110T076
Fotodinamik Terapi için Yeni Yakın
Kızılötesi Duyarlaştırıcıların Sentez ve
Karakterizasyonu
1001 - Araştırma Projesi
Proje Yürütücüsü İletişim Bilgileri
Prof. Dr. Engin Umut AKKAYA
312 290 35 70
Bu projede, ışıkla aktifleştirilebilen fotodinamik
kanser tedavisi için yeni nesil etken maddeler ve
görüntüleme modundan tedavi moduna ihtiyaç
olduğu noktada geçebilen, bilgi işleyen ilaçların
dünyadaki ilk prototipi elde edilmiştir.
Fotodinamik Terapi için
Yeni Yakın Kızılötesi
Duyarlaştırıcıların Sentez
ve Karakterizasyonu
Bilkent Üniversitesi
Prof. Dr. Engin Umut AKKAYA
Projenin ilk aşamasında, Kaliks[4]aren ve BODIPY kimyasında bir yenilik getirilerek,
yenilikçi bir türevlendirmeyle amfifilik fotoduyarlaştırıcılar elde edilmiştir. Suda
çözünebilecek ancak hücre ve organel membran yapılarına da uyumlu bir tasarım
içeren bu duyarlaştırıcıların kırmızı ve yakın kızılötesi dalgaboylarında uyarım ile
singlet oksijen üretebildikleri de deneysel olarak gösterilmiştir.
Öte yandan, singlet oksijen oluşumunu, sistemler arası geçişi hızlandıran
ağır atom etkisi ile sağlamak çok standart bir yol olsa da, brom, iyot ya da
selenyum gibi atomların, fotoduyarlaştırıcıların ışıkla uyarılmadan da sitotoksik
etki göstermesine neden olduğu bilinmektedir. Bu da potansiyel fotodinamik
terapi fotoduyarlaştırıcıların pratik kullanımını kısıtlayacaktır. Bu nedenle
ağır atom kullanmadan kromoforları singlet oksijen oluşturacak bir yapıya
dönüştürmek önem kazanmaktadır. Bu projenin bir parçası olarak, ortogonal
Bodipy dimerleri sentezlenmiştir. Hesaplamalı Kimya çalışmaları, bu gibi dimerik
yapılarda, uyarılmış halin dejenere moleküler orbitallerin kombinasyonu ile
ifade edilmesi gerektiğini ve bu durumun ise, sistemler arası (singlet-triplet)
geçişi hızlandıracağını göstermiştir. Bodipy dimerleri hem organik fazda hem
de misel formülasyonu ile sulu fazda çalışılmıştır. Bu dimerlerin, diğer Bodipy
türevlerinden, halojen atomu içermemesine rağmen çok daha etkin bir şekilde
fotoeksitasyon sonucunda singlet oksijen oluşturduğu gösterilmiştir. Ayrıca,
K562 insan lösemi hücre hattında nanomolar konsantrasyonlarda fotositotoksik
etki de gösterilmiştir.
Projenin son modülünde ise, moleküler mantık işlemci tasarımında çığır açan
bir tasarım oluşturulmuştur. Bu tasarımda, bir moleküler “demultiplexer” kırmızı
ışık “input”u ile asit konsantrasyonuna bağlı olarak iki aktivite arasında otomatik
olarak geçiş yapabilen bir terapötik bilgi-işleyici olarak çalışmaktadır. Tümör
bölgesinin asidik, sağlıklı dokunun nötral pH değerlerine sahip olduğu göz önüne
alınınca sistemin yararı daha da önemli olmaktadır. Bu durumda, bu prototipin
ileri versiyonu, sağlıklı doku bölgesinde kırmızı emisyon verecektir, ancak tümör
pH değeriyle diğer outputu, terapötik etkisi olan singlet oksijeni oluşturacaktır.
Böylece hem görüntüleme hem de terapi tek bir molekülle elde edilirken bu iki
etki arasında geçiş, otonom bir şekilde etken molekül tarafından verilecektir.
İlaç sektörü
Proje Sonuçları ile İlgili Olabilecek Sektör, Kurum ve Kuruluşlar
Projenin Amacı ve Önemi
