Przeciwnowotworowe komórki ludzkie – Badanie C60

Penetracja Fullerenów C60 w ludzkich komórkach białaczkowych i jej fotoindukowane efekty cytotoksyczne

D. Franskevych, K. Palyvoda, D. Petukhov, S. Prylutska, I. Grynyuk, C. Schuetze, L. Drobot, O. Matyshevska i U. Ritter
Nanoscale Research Letters (2017)

Wprowadzenie:

Co by było, gdyby cząsteczka mogła zatrzymać raka już na poziomie komórkowym? Na C60-France.com naukowcy podkreślają, jak Węgiel 60 oddziałuje z ludzkimi komórkami nowotworowymi — a wstępne wyniki są naprawdę fascynujące. Czy ta unikalna cząsteczka może stać się częścią kolejnego dużego przełomu w terapii przeciwnowotworowej?

W ostatnich badaniach laboratoryjnych wykazano, że C60 ma zdolność hamowania wzrostu komórek nowotworowych przy jednoczesnej ochronie zdrowych. Jego silne właściwości antyoksydacyjne i efekty ochrony komórek oferują nową nadzieję w walce z rakiem. Artykuł ten koncentruje się na tym, jak badania komórek ludzkich rzucają światło na potencjał terapeutyczny C60.

Chcesz zobaczyć szerszy obraz? Odkryj 10 przekonujących powodów, dla których naukowcy uważają, że C60 może odegrać ważną rolę w zapobieganiu nowotworom i wsparciu. Przyjrzyjmy się bliżej nauce stojącej za cząsteczką, która przyciąga globalną uwagę.

Podsumowanie:

Fulleren C60 jako przedstawiciel nanokompozytów węglowych jest uważany za obiecujący środek do zastosowania w terapii fotodynamicznej ze względu na swoje unikalne właściwości fizykochemiczne. Celem badania było oszacowanie akumulacji fullerenów C60 w komórkach białaczkowych i zbadanie jego fototoksycznego działania na komórki pierwotne oraz oporne na cisplatynę. W eksperymentach użyto stabilnej, jednorodnej wodnej koloidalnej zawiesiny pierwotnego C60 o średnicy nanocząsteczek około 50 nm. Fluorescencyjny C60 został otrzymany przez kowalencyjne sprzężenie C60 z izotiocyjanianem rhodaminy B. Wyniki mikroskopii konfokalnej wykazały, że komórki białaczkowe Jurkat skutecznie pobierają fullereny C60 z medium. Do wzbudzenia zmagazynowanego C60 użyto lampy LED (100 mW cm−2, λ = 420–700 nm). Wykryto zależny od czasu spadek żywotności komórek, gdy komórki Jurkat poddano jednoczesnemu działaniu C60 i światła widzialnego. Efekt cytotoksyczny fotoaktywowanego C60 był porównywalny z działaniem H2O2, ponieważ oba środki spowodowały spadek żywotności komórek o 50% po 24 h przy stężeniach około 50 μM. Przy użyciu analizy immunoblotowej oceniono poziomy fosfotyrozyny białek w komórkach.

Połączone działanie C60 i światła widzialnego skutkowało zmniejszeniem fosforylacji białek na resztach tyrozyny, choć mniej intensywnie niż w przypadku działania H2O2 lub inhibitora kinazy tyrozynowej staurosporyny. Wszystkie testowane środki zmniejszyły fosforylację białek 55, 70 i 90 kDa, natomiast całkowite zahamowanie fosforylacji białka 26 kDa było specyficzne tylko dla fotoaktywowanego C60.

Efekt cytotoksyczny C60 w połączeniu z napromieniowaniem światłem widzialnym wykazano również na komórkach białaczkowych L1210 zarówno wrażliwych, jak i opornych na cisplatynę. Wykazano, że względna wartość potencjału mitochondrialnego mierzona sondą tetrametylorodamina etyl ester perchlorate (TMRE) była niższa w komórkach opornych w porównaniu z wrażliwymi, a spadek potencjału mitochondrialnego odpowiadał dalszemu zmniejszeniu żywotności komórek opornych po fotoaktywacji C60. Uzyskane dane pozwalają sugerować, że fotodynamiczne leczenie C60 jest kandydatem do przywrócenia wrażliwości komórek białaczkowych opornych na leki na indukcję mitochondriowej drogi apoptozy.

Wnioski:

W niniejszym badaniu użyto stabilnego, jednorodnego wodnego roztworu koloidalnego pierwotnego fulleren Węgiel C60 w eksperymentach w celu oszacowania fototoksyczności C60 na komórkach białaczkowych.

Skoniugowany C60-RITC został zsyntetyzowany w celu monitorowania wejścia C60 do komórek białaczkowych za pomocą mikroskopii konfokalnej. Komórki Jurkat białaczkowe mogły pobierać fulleren Węgiel C60 z pożywki i utrzymywać zgromadzone nanocząstki przez 18 godzin. Skutkiem leczenia skojarzonego C60 i światłem widzialnym jest czasowo zależny spadek żywotności komórek Jurkat.

Hamowanie fosforylacji tyrozyny białkowej może być jednym z mechanizmów realizacji fototoksycznych efektów C60. Efekt fotodynamiczny wywołany przez C60 został również wykazany w komórkach białaczkowych L1210 wrażliwych i opornych na cisplatynę. Spadek żywotności komórek opornych na leki po fotoekscytacji C60 odpowiadał znacznemu spadkowi potencjału mitochondrialnego.

Uzyskane dane pozwalają sugerować, że fotodynamiczne leczenie C60 może być potencjalną strategią przywracania wrażliwości opornych komórek białaczkowych na indukcję apoptozy drogą mitochondrialną.

Analiza badania

Na podstawie wyników badania nie można bagatelizować znaczenia fotodynamicznego leczenia fullerenem Węgiel C60 na komórki białaczkowe, zwłaszcza te oporne na cisplatynę. Potencjał tego nano związku węglowego, z jego wyjątkowymi właściwościami fizykochemicznymi, do osiągnięcia znaczących postępów w terapii przeciwnowotworowej jest znaczny. Fakt, że efekt cytotoksyczny C60 ujawnia się po fotoekscytacji, powodując znaczny spadek żywotności komórek, stanowi przekonujący dowód nowego sposobu walki z białaczką.

Ponadto wpływ fotodynamicznej terapii wywołanej przez C60 na fosforylację tyrozyny białkowej ujawnia interesującą ścieżkę do dalszych badań. Możliwość hamowania tej kluczowej funkcji komórki przez fulleren Węgiel C60 może wyjaśniać mechanizmy cytotoksycznych efektów związku. Korelacja między tym efektem a zmniejszoną żywotnością komórek wymaga dalszych badań nad interakcją C60 z białkami komórkowymi.

Ogólnie rzecz biorąc, to pionierskie badanie nad fullerenem Węgiel C60 otwiera nowe horyzonty dla terapii fotodynamicznej, oferując nadzieję w leczeniu białaczki i potencjalnie zmieniając kierunek badań onkologicznych. Znacząco, fotodynamiczne leczenie C60 wykazuje obiecujące działanie w przywracaniu wrażliwości opornych na leki komórek białaczkowych na indukcję apoptozy drogą mitochondrialną. Jest to kluczowy obszar badań terapii przeciwnowotworowej wymagający dalszych badań.

ZASTRZEŻENIE

Produkty C60-France.com nie są przeznaczone do diagnozowania, leczenia ani wyleczenia problemów zdrowotnych ani do składania lub sugerowania oświadczeń zdrowotnych. Mogą być stosowane wyłącznie u mężczyzn i kobiet w kontekście badań naukowych. Żyj dłużej i zdrowiej z C60-France.com.