تاثير پلاسماي اتمسفري سرد در ممانعت از رشد و تكثير رده هاي سلولي سرطان ملانوما B16-F10)، سرطان پستان (MCF-7)، سرطان ريه (A549) در مقايسه با سلول هاي نرمال

Cytotoxicity Effect of Cold Atmospheric Plasma on Melanoma (B16-F10), Breast (MCF-7) and Lung (A549) Cancer Cell Lines Compared with Normal Cells

سابقه و هدف: سرطان يكي از چالش‌هاي مهم سلامت در جهان مي‌باشد. درمان‌هاي رايج اين بيماري عمدتا موفقيت‌آميز نبوده و با عوارض جانبي متعددي همراه است. پلاسماي اتمسفري سرد (CAP) موضوع تحقيق جديدي در درمان سرطان مي‌باشد. اين مطالعه باهدف ارزيابي تأثير سميت CAP بر مدل‌هاي سلولي سرطان‌هاي شايع در مقايسه با سلول‌هاي طبيعي انجام شد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، از دستگاه CAP گاز آرگون براي تيمار رده‌هاي سلولي سرطان‌هاي ملانوماي موشي (B16-F10)، رده سرطاني انساني پستان (MCF-7) و ريه انساني (A549) در مقايسه با سلول‌هاي نرمال فيبروبلاست موشي (L929) و اپيتليال تنفسي ناميرا شده انساني (Beas) استفاده شد. براي هر رده سلولي نرمال و يا سرطاني، تيمارها به اين صورت انجام شد: گروه بدون درمان، تحت درمان با CAP به مدت 20 ثانيه، 30 ثانيه و گروه آخر به مدت 40 ثانيه تحت تابش قرار گرفتند و مورفولوژي و قابليت تكثير سلول‌ها در فاصله زماني 24 و 48 ساعت بعد از مواجهه با CAP ارزيابي شد. يافته‌ها: درصد زنده ماندن سلول‌هاي سرطاني تيمارشده با CAPبه‌طور معني‌داري نسبت به سلول‌هاي تيمار نشده كاهش يافت. پس از 24 ساعت تيمار 30 ثانيه‌اي با CAP زنده‌ماني رده‌هاي سلولي A549 و MCF-7 به ترتيب به 33/9 و 49/5 درصد كاهش يافت. همچنين 40 ثانيه تيمار، باعث كاهش زنده‌ماني سلول‌هاي B16-F10 به 37/9 درصد شد، اما CAP سميت ناچيزي بر سلول‌هاي L929 داشت. به علاوه تأثير CAP تا حدود زيادي وابسته به زمان تأثير است و سميت آن از 24 به 48 ساعت افزايش مي‌يابد. استنتاج: مطالعه حاضر نشان داد تأثير CAP بر سلول‌هاي سرطاني يك تأثير انتخابي مي‌باشد و وابسته به دوز تابش و مدت مواجهه سلول‌ها با تركيبات توليدشده توسط CAP است. مي‌توان از CAP به علت سميت فوق‌العاده بر سلول‌هاي سرطاني و انتخاب‌پذيري بالا براي درمان سرطان استفاده كرد

Background and purpose: Cancer is one of the major health challenges in the world. The efficacy of current treatments is low but their side effects are high. Cold atmospheric plasma (CAP) is a new modality for cancer treatment. This study aimed to compare the cytotoxicity effect of CAP on the cell line models of common cancers and normal cells. Materials and methods: In this experimental study, argon based CAP was used to treat mouse melanoma (B16-F10), human breast cancer (MCF-7), human lung cancer (A549) cell lines, and compared with normal mouse fibroblast cells (L929), and human immortalized normal respiratory epithelial cell (Beas). We cultivated 4 groups in each cancer and normal cell lines: untreated cells; CAP exposed cells for 20 seconds, 30 seconds, and 40 seconds.The morphological alterations and proliferation rate of the cells were evaluated after 24 and 48 hours. Results: The viability of CAP-treated cancer cells significantly decreased compared to that of the untreated cells. The viability of A549 and MCF-7 cell lines decreased to 33.9% and 49.5%, 24 hours after CAP therapy for 30 seconds. In addition, 40 seconds exposure to CAP reduced viability of B16-F10 melanoma cells to 37.9%. Whereas the CAP had no detrimental cytotoxic effect on normal L929 cells. The maintenance effect of CAP had a time dependent pattern and its cytotoxicity effect increased from 24 to 48 hour incubation. Conclusion: This study showed that the effect of CAP on cancer cells is a selective effect that is largely dependent on the radiation dose and duration of exposure of cells to compounds produced by CAP. We can use CAP in treatment of cancer because of its cytotoxicity and selectivity on cancer cells.