بررسي اثرات توكسيسيتي و ضد سرطاني فراكشن هاي حاصله از زهر گرزه مار ايراني Macrovipera lebetina بر رده سلولي سرطان ريه رده 1 TC-

Evaluation of Toxicity and Anticancer Activity of Isolated Fraction from the Venom of Iranian Viper, Macrovipera lebetina on Lung Cancer Cell Line, TC-1

سابقه و هدف: سرطان ريه شايع ترين دليل مرگ و مير مربوط به سرطان در بين زنان و مردان به شمار مي آيد و 19/4 درصد از كل سرطان ها را به خود اختصاص ميدهد. بيوتوكسين ها يك منبع بيولوژيكي مفيد با اثر ضد توموري مي باشند، كه از اين جمله مي توان به سموم مارها اشاره كرد. هدف از اين تحقيق تخليص زهر گرزه مار به روش كروماتوگرافي ژل فيلتراسيون و تعويض يوني و بررسي اثر توكسيسيتي و ضد سرطاني فراكشن هاي بدست آمده بر رده سلولي سرطان ريه بود. روش كار: سلول سرطان ريه 1 -TC در محيط DMEM با 10٪Fetal Bovin Serum ) FBS) كشت داده شد. زهر گرزه مار ايراني به طريق كروماتوگرافي ژل فيلتراسيون و تعويض يوني تخليص شد. محدوده وزن مولكولي فراكشن ها با روش SDS- PAGE بررسي گرديد. با استفاده از روش رنگ آميزي با تريپان بلو و MTT اثر ضد چسبندگي و سميت سلولي فراكشن فعال بدست آمده بر روي سلول هاي كشت داده شده ا -TC اندازه گيري شد. آناليز آماري با روش student t-test جهت مقايسه سميت فراكشن كانديد بين سلول هاي سرطاني و نرمال انجام شد. يافته ها: با توجه به نتايج حاصله از كروماتوگرافي ژل فيلتراسيون، تعداد 6 فراكشن جداسازي شد. فراكشن هاي تخليص شده از لحاظ قدرت ضد چسبندگي بررسي گرديدند و فراكشن F5 تا مقدار 7/5 ميكروگرم بالاترين قدرت ضد چسبندگي را دارا بود. فراكشن 5 داراي پروتئين هايي با وزن مولكولي در محدوده ي وزني 12 الي 30 كيلو دالتون بود. به همين منظور فراكشن F5 جهت خالص سازي بيشتر بوسيله ي كروماتوگرافي تعويض يوني انتخاب شده و در اين مرحله 4 فراكشن جداسازي گرديد. از چهار فراكشن بدست آمده، فراكشن F3 داراي بيشترين اثر ضد چسبندگي بود كه اين اثر تا مقدار 3/75 ميكروگرم به ميزان 3±31 درصد مشاهده گرديد. فراكشن F3 داراي وزن مولكولي حدود 20 كيلو دالتون بود. فراكشن F3 در سلولهاي سرطاني با وزن مولكولي 20 كيلو دالتون به عنوان فراكشن فعال جهت تست MTT كانديد شد و نتايج تست MTT نشان داد كه فراكشن F3 بر روي سلول سرطاني 1-TC در مقدار μg0 / 37 ، داراي 2 ±24 درصد سميت و بر روي سلول نرمال 293HEK ، 14±1 درصد اثر سايتوتوكسيك داشت. آزمون - test با 0/003= p value تفاوت اثر سمي معني داري را بين سلول هاي سرطاني و نرمال نشان داد. نتيجه گيري: با توجه به اثر سميت كم فراكشن F3 بر سلولهاي نرمال انسان مي توان حدس زد كه فراكشن بدست آمده، يك پروتئين بسيار با ارزش با خواص داروئي مي باشد، كه داراي اثر ضد چسبندگي خوبي بر سلولهاي سرطاني بود. با توجه به مشاهده ي اثرات كشندگي 24 درصدي بر روي سلول هاي سرطاني ريه، اين پروتئين مي تواند تعيين توالي شده و اثرات آن در مدل موشي سرطان ريه مورد بررسي قرار گيرد.

Background an‎d Objectives Cancer is a life threatening disease determined by uncontrolled differentiation and proliferation of cells. The cells escape apoptosis would be led to metastasis. Chemotherapy is the conventional method in treatment of cancer but the tumor often will be resistant to chemotherapy regimen leading to crucial side effects. Prevalence of lung cancer is 19.4% of all cancers. Many bio-toxins are useful source for biologically active compounds with anti-tumor activity. This study was aimed to finding an anti-cancer agent from the venom of Iranian snake viper, Macrovipera lebetina. The venom fractionated and anti-adhesion activity was examined. Candidate fraction selected and subjected to anion exchange chromatography to further fractionation. Subsequently, anti-adhesion and toxic activity determined on lung cancer line. Mateials and Methods Viper venom prepared and separated by gel filtration chromatography using sephacryl S200.The concentration of fractions determined and anti-adhesion effect of the fractions evaluated on TC-1 cell line. Then, the active fraction was purified by anion exchange chromatography using MonoQ resin. Anti-adhesion activity and toxicity of resultant fraction determined on the cancer cells again. Toxicity of candidate fraction controlled on fibroblast cell line. Result Based on results six fractions were collected. Fraction 5 was active on cell lines and selected for anion exchange chromatography .Four anionic and two cationic fractions showed in the chromatogram and collected for anticancer activity. Fraction 3 has the most anti-adhesion activity. Totally anti-adhesion and toxicity on cancer cell line calculated as 40%. This fraction showed about 5% toxicity on fibroblasts. Conclusion An anti-adhesion fraction was detected in the venom of Iranian viper snake, Macrovipera lebetina. Toxicity of candidate fraction on cancer cells was less than anti-adhesion activity. Less toxicity was showed on fibroblast cells. Natural anti-cancer compounds derived from venomous animals can help fighting against cancer. It is the first report of an anti-adhesion fraction from an Iranian Viper with less toxicity on normal cells. Protein sequencing and in vivo study in mouse model of lung cancer would be suggested.