Синергические эффекты комбинированного действия ионов углерода и химиопрепарата доксорубицин на раковых клетках линии HeLa

23.09.2021 2021 - №03 Ядерная медицина

Л.Н. Комарова А.А. Мельникова Д.А. Балдов

https://doi.org/10.26583/npe.2021.3.13

Терапия углеродными пучками признана на сегодня наиболее эффективной и высокоточной формой лучевой терапии глубоко расположенных опухолей, в том числе радиорезистентных. Связано это с тем, что они обладают всеми преимуществами пространственного распределения дозы, одновременно являясь плотноионизирующим излучением, способным эффективно воздействовать на гипоксические, медленно растущие опухоли и другие новообразования, нечувствительные к традиционным видам излучения. Хорошо известно, что одним из основных методов лечения новообразования является химиотерапия. Преимущественным механизмом действия противоопухолевых препаратов является индукция повреждений ДНК с последующей невозможностью репарации. В исследовании использовался противоопухолевый антибиотик антрациклинового ряда доксорубицин. Оценка потенциальной значимости синергического взаимодействия ионизирующих излучений с химическими препаратами в медицинской радиологии остается актуальной и нерешенной проблемой. Явление синергизма может быть использовано для оптимизации комбинированного применения лучевой и химиотерапии в клинической практике. В связи с этим представляется актуальным провести исследование для раковых клеток линии HeLa, подвергшихся влиянию ионизирующего излучения, противоопухолевого препарата, а также их комбинации. В ходе проведения исследования получены результаты проявления синергического характера применяемых агентов, что имеет важное практическое и теоретическое значение для понимания механизма сочетанного воздействия ионизирующего излучения и химиопрепарата доксорубицина. Полученные данные помогут оптимизировать комбинированные воздействия с целью достижения максимального синергического взаимодействия.

Ссылки

1. Трофимова О.П., Ткачев С.И., Юрьева Т.В. Прошлое и настоящее лучевой терапии в онкологии. // Клиническая онкогематология. – 2013. – № 4. – С. 355-364.
2. Бекман И.Н. Радиационная и ядерная медицина: физические и химические аспекты: учеб. пособие – Щелково: Изд. П.Ю. Мархотин, 2012. – 400 с.
3. Durante M., Loeffler J.S. Сharged partiсles in radiation onсology. // Nat. Rev. Сlin. Onсol. 2010. Vol. 7. No. 1. PP. 37-43. DOI: https://doi.org/10.1038/nrclinonc.2009.183 .
4. Sridharan D., Asaithamby A., Bailey S.M., Сostes S.V., Dynan W.S., Kronenberg A., Rithideсh K.N., Saha J., Shijders A.M., Werner E. Understanding сanсer development proсesses after HZE-partiсle exposure: roles of ROS, DNA damage repair and inflammation. // Radiat. Res. – 2015. – Vol. 183. – No. 1. – PP. 1-26.
5. Ярмоненко С.П., Вайнсон А А. Радиобиология человека и животных. – М.: Высшая школа, 2004. – 549 с.
6. Переводчикова Н. И. Руководство по химиотерапии опухолевых заболеваний. – М.: Практическая медицина, 2011. – 512 с.
7. Arola O., Saraste A., Pulkki K. Aсute doxorubiсin сardiotoxiсity involves сardiomyoсyte apoptosis. // Сanсer Res. 2000. 60 p.
8. Бакина О.В., Сваровская Н.В., Миллер А.А., Ложкомоев А.С., Августинович А.В., Доб’ родеев А.Ю., Спирина Л.В., Афанасьев С.Г. Синергетический эффект противоопухолевой активности доксорубицина и бикомпонентных наноструктур на основе оксида алюминия. // Сибирский онкологический журнал. – 2020 – № 19 (2) – С. 82-89; DOI: https://doi.org/10.21294/1814-4861-2020-19-2-82-89 .
9. Бакаев В.А., Иванов Н.А., Лебедева Ж.С. Способы снижения лучевой нагрузки на пациентов при протонной терапии заболеваний глаза. // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. – 2017. – Т. 10. – № 2. – С. 37-44; DOI: https://doi.org/10.18721/JPM.10204 .
10. Rini F.J., Hall E.J., Marino S.A. The oxygen enhanсement ratio as a funсtion of neutron energy with mammalian сells in сulture. // Radiat. Res. – 1979. – Vol. 78 (1). – PР. 25-37.
11. Guda K., Natale L., Markowitz S. An improved method for staining сell сolonies in сlonogeniс assays // Сytoteсhnology. – 2007. No. 54. – PP. 85-88; DOI: https://doi.org/10.1007/s10616-007-9083-2 .
12. Петин В.Г., Жураковская Г.П., Комарова Л.Н. Радиобиологические основы синергических взаимодействий в биосфере. – М.: ГЕОС, 2012. – 219 с.
13. Петин В.Г., Жураковская Г.П., Пантюхина А.Г., Рассохин А.В. Малые дозы и проблемы синергизма факторов окружающей среды. // Радиационная биология. Радиоэкология. – 1999. – Т. 39. – № 1. – С. 113-126.
14. Петин В.Г., Комаров В.П. Количественное описание модификации радиочувствительности. – М.: Энергоатомиздат. – 1989. – 192 с.
15. Петин В.Г., Комарова Л.Н. Значимость синергического взаимодействия ионизирующего излучения и других вредных факторов для усиления последствий Чернобыльской аварии. // Радиация и риск. – 2006. – Т. 15. – № 1-2. – С. 85-113.
16. Марков Н.В., Голубев А.А., Канцырев А.В., Насонова Е.А., Кадырова Е.Л. Радиобиологические исследования на пучках тяжелых ионов в ИТЭФ. // Медицинская физика. – 2016. – № 2. – С. 29-33.
17. Pikalov V.A., Antipov Yu.M., Zaichkina S.I. et al. Experimental facility «radiobiological test setup on accelerator U-70» as centers for collective use (CCU) / В сб. «RuPAC-2018 Russian Particle Accelerator Conference NRC KI-IHEP Protvino. Contributions to the Proceedings». – Протвино, 2018. – С. 253-255.
18. Корякина Е.В., Потетня В.И., Трошина М.В., Ефимова М.Н., Байкузина Р.М., Корякин С.Н., Лычагин А.А., Пикалов В.А., Ульяненко С.Е. Сравнение биологической эффективности ускоренных ионов углерода и тяжёлых ядер отдачи на клетках китайского хомячка. // Радиация и риск. – 2019. – Т. 28. – № 3. – С. 96-106.
19. Troshina M.V., Koryakina E.V., Potetnya V.I., Koryakin S.N., Pikalov V.A., Lychagin A.A., Solovev A.N. The effect of combined proton and carbon ion irradiation on Chinese Hamster B14-150 cells. / В сб. «Eighth International Conference on Radiation in Various Fields of Research. Virtual Conference. Book of Abstracts». – 2020. – 126 p.
20. Липенгольц А.Н., Хохлов В.Ф., Ижевский П.В., Кулаков В.Н., Шейно И.Н. Исследование эффективности облучения культур опухолевых клеток ионами углерода. // Сибирский онкологический журнал. – 2009. – Приложение № 2. – С. 121-122.
21. Petin V.G., Zhurakovskaya G.P., Kim J.K. Synergistiс effeсts of different pollutants and equidosimetry. Eds. F. Breсhignaс, G. Desmet. // Equidosimetry. Springer. – 2005. – PP. 207-222.
22. Petin V.G., Zhurakovskaya G.P., Komarova L.N. Fluenсe rate as a determinant of synergistiс interaсtion of simultaneous aсtion of UV-light and mild heat in Saссharomyсes сerevisiae. // J. Photoсhem. Photobiol. B.: Biology. – 1997. – Vol. 38. – PP. 123-128. DOI: https://doi.org/10.1016/s1011-1344(96)07449-0.
23. Петин В.Г., Дергачева И.П., Романенко А.Г., Рябова С.В. Новая концепция оптимизации и прогнозирования эффектов синергизма при комбинированном воздействии химических и физических факторов окружающей среды. // Российский химический журнал. – 1997. – Т. 41. – № 3. – С. 96-104.
24. Рябова С.В., Петин В.Г. Математическое описание выхода мутаций при комбинированном воздействии различных мутагенов. // Генетика. – 1998. – Т. 34. – № 8. – С. 1151-1156.
25. Евстратова Е.С., Петин В.Г. Биофизическая интерпретация зависимости синергизма от интенсивности применяемых агентов. // Биофизика. – 2018. – Т. 3. – № 6. – С. 1186-1194. DOI: https://doi.org/10.17709/2409-2231-2 020-7-2-8 .

адронная терапия ионы углерода химиотерапия клетки рака шейки матки HeLa

Ссылка для цитирования статьи: Комарова Л.Н., Мельникова А.А., Балдов Д.А. Синергические эффекты комбинированного действия ионов углерода и химиопрепарата доксорубицин на раковых клетках линии HeLa. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2021. – № 3. – С. 158-168. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2021.3.13 .