A Novel Photosensitizer for PET-Imaging and Cancer Treatment —In vitro studies (AY-27 cells)

Abstract

Etter hvert som tverrfaglig samarbeid øker, blir nye og innovative metoder utviklet. Modifikasjoner i molekylstrukturen til kjente lyssensitive stoffer/fotosensitisere (PS) og effekten av dette undersøkes, samt effekten av fotodynamisk terapi (PDT) i kombinasjon med andre terapeutiske metoder. Målet med studiet var å utvikle en ny fotosensitiser som kombinerer både PDT og strålebehandling. TPCS2a ble syntetisert fra TPP og isolert ved HPLC. Både Cu2+ og Cu-64 ble kompleksert med TPCS2a. Jobs metode ble brukt til å bestemme støkiometrien til kompleksene, og spektrofotometriske analyser ble brukt til å bestemme fluorescens og singlet oksygen. En tumor celle linje fra rotteblære (AY-27) ble benyttet for å studere effekten av TPCS2a og Cu2+-TPCS2a-kompleks i de to behandlings formene: PDT og fotokjemisk internalisering (PCI). Bleomycin ble benyttet i PCI behandlingen og effekten ble målt ved celle overlevelses studier: alamarBlue™ analyse og klonogen analyse. Liten eller ingen forskjell i effekt mellom PDT og PCI ble oppdaget ved bruk av TPCS2a, målt ved alamarBlue™ metode. En større effekt ble sett ved klonogen metode. For Cu2+-TPCS2a-kompleksene ga hverken PDT eller PCI ingen indikasjon på celledød. Den molekylære strukturen ble ikke bestemt for noen av kompleksene, og ingen av dem ser ut til å ha noen fotosensibiliserende effekt. Ytterligere undersøkelser er nødvendig for å bestemme den molekylære strukturen til de to Cu2+-TPCS2a-forbindelsene før videre analyserer utføres.

As interdisciplinary collaboration increases, new and innovative methods are being pursued. Internal modifications of photosensitizers (PS) and their effect are under investigation, as well as the effect of Photodynamic Therapy (PDT) in combination with other therapeutic methods. This study was conducted with the aim of developing a new photosensitizer that combines both PDT and radiation therapy. TPCS2a was synthesized from TPP and isolated by HPLC. Both Cu2+ and Cu-64 were complexed with TPCS2a. Job plot were used to determine the stoichiometry of the complexes, and spectrophotometric analyses were used to determine fluorescence and singlet oxygen. By using a rat bladder tumor cell line (AY-27), the effect of TPCS2a and Cu-TPCS2a complexes in PDT and Photochemical Internalization (PCI), using Bleomycin, were determined by alamarBlue®cell viability assay, and clonogenic assay. Fluorescence and singlet oxygen was detected when using TPCS2a, but not when using the Cu-TPCS2a complexes. Little difference between PDT and PCI was detected when using TPCS2a, measured by alamarBlue™ assay. A larger effect was seen in the clonogenic assay. For the copper-TPCS2a complexes, both PDT and PCI gave no indication of cell death. The molecular structure has not been determined for either Cu2+-TPCS2a complexes, and none of them seems to have any photosensitizing effects. Further investigations are needed to determine the molecular structures of the evaluated complexes before analyzing new combinations.