مقایسه‌ی روش‌های درمانی رادیوتراپی و پلاسمای سرد در مهار رشد سلول‌های سرطانی

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان

1 استادیار گروه رادیولوژی، دانشکده‌ی پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تربت حیدریه و استادیار گروه فیزیک پزشکی و علوم پرتوی، دانشکده‌ی پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی سبزوار، سبزوار، ایران

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

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: رادیوتراپی، یکی از شیوه‌های رایج درمان سرطان می‌باشد اما بعضی از سرطان‌ها از جمله ملانوما به پرتوهای یونیزان مقاوم هستند. پلاسمای سرد، شیوه‌ای نوین در علم پزشکی است که ویژگی‌های آن در حال بررسی است. این مطالعه با هدف بررسی مقایسه‌ی روش‌های درمانی رادیوتراپی و پلاسمای سرد بر رده‌های سلولی سرطانی ملانوما و سالم فیبروبلاست انجام شد.
روش‌ها: سلول‌های سرطانی ملانوما (DFW) و سالم فیبروبلاست (HFF) تحت رادیوتراپی با دزهای 1، 2 و 4 گری و تابش پلاسمای سرد در زمان‌های مختلف 15، 30، 60 و 90 ثانیه قرار گرفتند. سپس نتایج آزمون MTT  با یکدیگر مقایسه شد. علاوه بر این، میزان آپپتوز نیز در هر گروه با استفاده از آزمون فلوسایتومتری مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: در حالیکه درصد بقا در سلول‌های ملانوما درمان شده با رادیوتراپی حتی در دزهای بالا، تغییرات چشمگیری نسبت به گروه شاهد نداشت، در سلول‌های درمان شده با پلاسمای سرد به 36 درصد رسید. میزان بقا در سلول‌های سالم در دز بالای پرتودهی به 70 درصد رسید در حالیکه در درمان با پلاسمای سرد تفاوت معنی‌داری حتی در زمان‌های تابش پلاسما مشاهده نشد.
نتیجه‌گیری: مطالعه‌ی حاضر، خاصیت ضدسرطانی و انتخاب‌پذیری پلاسمای سرد را در درمان سلول‌های ملانوما تأیید کرد. در مقایسه‌ی رادیوتراپی و پلاسمای سرد، پلاسمای سرد عملکرد بهتری را نسبت به رادیوتراپی نشان داد.

تازه های تحقیق

سارا مومنی: Google Scholar

احمد شانئی:  Google Scholar, PubMed

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of Radiotherapy and Cold Plasma Treatment Approaches in Inhibiting the Growth of Cancer Cells

نویسندگان [English]

  • Sara Momeni 1
  • Ahmad Shanei 2
1 Assistant Professor, Department of Radiology, School of Paramedical Sciences, Torbat Heydariyeh University of Medical Sciences AND Assistant Professor, Department of Medical Physics and Radiological Sciences, Sabzevar University of Medical Sciences, Sabzevar, Iran
2 Professor, Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Radiotherapy is a prevalent modality for treating cancer; however, certain cancers, such as melanoma, exhibit resistance to ionizing radiation. Cold plasma, an emerging technology in the field of medical science, is currently under scrutiny for its unique properties. The primary objective of this research was to compare the efficacy of radiotherapy and cold plasma as treatment modalities for melanoma and healthy fibroblast cell lines.
Methods: Melanoma cancer cells (DFW) and healthy fibroblasts (HFF) were exposed to radiotherapy doses of 1, 2, and 4 Gy, as well as cold plasma radiation for varying durations of 15, 30, 60, and 90 seconds. Subsequently, the outcomes of the MTT assay were compared. Furthermore, the level of apoptosis in each group was assessed utilizing flow cytometry.
Findings: While the survival percentage in melanoma cells treated with radiotherapy did not significantly change compared to the control group, even at high doses, it reached 36% in cells treated with cold plasma. The survival rate in healthy cells reached 70% in high radiation doses, while in the treatment with cold plasma, no significant difference was observed even in long plasma irradiation times.
Conclusion: The present study confirmed the anticancer and selectivity properties of cold plasma in treating melanoma cells. Compared with radiotherapy and cold plasma, cold plasma shows better performance than radiotherapy in melanoma cell treatment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cold plasma
  • Radiation therapy
  • Apoptosis
  • Melanoma
  1. Ahmed B, Qadir MI, Ghafoor S. Malignant melanoma: skin cancer− diagnosis, prevention, and treatment. Crit Rev Eukaryot Gene Expr 2020; 30(4): 291-7.
  2. Aepler J, Wodtke J, Wodtke R, Haase-Kohn C, Löser R, Pietzsch J, et al. The role of transglutaminase 2 in the radioresistance of melanoma cells. Cells 2022; 11(8): 1342.
  3. Dubey SK, Dabholkar N, Pal UN, Singhvi G, Sharma NK, Puri A, et al. Emerging innovations in cold plasma therapy against cancer: A paradigm shift. Drug Discov Today 2019; 27(9): 2425-39.
  4. Eggers B, Stope MB, Marciniak J, Mustea A, Deschner J, Nokhbehsaim M, et al. Modulation of inflammatory responses by a non-invasive physical plasma jet during gingival wound healing. Cells 2022; 11(17): 2740.
  5. Martusevich AK, Surovegina AV, Bocharin IV, Nazarov VV, Minenko IA, Artamonov MY. Cold argon athmospheric plasma for biomedicine: Biological effects, applications and possibilities. Antioxidants (Basel) 2022; 11(7): 1262.
  6. Pankaj SK, Keener KM. Cold plasma: Background, applications and current trends. Curr Opin Food Sci 2017; 16: 49-52.
  7. Trappetti V, Fazzari JM, Fernandez-Palomo C, Scheidegger M, Volarevic V, Martin OA, et al. Microbeam radiotherapy—a novel therapeutic approach to overcome radioresistance and enhance anti-tumour response in melanoma. Int J Mol Sci 2021; 22(14): 7755.
  8. Yan D, Wang Q, Malyavko A, Zolotukhin DB, Adhikari M, Sherman JH, et al. The anti-glioblastoma effect of cold atmospheric plasma treatment: Physical pathway vs chemical pathway. Sci Rep 2020; 10(1): 11788.
  9. Kalghatgi S, Friedman G, Fridman A, Clyne AM. Endothelial cell proliferation is enhanced by low dose non-thermal plasma through fibroblast growth factor-2 release. Ann Biomed Eng 2018; 38(3): 748-57.
  10. Shahmirani Z, Irani S, Atyabi SM, Mirpour S, Shadpour S, Ghorannevis M, et al. Effect of cold atmospheric pressure plasma and gold nanoparticles on cell viability. Annual Research & Review in Biology. 2019;4(20):3108-18.
  11. 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(5): 31968-9
  12. Kim JY, Ballato J, Foy P, Hawkins T, Wei Y, Li J, et al. Apoptosis of lung carcinoma cells induced by a flexible optical fiber-based cold microplasma. Biosens Bioelectron 2021; 28(1): 333-8.