لا تزال الخيارات العلاجية لنقائل العظام محدودة وصعبة على الرغم من التطورات المستمرة في علاج الأورام. الطريقة القياسية الحالية هي العلاج الإشعاعي ، والذي يرتبط بمضاعفات مثل الحمامي الموضعية ، وسمية الأعضاء الداخلية1 ، والكسور غير الكافية2. هناك حاجة إلى علاجات بديلة مضادة للأورام حيث يعاني المرضى الذين يعانون من نقائل العظام غالبا من الألم وفرط كالسيوم الدم والأعراض العصبية التي تؤدي إلى ضعف الحركة وانخفاض نوعية الحياة3. تظهر النتائج الحديثة أن PDT يوفر خيارا واعدا وبديلا للعلاج المضاد للأورام لاستهداف آفات العظام بشكل مباشر ، والتي يمكن استخدامها بمفردها أو بشكل داعم للعلاج الإشعاعي4.
تعتمد آلية PDT بشكل أساسي على نقل الطاقة من مركب حساس للضوء (محسس للضوء) إلى أكسجين الأنسجة. يعمل هذا المحسس الضوئي بشكل مشابه للمكثف على مستوى التنظير النانوي. يمكنه تخزين الطاقة في حالة الأرض عند تعريضه للإشعاع بطول موجي مناسب من الضوء ويطلق الطاقة المخزنة عندما يعود من حالة إثارة إلى الحالة الأرضيةالأصلية 5. تؤدي الطاقة المنبعثة إلى تفاعلين كيميائيين ضوئيين: أحدهما هو تحويل الأكسجين إلى جذور الأكسجين التفاعلية عن طريق نقل الهيدروجين أو الإلكترون. والثاني هو إنتاج جزيئات الأكسجين المفردة عن طريق نقل الطاقة الأفقية من ركيزة المحسس الضوئي إلى جزيئات الأكسجين الثلاثية المحلية6. جذور الأكسجين التفاعلية وجزيئات الأكسجين المفردة لها تأثيرات شديدة السمية للخلايا على الخلايا السرطانية المحلية وتحفز انسداد الأوعية الدموية والاستجابة الالتهابية الموضعية عن طريق موت الخلايا المبرمج للخلايا البطانية للأوعية الدموية السرطانية7.
المحسسات الضوئية التقليدية هي مشتقات من عائلة البورفيرين مثل الهيماتوبورفيرين والبنزوبورفيرين8. يمكن أن يؤدي تطبيق مواد المحسسة للضوء ذات التقارب الأكبر مع أنسجة الورم إلى زيادة انتقائية PDT9 y. على وجه الخصوص ، يمكن أن يتراكم 5-ALA ، وهو مقدمة التخليق الحيوي للبروتوبورفيرين التاسع ، في الخلايا السرطانية مثل التقرن السفعي وسرطان الخلايا القاعدية وورم المثانة وسرطان الجهاز الهضمي5. يمكن أن تختلف طرق التوصيل المختلفة باستخدام 5-ALA أيضا في كفاءة PDT فيما يتعلق بتوطين الورم. وهكذا ، أصبح الاستخدام الموضعي ل 5-ALA مع تطبيق PDT هو الخط الأول للعلاج الجلدي ضد التقران السفعي10. تشير النتائج الحديثة للنقائل العظمية لخطوط خلايا سرطان الثدي الأقنية الغازية إلى احتمال تثبيط هجرة الخلايا وتحريض موت الخلايا المبرمج بعد التعرض ل PDT مع 5-ALA11. ومع ذلك ، فإن استخدام PDT في الأنسجة البشرية تحت اللفافة مثل أنسجة العظام لا يزال في مرحلته السريرية إلى المرحلة السريرية التجريبية حيث تحتاج الفعالية إلى تحسين. تظهر تطبيقات الجسيمات النانوية مع العلاج القائم على الضوء بالفعل تأثيرا كبيرا في طب الأسنان12. وبالتالي ، من المحتمل أن يؤدي الجمع بين استخدام الجسيمات النانوية مع PDT إلى توسيع نطاق تطبيقها نحو أورام العظام.
يصف البروتوكول التالي كيفية تحضير كلتا الخليتين الناشئتين من أورام العظام الأولية ونقائل العظام لخطوط الخلايا وإخضاعها ل PDT بوساطة 5-ALA للتعرض لفترة زمنية محددة مسبقا. يتم أيضا تضمين وصف مفصل لكيفية أداء وتقييم إمكانات الهجرة الخلوية والحيوية والشيخوخة بعد تشعيع 5-ALA-PDT. توفر الإرشادات خطوة بخطوة نهجا مباشرا وموجزا للحصول على بيانات موثوقة وقابلة للتكرار. تتم أيضا مناقشة المزايا والقيود والآفاق المستقبلية لنهج PDT لآفات الأورام العظمية.