LED tabanlı fotodinamik tedavide ışık dozu etkisinin kolorektal kanser hücreleri için in vitro olarak belirlenmesi

Fotodinamik tedavi (FDT) halihazırda malign hastalıkların kontrolü için alternatif bir tedavi olarak kullanılmaktadır. Fotosensitizer (FS) adı verilen ışığa duyarlı ajanın belirli bir dalga boyunda ışıkla uyarıldıktan sonra oksijen ile reaksiyona giren ve hedef dokularda reaktif oksijen türleri (ROS) üreterek hücre ölümüne yol açan bir tedavi prosedürüdür.Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından klinik olarak onaylanmıştır. FDT'de kullanılan ışık, belirli lazer türlerinden veya ışık yayan diyotlardan (LED'ler) sağlanır. Kullanılan ışık türü, kanserin türüne ve vücutta nerede bulunduğuna bağlıdır. FDT genellikle ayaktan tedavi olarak yapılır (hastanede kalmak zorunda kalmayacağınız anlamına gelir), ancak bazen cerrahi, kemoterapi veya diğer antikanser ilaçları veya radyasyon tedavisi ile birleştirilir. Bu çalışmada ışığa duyarlı ajan olarak 5-Aminolevulinik asid (5-ALA) kullanılmıştır. Klinikte en sık saptanan HT-29 kolon kanseri hücre hattı üzerinde en uygun 5-ALA güdümlü fotodinamik terapi uygulaması için 5-ALA inkübasyon süresi, en uygun 5-ALA konsantrasyonu, LED enerji yoğunluğu ve dalgaboyu parametreleri araştırılmıştır. Kontrol olarak WI-38 normal akciğer hücre hattı kullanılmıştır. 5-ALA suda çözünebilen ikinci kuşak fotosensitizerdir. 650-800 nm dalga boyu aralığında maksimum emilimleri göstermektedir. 5-ALA'nın HT-29 kolon kanseri hücrelerindeki protoporfirin IX (PpIX) birikimi ölçülerek hücre içinde en fazla PpIX'in biriktiği zaman bulunmuş ve inkübasyon süresi 5 saat olarak belirlenmiştir. 5-ALA'nın HT-29 kolon kanseri hücreleri üzerinde konsantrasyona bağımlı etkisi araştırılarak terapi sırasında kullanılacak 5-ALA'nın konsantrasyonu optimize edilmiştir. 5-ALA konsantrasyonu 0,5 mM ve 1 mM'a sabitlenmiştir. Seçilen bu konsantrasyonların hücre canlılığını tek başına inhibe ve prolifere etmediği belirlenmiştir. Optimizasyon çalışması sonucunda 5 saat 5-ALA inkübasyonu ve 5 J/cm2 lazer enerji yoğunluğu en iyi sonuç alınan parametre olarak belirlenmiştir. Bu parametrelerle ana çalışmaya geçilmiş 3 farklı tip dalga boyunda (405, 635 ve 405+635 nm) LED ile fotodinamik tedavi uygulanmıştır. Sonuç olarak 5-ALA güdümlü fotodinamik tedavi belirlenen parametrelerde hücreler üzerinde 405 nm'de % 17'e, 635 nm'de %35'e ve iki dalga boyunun kombine olduğu 405+635 nm'de %15'e düştüğü gösterilmiştir.