CC BY
2
ТЕЗИСЫ ПОСТЕРНЫХ ДОКЛАДОВ И ПРИНЯТЫЕ К ПУБЛИКАЦИИ
Экспериментальная онкология
ПРЕСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЯМОЙ ФОТОГЕНЕРАЦИЯ СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА ИК-ЛАЗЕРОМ В ТЕРАПИИ СОЛИДНЫХ ОПУХОЛЕЙ: ЦИТОТОКСИЧЕСКИЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТЫ
А.А. Богданов, Ан.А. Богданов, В.В. Клименко, В.С. Бурда-ков, Н.А. Верлов, В.М. Моисеенко
Место работы: ГБУЗ «Санкт-Петербургский клинический научно-практический центр специализированных видов медицинской помощи (онкологический) им. Н.П. Напалкова», Санкт-Петербург, Россия Эл. почта: [email protected]
Цель: На сегодняшний день фотосенсибилизированная генерация синглетного кислорода(фотодинамическая терапия, ФДТ) является дополнительным перспективным малоинвазивным методом лечения солидных опухолей, но обладает рядом клинических побочных эффектов. Методы прямой фотогенерации синглетного кислорода в тканях инфракрасными (ИК) лазерами могут стать эффективной альтернативой ФДТ. Физическим ограничением для применения данных методов в живых системах является необходимость использования высоких плотностей мощности ИК излуче ния, приводящих к критическому разогреву биоткани. Решением данной проблемы может быть использование импульсных режимов лазерного облучения. Цель настоящей работы состояла в оценке цитотоксического эффекта ИК лазерного излучения 1273 нм на опухолевых клеточных линиях при использовании сфокусированного лазерного пучка для минимизации тепловых эффектов, а также определении эффективных режимов облучения широким пучком на биоимитирующем геле, не приводящих к разогреву до биокритических температур. Материалы и методы: Для облучения использовали волоконный лазер с длиной волны 1273 нм, максимальная мощность 20 Вт, в непрерывном и импульсном режимах работы. Для оценки цитотоксического эффекта облучали клетки человеческой эритролейкемии K562 и клетки рака шейки матки HeLa, находящиеся в чашках Петри, сфокусированным лазерным пучком диаметром 100-1000 мкм. Выживаемость клеток определяли по флуоресценции йодистого пропидия на микроскопе. Для определения теплового эффекта воздействия излучения на ткань широким пучком диаметром 5000 мкм использовали в качестве био-имитирующего геля 1,5% агар агар, значения теплоемкости и теплопроводности которого близки к значениям для тканей человека. Гель термостатировали при 37,0°C, измерение температуры в глубине и на поверхности в зоне облучения осуществляли контактными датчиками температуры. Генерируемые концентрации синглетного кислорода под воздействием лазера 1273 нм и оптимальные режимы воздействия, не приводящие ктепловым эффектам, рассчитывали с помощью численного моделирования, применяя разработанную математическую модель.
Результаты: Было показано, что облучение опухолевых клеток K562 и HeLa сфокусированным лазерным пучком 1273 нм и диаметром 100-1000 мкм достоверно приводит к цитотоксическому эффекту в зоне облучения, не вызванному термическим воздействием. Были определены пороговые дозы для 100% гибели опухолевых клеток: в случае HeLa ~ 700 кДж/см2, К562~1100 кДж/см2. На основе экспериментальных данных были рассчитаны кумулятивные концентрации синглетного кислорода, приводящие к клеточной гибели: 50%-летальная доза для клеток HeLa ~ 1000 мкМ, K562~3000 мкМ. В результате численного моделирования были рассчитаны импульсные режимы облучения лазером 1273 нм биоткани широким пучком (диаметр 5 мм), не приводящие к разогреву до биокритических температур, но позволяющие получать цитотокси-ческие количества синглетного кислорода. На биоимитирующем геле было показано, что наиболее эффективный рассчитанный режим облучения (средняя плотность мощности ~1 Вт/см2, пиковая плотность мощности 20 Вт/см2, время импульса т = 25 мс, скважность 20) не приводит к разогреву места воздействия выше 42,5°C. Заключение: В настоящей работе мы продемонстрировали что облучение сфокусированным лазерным пучком 1273 нм опухолевых клеток K562 и HeLa приводит к цитотоксическому эффекту в зоне облучения, не вызванному термическим воздействием, и определили пороговые дозы облучения в условиях эксперимента. С помощью численного моделирования и экспериментов на биоимитирующем геле, мы показали принципиальную возможность прямой фотогенерации цитотоксических кумулятивных концентрация синглетного кислорода в биоткани инфракрасным излучением 1273 нм без разогрева до биокритических температур. Полученные результаты являются необходимым основанием дальнейшего исследования прямой фотогенерации синглетного кислорода в биоткани с целью разработки инновационных методов терапии солидных опухолей и внедрения их в практическую онкологию. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-25-20050, https://rscf.ru/ project/22-25-20050/, и гранта Санкт-Петербургского научного фонда в соответствии с Соглашением от 15 апреля 2022 г. № 51/2022.
ПРЕОДОЛЕНИЕ РЕЗИСТЕТНОСТИ КЛЕТОК ГАСТРОИНТЕСТИНАЛЬНОЙ СТРОМАЛЬНОЙ ОПУХОЛИ ЖЕЛУДКА К ИМАТИНИБУ С ПОМОЩЬЮ КАТИОННЫХ ПЕПТИДОВ
Н.А. Королева1, О.Г. Ковтун1, П.Б. Копнин1, С.М. Андреев2, А.А. Лушникова1
Место работы: 1. НИИ Канцерогнеза, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, Москва, Россия; 2. ФГБУ «ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, Москва, Россия Эл. почта: [email protected]
ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ ОПУХОЛИ Российское общество клинической онкологии
том/vol. 13 #3s1 • 2023
MALIGNANT TUMOURS
Russian Society of Clinical Oncology
РОССИЙСКИЙ Willi НШОШЕСКШ 11 Vil ШГРЕСС 2DZ3 АЛ I II
Экспериментальная онкология
Цель: Проанализировать цитотоксичность катионных пептидов (КП) и оценить ее возможные механизмы на моделях восприимчивой и резистентной к иматинибу клеточных сублиний гастроинтестинальной стромальной опухоли желудка (ГИСО).
Материалы и методы: Клеточная сублиния ГИСО GIST/T1 -naive и производная резистентная к иматинибу (Гливеку) сублиниия GIST/T1-ImR c приобретенной в процессе культивирования в присутствии иматиниба (Гли-века, Im/IC50) лекарственной устойчивостью. В геноме обеих линий — делеция в 11 экзоне гена С-KIT 11ex del. V560-Y578. Контроль — иммортализованные фибробласты кожи человека линий HFb и Н1036. Дендритные КП с молекулярной массой около 2 кДа и зарядом от 4 д 16 синтезированы путем твердофазного синтеза по технологии Fmoc. Выживаемость клеток в присутствии дендритных КП NC-783, NC-811 и АМ-2 (0,5-4 цг/мл) оценивали с помощью МТТ-теста; с помощью флуоресцентно меченного аннексина V; проточной цитометрии с оценкой активации каспаз 3, 8, 9 до 0,5 мкг/мл и с помощью узкоспециализированных наборов (Muse Millipore). Механизмы избирательной цитотоксичности КП также анализировали с помощью попарного молекулярного докинга Maestro 11 (Schrodinger Inc).
Результаты: Обнаружено, что все 3 тестированные КП — NC783, NC-811 и АМ-2 подавляют рост опухолевых клеток (ОКл) снижая их выживаемость до 19, 25 и 28% соответственно, относительно контроля — нормальных клеток. IC50 КП для Кл GIST/T1-naive составила >1 цг/мл, для Кл GIST/T1-ImR > 2 цг/мл. Важно, что индукция апоптоза наблюдалась как у восприимчивых, так и у резистентных к иматинибу сублиний. Основной механизм индукции гибели ОКл — апоптоз по типу ядрышкового стресса с участием шаперонных белков NCL(нуклеолина) и NPM (нуклеофозмина), которые гиперэкспрессированы в ОКл. Молекулярный докинг показал, что КП взаимодействуют с киназой KIT и это приводит к ингибированию гиперактивированного вследствие мутации Р1К3К-сигналинга. Оценочные функции связывания всех 3 КП с клеточными мишенями (KIT-wt, KIT-mut, NCL, NPM, FGFR2, VEGFR2, ERK1,2) для большинства взаимодействий лучше эталонного значения (-7 kcal/mol), что доказывает способность КП избирательно связываться с белками-мишенями и ин-активировать клеточный сигналинг, индуцируя апоптоз восприимчивых и резистентных Кл. Заключение: Изученные КП — потенциальные противоопухолевые агенты. Они оказывают селективное цито-токсическое действие как на восприимчивые к иматинибу, так и на резистентные клетки ГИСО, в основном, за счет апоптоза по типу ядрышкового стресса и вследствие инактивации сигналинга.
ВЛИЯНИЕ ОЗОНИРОВАННОГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО РАСТВОРА НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ КЛЕТОК ЭПИДЕРМОИДНОЙ КАРЦИНОМЫ ЧЕЛОВЕКА
П.Ю. Андреев1, Л.Н. Антакова1, В.В. Шишкина1, И.П. Мошуров12
Место работы: 1. ФГБОУ ВО «ВГМУ им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, Воронеж, Россия; 2. БУЗ ВО «Воронежский областной клинический онкологический диспансер», Воронеж, Россия Эл. почта: [email protected]
Использование влияния озонированных растворов на клеточные культуры имеет клиническое применение. Целью исследования является оценка влияния озонированного физиологического раствора на жизнеспособность клеток эпидермоидной карциномы человека А431. Материалы и методы: Исследования проводили на базе НИИ экспериментальной биологии и медицины федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Клеточная линия эпидермоидной карциномы человека А431 получена в Центре коллективного пользования «Коллекция культур клеток позвоночных» федерального государственного бюджетного учреждения науки Института цитологии Российской академии наук (ЦКП КККП ИНЦ РАН), г. Санкт-Петербург, Россия. Клетки культивировались вувлаж-ненной атмосфере с 5% CO2 инкубатор Midi 40 (Thermo Scientific, США) при 37 °С. Все манипуляции проводились в боксе БМБ-11-«Ламинар-С»-1,2 (Lamsistems, Россия). Для культивирования использовали питательную среду DMEM (ООО «БиолоТ», Россия) содержащую L-глута-мин, 1 г/л глюкозы, и перед пассажем добавляли 10% сыворотку крови плодов коровы (ООО «БиолоТ», Россия). Приготовление физиологического раствора (ООО «Био-лоТ», Россия), обогащенного озоном осуществляли на аппарате озонотерапии «МЕДОЗОНС-БЬЮТИ» (ООО «НПП ЭлектроГидроСистемы», Россия) с применением устройства для озонирования воды, растворов, масел (OOO «ОТРИ», Россия), деструктора отработанной озонокислородной смесью (OOO «ОТРИ», Россия) и концентратора кислорода "Oxygen concentrator Longfian JAY-5A" (Longfian scitech Co., ltd. согласно руководству по эксплуатации. Определение жизнеспособности клеток при воздействии физиологического раствора, обогащенного озоном проводили с помощью теста с трипановым синим. Для снятия клеток использовали раствор трипсина-версена (ООО «Био-лоТ», Россия) в количестве 1:3 соответственно паспорту клеток и рекомендациям. Клетки отмывали питательной средой DMEM (ООО «БиолоТ», Россия) и центрифугировали в течение 10 минут при 1000 об/мин на центрифуге LMC-3000 (BioSan, Латвия). Осадок ресуспендировали в питательной среде до достижения в количестве 3 х 106 кл/см3.
ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ ОПУХОЛИ Российское общество клинической онкологии
том/vol. 13 #3s1 • 2023
MALIGNANT TUMOURS
Russian Society of Clinical Oncology
