Badania osobniczej promieniowrażliwości pacjentów poddawanych radioterapii. Andrzej Wójcik

Transkrypt

1 Badania osobniczej promieniowrażliwości pacjentów poddawanych radioterapii Andrzej Wójcik Zakład Radiobiologii i Immunologii Instytut Biologii Akademia Świętokrzyska Świętokrzyskie Centrum Onkologii

2 Fig. 1. Complications in various organs as a function of time after start of treatment with sandwich radiotherapy for rectal cancer:

3 Czy wysoka promieniowrażliwość ma podłoże genetyczne? Jeśli tak, to można badać reakcję na promieniowanie wybranych komórek organizmu, np. limfocyty krwi obwodowej. Co badać? Przeżywalność komórek Uszkodzenia chromosomowe komórek Kinetyka naprawy uszkodzeń DNA w komórkach Jak badać? Pobrane komórki napromienia się w warunkach in vitro. Reakcję komórki porównuje się z reakcją pacjenta na radioterapię

4 Test przeżywalności - schemat eksperymentu komórki w hodowli trypsyna 0 Gy 1 Gy 2 Gy 3 Gy rozsianie zawiesina komórek frakcja przeżywalności (SF) inkubacja: 1-2 tygodnie SF = liczba kolonii liczba komórek x PE/100 PE = wydajność klonowania liczba kolonii: wydajność klonowania: frakcja przeżywalności: 70 70% , , ,14

5 The principle of blood lymphocyte culture Phytohaemaglutinine culture time = 48h culture time = 72h Colcemid Cytochalasin B harvest slide praparation staining Analysis of micronuclei Analysis of chromosomal aberrations

6 A mitotic cell with chromosomal aberrations as seen under the microscope ace dic?

7 Analysis of chromosomal aberrations in painted chromosomes reciprocal translocation chromosome 8 chromosome 14 chromosome 2

8 Individual variability in the frequency of dicentric chromosomes in lymphocytes of male and female donors (in vitro dose: 2 Gy) C.J. Roberts i wsp. Environmental Health Perspectives 105: , Aberrations per 100 cells males females Donor number

9 Indicators of late normal tissue response after radiotherapy for head and neck cancer: fibroblasts, lymphocytes, genetics, DNA repair, and chromosome aberrations K. Borgmann et al. Radiotherapy and Oncology Residual damage CFGE chromosomal aberrations in G 0 normal donors patients grade I patients grade III

10 Pomiar naprawy DNA - test kometowy (elektroforeza pojedynczych komórek) 0 min 15 min 30 min 180 min długość ogona kinetyka naprawy w czasie głowa ogon czas naprawy (min)

11

12 Is the comet assay a good endpoint to assess the individual radiosensitivity? Mueller et al. Radiat. Envirn. Biophys., 2001 cancer patients healthy donors residual damage per group

13 Is there a correlation between aberrations in G 0 and the kinetics of DNA repair measured with the comet assay? 26 healthy donors A.Padjas, PhD work repair kinetics after 2Gy correlation between repair kinetics (area under curve) and aberrations r = residual damage (%) Area under curve (a.u.) repair time (min) aberration frequency

14 Individual radiosensitivity and cytogenetic damage in peripheral blood lymphocytes. Distributions of normal donors and breast cancer patients with respect to frequency of aberrations induced in G2 The radiosensitivity of lymphocytes exposed to radiation appears to be higher in case of breast cancer patients as compared to healthy individuals Enhanced frequency of aberrations: marker of cancer predisposition? D. Scott et al., IJRB 1999

15 Do patients with head and neck cancer show enhanced frequencies of spontaneous and radiation-induced G 2 aberrations? H. Lisowska, PhD work spontaneous aberrations radiation-induced aberrations number of donors number of donors healthy donors cancer patients number of donors number of donors healthy donors cancer patients XYY genotype X0? frequency of aberrations frequency of aberrations

16 Is there a correlation between aberrations in G 0 and the kinetics of DNA repair measured with the comet assay? 26 healthy donors A.Padjas, PhD work repair kinetics after 2Gy correlation between repair kinetics (area under curve) and aberrations r = residual damage (%) Area under curve (a.u.) repair time (min) aberration frequency

17 Co dalej? Telomery - miejsca przyczepu białek naprawczych? telomery w podliniach komórek białaczki mysiej L5178Y różniących się promieniowrażliwością LY - R (resistant) LY - S (sensitive)

18 Co dalej? Może ryzyko wystąpienia odczynu zależy od reakcji układu odpornościowego (stany zapalne) na uszkodzenia popromienne wywołane w tkance prawidłowej?

19 Gdzie jesteśmy?