Kanser Hücrelerine Seçici Fotodinamik Terapi Ajanlarının ve Tümör Görüntülemesi İçin Biyo-Kemilüminesan Ajanların Geliştirilmesi

Kanser en büyük küresel sağlık tehditlerinden biridir. Geleneksel yöntemleri içeren terapiler karmaşık yan etkilere sebep olan çeşitli dezavantajlara sahiptir. Son zamanlarda alternatif kanser tedavi yöntemleri kullanılmaya başlanmıştır. Bu amaçla Fotodinamik Terapi (FDT) umut verici bir tedavi yöntemi olarak ortaya çıkmıştır. FDT yöntemi için birçok ışığa duyarlı ilaç adayı (PS) geliştirilmiştir. Fakat kanser hücrelerine karşı seçiciliği olan ve sağlıklı hücrelerin zarar görmemesini amaçlayan seçici FDT doğrultusunda çalışmalar hızla devam etmektedir. Bu doğrultuda, kanser hücresi için seçici FDT eldesi için tezin birinci kısımda aktive edilebilir resorufin bazlı ışığa duyarlaştırıcılar (R1, RR-1, RB-1 ve RAM) geliştirilmiştir. İlk ajan olan R1, literatürdeki ilk resorufin bazlı PS olmakla beraber, ilk monoamin oksidaz (MAO) ile aktive edilebilir PDT ajanıdır. RR-1 ise teranostik ajan olarak sınıflandırılan ve H2O2 ile reaksiyona girerek kanser hücrelerinde hem görüntüleme hem de terapi özellikleri sergileyen ilk resorufin-bazlı aktive edilebilir FDT ajanıdır. Bu tez kapsamında geliştirilen üçüncü ajan olan RB-1, glioblastoma hücrelerinin görüntülenmesi ve ablasyonu için tasarlanmış ilk -galaktosidaz enzimine duyarlı PS'dir. Çift analite duyarlı PS'lerin sahip oldukları ilave kontrol mekanizması PS aktivasyonunu esnasında normal hücrelerde istenmeyen fotositotoksisiteyi önlediği bilinmektedir. Bu doğrultuda, Aminopeptidaz N (APN) ve Monoamin Oksidazı (MAO) aşırı eksprese eden karaciğer kanseri hücrelerinin tedavisi için kullanılabilecek ilk resorufin bazlı PS olan RAM ajanı tasarlanmıştır. Floroforların uyarılmasında harici ışık kaynağına olan ihtiyaç klinik uygulamalarda geleneksel floroforların daha geniş kabul görmesini önemli bir ölçüde engeller. Bu sebeple son on yılda alternatif görüntüleme teknikleri önerilmiştir. Lusiferin-lusiferaz çiftini kullanarak çalışan biyolüminesan biyo-ilhamlı görüntüleme yöntemlerinden biri olarak ortaya çıkmıştır. Biyolüminesans harici ışık kaynağını ortadan kaldırır ve temel durumuna gevşerken ışık yayan uyarılmış oksilusiferin oluşturmak için katalizör olarak bir lusiferaz enzimi gerektirir. Biyolüminesansın ilkelerini kullanarak prostat kanserinin görüntülenmesinde yeni bir matriptaz ile aktive edilebilir prob (A1) tezin ikinci kısmında geliştrilmiştir. Matripaz prostat kanserinde yüksek miktarda ekspresyon gösterir ve görüntülenme uygulamaları için önemli biyobelirteçlerden biri olarak görülür. Lusiferin-lusiferaz temelli görüntülemenin enzime olan ihtiyacı, özellikle de verimsiz lusiferaz transfeksiyonu durumunda, in-vivo deneylerde zorluklara sebep olmaktadır. Bu amaçla, tezin son kısmı aktivasyon için herhangi bir ek katalizör gerektirmeyen, kimyasal reaksiyona dayalı bir görüntüleme yöntemi olan yeni kemilüminesans probların geliştirilmesine odaklanmaktadır. Yeni nesil kemilüminesans problar, sulu çözeltilerde gelişmiş çözünürlük ve daha parlak emisyona sahip π-konyügasyonu uzatılmış, fenoksi 1,2-dioksetanlardır. Çekirdek yapıdaki fenolik grup, kemilüminesans sinyalinin üretiminde ilgili analit ile tetiklenebilen kafesleme (maskeleme) gruplarının eklenmesi için uygundur. Bugüne kadar birçok aktive edilebilir kemilüminesans prob geliştirilmiş olsa da, hücre içi organelleri hedefleyen ve aktifleştirilebilirler bir kemilüminesan ajan henüz literatürde rapor edilmemiştir. Bu doğrultuda, ilk mitokondri hedefli ve lösin aminopeptidaz (LAP) ile aktive olabilen fenoksi-1,2-dioksetan bazlı kemilüminesans prob (MCL) örneği sentezlenmiş ve test edilmiştir. LAP, peptitlerden N-terminal lösini ayıran önemli bir metalopeptidazdır ve tümör hücrelerinin invazyonu ile birlikte proliferasyonunda çok önemli roller alır. MCL, ilk kez kemilüminesans mekanizmasına dayalı kanser hücrelerinin organel görüntülemesini mümkün kılar.