Prostat kanseri hedefli kit tasarımı; platin ve titanyum nanoparçacık temelli konjugatların geliştirilmesi, radyoizotopik modifikasyonlar ve in vitro/in vivo uygulamalar

Prostat kanseri erkeklerde sık görülen ve kanser nedeniyle ölümlerinin başında yer alan bir hastalıktır. Risk faktorleri; yaş, etnik köken, aile, genetik ve diğer çevresel faktörler şeklindedir. Prostat kanserinin teşhisinde parmakla rektal muayene, Trans-Rektal ultrason ve Prostat Spesifik Antijen (PSA) testi kullanilmaktadir. Prostat kanserinin tedavisinde ise cerrahi (radikal prostatektomi), eksternal radyoterapi, brakiterapi, yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason (HIFU), kriyoterapi, kemoterapi ve hormon terapi kullanılmaktadır. Bununla birlikte nanobilimin, birçok alanda olduğu gibi özellikle kanser araştırmaları için önemi giderek artmaktadır. Nanoparçacıklar özellikle soymetal olanlar optik ve elektronik etkileri nedeniyle önemli avantajlara sahiptir. Platin nanoparçacıklar intrinsik katalitik özellikleri ve optik özellikleri nedeniyle teşhis ve tedavi için oldukça uygundur. Titanyum nanoparçacıklar ise yüksek stabilite, düşük maliyet ve çevreye karşı güvenilirliği nedeniyle fotokataliz için ideal bir yarı iletken olarak kabul edilmektedir. Özellikle kompozit olarak kullanıldığında, sinerjistik bir etki yaratarak tek başına olduklarından daha güçlü bir etkiye sahip oldukları görülmüştür. Bununla birlikte SPHINX bileşiğinin, yeni kan damarı oluşumunda (anjiyogenez) anjiyojenik faktör olarak anahtar rol oynayan vasküler endotel büyüme faktörü A (VEGF-A) ailesinin VEGFA165a üyesinin üretilmesini sağlayarak anti-anjiyogeneze sebep olduğu görülmüştür. Bu nedenle tez çalışmasında, farklı etkilere sahip bu üç bileşenin konjugasyonu ile multimodal etkilere sahip bir nanokonjugat tasarlanmıştır. Karakterizasyon için Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografi (HPLC), Dinamik Işık Saçılımı (DLS), Transmisyon Elektron Mikroskopu (TEM) kullanılarak nanokonjugata ait boyut ve morfoloji tespit edilmiştir. Nanokonjugat 131/125I ile radyoişaretlenerek gama kameralar için, 89Zr ile radyoişaretlenerek ise PET görüntüleme için potansiyele sahip olması hedeflenmiştir. HPLC ve İnce Tabaka Radyokromatografi (TLRC) ile kalite kontrolleri yapılan radyoişaretli örneklerle stabilite ve lipofilite çalışmaları yapılmış ve PC3, LNCaP ve RWPE-1 hücreleri ile hücre çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Hücre çalışmaları kapsamında sitotoksisite, hücre tutulum, fotodinamik terapi/radyoterapi simulasyonu ve ELISA gerçekleştirilmiştir. Hücre çalışmaları verileri doğrultusunda, immün sistemi baskılanmış hayvanlar ile PC3 ve LNCaP ksenograft tümör modelleri geliştirilmiş ve 89Zr radyoişaretli nanokonjugat enjekte edilen erkek fareler ile PET çekimleri yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda sentezlenen Pt-TiO2-Spx nanokonjugatının PC3 ve LNCaP hücrelerinde canlılık oranını azalttığı gözlemlenmiştir. Nanokonjugatın prostat kanser hücrelerinde toksisite gösterirken sağlıklı hücrelere etki etmemesi, Spx bileşiğinin kanser hücrelerindeki Serin Arginin Protein Kinaz (SRPK) inhibisyonu mekanizması ile açıklanmaktadır. Bu sonuç Atomik Güç Mikroskopu (AFM) görüntüleriyle görsel olarak da desteklenmiştir. Bu SRpK inhibisyonu kanser hücrelerine has bir durum olduğu için, nanokonjugat kanser hücrelerine seçici hale getirilmiştir. Hücre tutulum sonuçları da toksisite sonuçları ile paralel bir şekildedir, 131/125I ve 89Zr ile radyoişaretli nanokonjugat PC3 ve LNCaP hücreleri tarafından yüksek oranda tutulurken, RWPE-1 hücrelerine afinite göstermemektedir. Fotodinamik terapi/radyoterapi simülasyon çalışmaları sonucuna göre; nanokonjugatın prostat kanser hücrelerinde, ışık ile uyarıldığında radyasyon hasarını arttırdığı ve artan hasar sonucu hücre ölümünün de arttığı görülmüştür. Sağlıklı prostat hücresi olan RWPE-1'de ise canlılık oranının prostat kanseri hücrelerine göre yüksek olduğu görülmüştür. Bu durum, in vivo uygulamalarında hedef/hedef olmayan doku oranı açısından oldukça önem teşkil etmektedir. ELISA çalışmaları sonucuna göre nanokonjugat uygulandıktan sonra hücrelerin metabolik atıklarını içeren besiyerindeki VEGF165' in anti-anjiyogenik formu olan VEGF165b oranının arttığı, bu durumun nanokonjugatin konjugasyon sonrası da anti-anjiyogenez özelliğini kaybetmediğini göstermiştir. Hayvan çalışmaları sonucunda, 89Zr- Pt-TiO2-Spx nanokonjugatının LNCaP' a kıyasla PC3 ksenograft tümör modelinde daha çok etki ettiği ve hayati organlarda tutulum görülmediği gözlemlenmiştir. Elde edilen in vitro ve in vivo veriler, tasarlanan Pt-TiO2-Spx nanokonjugatının 131/125I ve 89Zr ile radyoişaretlenerek, prostat kanseri multimodal teşhis ve tedavisi için özellikle hedef/hedef olmayan doku oranı açısından güçlü bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymuştur. Anahtar sözcükler: Platin, titanyumdioksit, SPHINX, prostat kanseri, 131/125Iyot, 89Zirkonyum, Fotodinamik terapi/Radyoterapi, Ksenograft tümör modeli.