Εφαρμογή τεχνολογίας ψυχρού ατμοσφαιρικού πλάσματος (CAP) σε καρκινικά κύτταρα

• Κύριος συγγραφέας: Ταχλιαμπούρη, Μυρσίνη-Ειρήνη
• Άλλοι συγγραφείς: Tachliabouri, Myrsini-Eirini
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Καρκίνος του μαστού; Υποδοχείς οιστρογόνων; Ψυχρό ατμοσφαιρικό πλάσμα; Δραστικά είδη οξυγόνου/αζώτου; Κυτταρική απόπτωση; Κυτταρικός κύκλος; Breast cancer; Estrogen receptor; Cold atmospheric plasma; Reactive oxygen/nitrogen species; Cell apoptosis; Cell cycle

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί τον επικρατέστερο και πιο συχνά διεγνωσμένο καρκίνο παγκοσμίως, ενώ αποτελεί την κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο στις γυναίκες. Παρ’ όλ’ αυτά, η έλλειψη αποτελεσματικών θεραπειών για τις διάφορες μορφές της ασθένειες αποτελεί ένα μείζον ζήτημα. Σε ένα σημαντικό ποσοστό περιπτώσεων, που υποβάλλονται στις διαθέσιμες θεραπείες (εγχειρητική αφαίρεση όγκου, χημειοθεραπεία, ραδιοθεραπεία κλπ) εμφανίζονται περιορισμοί, όπως η ατελής και μη εκλεκτική αφαίρεση του όγκου, η φαρμακευτική αντίσταση και η επανεμφάνιση της νόσου. Η τεχνολογία του Ψυχρού Ατμοσφαιρικού Πλάσματος (Cold Atmospheric Plasma, CAP), τα τελευταία χρόνια, εξετάζεται ως μια πιθανή μελλοντική εναλλακτική επιλογή στοχευμένης και ανώδυνης θεραπευτικής προσέγγισης. Πειραματικές μελέτες in vitro και in vivo, αλλά και κλινικές δοκιμές έχουν δείξει πως το CAP εμφανίζει αντικαρκινικές ιδιότητες. Οι υποκείμενοι μηχανισμοί που αιτιολογούν τις ιδιότητες αυτές δεν έχουν πλήρως αποσαφηνιστεί. Ωστόσο, όσον αφορά στα συστατικά του πλάσματος που οδηγούν στην αντικαρκινική δράση, καίριο ρόλο φαίνεται να διαδραματίζουν τα προερχόμενα από το πλάσμα δραστικά είδη Οξυγόνου (Reactive Oxygen Species, ROS) και δραστικά είδη Αζώτου (Reactive Nitrogen Species, RNS). Στην παρούσα Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία μελετήθηκε η επίδραση του CAP σε κυτταρικά μοντέλα καρκίνου του μαστού με διαφορετικό προφίλ έκφρασης του υποδοχέα οιστρογόνων α (Estrogen Receptor α, ERα) και διαφορετικό μεταστατικό δυναμικό. Συγκεκριμένα, αξιοποιήθηκαν οι καρκινικές κυτταρικές σειρές MCF-7 (ERα+, χαμηλό μεταστατικό δυναμικό), MDA-MB-231 και Hs578T (ERα-, υψηλό μεταστατικό δυναμικό). Όσον αφορά στην εφαρμογή του πλάσματος, χρησιμοποιήθηκαν δύο προσεγγίσεις. Στην πρώτη, το CAP εφαρμόστηκε απευθείας στις κυτταρικές καλλιέργειες (Direct Treatment), ενώ στη δεύτερη την απευθείας εφαρμογή ακολούθησε η αντικατάσταση του επεξεργασμένου θρεπτικού υλικού με φρέσκο (Media Change Treatment). Αξιολογήθηκαν διαφορετικές συνθήκες του CAP ως προς τη συχνότητα, την τάση και τη χρονική διάρκεια έκθεσης σε αυτό. Η επιπτώσεις του CAP διερευνήθηκαν σε επίπεδο κυτταρικής βιωσιμότητας και μορφολογίας παρουσία και απουσία scavengers. Συγκεκριμένα, αξιοποιήθηκαν οι Ν-ακέτυλο κυστεΐνη (NAC) και γλουταθειόνη (GSH). Ακολούθως, μελετήθηκαν τα πρωτεϊνικά επίπεδα των PARP-1 και Cyclin D1, κρίσιμων διαμεσολαβητών της κυτταρικής απόπτωσης και του κυτταρικού κύκλου, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν πως η άμεση επεξεργασία με CAP (Direct CAP) οδηγεί σε δοσο-εξαρτώμενη μείωση της βιωσιμότητας των καρκινικών κυττάρων μαστού μέσω επαγωγής της απόπτωσης και προκαλεί σημαντικές αλλαγές στη μορφολογία των κυττάρων. Τα γεγονότα αυτά εν μέρει αίρονται είτε με την άμεση αντικατάσταση του θρεπτικού υλικού με φρέσκο είτε με την προσθήκη συλλεκτών δραστικών ειδών. Τα τελευταία καταδεικνύουν τη σημαντική επίδραση των ROS/RNS, τα οποία παράγονται κατά την εφαρμογή του CAP και συσσωρεύονται στο μικροπεριβάλλον των καρκινικών κυττάρων. Παράλληλα, η διαφορετική απόκριση στην επεξεργασία με CAP που παρατηρήθηκε μεταξύ των διαφορετικών κυτταρικών σειρών υποδηλώνει τη δυνητική διαφορική εφαρμογή του CAP σε διαφορετικούς υπότυπους καρκίνου του μαστού στο μέλλον.