Abstrakt

12C-Strahl verursacht in chemo-radioresistenten Zellen mehr Chromosomenschäden als 16O-Strahl

Utpal Ghosh, Regina Lichti Binz, Ratan Sadhukhan, Asitikantha Sarma, Subrata Kumar Dey, Martin Hauer-Jensen, Rupak Pathak

Die größte Herausforderung bei der Ausrottung von Krebs ist die Entwicklung von Resistenzen gegen Chemo- und/oder Strahlentherapie. Neuere Studien deuten darauf hin, dass Partikelstrahlung oder Strahlung mit hohem LET (linearer Energietransfer) Krebszellen wirksamer abtötet als Gamma- oder Röntgenstrahlen mit niedrigem LET, möglicherweise durch die Induktion komplexer Chromosomenaberrationen (CAs). Die Wirksamkeit der Induktion von Chromosomenschäden durch verschiedene Strahlungen mit hohem LET ist jedoch nicht gut erforscht, insbesondere bei Zellen, die sowohl gegen Chemotherapeutika als auch gegen ionisierende Strahlung resistent sind. Um dieses Problem zu lösen, setzten wir einen chemo- und radioresistenten Zellstamm M5, der aus Lungenfibroblasten des chinesischen Hamsters V79 gewonnen wurde, mithilfe eines Pelletron-Beschleunigers ¹² C- und ¹⁶ O-Strahlen aus. Die Aberrationshäufigkeiten wurden zu zwei verschiedenen Zeitpunkten nach der Bestrahlung (24 h und 48 h) mithilfe der Giemsa-Färbemethode ermittelt. 24 und 48 Stunden nach ^{der 12} C-Bestrahlung wurde ein linearer, dosisabhängiger Anstieg der CAs festgestellt. Eine ähnliche lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung wurde auch nach 24 Stunden nach ¹⁶ O-Bestrahlung beobachtet, jedoch nicht nach 48 Stunden. Darüber hinaus wurde ein Unterschied im Aberrationsspektrum aufgrund der Strahlungsqualität und der Inkubationszeit nach der Bestrahlung festgestellt. Die Dosis-Wirkungs-Kurven zeigten, dass ¹² C-Strahlen mehr CAs verursachen als ¹⁶ O-Strahlen. Diese Daten weisen eindeutig darauf hin, dass Ausmaß und Spektrum der Chromosomenschäden von der Qualität der hochletalen Strahlung sowie der Inkubationszeit nach der Bestrahlung abhängen. Diese Erkenntnisse könnten möglicherweise bei der Auswahl der Strahlparameter während der Hadronentherapie (hochletale Strahlentherapie) Anwendung finden, insbesondere zur Ausrottung chemo-radioresistenter Tumoren .