Fotodinamik terapi (PDT), çok düşük ilaç direnci, kontrol edilebilir tedavi bölgesi seçimi ve non-invaziv özellikleri ile kanser tedavisinde kullanılmak üzere popüler bir yöntem haline gelmiştir. Özellikle kişiye özgü tedavi planlamasına uygun bir yöntem olması bu tedaviyi kemoterapi, radyoterapi ve cerrahiye göre avantajlı kılmaktadır. Geleneksel PDT, görünür ışık altında fotosensitizerlerin (fotoduyarlaştırıcı) aktive olması ile oksijen varlığında sitotoksik türler üretilmesiyle oluşmaktadır. Bugüne dek keşfedilen PDT mekanizmaları Tip I ve Tip II olarak adlandırılmaktadır. Tip I fotosensitizer, elektron/hidrojen transferi yoluyla süperoksit radikali (O2.) veya hidroksil radikali (OH-) gibi oksijensiz radikallerin oluşumunu; Tip II fotosensitizer, fotosensitizer ile triplet oksijen (3O2) arasında elektron spin (dönme) değişimi ile singlet oksijen (1O2) ya da fotosensitizer (S0) oluşumunu sağlamaktadır; böylece bu mekanizmalar ile reaktif oksijen türleri yürütülmekte ve bu nedenle de oksijene gereksinim duyulmaktadır. Solid (katı) tümörlerde ise artan O2 ihtiyacı dolayısıyla oluşan hipoksi, ışığa duyarlı PDT gibi kanser tedavilerinin etkinliğini azaltmaktadır.
Yao ve arkadaşları, PDT’nin etkinliğini arttırmak için gerçekleştirdikleri çalışmalarında üçüncü tip bir fotosensitizer ailesi üretmiştir. NBEX [X = Kükürt (S), Selenyum (Se), Tellür (Te)] olarak adlandırılan bu fotosensitizer türü, ışıktan aldıkları uyarıları tümör hücresi RNA’larına aktararak bu hücreleri yok etmeyi amaçlayan bir mekanizmayı izlemektedir. Bu mekanizmanın kanser hücresini öldürmek için oksijene ihtiyaç duymaması hem normoksik hem de hipoksik koşullarda etkili olmasını sağlamaktadır.
Araştırmacılar önceki çalışmalarında RNA’yı özel olarak tanıyan ve DNA’dan kaynaklanan bozulmaları önleyebilen bir floresan boya olan NBE’yi üreterek yüksek RNA seviyeleriyle karakterize tümörlerin normal hücrelerden ayırımını gerçekleştirmiştir. Bu çalışmada ise oksijen ihtiva eden NBE molekülünde yer alan oksijen atomları, oksijen grubunda (periyodik cetvelde 6A grubu) yer alan daha yüksek moleküler ağırlıklı atomlar olan S, Se, Te ile değiştirilmiş ve elde edilen yeni fotosensitizerlerin RNA’ları tanıyabilme ve tümör hücrelerini öldürebilme özellikleri incelenmiştir.
Bu yeni fotosensitizerler nanopartiküller olarak kendi kendine birleşebilmekte, tümör bölgelerinde hızlıca ve kendiliğinden in vivo olarak birikebilmekte ve RNA ile birleşmek üzere tümör hücrelerine girebilmektedir. Işık ile uyarılma sonrası, uyarılma enerjisini tümörün RNA’sına ileterek tümör hücrelerini öldürebilmektedir. Bu mekanizmanın oksijene ihtiyaç duymuyor olması normoksik ve hipoksik koşullarda dahi tümörü hücrelerinin yok edilmesine imkân sağlamaktadır. Araştırma sonucunda NBEX fotosensitizer ailesinin deri altı, primer (birincil) veya glioma gibi farklı tümör tiplerinde oldukça yüksek bir tümör eradikasyon (yok etme) performansı gösterdiği ve tümör hücrelerinin metastazını inhibe edebildiği saptanmıştır; ayrıca tümörün nüksetmesini önlediği ve tümör tedavisinde önemli bir yere sahip olan bağışıklık tepkisini indüklediği bulunmuştur. Tüm bu sonuçlar ışığında, NBEX ailesinin klinik uygulamada kanser tedavisi ve nüksünün (tekrarının) önlenmesinde bir aday terapötik olabileceği ortaya atılmıştır.
Yazar: Merve Girgin
Editör: Elif Nur Özcan
Referans: Yaqo, Q., Fan, J., Long, S., Zhao, X., Li, H., Du, J., … & Peng, X. (2021). The concept and examples of type-III photosensitizers for cancer photodynamic therapy. Chem. DOİ: https://doi.org/10.1016/j.chempr.2021.10.006
-Bioinforange Bilimsel Haber Servisi-
Haber Yazıları, 20> Etki Faktörlü Q1 dergilerinde yayınlanan (listesi için tıklayınız)
Bilimsel araştırmaların ekip arkadaşlarımız tarafından incelenip derlemesi ile hazırlanmaktadır.
