Anticancer drug screening: standardization of in vitro wound healing assay / Triagem de drogas anticâncer: padronização do ensaio de ranhura in vitro

ABSTRACT Introduction: Gliomas are characterized by rapid proliferation and aggressive invasion into normal surrounding brain tissue. In medical laboratories, the in vitro wound healing assay stands out as a simple, easy, inexpensive and affordable method to evaluate cell migration and proliferation. Objective: To standardize the in vitro wound healing assay using antimicrotubule drugs as positive controls. Methods: U87MG glioma cells were seeded at different densities and, after 24 h, the monolayer was scratched using different micropipette tip size to create a gap with no cells. The cells were then treated with colchicine and paclitaxel in culture medium with the presence or absence of fetal bovine serum. The wound was photographed with the aid of an inverted microscope and the wound area was measured using the Image J software. Results: Better defined edges scratches and monolayer with approximately 90% confluence were obtained at 1.5 and 2 x 105 cells/well density. The width and area of the scratch were, respectively, 948 pm/2.193221 mm2; 964 pm/2.266 mm2 and 1448 pm/3.221 mm2 to 10. 200 and 1000 pl micropipette tips. Colchicine inhibited wound closure by 12.6% or 3.4%, both in the presence or absence of serum; paclitaxel 2.4 and 6.7% respectively. Conclusion: Under standardized conditions, colchicine and paclitaxel proved to be efficient positive controls into the in vitro wound healing assay.

RESUMEN Introducción: Gliomas se caracterizan por rápida proliferación e invasion agresiva del tejido cerebral normal circundante. En laboratorios médicos, el ensayo de cierre de herida - una prueba in vitro - se destaca por ser un método simple, fácil, de bajo costo y accesiblepara evaluar la migración y la proliferación celular. Objetivo: Estandarizar el ensayo de cierre de herida usando agentes anti-microtúbulos como control positivo. Métodos: Las células de glioma U87MG fueron sembradas en diferentes concentracionesy, después de 24 horas, la monocamadafue rayada con punteras de diferentes tamanos para crear una hendidura sin células. Las células fueron entonces tratadas con colchicina y paclitaxel, en medio con o sin suero fetal bovino. La ranura fue fotografiada con la ayuda de un microscopio invertido, y el área de la ranura fue medida mediante el programa Image J. Resultados: Ranuras con bordes más bien-definidos y monocamada con alrededor de 90% de confluencia se obtuvieron con 1,5 y 2 x 105 células/pozo. La anchura y el área de las ranuras obtenidas fueron, respectivamente, 948 p.m/2,193 mm2; 964p.m/2,266mm2; y 1448p.m/3,221 mm2 para las punteras de 10,200y 1000pl. La colchicina inhibió el cierre de las ranuras en 12,6% o 2,4%, tanto en presencia como en ausencia de suero; el paclitaxel, 3,4% y 6,7%, respectivamente. Conclusión: En condiciones estandarizadas, colchicina y paclitaxel pueden ser usados como control positivo en el ensayo de cierre de herida in vitro.

RESUMO Introdução: Gliomas são caracterizados por terem rápida proliferação e invasão agressiva no tecido cerebral circundante normal. Em laboratórios médicos, o ensaio de ranhura - um teste in vitro - destaca-se por ser um método simples, fácil, barato e acessível para avaliar a migração e a proliferação celular. Objetivo: Padronizar o ensaio de ranhura, utilizando drogas antimicrotúbulos como controles positivos. Métodos: As células de glioma U87MG foram semeadas em diferentes concentrações e, após 24 horas, a monocamada foi arranhada usando ponteiras de diferentes tamanhos para criar uma fenda sem células. As células foram então tratadas com colchicina e paclitaxel, com meio em ausência ou presença de soro fetal bovino. A ranhura foi fotografada com auxílio de microscópio invertido, e a área da ranhura foi medida por meio do programa Image J. Resultados: Ranhuras com bordas mais bem definidas e monocamada com aproximadamente 90% de confluência foram obtidas com 1,5 e 2 x 105 células/poço. A largura e a área das ranhuras obtidasforam, respectivamente, 948pm/2,193 mm2;964pm/2,266mm2; e 1448 pm/3,221 mm2 para as ponteiras de 10, 200 e 1000 pl. A colchicina inibiu o fechamento das ranhuras em 12,6% ou 2,4%, tanto na presença quanto na ausência de soro; o paclitaxel, em 3,4% e 6,7%, respectivamente. Conclusão: Em condições padronizadas, colchicina e paclitaxel podem ser usados como controles positivos eficientes no teste in vitro de ranhura.

Clinical value of an adenosine triphosphate-based chemotherapy response assay in resectable stage III colorectal cancer

PURPOSE: ATP-based chemotherapy response assay (ATP-CRA) is a well-documented and validated technology that can individualize chemotherapy. This study was undertaken to assess the usefulness of ATP-CRA in advanced colorectal cancer (CRC) patients receiving adjuvant chemotherapy. METHODS: A total of 136 patients with curative resection between January 2006 and April 2014 were evaluated using ATP-CRA. Patients received either the FOLFOX or Mayo clinic regimen chemotherapy following assay results. The sensitive-group (S-group) was defined as a drug-producing ≥ 40% reduction in ATP, and the resistant-group (R-group) as an ATP reduction of < 40%. These 2 groups were further subdivided to produce 4 subgroups: the FOLFOX sensitive subgroup (the FS subgroup [n = 65]), the Mayo sensitive subgroup (the MS subgroup [n = 40]), the FOLFOX resistant subgroup (the FR subgroup [n = 10]), and the Mayo resistant subgroup (the MR subgroup [n = 21]). Clinical responses and survival results were compared for both treatment regimens. RESULTS: The FS and MS subgroups showed a better disease-free survival rate (29% vs. 40%, 35% vs. 47.6%) and overall survival rate (92.3% vs. 80.0%, 87.5% vs. 76.2%) than FR and MR subgroups. The FS and MS subgroups showed a longer time to relapse (20.2 months vs. 9.5 months, 17.6 months vs. 16.4 months) than the FR and MR subgroups. CONCLUSION: ATP-CRA tailored-chemotherapy has the potential to provide a survival benefit in resectable advanced CRC.

In Vitro Adenosine Triphosphate-Based Chemotherapy Response Assay as a Predictor of Clinical Response to Fluorouracil-Based Adjuvant Chemotherapy in Stage II Colorectal Cancer / Journal of the Korean Cancer Association, 대한암학회지

PURPOSE: We evaluated the usefulness of the in vitro adenosine triphosphate-based chemotherapy response assay (ATP-CRA) for prediction of clinical response to fluorouracil-based adjuvant chemotherapy in stage II colorectal cancer. MATERIALS AND METHODS: Tumor specimens of 86 patients with pathologically confirmed stage II colorectal adenocarcinoma were tested for chemosensitivity to fluorouracil. Chemosensitivity was determined by cell death rate (CDR) of drug-exposed cells, calculated by comparing the intracellular ATP level with that of untreated controls. RESULTS: Among the 86 enrolled patients who underwent radical surgery followed by fluorouracil-based adjuvant chemotherapy, recurrence was found in 11 patients (12.7%). The CDR ≥ 20% group was associated with better disease-free survival than the CDR < 20% group (89.4% vs. 70.1%, p=0.027). Multivariate analysis showed that CDR < 20% and T4 stage were poor prognostic factors for disease-free survival after fluorouracil-based adjuvant chemotherapy. CONCLUSION: In stage II colorectal cancer, the in vitro ATP-CRA may be useful in identifying patients likely to benefit from fluorouracil-based adjuvant chemotherapy.

Estudo das propriedades anticâncer da piplartina / Studying the anticancer properties of piplartine

A piplartina é um alcalóide/amida conhecido encontrado em espécies do gênero Piper com propriedade citotóxica interessante. Para avaliar o seu potencial antineoplásico, um estudo farmacológico de suas propriedades anticâncer foi realizado em vários modelos biológicos. A piplartina apresentou potente atividade citotóxica em todas as linhagens tumorais testadas. Por comparação da citotoxicidade de moléculas com estruturas relacionadas com a piplartina, foi identificado que a presença da carbolina α,β-insaturada do anel amídico é essencial para a sua atividade citotóxica. Em células mononucleares de sangue periférico de doadores saudáveis expostas a piplartina induziu apoptose em células leucêmicas HL-60, com participação da via intrínseca, de maneira dependente da concentração, como observado pelo padrão de morfologia celular, integridade da membrana citoplasmática, alteração no potencial transmembrânico da mitocôndria e aumento da fragmentação do DNA. Na análise do ciclo celular, foi observado bloqueio na fase G2. A piplartina foi capaz de induzir dano ao DNA em células V79, como observado pelo ensaio do cometa alcalino e neutro. Seu mecanismo de ação genotóxico parece ser semelhante ao da sua atividade citotóxica. Não foi observada atividade mutagênica, com ou sem ativação metabólica (S9), nas linhagens de Salmonella (modelo procariótico) testadas. Por outro lado, a piplartina foi mutagênica e recombinogênica em linhagens de Saccharomyces cerevisiae (modelo eucariótico)...