تعيين اثر سميت داروي مهاركننده رقابتي ATP در سرطان آناپلاستيك تيروئيد براساس مشخصات سلولي بر پايه روش كشت سه‌بعدي

Determination of ATP-Competitive Inhibitor Drug Toxicity in Anaplastic Thyroid Cancer Based on Cell Characteristics and Three-Dimensional Cell Culture

اهداف: سيستم‌هاي كشت سه‌بعدي به‌دليل شباهت‌هاي مورفولوژيكي به "محيط زنده" اهميت بسياري در حوزه مطالعات داروهاي ضدسرطان دارند. در اين مقاله سعي بر آن است كه ميزان سميت داروي BI-847325 روي كشت سه‌بعدي دو رده سلولي متفاوت سرطان آناپلاستيك سنجيده شود و پيامد آن به‌عنوان يكي از اهداف يافتن تفاوت در ميزان پاسخ‌دهي بر مبناي مشخصات سلول‌ها مورد بررسي قرار گيرد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه پس از آماده‌سازي داربست آلژينات، دو رده سلولي سرطان آناپلاستيك تيروئيد C643 و SW1736 انكپسوله و به‌مدت يك هفته كشت شدند. پس از گذشت 24ساعت از كشت سلول‌ها روي داربست، ارزيابي توانايي زنده‌ماندن سول‌ها در حضور دوزهاي مختلف (1 تا 64ميكرومولار) داروي BI-847325 توسط تست 3- (4 و 5 دي‌متيل‌تيازول-2- واي‌ ال)- 2 و 5- دي‌فنيل‌تترازوليوم‌برومايد (MTT) به عمل آمد. به‌منظور بررسي و مقايسه تكثير سلول‌ها در دوز موثر دارو، پس از 24ساعت از اثر دارو در غلظت مربوطه براي هر يك از رده‌هاي سلولي رنگ‌آميزي توسط كربوكسي‌فلورسئين ان- هيدروكسي‌سوكسينيميديل استر (CFSE) انجام شد. يافته‌ها: اثر سميت داروي BI-847325 در رده‌هاي مختلف سرطان آناپلاستيك تيروئيد متفاوت است. دوز موثر دارو پس از گذشت 24ساعت براي رده C643 در 25ميكرومولار و در مورد رده SW1736 در 43ميكرومولار محاسبه شد. رنگ‌آميزي توسط CFSE و مقايسه تكثير سلول‌ها در دوز موثر دارو، يافته فوق را تائيد كرد. نتيجه‌گيري: در مجموع، مطالعه حاضر نشان داد كه اثر سميت دارو در رده‌هاي مختلف سرطان آناپلاستيك تيروئيد متفاوت است. اهميت اين موضوع در كنار توجه به مطالعات كشت سه‌بعدي مي‌تواند محققان را در طراحي مطالعات تكميلي بعدي در جهت دستيابي به مناسب‌ترين دارو با تاثيرگذارترين دوز كمك كند.

Aims: Three-dimensional (3D) cell culture systems are important because simulating the physiological microenvironment and representing more similarity to “in vivo” conditions for anticancer drug screening. Taking the advantages of 3D cell culture in the cancer therapy field, we have developed the 3D in vitro anaplastic thyroid cancer (ATC) model for determining the cytotoxic dose of "BI-847325" chemotherapy agent in ATC cell lines with different genetic background. Materials and Methods: C643 and SW1736 ATC cell lines were grown in alginate scaffold. Beads were incubated in medium for one week. Cells were treated with different doses (1-64μM) of BI-847325 for 24h. The cytotoxic effect of BI-847325 on 3D cultured cell lines was studied by MTT [3-(4, 5-dimethyl thiazolyl-2)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide] assay. The survival rate of alginate-encapsulated cells was analyzed by CFSE (5, 6-Carboxyfluorescein N-hydroxysuccinimidyl ester) staining in effective doses for each of the cell lines. Findings: Cytotoxic effect of BI-847325 anticancer drug was different for two ATC cell lines. Effective doses of BI-847325 for C643 and SW1736 cell lines were at 25μM and 43μM, respectively. CFSE staining analysis confirmed these data. Conclusion: Overall, the results of the present study showed that the cytotoxic effect of BI-847325 chemotherapy agent was different for two ATC cell lines. The importance of this subject in regard to the 3D cell culture methods can be useful for researchers in the design of the complementary experience in order to achieve the most appropriate chemotherapy drug with the most effective dose.