مقايسه پروفايل متابولوم سلول‌هاي اپيتليال حساس و مقاوم به داروي سيس‌پلاتين سرطان تخمدان به كمك روش اسپكتروسكوپي رزونانس مغناطيسي هسته‌اي (1H-NMR)

Metabolome profile comparison of cisplatin sensitive and resistant in ovarian epithelial cells by magnetic resonance spectroscopy spectroscopy

سابقه و هدف: سرطان اپيتليال تخمدان يكي از كشنده‌ترين بدخيمي ژنيكولوژيك زنان و عامل بيش از 85٪ از سرطان‌هاي تخمدان است. شيمي‌درماني انتخابي اين بيماري، داروي سيس‌پلاتين مي‌باشد. با اين حال، استفاده طولاني‌مدت اين دارو غالباً با بروز مقاومت دارويي هم‌راه شده است. متابولوميكس يك تكنيك با كارآيي بالا است كه مي‌تواند در پايش رشد تومور مورد استفاده قرار گيرد. تكنيك 1H-NMR يك روش غيرتهاجمي، در علم متابولوميكس مي‌باشد. مطالعه كنوني، به منظور شناسايي تغييرات متابوليتي و مسيرهاي بيوشيميايي بافت اپيتليال سرطاني تخمدان و نيز شناسايي بيش‌تر مكانيسم‌هاي دخيل در روند مقاومت دارويي سيس پلاتين صورت گرفت. مواد و روش‌ها: رده‌هاي سلولي A2780S و A2780CP كشت داده شدند. استخراج متابوليت‌هاي سلولي با روش متانول- كلروفرم- آب صورت گرفت و طيف سنجي نمونه‌ها با دستگاه NMR 400 مگاهرتز صورت گرفت. پس از پردازش اوليه و نهايي داده‌ها و مراجعه به پايگاه داده متابولوم انساني و متابوآناليست، تغييرات مسيرهاي بيوشيميايي و متابوليت‌هاي مربوط به آن‌ها شناسايي شدند. يافته‌ها: مهم‌ترين متابوليت‌هاي تغيير‌يافته در اين بررسي شامل فوكوز، سوربيتول، مانيتول، مانوز، رامنوز، گليسرول، گالاكتونيت، آلفا لاكتوز، ميواينوزيتول و مليبيوز بودند. آناليز مسيرهاي بيوشيمي نيز نشان داد كه مسيرهاي متابوليسم گالاكتوز، فروكتوز و مانوز به طور معناداري جزء مهم‌ترين مسيرهاي بيوشيميايي متفاوت ميان سلول‌هاي سرطاني حساس و مقاوم به داروي سيس‌پلاتين تخمدان بوده‌اند. نتيجه‌گيري: نتايج حاصل از بررسي ما نشان داد كه مقاومت به سيس‌پلاتين عمدتاً ناشي از تغيير مسيرهاي كربوهيدراتي و متابوليت‌هاي مربوط به آن‌ها بوده است

Introduction: Epithelial ovarian carcinoma is considered to be the most lethal gynecological malignancy in women and accounts for more than 85% of ovarian carcinomas. The chemotherapeutical treatment of choice is cisplatin. However, long-term use of this drug mostly results in drug resistance phenomenon. Metabolomics, is a highly resourceful technique, which acts promising in monitoring of tumor growth. Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR) is a non-invasive and high reproducible technique used in metabolomics. In the present investigation, we tried to find biochemical pathways and their metabolic alterations in epithelial cells of ovarian carcinoma and study the mechanism involved in cisplatin drug resistance. Materials and Methods: The cell lines A2780 and A2780CP were prepared. Methanol-chloroform-water extraction was performed.The hydrophilic layer were collected separately and cell1H-NMR spectroscopy were applied on a Bruker spectrometer operating at 400 MHz. After processing the data, outlier metabolites were identified and their biochemical pathways were worked out by Metaboanalyst and Human Metabolome Database. Results: In the present study, the main altered metabolites were; fucose, sorbitol, mannitol, mannose, rhamnose, glycerol, galactonite, alpha lactose, myo-inositol and melibiose. The biochemical pathway enrichment analysis showed that galactose, fructose and mannose metabolism was the most prominent altered pathways. Conclusion: Our results disclose that cisplatin resistance results from alteration in carbohydrates metabolites and their pathways. However, further study is needed to confirm these findings.