بررسي فعاليت تلومراز و ميزان بيان ژن hTERT در سلول‌هاي سرطان سينه تحت تيمار پاپاورين

Investigation of Telomerase activity and hTERT gene expression in MCF7 cells treated with papaverine

زمينه و هدف: حفظ تلومر كه براي پايداري كروموزوم و نا‌‌‌ميرايي سلول‌هاي سرطاني لازم است، بر عهده آنزيمي ‌‌‌به نام تلومراز است. بنابراين مهار اين آنزيم كه در سلول‌هاي سوماتيك طبيعي در مقايسه با سلول‌هاي سرطاني فعاليت بسيار محدودي دارد، يك روش درماني ا‌‌‌ميدواركننده محسوب ‌‌‌مي‌‌‌‌شود. در يك بررسي اوليه غربالگري متابوليت‌هاي ثانوي گياهي بر رشد سلول‌هاي سرطاني پاپاورين از دسته آلكالوئيدهاي بنزيل ايزوكوئينولين اثرات مهاري قابل ملاحظه‌اي نشان داد و هدف اين پژوهش بررسي اثر بر مسير نا‌‌‌ميرايي سلول‌هاي سرطاني در مدل كشت رده سرطاني MCF7 سينه ‌‌مي‌‌‌‌باشد. مواد و روش‌ها: غلظت IC50 تركيب خالص تجاري پاپاورين هيدروكلرايد (سيگما) به روش MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) بعد از 48 ساعت تيمار اندازه‌گيري شد. فعاليت نسبي تلومراز در سلول‌هاي تحت تيمار در مقايسه با سلول‌هاي كنترل تيمار نشده به روش real-time q-TRAP و بيان نسبي ژن جزء كاتاليتيك تلومراز hTERT با استفاده از Real time RT-PCR سنجش شد. اثر غلظت‌هاي بسيار كم دارو در كشت بلند مدت سلول‌ها با نيز مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: فعاليت تلومراز در غلظت IC50 پاپاورين كه 120 ‌‌‌ميكرومولار برآورد شد, كاهش قابل ملاحظه‌اي پيدا مي‌كند (تا حدود 70 درصد نسبت به سلول‌هاي شاهد تيمار نشده) و اين روند كاهشي، رفتاري وابسته به دوز دارد. كاهش تقريباً مشابهي كه در سطح رونويسي ژن زيرواحد كاتاليتيك تلومراز در سلول‌هاي تحت تيمار پاپاورين مشاهده شد. تيمار بلند مدت سلول‌ها با غلظت‌هاي بسيار پايين اين ماده، كاهش معناداري (0/05>p) در تعداد سيكل هاي سلولي در مقايسه با سلول هاي كنترل نشان مي دهد. نتيجه گيري: پاپاورين تاثير ضد سرطاني قوي دارد كه ناشي از مهار تلومراز مي باشد اين تركيب مي تواند براي طراحي داروهاي موثرتر ضد سرطان مورد توجه ويژه باشد.

Introduction: Telomere maintenance is essential for the continued proliferation of dividing cells, and is implicated in chromosome stability and cell immortalization. Telomerase activity, that allows cancer cells to maintain their telomeric DNA for an indefinite replicative capacity, is an attractive target against cancer. A well known benzylisoquinoline alkaloid, papaverine, we focused on to evaluate its antiproliferaive effects on breast cancer MCF7 cells. Methods: Cytotoxicity of the commercially available pure compound papaverine HCl (Sigma) was determined by MTT assay. A modified quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR)-based telomerase repeat amplification protocol (TRAP) was used to estimate relative telomerase activity in papaverine-treated cells in comparison with the untreated control cells. Relative expression level of the catalytic subunit of telomerase (hTERT) gene was estimated using real time reverse transcription-PCR (RT-PCR). Results: IC50 concentration of papaverine after 48 hours treatment was measured to 120 micromolar. At this concentration telomerase activity showed a considerable decrease (almost 70% in comparison with untreated control cells), in a concentration dependent manner. Quantitative real-time RT-PCR experiments indicated a similar reduction in transcription level of hTERT gene under treatment with papaverine. Conclusion: Papaverine is a potent natural compound in suppression of cancer cell immortality most probably by anti-telomerase activity. It is a valuable putative compound for further development of promising anti-cancer agents.