اثر درمانی ترکیب اشعه‌ی ایکس و نانوذرات اکسید آهن متصل به داروی شیمی‌درمانی داکاربازین بر روی رده‌ی سلولی ملانوما

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک پزشکی، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استاد، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استادیار، گروه نانوتکنولوژی پزشکی، مرکز تحقیقات بیوفوتونیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 استاد، گروه انگل و قارچ‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

5 دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، دانشکده پزشکی، گروه رادیوانکولوژی

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: پرتو درمانی، یکی از راه‌های مؤثر درمان سرطان‌ها از جمله سرطان پوست می‌باشد. به علت مقاوم بودن ذاتی سلول‌‌های ملانوما به پرتو، برای درمان سرطان پوست نیاز به دز‌‌های بالای تابش وجود دارد که این امر باعث افزایش اثرات جانبی بر روی بافت‌های اطراف می‌‌شود. استفاده از نانوذرات اکسید ‌‌آهن می‌‌تواند سلول‌‌های ملانوما را به اشعه حساس‌‌تر کرده و میزان مرگ و میر سلولی را افزایش دهد. این مطالعه با هدف بررسی اثرات نانوذرات اکسید‌‌ آهن متصل شده با داروی داکاربازین در حضور تابش اشعه‌ی ایکس مگاولتاژ صورت گرفت.
روش‌ها: بعد از کشت سلول‌‌های A375 به صورت درون آزمایشگاهی و گروه‌‌بندی سلول‌‌ها، غلظت‌‌های بهینه از نانوذرات اکسید ‌‌آهن و داکاربازین به صورت جداگانه توسط آزمون MTT محاسبه شد. سپس غلظت‌‌های 0/4، 0/7 و 1/5 میلی‌‌گرم بر میلی‌‌لیتر از داکاربازین با غلظتی بدون سمیت از نانوذرات اکسید آهن ترکیب شدند. میزان آپوپتوز القا شده در سلول‌‌های تحت تابش با انرژی 6 مگاولت و دز تابشی 4 گری محاسبه و با آپوپتوز صورت گرفته در سلول‌‌های بدون پرتوگیری مقایسه شدند.
یافته‌ها: میزان آپوپتوز در سلول‌‌های ملانوما که با ترکیب نانوذرات اکسید آهن با داکاربازین تیمار شده‌‌اند، افزایش 50 درصدی را نشان داد. این میزان با پرتوگیری سلول‌‌ها به بیشترین مقدار افزایش پیدا کرده که 30 درصد بیشتر از میزان مرگ و میر در گروه شاهد است.
نتیجه‌گیری: استفاده از ترکیب همزمان نانوذرات اکسید آهن با داکاربازین می‌‌تواند پاسخ سلول‌‌های ملانوما به درمان را افزایش دهد. همچنین استفاده از این ترکیب در حضور تابش، کاهش معنی‌‌داری در بقای سلولی ایجاد می‌‌کند که نشان‌دهنده‌ی اثر حساس‌‌کنندگی نانوذرات اکسید آهن می‌‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Therapeutic Effect of Combination of X-ray and Iron Oxide Nanoparticles Attached to Dacarbazine Chemotherapy Drug on Melanoma Cell Line

نویسندگان [English]

  • Ahmad Rezaiyan Sharif Abadi 1
  • Ahmad Shanei 2
  • Neda Attaran 3
  • Seyed Hossein Hejazi 4
  • Nadia Najafizadeh 5
1 MSc in Medical Physics, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 PhD in Medical Physics, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Assistant Professor, Applied Biophotonics Research Center, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 Professor, Department of Parasitology and Mycology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
5 Assistant Professor, Department of Radiooncology, School of Medicine, Seyyed Al-Shohada Hospital, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Due to the inherent resistance of melanoma cells to radiation, high doses of radiation are required to treat skin cancer, which increases the side effects of radiation. The use of iron oxide nanoparticles can make melanoma cells more sensitive to radiation and increase cell mortality. The aim of this study was to investigate the effects of iron oxide nanoparticles conjugated with dacarbazine in the presence of megavoltage X-ray.
Methods: After culturing A375 cells in vitro and grouping the cells, the optimal concentrations of iron oxide nanoparticles and dacarbazine were calculated separately by MTT assay. Concentrations of 0.4, 0.7 and 1.5 mg / ml of dacarbazine were then combined with non-toxic concentrations of iron oxide nanoparticles. The amount of induced apoptosis in irradiated cells with 6 MV energy and 4 Gy radiation dose was calculated and compared with apoptosis in non-irradiated cells.
Findings: The rate of apoptosis in melanoma cells treated with a combination of iron oxide nanoparticles with dacarbazine increased by 50%. This rate increased to the maximum with cell irradiation, which is 30% higher than the mortality rate in the control group.
Conclusion: Concomitant use of iron oxide nanoparticles with dacarbazine can increase the response of melanoma cells to treatment. The use of this compound in the presence of radiation also causes a significant reduction in cell survival, which indicates the sensitizing effect of iron oxide nanoparticles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Iron Oxide Nanoparticles
  • Dacarbazine
  • Melanoma
  • Radiation Therapy
  • Flow Cytometry

مراجع

  1. Shanei A, Baradaran M, Shanei MM. The effect of ultrasound waves on melanoma cells in presence of gold nanoparticles [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2016; 34(412): 1550-5.
  2. Diepgen TL, Mahler V. The epidemiology of skin cancer. Br J Dermatol 2002; 146(Suppl 61): 1-6.
  3. Esmailzadeh A, Shanei A, Attaran N, Hejazi SH, Hemati S. Evaluation of ultrasound-mediated chemotherapy treatment using dacarbazine on B16F10 melanoma [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2022; 40(657): 17-23.
  4. Shanei A, Akbari-Zadeh H, Fakhimikabir H, Attaran N. Evaluation of the therapeutic effect of 6-MV X-ray radiation on heLa cells [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2018, 36(480): 530-4.
  5. Herold DM, Dos IJ, Stobbe CC, Iyer RV, Chapman JD. Gold microspheres: a selective technique for producing biologically effective dose enhancement. Int J Radiat Biol 2000; 76(10): 1357-64.
  6. Kwatra D, Venugopal A, Anant S. Nanoparticles in radiation therapy: a summary of various approaches to enhance radiosensitization in cancer. TCR 2013; 2(4): 330-42.
  7. Kayal S, Ramanujan RV. Doxorubicin loaded PVA coated iron oxide nanoparticles for targeted drug delivery. Mater Sci Eng C 2010; 30(3): 484-90.
  8. Khoei S, Rabi Mahdavi S, Fakhimikabir H, Shakeri-Zadeh A, Hashemian A. The role of iron oxide nanoparticles in the radiosensitization of human prostate carcinoma cell line DU145 at megavoltage radiation energies. Int J Radiat Biol 2014; 90(5): 351-6.
  9. Hafeez A, Kazmi I. Dacarbazine nanoparticle topical delivery system for the treatment of melanoma. Sci Rep 2017; 7(1): 16517.
  10. Mahmoudi M, Simchi A, Milani AS, Stroeve P. Cell toxicity of superparamagnetic iron oxide nanoparticles. J Colloid Interface Sci 2009; 336(2): 510-8.
  11. Regulla DF, Hieber LB, Seidenbusch M. Physical and biological interface dose effects in tissue due to X-ray-induced release of secondary radiation from metallic gold surfaces. Radiat Res 1998; 150(1): 92-100.
  12. Hauser AK, Mitov MI, Daley EF, McGarry RC, Anderson KW, Hilt JZ. Targeted iron oxide nanoparticles for the enhancement of radiation therapy. Biomaterials 2016; 105: 127-35.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 40، شماره 684
هفته 4 مهرماه
مهر و آبان 1401
صفحه 640-646

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار