Summary

Complexes métalliques anticancéreux: Synthèse et évaluation de la cytotoxicité par le dosage au MTT

Published: November 10, 2013
doi:

Summary

Procédé pour la synthèse de titane et de vanadium agents anticancéreux sensibles à l'air est décrite, ainsi que l'évaluation de leur activité cytotoxique envers la lignée cellulaire de cancer humain par le test MTT.

Abstract

Titane (IV) et de vanadium (V) les complexes sont des agents anticancéreux très puissants. Un défi dans leur synthèse se réfère à leur instabilité hydrolytique; par conséquent, leur préparation doit être effectuée sous une atmosphère inerte. Evaluation de l'activité anti-cancéreuse de ces complexes peut être réalisée par le test MTT.

Le test MTT est un test colorimétrique basé sur la viabilité de la réduction enzymatique de la molécule de MTT en formazan quand il est exposé à des cellules viables. Le résultat de la réduction est un changement de couleur de la molécule de MTT. Les mesures de l'absorbance par rapport à un contrôle déterminent le pourcentage restant de cellules cancéreuses viables après leur traitement avec des concentrations variables d'un composé testé, ce qui se traduit pour l'activité anticancéreuse du composé et de ses valeurs de CI50. Le test MTT est largement commune dans les études de cytotoxicité en raison de sa précision, la rapidité et la simplicité relative.

Ici nous avons préenvoyer un protocole détaillé pour la synthèse de médicaments à base d'air en métal sensible et les mesures de viabilité cellulaire, y compris la préparation des plaques de la cellule, l'incubation des composés avec des cellules, des mesures de viabilité en utilisant le test MTT, et la détermination des valeurs de CI50.

Introduction

La chimiothérapie est encore l'un des principaux cours de traitements utilisés dans la clinique pour diverses maladies cancéreuses, et donc grande quantité de recherche est menée dans le monde entier dans le but de développer de nouvelles et améliorées des médicaments anticancéreux. Ces études commencent surtout au niveau chimique, la conception et la préparation de composés, suivie par l'évaluation biologique des propriétés cytotoxiques in vitro. La viabilité cellulaire peut être évaluée par des dosages différents qui fournissent des informations sur l'activité cellulaire 2.1.

Le cisplatine est un exemple d'un complexe de platine qui est largement utilisé comme un médicament chimiothérapeutique, qui est considéré comme un traitement efficace surtout pour les cancers testiculaires et ovariennes 4.3. Toutefois, son domaine d'activité étroit et des effets secondaires graves déclenchent des études d'autres complexes de métaux de transition puissant 5-8. Entre autres, le titane (IV) et de vanadium (V) complexes ont montré des résultats prometteurs de haute activité et de réduire9-16 toxicité. Ti (IV) complexes ont été les premiers à entrer en essais cliniques après le cisplatine en raison de ces propriétés, mais ils ont échoué les essais en raison de difficultés de formulation et de l'instabilité à l'hydrolyse. Il existe donc un besoin de développer des dérivés de courant améliorées de ces complexes métalliques qui peuvent combiner une forte activité anti-cancéreuse de la résistance à l'eau 15,17-21.

Un défi dans la préparation de Ti (IV) et V (V) se réfère à des complexes de l'instabilité hydrolytique des réactifs précurseurs et, par conséquent, une atmosphère inerte doit être maintenue. La préparation de Ti (IV) et V (V) est effectuée dans des composés N 2 ou Ar conditions dans une boîte à gants ou en utilisant des techniques de ligne de Schlenk.

Une méthode courante pour l'évaluation de l'activité anti-cancer est basée sur le MTT (3 – (4,5-dimethylthiazolyl) de bromure -2,5-diphényltétrazolium) dosage. Ce test est un test de viabilité colorimétrique qui a été présenté en 1983 par Mosmann22. Il est très bien étudié et caractérisé, et il est considéré comme très efficace pour évaluer l'efficacité de nouveaux composés cytotoxiques en raison de sa précision, de rapidité, et sa capacité à être appliqué sur la variété de lignées cellulaires. Ce test de viabilité est basé sur le changement de couleur de la molécule de MTT quand il est exposé à des cellules viables. La mesure de l'absorbance, qui est proportionnelle au nombre de cellules viables, et la comparaison à des témoins non traités, l'évaluation de la capacité d'inhibition de croissance des cellules du composé testé permet.

Le test colorimétrique MTT est conduite dans un format de plaque à 96 puits 23. Les cellules peuvent nécessiter une pré-incubation dans les puits avant l'ajout du médicament testé. Les temps de pré-incubation peut varier de 0 à 24 heures en fonction des propriétés de la ligne de cellule. Les cellules sont généralement exposés à la drogue pour 24-96 heures en fonction de l'activité du médicament. Solution de MTT est ensuite ajouté à des cellules traitées, où le hurlentow MTT est réduit en formazan pourpre par une variété d'enzymes mitochondriales et cytosoliques qui sont opérationnels dans les cellules viables (figure 1) 24. La molécule MTT n'est pas réduite par les cellules mortes ou des cellules rouges du sang (cellules métaboliquement inactives), des cellules de rate (cellules au repos) et la concanavaline A lymphocytes stimulés par les cellules activées (22). Après 3-4 heures d'incubation avec les MTT Les précipités formazan. La formation de formazan commence après 0,5 h d'incubation, mais pour des résultats optimaux, il est préférable d'exposer les cellules à du MTT pendant au moins 3 heures 22. Par conséquent, le milieu de culture est éliminé et le formazan est solubilisé dans un solvant organique, de préférence l'isopropanol 25, bien que le DMSO peut également être utilisé 26. L'élimination du milieu est crucial pour l'obtention de résultats précis puisque le rouge de phénol, qui est largement commun dans le milieu de croissance, et en précipitant les protéines peuvent interférer avec la mesure de l'absorbance 25. Lorsque la formazan solution homogène atteint, l'absorbance de la solution est mesurée en utilisant un spectrophotomètre lecteur de microplaques. L'absorbance à 550 nm est directement proportionnelle au nombre de cellules dans la gamme de 200-50,000 cellules par puits, et donc de très petites quantités de cellules peut être détectée 22. L'absorbance indique la quantité de cellules viables qui reste après le traitement avec le médicament, et est comparée à l'absorbance des cellules témoins qui n'ont pas été exposés au médicament. L'analyse des résultats par un logiciel approprié fournit la (concentration d'inhibition; 50%) IC 50 valeurs et leurs erreurs statistiques basées sur plusieurs répétitions de la mesure.

Le test MTT est largement commun dans des études de cytotoxicité pour le criblage de nouveaux composés anti-cancéreux, en raison de sa précision et sa relative simplicité. Cependant, lors de l'utilisation du test MTT, qui est dépend de la réaction enzymatique, on doit considérer que les différents inhibiteurs d'enzymes peuvent affecter la réduction du MTT und conduire à des résultats erronés 27. En outre, le test MTT ne fournit pas d'informations sur le mécanisme moléculaire de l'activité cytotoxique du médicament 2.

Protocol

Préparation de la V (V) complexe (figure 2); 18 conduite étapes 1.1-1.4 dans une boîte à gants, si une boîte à gants n'est pas disponible, passez à l'alternative étapes 2 (2.1-2.6). Dissoudre 0,42 mmol des ligands H 2 L dans le THF sec et l'ajouter à une solution sous agitation de quantités équivalentes de VO (O i Pr) 3 dans le THF. On agite le mélange réactionnel à la température ambiante pendant 15 minutes, et retirer les substanc…

Representative Results

Les complexes ont été préparés sur la base de procédures établies 18,28 et leur pureté peut être évaluée par analyse RMN et élémentaire. Les données reçues à partir du test MTT est analysé pour évaluer la cytotoxicité du composé 18,21. Tout d'abord, la soustraction de la valeur d'absorbance de contrôle à blanc à partir de toutes les autres valeurs est réalisée. En second lieu, le solvant THF valeur de commande est réglée à 100% de viab…

Discussion

La méthode décrite dans ce manuscrit combine synthèse chimique biologique avec dosage de la viabilité cellulaire. Comme avec toutes les méthodes biologiques concernant les cellules viables, il est essentiel de travailler sous une hotte laminaire, et de maintenir des conditions stériles, y compris l'utilisation de solvants organiques stériles. De plus, la préparation et le stockage de médicaments à base métallique hydrolytiquement instables doivent être effectuées dans des conditions inertes, pour lequel…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Le financement a été reçu par le Conseil européen de la recherche sous septième programme-cadre de la Communauté européenne (FP7/2007-2013) / ERC convention de subvention ne [239603]

Materials

Reagent/Material
Fetal bovine serum (FBS) Biological Industries 04-007-1A
Hexane AR Gadot 830122313 Dried using a solvent drying system
HT-29 cell line ATCC HTB-38
Isopropanol AR Gadot 830111370
L-glutamine Biological Industries 03-020-1B
MTT Sigma-Aldrich M5655-1G
Penicillin/streptomycin antibiotics Biological Industries 03-031-1B
RPMI-1640 with phenol red with L-glutamine Sigma-Aldrich R8758
RPMI without phenol red Biological Industries 01-103-1A
Tetrahydrofuran (THF) AR Gadot 830156391 dried using a solvent drying system
Ti(OiPr)4 Sigma-Aldrich 205273-500ML moisture sensitive
Trypsin/EDTA Biological Industries 03-052-1B
VO(OiPr)3 Sigma-Aldrich 404926-10G moisture sensitive
Equipment
12-channel pipette 30-300 μl Thermo Scientific
12-channel pipette 5-50 μl Finnpipette
75 cm2 flask NUNC 156472
96-well plate with lid (flat bottom) NUNC 167008
CO2 Incubator Binder APT.line C150
Counter chamber Marienfeld-Superior 650030
Eppendorf vial KARTELL
Glove box M. Braun
Laminar flow hood ADS LAMINAIRE OPTIMALE 12
Microplate reader spectrophotometer Bio-Tek El-800
Microscope Nikon Eclipse TS100
Pipette 20-200 μl Finnpipette
Pipette 5-50 μl Finnpipette

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Citer Cet Article
Ganot, N., Meker, S., Reytman, L., Tzubery, A., Tshuva, E. Y. Anticancer Metal Complexes: Synthesis and Cytotoxicity Evaluation by the MTT Assay. J. Vis. Exp. (81), e50767, doi:10.3791/50767 (2013).

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