Terapia fotodinámica mediada por ácido 5-aminolevulínico en líneas celulares de tumores óseos primarios y metástasis óseas

Saskia Magdalen Sachsenmaier; Christian Walter; Chen Liang; Rosa Riester; Nikolaus Wülker; Marina Danalache

doi:10.3791/63644

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Artículo de método

Terapia fotodinámica mediada por ácido 5-aminolevulínico en líneas celulares de tumores óseos primarios y metástasis óseas

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DOI:

10.3791/63644

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10 de mayo de 2022

Saskia Magdalen Sachsenmaier^*¹^,² , Christian Walter^*² , Chen Liang¹^,² , Rosa Riester¹ , Nikolaus Wülker¹^,² , Marina Danalache¹

¹Laboratory of Cell Biology, Department of Orthopaedic Surgery, University Hospital of Tübingen, ²Department of Orthopaedic Surgery, University Hospital of Tübingen

^* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Este protocolo presenta un enfoque metodológico paso a paso para exponer líneas de células óseas metastásicas y tumores óseos primarios a la terapia fotodinámica mediada por ácido 5-aminolevulínico (TFD). También se analizan los efectos sobre el potencial de migración/invasividad celular, la viabilidad, la apoptosis y el potencial de senescencia después de la exposición a PDT.

Resumen

Las metástasis óseas se asocian con un mal pronóstico y baja calidad de vida para los pacientes afectados. La terapia fotodinámica (TFD) surge como una terapia no invasiva que puede dirigirse a las lesiones óseas metastásicas locales. En este trabajo se presenta un método in vitro para estudiar el efecto de la TFD en líneas celulares adherentes. Con este fin, demostramos un enfoque paso a paso para someter líneas celulares de cáncer metastásico primario (tumor óseo de células gigantes) y óseas humanas metastásicas (derivadas de un carcinoma de mama ductal invasivo primario y un carcinoma renal) a una TFD mediada por ácido 5-aminolevulínico (5-ALA).

Después de 24 h después de la irradiación de 5-ALA-PDT (longitud de onda de luz azul 436 nm), se evaluó el efecto terapéutico en términos de potencial de migración celular, viabilidad, características apoptóticas y detención del crecimiento celular (senescencia). Después de la irradiación con 5-ALA-PDT, las líneas celulares derivadas de la musculoesquelética responden de manera diferente a las mismas dosis y exposición a la PDT. Dependiendo de la extensión del daño celular desencadenado por la exposición a PDT, se observaron dos destinos celulares diferentes: apoptosis y senescencia. La sensibilidad variable a la terapia de TFD entre diferentes líneas celulares de cáncer de hueso proporciona información útil para seleccionar los entornos de TFD más apropiados en entornos clínicos. Este protocolo está diseñado para ejemplificar el uso de PDT en el contexto de líneas celulares neoplásicas musculoesqueléticas. Se puede ajustar para investigar el efecto terapéutico de la TFD en varias líneas celulares cancerosas y varios fotosensibilizadores y fuentes de luz.

Introducción

Las opciones terapéuticas para las metástasis óseas siguen siendo limitadas y desafiantes a pesar de los avances en curso en el tratamiento oncológico. El método estándar actual es la radioterapia, que se asocia con complicaciones como eritema local, toxicidad para los órganos internos¹ y fracturas insuficientes². Existe la necesidad de terapias antineoplásicas alternativas, ya que los pacientes con metástasis óseas a menudo sufren dolor, hipercalcemia y síntomas neurológicos que resultan en un deterioro de la movilidad y una disminución de la calidad de vida³. Ha....