Preview

Фундаментальная и клиническая медицина

Расширенный поиск

Оценка генотоксических эффектов действия противоопухолевых препаратов с помощью микроядерного теста на лимфоцитах крови человека

https://doi.org/10.23946/2500-0764-2019-4-3-95-101

Полный текст:

Аннотация

Цель. Обобщить современный опыт использования микроядерного теста с цитохалазиновым блоком на лимфоцитах крови человека in vitro (cytokinesis-block micronucleus assays - CBMN) для оценки генотоксических эффектов действия современных противоопухолевых препаратов.

Материал и методы. Проведен поиск литературных источников, опубликованных в базах MedLine, Scopus, Web of Science, TOXLINE, The Cochrane Library, в которых оценка повреждений ДНК (с использованием CBMN in vitro) проводилось после действия противоопухолевых препаратов на клетки. Всего было обнаружено 172 исследования, посвященных изучению мутагенного потенциала противоопухолевых агентов с помощью классического теста L-CBMN, в том числе 89 работ были выполнены в формате «нагрузки» клеток препаратами in vitro, из них 41 статья была опубликована за последние 10 лет.

Результаты. В работах продемонстрировано значимое увеличение частоты микроядер, протрузий, нуклеоплазматических мостов и уменьшение показателей пролиферации (при сопоставлении с контролем) при действии данных препаратов в дозо-зависимом и зависимом от времени действия препаратов режиме. Результаты микроядерного анализа согласуются с данными других генетических тестов, выполнявшихся одновременно с CBMN (метод ДНК-комет, учет хромосомных аберраций, анализ мутаций в генах домашнего хозяйства, FISH).

Заключение. Микроядерный тест позволяет надежно оценивать мутагенный потенциал современных противоопухолевых препаратов в соматических клетках организма и по сравнению с другими методами обладает важными преимуществами: позволяет одновременно учитывать кластогенные, анеугенные и цитостатические эффекты; характеризуется большей скоростью проведения анализа с возможностью автоматизации. Это свидетельствует о перспективности широкого применения микроядерного теста при тестировании генотоксических эффектов современных противоопухолевых препаратов. 

Об авторах

В. И. Минина
ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН»; ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Россия

доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории цитогенетики Института экологии человека, профессор отдела подготовки научных кадров высшей квалификации, 

профессор кафедры генетики,

650000, г. Кемерово, пр-т Советский, д.18 



В. Ю. Буслаев
ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Россия

магистр Института биологии, экологии и природных ресурсов,

г. Кемерово



Список литературы

1. Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I, Siegel RL, Torre LA, Jemal A. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2018;68(6):394-424. DOI: 10.3322/caac.21492

2. Khanna A. DNA damage in cancer therapeutics: a boon or a curse? Cancer Res. 2015;75(11):2133-2138. DOI: 10.1158/0008-5472

3. Ramadan G, El-Beih NM, Zahra MM. Egyptian sweet marjoram leaves protect against genotoxicity, immunosuppression and other complications induced by cyclophosphamide in albino rats. Br J Nutr. 2012;108:1059-1068. DOI: 10.1017/S0007114511006210

4. Kirsch-Volders M, Fenech M, Bolognesi C. Validity of the Lymphocyte Cytokinesis-Block Micronucleus Assay (L-CBMN) as biomarker for human exposure to chemicals with different modes of action: A synthesis of systematic reviews. Mutat Res. 2018;836(Pt A):47-52. DOI: 10.1016/j.mrgentox.2018.05.010

5. Villarini M, Gianfredi V, Levorato S, Vannini S, Salvatori T, Moretti M. Occupational exposure to cytostatic/antineoplastic drugs and cytogenetic damage measured using the lymphocyte cytokinesis-block micronucleus assay: A systematic review of the literature and meta-analysis. Mutat Res. 2016;770(Pt A):35-45. DOI: 10.1016/j.mrrev.2016.05.001

6. Fenech M, Chang WP, Kirsch-Volders M, Holland N, Bonassi S, Zeiger E; HUMicronNucleus project. HUMN project: detailed description of the scoring criteria for the cytokinesisblock micronucleus assay using isolated human lymphocyte cultures. Mutat Res. 2003;534(1-2):65-75. DOI: 10.1016/s1383-5718(02)00249-8

7. Liberati A, Altman DG, Tetzlaff J, Mulrow C, Gøtzsche PC, Ioannidis JP, Clarke M, Devereaux PJ, Kleijnen J, Moher D. The PRISMA statement for reporting systematic reviews and meta-analyses of studies that evaluate healthcare interventions: explanation and elaboration. BMJ. 2009;339:b2700. DOI: 10.1136/bmj.b2700

8. Samarth R, Khan T, Srivas S, Mishra P, Tiwari R. Evaluation of cyclophosphamide-induced genotoxicity and cytotoxicity in cultured human lymphocytes. J Radiat Cancer Res. 2018;9(1):28.

9. Hovhannisyan G, Aroutiounian R, Babayan N, Harutyunyan T, Liehr T. Comparative analysis of individual chromosome involvement in micronuclei induced by mitomycin C and bleomycin in human leukocytes. Mol Cytogenet. 2016;9(1):1- 7. DOI: 10.1186/s13039-016-0258-4

10. Pereira TS, Sant’anna JR de, Morais JF, Yajima JPR de S, Mathias PC de F, Franco CC da S, Castro-Prado M. Assessment of bendamustine-induced genotoxicity in eukaryotic cells. Drug Chem Toxicol. 2019; 42(4):394-402. DOI: 10.1080/01480545.2018.1458236

11. Gajski G, Gerić M, Žegura B, Novak M, Nunić J, Bajrektarević D, Garaj-Vrhovac V, Filipič M. Genotoxic potential of selected cytostatic drugs in human and zebrafish cells. Environ Sci Pollut Res Int. 2016;23(15):14739-14750. DOI: 10.1007/s11356-015-4592-6

12. Merli M, Ferrario A, Basilico C, Maffioli M, Caramazza D, Appio L, Arcaini L, Passamonti F. Novel agents in indolent lymphomas. Ther Adv Hematol. 2013;4(2):133-148. DOI: 10.1177/2040620712466865

13. Pawar AA, Vikram A, Tripathi DN, Padmanabhan S, Ramarao P, Jena G. Modulation of mitomycin C-induced genotoxicity by acetyl- and thio- analogues of salicylic acid. In Vivo. 2009;23(2):303-730.

14. Gutiérrez-Enríquez S, Ramón Y Cajal T, Alonso C, Corral A, Carrasco P, Cornet M, Sanz J, Ribas M, Baiget M, Diez O. Ionizing radiation or mitomycin-induced micronuclei in lymphocytes of BRCA1 or BRCA2 mutation carriers. Breast Cancer Res Treat. 2011;127(3):611-622. DOI: 10.1007/s10549-010-1017-6.

15. Erdem MG, Cinkilic N, Vatan O, Yilmaz D, Bagdas D, Bilaloglu R. Genotoxic and anti-genotoxic effects of vanillic acid against mitomycin C-induced genomic damage in human lymphocytes in vitro. Asian Pac J Cancer Prev. 2012;13(10):4993-4998.

16. Chen J, Ghorai MK, Kenney G, Stubbe J. Mechanistic studies on bleomycin-mediated DNA damage: multiple binding modes can result in double-stranded DNA cleavage. Nucleic Acids Res. 2008;36(11):3781-3790.

17. Yavuz Kocaman A, Güzelkokar M. The genotoxic and antigenotoxic potential of the methanolic root extract of Glycyrrhizaglabra L. on human peripheral blood lymphocytes. Drug Chem Toxicol. 2018;41(3):368-375. DOI: 10.1080/01480545.2018.1435686

18. Vlastos D, Drosopoulou E, Efthimiou I, Gavriilidis M, Panagaki D, Mpatziou K, Kalamara P, Mademtzoglou D, Mavragani-Tsipidou P. Genotoxic and Antigenotoxic Assessment of Chios Mastic Oil by the in Vitro Micronucleus Test on Human Lymphocytes and the In Vivo Wing Somatic Test on Drosophila. PLoS One. 2015;10(6):e0130498. DOI: 10.1371/journal.pone.0130498

19. Salimi M, Broumand B, Mozdarani H. Association of elevated frequency of micronuclei in peripheral blood lymphocytes of type 2 diabetes patients with nephropathy complications. Mutagenesis. 2016;31(6):627-633.

20. Speit G, Linsenmeyer R, Schütz P, Kuehner S. Insensitivity of the in vitro cytokinesis-block micronucleus assay with human lymphocytes for the detection of DNA damage present at the start of the cell culture. Mutagenesis. 2012;27(6):743-747. DOI: 10.1093/mutage/ges041

21. Guccini S, Lombardi S, Pisani A, Piaggi S, Scarpato REffects of spindle poisons in peripheral human lymphocytes by the in vitro cytokinesis-blockmicronucleus assay. Mutagenesis. 2012;27(6):749-758. DOI: 10.1093/mutage/ges044

22. Ling Y, Zhang Z, Zhang H, Huang Z. Protein Kinase Inhibitors as Therapeutic Drugs in AML: Advances and Challenges. Curr Pharm Des. 2017;23(29):4303-4310. DOI: 10.2174/1381612823666170703164114

23. Janku F. Phosphoinositide 3-kinase (PI3K) pathway inhibitors in solid tumors: From laboratory to patients. Cancer Treat Rev. 2017;59:93-101. DOI: 10.1016/j.ctrv.2017.07.005

24. Dreas A, Mikulski M, Milik M, Fabritius CH, Brzózka K, Rzymski T. Mitogen-activated Protein Kinase (MAPK) Interacting Kinases 1 and 2 (MNK1 and MNK2) as Targets for Cancer Therapy: Recent Progress in the Development of MNK Inhibitors. Curr Med Chem. 2017;24(28):3025-3053. DOI: 10.2174/0929867324666170203123427.

25. Ardito F, Giuliani M, Perrone D, Troiano G, Lo Muzio L. The crucial role of proteinphosphorylation in cell signaling and its use as targeted therapy(Review). Int J Mol Med. 2017;40(2):271-280. DOI: 10.3892/ijmm.2017.3036

26. Smolkova B, Dusinska M, Gabelova A. Nanomedicine and epigenome. Possible health risks. Food Chem Toxicol. 2017;109(Pt 1):780-796. DOI: 10.1016/j.fct.2017.07.020

27. Maia Filho PA, Almeida Filho TP, Moreina-Nunes CFA, Burbano RR, de Lemos JAR, de Oliveira EHC, Cavalcanti BC, Pereira JF, Barbosa MC, Duarte FB, de Castro MF, Quixadá ATS, Lemes RPG. Genotoxicity associated with the use of tyrosine kinase inhibitors in patients with chronic myeloid leukemia. Environ Mol Mutagen. 2018;59(3):260-262. DOI: 10.1002/em.22164

28. Novak M, Žegura B, Nunić J, Gajski G, Gerić M, Garaj-Vrhovac V, Filipič M. Assessment of the genotoxicity of the tyrosine kinase inhibitor imatinibmesylate in cultured fish and human cells. Mutat Res. 2017;814:14-21. DOI: 10.1016/j.mrgentox.2016.12.002

29. Pavão GB, Venâncio VP, de Oliveira AL, Hernandes LC, Almeida MR, Antunes LM, Debonsi HM. Differential genotoxicity and cytotoxicity of phomoxanthoneA isolated from the fungus Phomopsis longicolla in HL60 cells and peripheral blood lymphocytes. Toxicol In Vitro. 2016;37:211- 217. DOI: 10.1016/j.tiv.2016.08.010

30. Gül S, Demirci B, Başer KH, Akpulat HA, Aksu P. Chemical composition and in vitro cytotoxic, genotoxic effects of essential oil from Urticadioica L. Bull Environ Contam Toxicol. 2012;88(5):666-771. DOI: 10.1007/s00128-012-0535-9


Для цитирования:


Минина В.И., Буслаев В.Ю. Оценка генотоксических эффектов действия противоопухолевых препаратов с помощью микроядерного теста на лимфоцитах крови человека. Фундаментальная и клиническая медицина. 2019;4(3):95-101. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2019-4-3-95-101

For citation:


Minina V.I., Buslaev V.Yu. Estimating genotoxic effects of anticancer drugs using cytokinesis-block micronucleus assay on human lymphocytes. Fundamental and Clinical Medicine. 2019;4(3):95-101. (In Russ.) https://doi.org/10.23946/2500-0764-2019-4-3-95-101

Просмотров: 155


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0764 (Print)
ISSN 2542-0941 (Online)