Un método para la síntesis de agentes de titanio y vanadio contra el cáncer sensibles al aire se describe, junto con la evaluación de su actividad citotóxica hacia línea celular de cáncer humano por el ensayo MTT.
Complejos de titanio (IV) y vanadio (V) son agentes anticancerígenos altamente potentes. Un reto en su síntesis se refiere a su inestabilidad hidrolítica, por lo tanto su preparación debe llevarse a cabo bajo una atmósfera inerte. Evaluación de la actividad contra el cáncer de estos complejos se puede lograr mediante el ensayo de MTT.
El ensayo MTT es un ensayo de viabilidad colorimétrico basado en la reducción enzimática de la molécula de MTT a formazán cuando se expone a las células viables. El resultado de la reducción es un cambio de color de la molécula MTT. Las mediciones de absorbancia relativos a un control determinan el porcentaje restante de las células cancerosas viables después de su tratamiento con concentraciones variables de un compuesto ensayado, que se traduce a la actividad contra el cáncer compuesto y sus valores de CI 50. El ensayo MTT es ampliamente común en estudios de citotoxicidad debido a su precisión, rapidez y relativa sencillez.
En esto nos preenviado un protocolo detallado para la síntesis de los fármacos basados en metales sensibles al aire y mediciones de viabilidad celular, incluyendo la preparación de las placas de células, la incubación de los compuestos con las células, las mediciones de viabilidad utilizando el ensayo de MTT, y la determinación de los valores de IC50.
La quimioterapia es todavía uno de los platos principales de los tratamientos empleados en la clínica para varias enfermedades de cáncer, por lo que gran cantidad de investigación se lleva a cabo en todo el mundo con el objetivo de desarrollar nuevos y mejores medicamentos contra el cáncer. Estos estudios comienzan principalmente a nivel químico, con el diseño y la preparación de los compuestos, seguido de evaluación biológica de las propiedades citotóxicas in vitro. La viabilidad celular puede evaluarse mediante diversos ensayos que proporcionan información sobre la actividad celular 1-2.
El cisplatino es un ejemplo de un complejo de platino que se utiliza ampliamente como un fármaco quimioterapéutico, que se considera un tratamiento eficaz principalmente para los cánceres testiculares y ováricos 3-4. Sin embargo, su estrecho rango de actividad y los efectos secundarios graves se activan los estudios de otros complejos de metales de transición potente 5-8. Entre otros, de titanio (IV) y vanadio complejos (V) mostraron resultados prometedores de alta actividad y reducentoxicidad 9-16. Ti (IV) fueron los primeros en entrar en ensayos clínicos después de cisplatino debido a estas propiedades, sin embargo, han fallado los ensayos debido a las dificultades de formulación y la inestabilidad hidrolítica. Hay así una necesidad actual para desarrollar mejores derivados de estos complejos metálicos que pueden combinar alta actividad contra el cáncer con resistencia al agua 15,17-21.
Un reto en la preparación de Ti (IV) y V (V) se refiere a complejos de la inestabilidad hidrolítica de los reactivos precursores, por lo tanto, la atmósfera inerte debe mantenerse. La preparación de Ti (IV) y V (V) compuestos se lleva a cabo en atmósfera de N2 o Ar condiciones en una caja de guantes o utilizando técnicas de línea Schlenk.
Un método común para la evaluación de la actividad anti-cáncer se basa en el MTT (3 – (4,5-dimetiltiazolil) -2,5-difeniltetrazolio) de ensayo. Este ensayo es un ensayo de viabilidad colorimétrico que se presentó en 1983 por Mosmann22. Está muy bien estudiado y caracterizado, y se considera altamente eficiente en la evaluación de la eficacia de nuevos compuestos citotóxicos debido a su precisión, rapidez, y su capacidad para ser aplicada en la variedad de líneas celulares. Este ensayo de viabilidad se basa en el cambio de color de la molécula MTT cuando se expone a las células viables. Medición de la absorbancia, que es proporcional al número de células viables, y la comparación con los controles no tratados, permite la evaluación de las capacidades de inhibición del crecimiento celular del compuesto ensayado.
El ensayo colorimétrico de MTT se lleva a cabo en un formato de 96 pocillos placa 23. Las células pueden requerir la preincubación en los pocillos antes de la adición del fármaco probado. Los tiempos de preincubación puede variar desde 0 hasta 24 horas de acuerdo con las propiedades de la línea celular. Las células están normalmente expuestas a la droga durante 24-96 horas, dependiendo de la actividad del fármaco. Solución de MTT se añade entonces a las células tratadas, en el que el gritanOW MTT se reduce a formazán púrpura por una variedad de enzimas mitocondriales y citosólicas que están en funcionamiento en las células viables (Figura 1) 24. La molécula de MTT no se reduce por las células muertas o células rojas de la sangre (células metabólicamente inactivos), células de bazo (células en reposo) y concanavalina A linfocitos estimulada (células activadas) 22. Después de 3-4 horas de incubación con MTT formazan los precipitados. La formación del formazano comienza después de 0,5 horas de incubación, pero para obtener resultados óptimos es mejor para exponer las células a MTT durante al menos 3 h 22. En consecuencia, se elimina el medio de cultivo y el formazán se disuelve en un disolvente orgánico, preferentemente isopropanol 25, aunque DMSO también se puede utilizar 26. La eliminación del medio es crucial para la consecución de resultados precisos desde rojo de fenol, que es ampliamente común en medio de crecimiento, y la precipitación de las proteínas pueden interferir con la medición de la absorbancia 25. Cuando la formaciónsolución Zan alcanza homogénea, la absorbancia de la solución se mide utilizando un espectrofotómetro lector de microplacas. La absorbancia a 550 nm es directamente proporcional al número de células en el rango de 200-50,000 células por pocillo, y por lo tanto muy pequeñas cantidades de células se puede detectar 22. La absorbancia indica la cantidad de células viables que se mantuvo después del tratamiento con el fármaco, y se compara con la absorbancia de células de control que no fueron expuestos a la droga. Análisis de los resultados por el software adecuado proporciona la IC50 (concentración de inhibición, el 50%) los valores y los errores estadísticos basados en varias repeticiones de la medición.
El ensayo MTT es ampliamente común en estudios de citotoxicidad para la selección de nuevos compuestos contra el cáncer, debido a su precisión y simplicidad relativa. Sin embargo, cuando se utiliza el ensayo MTT, que se dependía de la reacción enzimática, se debe considerar que varios inhibidores de la enzima pueden afectar a la reducción de MTT und conducir a falsos resultados 27. Además, el ensayo de MTT no proporciona ninguna información sobre el mecanismo molecular de la actividad citotóxica del fármaco 2.
El método descrito en este manuscrito combina síntesis química con ensayo de viabilidad celular biológica. Al igual que con cualquiera de los métodos biológicos relativos a las células viables, es de vital importancia para trabajar en una campana laminar, y mantener las condiciones estériles, incluyendo el uso de disolventes orgánicos estériles. También, la preparación y el almacenamiento de los medicamentos basados en metales hidrolíticamente inestable deben llevarse a cabo bajo condiciones inertes, …
The authors have nothing to disclose.
Se ha recibido financiación del Consejo Europeo de Investigación dentro del Séptimo Programa Marco de la Comunidad Europea (FP7/2007-2013) / acuerdo de subvención del CEI no [239603]
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 |