Vliv hypertermie na cytotoxickou účinnost metalofarmak

Anna KLIMEK

Bachelor's thesis

Effect of hyperthermia on the cytotoxic activity of metallodrugs

Abstract:

Metalofarmaka jako cisplatina a její deriváty jsou často používána k léčbě celé řady nádorových onemocnění. Cytotoxická účinnost těchto látek na nádorové buňky může být zvýšena kombinací s různými fyzikálními faktory (světlo, teplo, ionizující záření). Do popředí zájmu se v poslední době dostává použití platinových komplexů v kombinaci s hypertermií. Hypertermie umožňuje zvýšení aktivity těchto látek přímo v oblasti nádoru. Obzvláště účinnou se ukázala být zejména regionální hypertermie a hypertermická perfuze. V klinických studiích jsou zkoumány tyto postupy v kombinaci s platnatými sloučeninami běžně používanými pří klasické chemoterapii. Ve fázi testování na buněčných kulturách jsou pak nová analoga platinových metalofarmak. Vyvíjeny jsou také látky na bázi dalších těžkých kovů (Ir, Ru, Os, Rh) nebo např. deriváty klinicky neúčinné transplatiny, které při použití v kombinaci s hypertermií vykazují cytotoxický účinek na nádorových buňkách. Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na hypertermii, tedy léčebný postup využívající tepla, a hypertermii v kombinaci s chemoterapií. V první části byla popsána historie hypertermie, její typy, principy ohřevu, mechanismus účinku a hypertermie v kombinaci s protinádorovými léčivy a její využití v klinické praxi. Dále byl v této práci testován vliv hypertermie na cytotoxickou účinnost dvou platnatých komplexů na buňkách lidského adenokarcinomu děložního čípku. Konkrétně vliv na účinnost již mnohokrát testovaného a v klinické praxi běžně využívaného metalofarmaka cisplatiny a také nového komplexu trans-[PtCl2(NH3)(1-methyl-7-azaindol)]. K ohřevu buněčné kultury byly použity teploty 37 °C, 41 °C a 43 °C. Bylo zjištěno, že kombinace ošetření buněčné kultury platinovým komplexem a zvýšené teploty ovlivňuje cytotoxickou aktivitu u obou testovaných látek. Nejlepších výsledků bylo dosaženo při použití teploty 43 °C, kdy komplex trans-[PtCl2(NH3)(1-methyl-7-azaindol)] byl účinnější než cisplatina.

Abstract:

Metallodrugs such as cisplatin and its derivatives are used in the treatment of a variety of human cancer. The cytotoxic activity of these agents on tumor cells can be enhanced by combination of the treatment with various physical factors (light, heat, ionizing radiation). Platinum complexes in combination with hyperthermia recently gain more interest. Hyperthermia allows an increase of activity of these substances directly in the target tumor region. Regional hyperthermia and hyperthermal perfusion are particularly effective in this case. The above mentioned procedures in combination with platinum compounds commonly used for cyclic chemotherapy are in the phase of clinical trials. Additionally, new analogs of platinum metallodrugs are experimentally tested. Moreover, agents based on the other heavy metals (Ir, Ru, Os, Rh) and derivatives of clinically ineffective transplatin are developed and its cytotoxicity in tumor cell lines in combination with hyperthermia is being tested. Theoretical part of this bachelor thesis describes hyperthermia (healing proces using heat), and hyperthermia in combination with chemotherapy. Special focus is given to history of hyperthermia treatment, its types, principles of heating, mechanism of action, combination of hyperthermia with antitumor drugs and its use in clinical practice. In the experimental part the cytotoxic activity of two platinum complexes in combination with hyperthermia in human cervix adenocarcinoma cell line was investigated. Cisplatin, the metallodrug which has been tested for many times and which is often used in clinical practice, and new complex trans-[PtCl2(NH3)(1-methyl-7-azaindol)], were used for the experiments. Tested temperatures for heating cell culture were 37 °C, 41 °C and 43 °C. It was found that the cytotoxic activity of both tested substances can be potentiated by combination of treatment with hyperthermia. The best results were obtained for complex trans-[PtCl2(NH3)(1-methyl-7-azaindol)] using temperature 43 °C, when this compound was more potent than cisplatin.

Keywords

metalofarmaka, cisplatina, hypertermie, kombinovaná léčba, cytotoxicita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 8. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jitka Prachařová, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Physics / Biophysics