Cytopathic effects of accelerator-based boron neutron capture therapy on human glioblastoma cells

Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) - экспериментальный метод лучевой терапии, основанный на селективном повреждении клеток злокачественных опухолей за счет реакции между изотопом бор-10 и нейтроном. Клинические исследования на ядерных реакторах доказали эффективность данного вида терапии для пациентов с глиомами высокой степени злокачественности. Считается, что широкое внедрение методики в клиническую практику обеспечит компактные источники нейтронов на основе ускорителей заряженных частиц. Во всем мире ведется активная разработка новых ускорительных источников нейтронов, в том числе и в России: в Институте ядерной физики СО РАН был предложен и создан такой источник, на котором в настоящее время проводят доклинические испытания БНЗТ. Цель исследования - определить цитопатические эффекты БНЗТ на ускорителе эпитепловых нейронов для культуры клетки глиобластомы человека U87 и выбрать концентрацию препаратов бора, не оказывающую токсического влияния на клетки до облучения in vitro. Материал и методы. Клетки линии U87 инкубировали с борфенилаланином (BPA) и боркаптатом (BSH) в течение 1, 2 и 10 сут в различных концентрациях. Оценку цитопатических эффектов препаратов бора проводили с помощью МТТ-теста и клоногенного теста. Эффективность БНЗТ на клеточной линии U87 определяли на основании клоногенного теста. Результаты. МТТ-тест показал снижение выживаемости клеток при концентрации изотопа бора-10 в среде 160 мкг/мл через 48 ч и 640 мкг/мл через 24 ч инкубации для BPA. Цитопатические эффекты BSH проявляются при концентрации бора 80 мкг/мл после 48-часовой инкубации, а доля выживших клеток снижается до 89 % по сравнению с контролем. Согласно клоногенному тесту, цитотоксические эффекты препаратов BSH и BPA при концентрации бора в среде 40 мкг/мл составили 79,6 и 84 % соответственно. При облучении клеток эпитепловыми нейтронами в присутствии BPA доля выживших клеток составила 18 ± 2 %, в присутствии BSH - 13 ± 2 %. Гибель клеток без препаратов бора обусловлена упругим рассеянием нейтронов, ядерными реакциями поглощения тепловых нейтронов водородом и азотом и сопутствующим Y-излучением. Заключение. Проведенное исследование наглядно показало уменьшение доли выживших клеток линии U87 после БНЗТ на ускорительном источнике эпитепловых нейтронов в ИЯФ СО РАН в присутствии препаратов BSH и BPA, обогащенных изотопом 10В