Различия эфектов импульсно-периодического рентгеновского излучения в опухолевых клетках линии MOLT-4 и лимфоцитах периферической крови человека

Разработаны источники, способные генерировать импульсно-периодическое рентгеновское излучение (ИПРИ) в наносекундном диапазоне с возможностью изменения частоты повторения импульсов и дозы за импульс. Целью настоящего исследования стал анализ воздействия ИПРИ на уровень двунитевых разрывов ДНК в опухолевых и нормальных клетках человека в условиях in vitro. Для оценки уровня двунитевых разрывов ДНК и эффективности их репарации использовался метод анализа флуоресцентных фокусов белков репарации ДНК γH2AX и 53BP1 в клетках опухолевой линии MOLT-4, имеющей лимфобластное происхождение, после воздействия ИПРИ в условиях in vitro. Наибольший уровень фокусов γH2AX и 53BP1 через 18 ч после воздействия, являющийся маркером эффективности репарации ДНК, в клетках линии MOLT-4 отмечался при воздействии ИПРИ с частотой повторения импульсов 8 имп./с, при которой ранее в лимфоцитах наблюдалось наименьшее количество двунитевых разрывов ДНК. Полученные результаты указывают, что использование ИПРИ с различными частотами повторения импульсов может позволить
дифференцированно воздействовать на опухолевые клетки, незначительно повреждая при этом нормальные клетки человека.

импульсно-периодическое рентгеновское излучение, малые дозы, гиперрадиочувствительность, фокусы γH2AX и 53BP1, двунитевые разрывы ДНК

1. Артемов К.П., Ельчанинов А.А., Кутенков О.П. и др. Импульсно-периодический источник рентгеновского излучения // Приборы и техника эксперимента. 2004. № 5. С. 166–167.

2. Булдаков М.А., Литвяков Н.В., Климов И.А. и др. Влияние низкодозового импульсно-периодического рентгеновского излучения на рост и метастазирование карциномы легких Льюис // Сибирский онкологический журнал. 2011. № 6 (48). С. 47–51.

3. Васильев С.А., Степанова Е.Ю., Кутенков О.П. и др. Двунитевые разрывы ДНК в лимфоцитах человека после однократного воздействия импульсно-периодического рентгеновского излучения в малых дозах: нелинейная дозовая зависимость // Радиационная биология. Радиоэкология. 2012. Т. 52. С. 31–38.

4. Литвяков Н.В., Ростов В.В., Булдаков М.А. и др. Ингибирование пролиферации опухолевых клеток импульсно-периодическим рентгеновским излучением // Сибирский онкологический журнал. 2006. № 1 (17). С. 24–31.

5. Belyaev I.Y. Radiation-induced DNA repair foci: spatio-temporal aspects of formation, application for assessment of radiosensitivity and biological dosimetry // Mutat. Res. 2010. Vol. 704 (1–3). P. 132–141.

6. Brenner D.J., Sachs R.K. Estimating radiation-induced cancer risks at very low doses: rationale for using a linear no-threshold approach // Radiat. Environ. Biophys. 2006. Vol. 44. P. 253–256.

7. Ding L.H., Shingyoji M., Chen F. et al. Gene expression profiles of normal human fibroblasts after exposure to ionizing radiation: a comparative study of low and high doses // Radiat. Res. 2005. Vol. 164. P. 17–26.

8. Farooque A., Mathur R., Verma A. et al. Low-dose radiation therapy of cancer: role of immune enhancement // Expert Rev. Anticancer Ther. 2011. Vol. 11 (5). P. 791–802.

9. Greenberg J.M., Gonzalez-Sarmiento R., Arthur D.C. et al. Immunophenotypic and cytogenetic analysis of Molt-3 and Molt-4: human T-lymphoid cell lines with rearrangement of chromosome 7 // Blood. 1988. Vol. 72. P. 1755–1760.

10. Rezacova M., Tichy A., Vavrova J. et al. Is defect in phosphorylation of Nbs1 responsible for high radiosensitivity of T-lymphocyte leukemia cells MOLT-4? // Leuk. Res. 2008. Vol. 32. P. 1259–1267.

11. Vavrova J., Rezacova M., Vokurkova D. et al. Cell cycle alteration, apoptosis and response of leukemic cell lines to gamma radiation with highand low-dose rate // Physiol. Res. 2004. Vol. 53. P. 335–342.

12. Yang F., Stenoien D.L., Strittmatter E.F. et al. Phosphoproteome profiling of human skin fibroblast cells in response to low- and high-dose irradiation // J. Proteome Res. 2006. Vol. 5. P. 1252–1260.

13. Yang F., Waters K.M., Miller J.H. et al. Phosphoproteomics profiling of human skin fibroblast cells reveals pathways and proteins affected by low doses of ionizing radiation // PLoS One. 2010. Vol. 5. e. 14152.