Syöpälääkkeiden sytotoksisuuden määrittäminen reaaliaikaisella soluanalyysillä

Abstract

Kemoterapiahoidoissa käytettäviin lääkeaineisiin liittyy sytotoksisia eli soluille haitallisia vaikutuksia. Sytotoksisuus on keskeinen osa solunsalpaajien eli sytostaattien vaikutusmekanismeja, ja kemoterapiahoidoilla voidaankin tehokkaasti pienentää syöpäkasvaimen kokoa ja näin helpottaa potilaan oireita. Sytostaattien tehokasta hoitovastetta rajoittavat elimistön terveisiin kudoksiin kohdistuvat haitalliset sivuvaikutukset, jotka ilmenevät potilailla esimerkiksi hiusten lähtönä ja pahoinvointina. Solupohjaisia määrityksiä tarvitaan syöpätutkimuksen ja lääkekehityksen tueksi etenkin uusien lääkeaineiden seulontaan sekä toksisuusmittauksiin. Reaaliaikainen soluanalyysi (engl. real-time cell assay, RTCA) on impedanssipohjainen määritys, joka mahdollistaa solujen käyttäytymisen ja fysiologisten ominaisuuksien seuraamisen dynaamisesti. RTCA:lla voidaan mitata solujen sitoutumista, proliferaatiota ja morfologiaa. RTCA:n perusjärjestelmä xCELLigence RTCA on osoittautunut lupaavaksi menetelmäksi toksisuusmittauksiin. Perinteiset toksisuusmittaukset voidaan luokitella mitattavan biologisen ominaisuuden perusteella seuraaviin keskeisiin luokkiin: 1. solun metaboliseen aktiivisuuteen perustuvat määritykset, 2. solun permeabiliteettimääritykset, 3. apoptoosimääritykset ja 4. proliferaatiomääritykset. Merkkiainepohjaisiin menetelmiin, kuten tetrazoliumsuolamäärityksiin, verrattuna RTCA ei vaadi ylimääräisten kemiallisten reagenssien käyttöä mittauksessa, mikä minimoi soluihin kohdistuvan häiriön. Lisäksi RTCA-menetelmä tukee reaaliaikaista mittaustapaa, ja tietokoneohjelman luoma soluindeksikäyrä antaa kattavammin tietoa esimerkiksi solujen lisääntymisestä kuin päätepistemääritykset. RTCA:n käyttöä kuitenkin rajoittavat vielä tietokonepohjaisesta järjestelmästä sekä kertakäyttöisistä kuoppalevyistä johtuvat kalliit käyttökustannukset sekä impedanssiprofiilien vaikeaselkoisuus.