Вплив природних олігорибонуклеотидів у комплексі з D-манітолом на життєздатність культур клітин різного походження

Краєвська, І. М.; Ткачук, З. Ю.

doi:10.7124/bc.000A93

Biopolym. Cell. 2023; 39(3):220-230.

http://dx.doi.org/10.7124/bc.000A93

Молекулярна Біомедицина

Вплив природних олігорибонуклеотидів у комплексі з D-манітолом на життєздатність культур клітин різного походження

1Краєвська І. М., 1Ткачук З. Ю.

Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143

Abstract

Мета. Вивчити вплив кислих і солевих форм природних олігорибонуклеотидів дріжджової РНК, та їх комплексів з D-манітолом (ОРН-D-М) на життєздатність культур клітин різного походження. Методи. МТТ-аналіз, диференційне фарбування трипановим синім. Результати. Встановлено дозозалежне інгібування життєздатності клітин меланоми миші В16 та гліобластоми людини U251 під впливом кислої форми ОРН-D-М, а також залежність від часу обробки. Клітинна лінія U251 виявилася більш чутливою до впливу цього препарату: при 48-годинній обробці показник ІС50 для цієї лінії становив 1,0±0,3 мг/мл, тоді як для В16 – 2,5±0,4 мг/мл. Разом з цим, інгібування незлоякісних клітин нирки собаки MDCK спостерігалося лише при застосуванні високих концентрацій препарату (ІС50 – 6,1±1,1 мг/мл). Препарат ОРН найяскравіше реалізував свою інгібуючу активність на життєздатність культур клітин В16 і U251 лише у комплексі з D-манітолом і в кислій формі. Тоді як його складова ОРН в кислій формі, сольова форма Na-OРН і сольова форма в комплексі з D-манітолом Na- ORN-D-M, показували значно нижчу інгібуючу активність. Висновки. Кисла форма дріжджових олігорибонуклеотидів у комплексі з D-манітолом має суттєву інгібуючу активністю щодо життєздатності злоякісних клітин мишачої меланоми В16 та гліобластоми людини U251, що робить цей препарат перспективним для подальших досліджень його протипухлинної дії in vitro i in vivo.

Keywords: природні олігорибонуклеотиди, ОРН-D-М, протипухлинна активність, МТТ-тест

Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Guallar-Garrido S, Julián E. Bacillus Calmette-Guérin (BCG) Therapy for Bladder Cancer: An Update. Immunotargets Ther. 2020; 9:1-11.

[2] Babjuk M, Böhle A, Burger M, Capoun O, Cohen D, Compérat EM, Hernández V, Kaasinen E, Palou J, Rouprêt M, van Rhijn BWG, Shariat SF, Soukup V, Sylvester RJ, Zigeuner R. EAU Guidelines on Non-Muscle-invasive Urothelial Carcinoma of the Bladder: Update 2016. Eur Urol. 2017; 71(3):447-61.

[3] Kremenovic M, Schenk M, Lee DJ. Clinical and molecular insights into BCG immunotherapy for melanoma. J Intern Med. 2020; 288(6):625-40.

[4] Tokunaga T, Yamamoto H, Shimada S, Abe H, Fukuda T, Fujisawa Y, Furutani Y, Yano O, Kataoka T, Sudo T. Antitumor activity of deoxyribonucleic acid fraction from Mycobacterium bovis BCG. I. Isolation, physicochemical characterization, and antitumor activity. J Natl Cancer Inst. 1984; 72(4):955-62.

[5] Yamamoto S, Yamamoto T, Kataoka T, Kuramoto E, Yano O, Tokunaga T. Unique palindromic sequences in synthetic oligonucleotides are required to induce IFN [correction of INF] and augment IFN-mediated [correction of INF] natural killer activity. J Immunol. 1992; 148(12):4072-6.

[6] Wang H, Rayburn E, Zhang R. Synthetic oligodeoxynucleotides containing deoxycytidyl-deoxyguanosine dinucleotides (CpG ODNs) and modified analogs as novel anticancer therapeutics. Curr Pharm Des. 2005; 11(22):2889-907.

[7] Komura F, Okuzumi K, Takahashi Y, Takakura Y, Nishikawa M. Development of RNA/DNA Hydrogel Targeting Toll-Like Receptor 7/8 for Sustained RNA Release and Potent Immune Activation. Molecules. 2020; 25(3):728.

[8] Pavlova IN, Konopatskova OM, Ekaterynushkin DA. Immunocorrection in patients with melanoma. Rus Biotherap J. 2016; 15(1):82-3.

[9] Tkachuk Z. Multiantivirus Compound, Composition and Method for Treatment of Virus Diseases. U.S. Patent 20,120,232,129, 16 April 2013.

[10] Melnichuk N, Kashuba V, Rybalko S, Tkachuk Z. Complexes of Oligoribonucleotides with d-Mannitol Modulate the Innate Immune Response to Influenza A Virus H1N1 (A/FM/1/47) In Vivo. Pharmaceuticals (Basel). 2018; 11(3):73.

[11] Marchyshak T, Yakovenko T, Shmarakov I, Tkachuk Z. The Potential Protective Effect of Oligoribonucleotides-d-Mannitol Complexes against Thioacetamide-Induced Hepatotoxicity in Mice. Pharmaceuticals (Basel). 2018; 11(3):77.

[12] Landskron G, De la Fuente M, Thuwajit P, Thuwajit C, Hermoso MA. Chronic inflammation and cytokines in the tumor microenvironment. J Immunol Res. 2014; 2014:149185.

[13] Rayburn ER, Ezell SJ, Zhang R. Anti-Inflammatory Agents for Cancer Therapy. Mol Cell Pharmacol. 2009; 1(1):29-43.

[14] Jana NR. NSAIDs and apoptosis. Cell Mol Life Sci. 2008; 65(9):1295-301.

[15] Tkachuk ZY, Levchenko SM. Mass spectrometric analysis of oligoribonucleotides of total yeast RNA. Dopov Nac akad nauk Ukr. 2021; 2:115-22.

[16] Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Methods. 1983; 65(1-2):55-63.

[17] Motulsky HJ. Equation: log(inhibitor) vs. normalized response. GraphPad Curve Fitting Guide. Accessed 11 March 2023. Retrieved from https://www.graphpad.com/guides/prism/8/curve-fitting/reg_dr_inhibit_normalized.htm

[18] Riss TL, Moravec RA, Niles AL, Duellman S, Benink HA, Worzella TJ, Minor L. Cell Viability Assays. 2013 May 1 [updated 2016 Jul 1]. In: Markossian S, Grossman A, Brimacombe K, Arkin M, Auld D, Austin C, Baell J, Chung TDY, Coussens NP, Dahlin JL, Devanarayan V, Foley TL, Glicksman M, Gorshkov K, Haas JV, Hall MD, Hoare S, Inglese J, Iversen PW, Kales SC, Lal-Nag M, Li Z, McGee J, McManus O, Riss T, Saradjian P, Sittampalam GS, Tarselli M, Trask OJ Jr, Wang Y, Weidner JR, Wildey MJ, Wilson K, Xia M, Xu X, editors. Assay Guidance Manual . Bethesda (MD): Eli Lilly & Company and the National Center for Advancing Translational Sciences; 2004-.

[19] Zhernov YV. Analysis of cytotoxicity of humic substances of peloids. Bull Samara Sci Cen RAS. 2011; 13(1-8):1996-8.

[20] Stepanenko AA, Dmitrenko VV. Pitfalls of the MTT assay: Direct and off-target effects of inhibitors can result in over/underestimation of cell viability. Gene. 2015; 574(2):193-203.

[21] Shoemaker M, Cohen I, Campbell M. Reduction of MTT by aqueous herbal extracts in the absence of cells. J Ethnopharmacol. 2004; 93(2-3):381-4.

[22] Shalimov SA, Keĭsevich LV, Volchenskova II, Trokhimenko EP, Datsenko IuS, Evtushenko GV. Use of polyplatillen in the treatment of stage IV malignant neoplasms. Klin Khir (1962). 1992; 1:40-1.

[23] Tkachuk ZYu, Rybalko SL, Zharkova LD, Starosila DB, Semernikova LI. Anti-influenza effect of Nuclex. Rep NASU. 2010; 9:191-6.

[24] Tkachuk ZYu, Rybalko SL, Dyadyun DB, Starosila DB. Antiherpetic activity of Nuclex. Rep NASU. 2011; 4:162-8.

[25] Fedyanina LN, Besednova NN, Aminin DL, Epstein LM, Kalenyk TK. Experimental study of the antitumor activity of DNA from salmon milt and some of its mechanisms. Far Eastern Med J. 2006; 3:59-62.

[26] Dick RS, Hubbell HR. Sensitivities of human glioma cell lines to interferons and double-stranded RNAs individually and in synergistic combinations. J Neurooncol. 1987; 5(4):331-8.

[27] Taghavi Pourianazar N, Gunduz U. CpG oligodeoxynucleotide-loaded PAMAM dendrimer-coated magnetic nanoparticles promote apoptosis in breast cancer cells. Biomed Pharmacother. 2016; 78:81-91.

[28] Xun Y, Yang H, Kaminska B, You H. Toll-like receptors and toll-like receptor-targeted immunotherapy against glioma. J Hematol Oncol. 2021; 14(1):176.