ИЗУЧЕНИЕ ПОВРЕЖДЕННОСТИ ДНК КЛЕТОК КУЛЬТУРЫ HeLa МЕТОДОМ ДНК-КОМЕТ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ УЛЬТРАЗВУКОМ И 5-ФТОРУРАЦИЛОМ
https://doi.org/10.21294/1814-4861-2019-18-5-68-73
Аннотация
Для понимания механизма эффективности локального применения 5 % геля 5-фторурацила (5-ФУ) с одновременным контактным ультразвуковым (УЗ) воздействием на опухоль у больных раком шейки матки в модельных условиях был изучен уровень поврежденности ДНК. Использована культура аденокарциномы шейки матки HeLa CC L-2, культивированная в стандартных условиях в среде RPMI-1640 с добавлением 10 % фетальной сыворотки теленка и 50 мкг/мл гентамицина. Воздействие ультразвуком осуществляли с помощью аппарата УЗТ-1.03У (Россия) в течение 10 мин с частотой 0,88 МГц и интенсивностью 0,2 Вт/см2. Доза 5-ФУ составила 0,7 мкМ, время воздействия 24 ч. Через 24 ч после начала воздействия уровень поврежденности ДНК клеток культуры исследовали методом ДНК-комет (Comet Assay) в щелочном варианте и оценивали по параметру % ДНК в хвосте кометы (% TDNA). Комбинированное воздействие УЗ/5-ФУ приводило к статистически значимому увеличению % TDNA – в 5,2 раза по сравнению с контрольной культурой, при этом % TDNA был в 1,9 раза выше показателя после воздействия только 5-ФУ и в 3,0 раза выше показателя после воздействия УЗ. Через 24 ч после комбинированного воздействия менее 50 % клеток культуры имели низкий уровень поврежденности ДНК (<10 % TDNA), то есть закончили процесс репарации и могли продолжить пролиферацию, а более 30 % клеток культуры все еще имели высокий уровень поврежденности (>30 % TDNA) и, вероятно, находились в процессе апоптоза. Таким образом, комбинированное воздействие УЗ/5-ФУ на культуру HeLa способствовало преодолению резистентности к химиопрепарату, оказывая синергический эффект.
Ключевые слова
Об авторах
Е. М. ФранциянцРоссия
Франциянц Елена Михайловна, доктор биологических наук, профессор, заместитель генерального директора по науке, руководитель лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей
344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63
SPIN-код: 9427-9928
Е. И. Сурикова
Россия
Сурикова Екатерина Игоревна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей
344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63
SPIN-код: 2401-4115
AuthorID (РИНЦ): 301537. ORCID:
И. А. Горошинская
Россия
Горошинская Ирина Александровна, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей
344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63
SPIN-код: 9070-4855
Т. И. Моисеенко
Россия
Моисеенко Татьяна Ивановна, доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник отделения гинекологии
344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63
SPIN код: 6341-0549
Н. А. Назаралиева
Россия
Назаралиева Нелли Альбертовна, аспирант, отделение гинекологии
344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63
Д. С. Потемкин
Россия
Потемкин Дмитрий Сергеевич, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной онкологии
344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63
Н. Г. Васильченко
Россия
Васильченко Никита Геннадьевич, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной онкологии
344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63
Список литературы
1. Мерабишвили В.М., Бахидзе Е.В., Лалианци Э.И., Урманчеева А.Ф., Красильников И.А. Распространенность гинекологического рака и выживаемость больных. Вопросы онкологии. 2014; 60(3): 288–297.
2. Кит О.И., Франциянц Е.М., Меньшенина А.П., Моисеенко Т.И., Ушакова Н.Д., Попова Н.Н., Якушин А.В. Роль плазмафереза и ксенонотерапии в коррекции острых последствий хирургической менопаузы у больных раком шейки матки. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016; 117(03). URL: http://ej.kubagro.ru/2016/03/pdf/29.pdf. (дата обращения: 24.01.2019).
3. Аксель Е.М., Виноградова Н.Н. Статистика злокачественных новообразований женских репродуктивных органов. Онкогинекология. 2018; 27(3): 64–78.
4. Меньшенина А.П., Моисеенко Т.И., Ушакова Н.Д. Возможности оптимизации предоперационной полихимиотерапии у больных инвазивным раком шейки матки. Злокачественные опухоли. 2014; (3): 30–36. doi: 10.18027/2224-5057-2014-3-30-36.
5. Меньшенина А.П., Моисеенко Т.И., Франциянц Е.М., Ушакова Н.Д., Назаралиева Н.А. Сравнительная оценка различных модификаций предоперационной полихимиотерапии у больных местно-распространенным раком шейки матки. Фундаментальные исследования. 2015; (1–8): 1629–1633.
6. Моисеенко Т.И., Назаралиева Н.А., Меньшенина А.П., Непомнящая Е.М., Вереникина Е.В., Черкасова А.А., Адамян М.Л. Комбинированная сонодинамическая неоадъювантная полихимиотерапия в лечении больных раком шейки матки. Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2016; 8(10): 42–48.
7. Водолажский Д.И., Назаралиева Н.А., Моисеенко Т.И., Франциянц Е.М., Потемкин Д.С., Васильченко Н.Г., Меньшенина А.П. Усиление цитотоксического действия 5-фторурацила при сочетанном применении с ультразвуком. Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2018; 198(2): 100–105. doi 10.23683/0321-3005-2018-2-100-105.
8. Оценка генотоксических свойств методом ДНК-комет in vitro. Методические рекомендации МР 4.2 0014-10. М., 2010. 15 с.
9. Тарнопольская О.В., Сурикова Е.И., Горошинская И.А., Тихановская Н.М. Способы оценки повреждения ДНК в лейкоцитах крови у пациенток раком молочной железы методом ДНК-комет. Клиническая и экспериментальная морфология. 2016; 18(2): 60–65.
10. Chemeris N.K., Gapeyev A.B., Sirota N.P., Gudkova O.Y., Kornienko N.V., Tankanag A.V., Konovalov I.V., Buzoverya M.E., Suvorov V.G., Logunov V.A. DNA damage in frog erythrocytes after in vitro exposure to a high peak-power pulsed electromagnetic field. Mutat Res. 2004; 558(1–2): 27–34. doi: 10.1016/j.mrgentox.2003.10.017.
11. Hu Z., Lv G., Li Y., Li E., Li H., Zhou Q., Yang B., Cao W. Enhancement of anti-tumor effects of 5-fluorouracil on hepatocellular carcinoma by low-intensity ultrasound. J Exp Clin Cancer Res. 2016 Apr 22; 35: 71. doi: 10.1186/s13046-016-0349-4.
12. Wang X., Wang Y., Wang P., Cheng X., Liu Q. Sonodynamically induced anti-tumor effect with protoporphyrin IX on hepatoma22 solid tumor. Ultrasonics. 2011 Jul; 51(5): 539–46. doi: 10.1016/j.ultras.2010.12.001.
13. Gao Z., Zheng J., Yang B., Wang Z., Fan H., Lv Y., Li H., Jia L., Cao W. Sonodynamic therapy inhibits angiogenesis and tumor growth in a xenograft mouse model. Cancer Lett. 2013 Jul 10; 335(1): 93–9. doi: 10.1016/j.canlet.2013.02.006.
14. Wood A.K.W., Sehgal C.M. A review of low-intensity ultrasound for cancer therapy. Ultrasound Med Biol. 2015 Apr; 41(4): 905–28. doi: 10.1016/j.ultrasmedbio.2014.11.019.
15. Sengupta S., Balla V.K. A review on the use of magnetic fields and ultrasound for non-invasive cancer treatment. J Adv Res. 2018 Jun 20; 14: 97–111. doi: 10.1016/j.jare.2018.06.003.
16. Yu T., Bai J., Hu K., Wang Z. Biological effects of ultrasound exposure on adriamycin-resistant and cisplatin-resistant human ovarian carcinoma cell lines in vitro. Ultrason Sonochem. 2004 Apr; 11(2): 89–94. doi: 10.1016/S1350-4177(03)00160-3.
17. Hassan M.A., Furusawa Y., Minemura M., Rapoport N., Sugiyama T., Kondo T. Ultrasound-induced new cellular mechanism involved in drug resistance. PLoS One. 2012; 7(12): e48291. doi: 10.1371/journal.pone.0048291.
Рецензия
Для цитирования:
Франциянц Е.М., Сурикова Е.И., Горошинская И.А., Моисеенко Т.И., Назаралиева Н.А., Потемкин Д.С., Васильченко Н.Г. ИЗУЧЕНИЕ ПОВРЕЖДЕННОСТИ ДНК КЛЕТОК КУЛЬТУРЫ HeLa МЕТОДОМ ДНК-КОМЕТ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ УЛЬТРАЗВУКОМ И 5-ФТОРУРАЦИЛОМ. Сибирский онкологический журнал. 2019;18(5):68-73. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2019-18-5-68-73
For citation:
Frantsiyants E.M., Surikova E.I., Goroshinskaya I.A., Moiseenko T.I., Nazaralieva N.A., Potemkin D.S., Vasilchenko N.G. STUDY OF THE DNA DAMAGE IN HeLa CELLS EXPOSED TO THE COMBINATION OF ULTRASOUND AND 5-FLUORURACYL. Siberian journal of oncology. 2019;18(5):68-73. (In Russ.) https://doi.org/10.21294/1814-4861-2019-18-5-68-73