Kemik metastazları için tedavi seçenekleri, onkolojik tedavideki devam eden gelişmelere rağmen hala sınırlı ve zordur. Mevcut standart yöntem, lokal eritem, iç organlara toksisite1 ve yetersiz kırık2 gibi komplikasyonlarla ilişkili olan radyoterapidir. Kemik metastazı olan hastalar sıklıkla ağrı, hiperkalsemi ve nörolojik semptomlardan muzdarip olduklarından, hareket kabiliyetinin bozulması ve yaşam kalitesinin düşmesi nedeniyle alternatif antineoplastik tedavilere ihtiyaç vardır3. Son bulgular, PDT'nin kemik lezyonlarını doğrudan hedeflemek için tek başına veya radyoterapiye destekleyici olarak kullanılabilecek umut verici, alternatif, antineoplastik bir tedavi seçeneği sunduğunu göstermektedir4.
PDT'nin mekanizması esas olarak ışıkla uyarılmış ışığa duyarlı bir bileşikten (ışığa duyarlılaştırıcı) doku oksijenine bir enerji transferine dayanır. Bu ışığa duyarlılaştırıcı, nanoskopik düzeyde bir kapasitöre benzer şekilde çalışır. Uygun bir dalga boyunda ışıkla ışınlandığında enerjiyi temel durumda depolayabilir ve uyarılmış bir durumdan orijinal temel duruma5 döndüğünde depolanan enerjiyi serbest bırakır. Açığa çıkan enerji iki fotokimyasal reaksiyona yol açar: biri, hidrojen veya bir elektron aktararak oksijenin reaktif oksijen radikallerine dönüşümüdür. İkincisi, ışığa duyarlılaştırıcı substrattan yerel üçlü oksijen parçacıklarına yatay enerji transferi ile tekli oksijen parçacıklarının üretilmesidir6. Reaktif oksijen radikalleri ve singlet oksijen molekülleri, lokal tümör hücreleri üzerinde yüksek sitotoksik etkilere sahiptir ve tümör kan damarlarının endotel hücrelerinin apoptozu ile vasküler oklüzyon ve lokal inflamatuar yanıtı indükler7.
Konvansiyonel ışığa duyarlılaştırıcılar, hematoporfirinler ve benzoporfirinler gibi porfirin ailesinin türevleridir8. Tümör dokusuna daha yüksek afiniteye sahip ışığa duyarlılaştırıcı maddelerin uygulanması PDT9 y'nin seçiciliğini artırabilir. Özellikle, protoporfirin IX'un biyosentetik bir öncüsü olan 5-ALA, aktinik keratoz, bazal hücreli karsinom, mesane tümörü ve gastrointestinal kanser gibi tümör hücrelerinde birikebilir5. 5-ALA kullanan farklı uygulama yaklaşımları, tümör lokalizasyonu ile ilgili olarak PDT'nin etkinliğini de değiştirebilir. Bu nedenle, PDT uygulaması ile 5-ALA'nın topikal kullanımı, aktinik keratoz10'a karşı birinci basamak dermatolojik tedavi haline geldi. İnvaziv duktal meme kanseri hücre hatlarının kemik metastazları için son sonuçlar, 5-ALA11 ile PDT'ye maruz kaldıktan sonra hücre göçünün olası inhibisyonunu ve apoptozun indüksiyonunu göstermektedir. Bununla birlikte, kemik dokusu gibi subfasyal insan dokusunda PDT kullanımı, etkinliğin iyileştirilmesi gerektiğinden, hala klinik öncesi ve deneysel klinik aşamasındadır. Nanopartiküllerin ışık bazlı terapi ile uygulamaları diş hekimliğinde zaten büyük etki göstermektedir12. Bu nedenle, nanopartiküllerin kullanımının PDT ile birleştirilmesinin, uygulama aralığını ortopedik onkolojiye doğru genişletmesi muhtemeldir.
Aşağıdaki protokol, primer kemik tümörlerinden ve kemik metastaz hücre hatlarından kaynaklanan her iki hücrenin nasıl hazırlanacağını ve önceden tanımlanmış bir zaman maruziyeti için 5-ALA aracılı PDT'ye nasıl tabi tutulacağını açıklamaktadır. 5-ALA-PDT ışınlaması sonrası hücresel göç potansiyeli, canlılık ve yaşlanmanın nasıl gerçekleştirileceği ve değerlendirileceğine dair ayrıntılı bir açıklama da dahildir. Adım adım talimatlar, güvenilir ve tekrarlanabilir veriler elde etmek için basit ve özlü bir yaklaşım sağlar. Kemik neoplastik lezyonları için PDT yaklaşımının avantajları, sınırlılıkları ve gelecek perspektifleri de tartışılmıştır.