V našej práci sme sa zaoberali viacerými komponentami štúdia fotodynamických reakcií a ich využitia pre diagnostiku a terapiu nádorových ochorení. Princíp fotodynamickej reakcie spočíva v ožiarení fotoaktívnej látky (fotosenzibilizátora) svetlom vhodnej vlnovej dĺžky, čo zapríčiní jej aktiváciu a v závislosti od intenzity použitého svetla vedie k jej fluorescencii, alebo tvorbe voľných radikálov. Fotosenzibilizátor nachádzajúci sa počas terapie v bunkách nežiadúceho, cieľového tkaniva tak spôsobuje v bunkách oxidačný stres, ktorý vedie k ich deštrukcii. Ako modelový organizmus nám slúžila chorioalantoická membrána (CAM) vtáčieho embrya, čo je tenká, transparentná a husto vaskularizovaná membrána nachádzajúca sa tesne pod škrupinou vajíčka vyvíjajúceho sa embrya. Na modeli CAM sme sa venovali vytvoreniu rôznych typov nádorových ochorení (invazívneho karcinómu alebo karcinómu in situ nádoru krčka maternice, glioblastómu, adenokarcinómu prsníka, alebo duktálneho karcinómu prsníka), ich diagnostike, terapii a dôsledku týchto procesov na tkanivo CAM a jej vaskulatúru. Porovnávali sme pritom využitie embrya prepelice japonskej (Coturnix japonica) a morky domácej (Meleagris gallopavo) a rôzne spôsoby aplikácie bunkovej kultúry, alebo bunkových sféroidov. Najlepšie výsledky sme dosiahli pri aplikácii bunkovej suspenzie v kombinácii s extracelulárnou proteínovou zmesou Cultrex® riedenou v bunkovom médiu v pomere 1:1. Prepeličí model sa pritom ukázal byť výhodnejší pri vyhodnocovaní fluorescencie nádorových buniek počas fotodynamickej diagnostiky a vplyvu fotodynamickej terapie na vaskulatúru CAM a naopak morčací model pri vyhodnocovaní histologických preparátov tkaniva. Zaoberali sme sa aj problematikou distribúcie hydrofóbnych fotosenzibilizátorov v organizme. Tieto fotosenzibilizátory tvoria vo vodnom prostedí organizmu agregáty, ktoré nie sú fotodynamicky aktívne. Využívajú sa preto rôzne transportné systémy, ktoré napomáhajú ich monomerizácii a uľahčujú ich prenikanie do cieľového tkaniva. Našim cieľom bolo otestovať využitie polymérnych nanočastíc kopoly(2-oxazolín)ov ako transportných nosičov pre hypericín (výťažok z rastliny Hypericum perforatum) a kurkumín (výťažok z rastliny Curcuma longa) na modeli prepeličej CAM. Pomocou týchto nanočastíc sme úspešne ovplyvnili farmakokinetiku a monomerizáciu enkapsulovaných látok in vivo, čo sme dokázali metódou fotodiagnostiky pod excitačným 405 nm svetlom. Testované nanočastice, či už prázdne, alebo s enkapsulovaným hypericínom sa pritom ukázali byť pre embryá netoxické a nepozorovali sme ani žiaden poškodzujúci vplyv na tkanivo CAM.

In our work we studied various components of photodynamic reaction and their application for cancer diagnosis and therapy. The principle of the photodynamic reaction consists in irradiating a photoactive compound (photosenzitizer) with light of suitable wavelenght, which leads to its activation. Depending on the intensity of the light used, the photosenzitizer starts to emmit fluorescence, or to produce free radicals. When the photosensitizer is present in the target cells during the therapy, it causes oxidative stress leading to cell destruction. We used the chorioallantoic membrane (CAM) of an avian embryo as a model organism, which is thin, transparent and densely vascularized membrane located just beneath the eggshell of the developing embryo. We used the CAM model to study the development of different types of tumors (invasive or in situ cervix carcinoma, glioblastoma, breast adenocarcinoma and breast ductal carcinoma) and the effect of photodynamic diagnosis and therapy on the CAM tissue and vasculature. We compared the Japanese quail (Coturnix japonica) CAM model and turkey (Meleagris gallopavo) CAM model and various methods of cell application. The best results were obtained when the cell suspension was applied in combination with the basement membrane extract Cultrex® diluted 1:1 in cell culture medium. The quail CAM model proved to be better for evaluation of fluorescence activity of the tumour cells during the photodynamic diagnosis and for evaluation of the effect of photodynamic therapy on the vasculature. On the other side, we obtained better histological sections of tissue with invasive carcinoma using the turkey CAM model. We also studied the distribution of hydrophobic photosenzitizers in an organism. These photosenzitizers form non-fluorescent aggregates in the aqueous environment, which is why various types of transport systems are used to aid their monomerization and facilitate their penetration into the target tissue. We tested the use of polymeric nanoparticles copoly(2-oxazoline)s as transport system for hypericin (extract from the plant Hypericum perforatum) and curcumin (extract from the plant Curcuma longa) on the quail CAM model. These nanoparticles successfully altered the pharmacokinetics and monomerization of loaded photosenzitizers in vivo, which we prooved by photodiagnostic method under 405 nm excitation light. Moreover, the tested nanoparticles, either unloaded or loaded with hypericin, proved to be non-toxic for the embryos and we did not observe any damaging effects on the CAM tissue.