На сегодняшний день γ-облучение, наряду с химиотерапией, продолжает входить в число наиболее распространенных средств воздействия на рост и развитие злокачественных новообразований. Однако несмотря на использование для лучевой терапии опухолей новейшей аппаратуры и точные расчеты уровня воздействия, эффективность γ-облучения в плане повреждающего воздействия на опухолевые клетки не является абсолютной. Кроме того, лучевая терапия сопровождается проявлением ряда тяжелых побочных действий, самым значимым из которых является нарушение кроветворения и дестабилизация иммунной системы организма, подвергшегося такому воздействию [4, 6].
В связи с этим актуальным является поиск возможностей снижения побочного действия лучевой терапии. Решение данной проблемы возможно лежит в применении средств, нивелирующих или снижающих негативные последствия γ-облучения на организм, или же средств, обладающих тормозящим рост опухоли воздействием, не менее эффективных, чем γ-облучение, но не оказывающих тяжелых побочных эффектов. В идеале такие средства могли бы стать адекватной заменой лучевой терапии.
В Институте биоорганической химии АН РУз получена стандартизированная комбинация полипептидов из соевой муки с молекулярной массой 12,5-79,0 кДа, обогащенная изофлавонами (содержание дайдзеина на грамм белка составляет в среднем 1,20±0,03 мг, генистеина – 2,3±0,2 мг). Ранее нами были получены результаты по противоопухолевой активности белкового препарата (терапевтическая доза 75 мг/кг) сопоставимой с цитостатиком 5-фторурацилом (доза 228 мг/кг). Соевый белок, вводимый в монорежиме, вызывает торможение роста опухоли (ТРО) до 71,0% по массе и до 78,2% по объему, 5-фторурацил, вводимый в монорежиме 74,2% по массе и 71,0% по объему. Комплексное введение 5-фторурацила и соевого белка увеличило значение показателя ТРО на 22-26%; в итоге при данном режиме терапии ТРО составило 92,7% по массе и 96,9% по объему [1, с. 68].
Целью данного исследования стала сравнительная оценка биологической и противоопухолевой активности γ-облучения и соевого белка на раннем этапе развития опухоли (3–13 день после перевивки опухолевого штамма).
Материалы и методы. Эксперименты выполнены на 60 беспородных мышах — самцах, с первоначальной массой тела 18-23 г. Животные содержались в типовом виварии на обычном рационе питания. Перед началом опыта мышей выдерживали с целью адаптации к условиям вивария в течение 1 недели (по 5 особей в пластмассовой клетке). В каждую группу изначально было включено по 15 животных.
Трансплантацию солидной опухоли саркома-180 (С180) производили гомогенатом опухолевой ткани в стерильном физиологическом растворе. Животных-доноров умерщвляли смещением шейных позвонков, вырезали кусочки опухоли без некротических участков и измельчали их при помощи пресс-измельчителя. Полученную массу опухоли разводили стерильным физиологическим раствором; взвесь опухолевых клеток вводили мышам подкожно в область бедра по 0,2 мл [3].
Противоопухолевая терапия проводилась при моновоздействии (I группа – соевый белок, III группа – γ-облучение) и комплексном воздействии (II группа – соевый белок + γ-облучение). IV группа являлась контрольной (животные-опухоленосители, без терапевтического воздействия).
Облучение животных-опухоленосителей (II и III-группы) проводили трехкратно – на 5-й, 7-й и 9-й день после перевивки опухоли, при тотальном воздействии. Облучение выполнено на радиотерапевтической установке «Рокус» γ-лучами 60Со. Разовая доза составила 2 Гр, суммарная доза – 6 Гр. Используемая в эксперименте доза γ-облучения была выбрана в соответствии с целью исследования и на основе данных литературы [2, 7].
Препарат растворяли в дистиллированной воде и вводили зондом в желудок мышам с саркомой-180 в дозе 75 мг/кг (I и II группы животных) начиная с третьего дня после перевивки опухоли. Пероральное введение продолжали ежедневно (за исключением воскресенья) в течение 10 дней. Используемая в эксперименте доза соевого белка (75 мг/кг) была выбрана в соответствии с целью исследования и на основе ранее полученных результатов.
Контрольная группа животных-опухоленосителей (IV группа) лечебным воздействиям не подвергалась.
Забой проводился на 20-й день после перевивки опухоли. На 7 сутки с момента последнего терапевтического воздействия, животных умерщвляли путем декапитации.
Оценка эффективности применяемых лечебных воздействий.
У каждого животного выделяли опухолевый узел, проводили его измерение в трех проекциях (a, b, c) и взвешивание. Объем опухоли (V, см3) вычисляли по формуле [5, с. 647]:
где: a, b и c – длина, ширина и высота опухолевого узла.
Затем вычисляли средний объем (Vср, M±m) и среднюю массу (Мср, M±m) опухоли в каждой группе животных.
Степень торможения роста опухоли определяется по показателям ТРО. Процент ТРО по массе опухолевого узла вычисляли по формуле [5, с. 647]:
где: М – средняя масса опухоли (г) в подопытной и контрольной группах, соответственно, на конкретный срок.
Процент ТРО по объему опухолевого узла вычисляли по формуле [5, с. 647]:
где: V – средний объем опухоли (см3) в подопытной и контрольной группах, соответственно, на конкретный срок.
Дополнительно, наряду с противоопухолевым эффектом, исследовали гепатотропное и спленотропное действие проводимой терапии методом сравнительной оценки массы печени и селезенки (г) и визуально-тактильной оценки цвета, макроструктуры и консистенции данных органов у животных опытных и контрольной групп.
Результаты и обсуждение. Согласно принятым Критериям эффективности, противоопухолевое соединение нового класса, рекомендуемое для клинического изучения, должно вызывать торможение роста солидных опухолей на 70-90% и более, сохраняющееся не менее 7 суток после отмены вещества [5, с. 638]. Настоящее исследование показало, что через 7 дней с момента окончания лечебного воздействия, соевый белок, вводимый в монорежиме, вызывает торможение роста опухоли до 94,3% по массе и до 95,0% по объему. При введении соевого белка совместно с γ-облучением, значение ТРО по массе составило 91,2% а по объему – 92,0%. Лучевая терапия вызывала ТРО на 85,6% по массе и на 85,0% по объему (Таблица 1).
Согласно количественным критериям оценки значимости показателя ТРО для активности противоопухолевых агентов [5, с 647], противоопухолевый эффект изучаемого вещества можно оценить следующим образом:
ТРО<20% 0 1 балл
ТРО<20-50% ± 2 балла
ТРО<51-80% + 3 балла
ТРО<81-90% ++ 4 балла
ТРО<91-100%+<50% ПР/излечения +++ 5 баллов
ТРО<91-100%+>50% ПР/излечения ++++ 6 баллов
Таблица 1
Сравнительная оценка противоопухолевой активности γ-облучения и соевого белка на раннем этапе развития опухоли (3–13 день после перевивки) по показателю ТРО
|
Группа / доза |
Средняя
масса опухоли (г) M±m |
t | p* | ТРО
по массе (%) |
Средний
объем опухоли (см3) M±m |
t | p* |
ТРО по объему (%) |
|
| 1) Соевый
белок |
0,050
± 0,012 |
2,9 | <0,05 | 94,3 | 0,105
± 0,031 |
3,25 | <0,05 | 95,0 | |
| 2) Соевый
белок + γ |
0,077
± 0,012 |
2,8 | <0,05 | 91,2 | 0,170
± 0,020 |
2,9 | <0,05 | 92,0 | |
| 3) γ | 0,126
± 0,046 |
2,75 | <0,05 | 85,6 | 0,316
± 0,123 |
2,9 | <0,05 | 85,0 | |
| 4) Контроль | 0,87
±0,31
|
— | — | — | 2,15
±0,77 |
— | — | — |
* Р в сравнении с контролем
Примечание: при сравнении средних значений массы и объема опухоли в опытных группах, р>0,05 (разница недостоверна).
Если оценивать противоопухолевый эффект соевого белка на основе показателя ТРО по шестибальной шкале, то в I опытной группе (соевый белок в монорежиме) он равен 5 баллам по массе и 5 – по объему, во II группе (соевый белок совместно с γ-облучением) – 5 баллам по массе и 4 баллам – по объему. Для сравнения, противоопухолевый эффект γ-облучения, оцениваемый по той же шкале (III группа) равен, 4 баллам по массе и по объему, соответственно.
Было показано, что воздействие γ-облучения и соевого белка на организм животных-опухоленосителей в указанные сроки развития опухоли не приводило к статистически значимым изменениям массы печени ни в одной из подопытных групп. Макроскопический осмотр органа показал, что у 43% животных III-группы (γ-облучение) и 21% животных II-группы (γ-облучение + соевый белок) печень была бледной или цвета кофе с молоком. В других группах подобные изменения печени встречались у единичных животных (Таблица 2).
Таблица 2
Сравнительная оценка массы печени и селезенки экспериментальных животных в случае применения γ-облучения и соевого белка на раннем этапе развития опухоли Саркома 180
|
Группа / доза |
Средняя
масса печени (г) M±m |
t | p* | Средняя
масса селезенки (г) M±m |
t |
p* |
|
| 1) Соевый
белок |
1,45
± 0,07 |
1,8 | >0,05 | 0,29
± 0,02 |
3,5 | <0,05 | |
| 2) Соевый
белок + γ |
1,44
± 0,07 |
1,8 | >0,05 | 0,20
± 0,02 |
4,8 | <0,05 | |
| 3) γ | 1,35
± 0,07 |
2,3 | <0,05 | 0,20
± 0,02 |
5,0 | <0,05 | |
| 4) Контроль | 1,78
± 0,19 |
— | — | 0,51
± 0,07 |
— | — |
* Р в сравнении с контролем
Примечание: при сравнении средних значений массы печени и селезенки в опытных группах, р>0,05 (разница недостоверна).
Во всех опытных группах было отмечено достоверное уменьшение массы селезенки (<0,05). Причем во II и III группах, с применением воздействия γ-облучения как в монорежиме, так и совместно с соевым белком, масса селезенки была наименьшей – по 0,20±0,02 г в каждой группе. В группе с воздействием только соевого белка уменьшение массы селезенки было менее выражено и составило 0,29±0,02 г. Макроскопический осмотр селезенки у животных подопытных и контрольных групп не выявил каких-либо визуальных изменений цвета, формы и консистенции органа (Таблица 2).
Очаги метастазирования в печени и селезенке не были обнаружены ни у одного животного.
Таким образом, проведенное исследование показало, что соевый белок обладает высокой противоопухолевой активностью, превосходящей цитостатическое действие γ-облучения, не оказывая при этом токсического и гепатотропного действия.
Список литературы
- Береснева Ю.В., Ибрагимов Ф.А., Ассесорова Ю.Ю., Юсупова А.А. Сравнительная оценка биологической и противоопухолевой активности 5-фторурацила и соевого белка, богатого изофлавонами // Журнал Теоретической и Клинической Медицины. 2013 год, №3, с. 68-70.
- Зорькина А.В., Скопин П.И. Экспериментальная онкология. –2002. –т. 24. –с.59-63.;
- Софьина З.П., Сыркин А.Б., Голдин А., Кляйн А. Экспериментальная оценка противоопухолевых препаратов в СССР и США. –М.: Медицина, 1980. –296 с.
- Справочник по онкологии / под редакцией академика РАМН Н.Н.Трапезникова. – Москва. 1996.- Выпуск 4.- 32 с.
- Трещалина Е. М., Жукова О. С., Герасимова Г. К. и др. Методические указания по изучению противоопухолевой активности фармакологических веществ // В кн.: Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под общ. ред. чл.-корр. РАМН, проф. Р. У. Хабриева. –2 изд., перераб. и доп. –М.: Медицина, 2005. –С. 637–651.[schema type=»book» name=»СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ И ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТИ γ-ОБЛУЧЕНИЯ И СОЕВОГО БЕЛКА, БОГАТОГО ИЗОФЛАВОНАМИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА РАННИХ СРОКАХ РАЗВИТИЯ ОПУХОЛИ САРКОМА-180″ author=»Береснева Юлиана Викторовна, Ибрагимов Фазыл Ахмедович, Ассесорова Юлиана Юрьевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-21″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]