ارزیابی خاصیت ضد سرطانی درمان جدید پلاسمای اتمسفری سرد با حساس‌کننده‌ی نوری ایندوسیانین گرین در مهار سلول‌های ملانوما

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای تخصصی فیزیک پزشکی، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، اصفهان، ایران

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

3 استاد، مرکز تحقیقات فیزیک پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

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

5 دانشیار، گروه انکولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: ملانوما، یکی از کشنده‌ترین سرطان‌های پوست می‌باشد که اثربخشی درمان‌های رایج بر روی آن، چشمگیر نمی‌باشد. پلاسمای اتمسفری سرد، راهکاری جدید در درمان سرطان محسوب می‌شود. این مطالعه با هدف ارزیابی اثر فوتوداینامیک پلاسمای سرد در حضور حساس‌کننده‌ی نوری ایندوسیانین گرین بر رده‌ی سلولی ملانوما انجام شد.
روش‌ها: در این مطالعه، از دستگاه پلاسما با گاز هلیوم در حضور ایندوسیانین گرین جهت تیمار رده‌ی سلولی ملانوما (DFW) استفاده شد. بدین منظور، ابتدا غلظت بهینه‌ی ایندوسیانین گرین پس از 24 ساعت انکوباسیون با استفاده از تست MTT مشخص گردید. سپس سلول‌ها با و بدون حضور ایندوسیانین گرین تحت تابش پلاسمای سرد در زمان‌های مختلف 15، 30، 60 و 90 ثانیه قرار گرفتند. درصد بقای سلول‌ها 48 ساعت بعد از درمان با پلاسمای سرد با استفاده از آزمون MTT ارزیابی شدند.
یافته‌ها: درمان پلاسمای سرد اثر سمیتی وابسته به زمان ایجاد می‌کند. درصد بقای سلول‌های تیمار شده با پلاسمای سرد در حضور ایندوسیانین گرین به طور معنی‌داری نسبت به سلول‌های تیمار نشده کاهش یافت. بیشترین کاهش درصد بقا در گروه درمانی، 90 ثانیه پلاسمای سرد و غلظت 20 میکرومولار (Indocyanine green) ICG مشاهده گردید.
نتیجه‌گیری: مطالعه‌ی حاضر، خاصیت ضدسرطانی پلاسمای اتمسفری سرد را در درمان سلول‌های ملانوما تأیید کرد. همچنین نشان داد که پلاسما می‌تواند جایگزین مناسبی در درمان فوتوداینامیک باشد و ایندوسیانین گرین حساس‌کننده‌ی نوری مناسبی در درمان با پلاسما خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Anti-Cancer Effect of Cold Atmospheric Plasma as a New Treatment and Indocyanine Green as a Photosensitizer in Inhibition of Melanoma Cell Line

نویسندگان [English]

  • Sara Momeni 1
  • Ahmad Shanei 2
  • Ameneh Sazgarnia 3
  • Neda Attaran 4
  • Seyed Amir Aledavood 5
1 PhD Student, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences Isfahan, Iran
2 Professor, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Professor, Medical Physics Research Center, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
4 Assistant Professor. Department of Medical Nanotechnology. Applied Biophotonics Research Center. Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
5 Associate Professor. Department of Radiation Oncology. School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Background: Melanoma is one of the deadliest types of skin cancers. The efficacy of current treatments is not significant. Cold atmospheric plasma (CAP) is a new modality for cancer treatment. This study aimed to evaluate the photodynamic effects of Indocyanine green in cold plasma on melanoma cell line.
Methods: In this study, helium based cold plasma and Indocyanine green were used to treat DFW cells. In this respect, at first the optimal concentration of Indocyanine green was determined by MTT test after an overnight incubation. Then cells were treated to cold plasma with and without Indocyanine green in different times such as 15, 30, 60 and 90 s. The cell survival rate was evaluated by MTT test 48 h after CAP treatment.
Findings: Cold plasma treatment produces cytotoxic cell with a time dependent decline. The survival rate was significantly reduced in treated cells to cold plasma and Indocyanine green compared to untreated cells. The viability decreased significantly in the cells treated to cold plasma. The most reduction in survival rate was observed in treated cells to cold plasma for 90 s and Indocyanine green with 20µM concentration.
Conclusion: This study approved anti-cancer effect of cold plasma on melanoma cells. In addition, it showed that CAP can be a good alternative to photodynamic therapy and Indocyanine green also a great photosensitizer at cold plasma treatment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Melanoma
  • Photodynamic therapy
  • Cold plasma
  • Indocyanine green

مراجع

  1. Steglich RB, de Paula Alves Coelho KM, Cardoso S, da Costa Naumann Gaertner MH, Cestari TF, Franco SC. Epidemiological and histopathological aspects of primary cutaneous melanoma in residents of Joinville, 2003-2014. An Bras Dermatol 2018; 93(1): 45-53.
  2. Lo PC, Rodríguez-Morgade MS, Pandey RK, Ng DKP, Torres T, Dumoulin F. The unique features and promises of phthalocyanines as advanced photosensitisers for photodynamic therapy of cancer. Chem Soc Rev 2020; 49: 1041-56.
  3. Lin L, Wang L, Liu Y, Xu C, Tu Y, Zhou J. Non‑thermal plasma inhibits tumor growth and proliferation and enhances the sensitivity to radiation in vitro and in vivo. Oncol Rep 2018; 40(6): 3405-15.
  4. Wang M, Geilich BM, Keidar M, Webster TJ. Killing malignant melanoma cells with protoporphyrin IX-loaded polymersome-mediated photodynamic therapy and cold atmospheric plasma. Int J Nanomedicine 2017; 12: 4117-27.
  5. Karami-gadallo L, Ghoranneviss M, Ataie-fashtami L, Pouladian M. Author’s Accepted Manuscript. Clin Plasma Med 2017; 17: 4007
  6. von Woedtke T, Schmidt A, Bekeschus S, Wende K, Weltmann KD. Plasma medicine: A field of applied redox biology. In Vivo 2019; 33(4): 1011-26.
  7. Almeida-ferreira C, Silva-teixeira R, Gonçalves AC, Marto CM, Sarmento-Ribeiro AB, Caramelo F, et al. Cold atmospheric plasma apoptotic and oxidative effects on MCF7 and HCC1806 human breast cancer cells Int J Mol Sci 2022; 23(3): 1698.
  8. Kim JY, Ballato J, Foy P, Hawkins T, Wei Y, Li J,
    et al. Biosensors and Bioelectronics Apoptosis of lung carcinoma cells induced by a flexible optical fiber-based cold microplasma. Biosens Bioelectron 2011; 28(1): 333-8.
  9. Caesar J, Shaldon S, Chiandussi L, Guevara L, Sherlock S. The use of indocyanine green in the measurement of hepatic blood flow and as a test of hepatic function. Clin. Sci 1961; 21: 43-57.
  10. Schuster M, Rutkowski R, Hauschild A, Shojaei RK, von Woedtke T, Rana A, et al. Side effects in cold plasma treatment of advanced oral cancer—Clinical data and biological interpretation. Clin Plasma Med 2018; 10: 9-15.
  11. Saadati F, Mahdikia H, Abbaszadeh HA, Abdollahifar MA, Khoramgah MS, Shokri B. Comparison of direct and indirect cold atmospheric-pressure plasma methods in the B16 F10 melanoma cancer cells treatment. Sci Rep 2018; 8(1): 7689.
  12. Vejdani Noghreiyan A, Imanparast A, Shayesteh Ara E, Soudmand S, Vejdani Noghreiyan V, Sazgarnia A. In-vitro investigation of cold atmospheric plasma induced photodynamic effect by Indocyanine green and Protoporphyrin IX. Photodiagnosis Photodyn Ther 2020; 31: 101822.
  13. Weiss M, Gümbel D, Hanschmann EM, Mandelkow R, Gelbrich N, Zimmermann U, et al. Cold atmospheric plasma treatment induces anti-proliferative effects in prostate cancer cells by redox and apoptotic signaling pathways. PLoS One 2015; 10(7): e0130350.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 40، شماره 669
هفته 1 تیرماه
خرداد و تیر 1401
صفحه 272-277

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 20 تیر 1401
  • تاریخ پذیرش: 20 تیر 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار