RU2699670C1 - Method for increasing the frequency of formation of double-strand breaks of dna in human cells under action of ionizing radiations under conditions of radio modifiers - Google Patents

Method for increasing the frequency of formation of double-strand breaks of dna in human cells under action of ionizing radiations under conditions of radio modifiers Download PDF

Info

Publication number
RU2699670C1
RU2699670C1 RU2018140538A RU2018140538A RU2699670C1 RU 2699670 C1 RU2699670 C1 RU 2699670C1 RU 2018140538 A RU2018140538 A RU 2018140538A RU 2018140538 A RU2018140538 A RU 2018140538A RU 2699670 C1 RU2699670 C1 RU 2699670C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
radiation
formation
irradiation
double
Prior art date
Application number
RU2018140538A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Красавин
Алла Владимировна Борейко
Елена Анатольевна Куликова
Татьяна Сергеевна Буланова
Геннадий Николаевич Тимошенко
Владимир Николаевич Чаусов
Original Assignee
Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) filed Critical Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи)
Priority to RU2018140538A priority Critical patent/RU2699670C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2699670C1 publication Critical patent/RU2699670C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/16Amides, e.g. hydroxamic acids
    • A61K31/17Amides, e.g. hydroxamic acids having the group >N—C(O)—N< or >N—C(S)—N<, e.g. urea, thiourea, carmustine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7052Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides
    • A61K31/706Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom
    • A61K31/7064Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom containing condensed or non-condensed pyrimidines
    • A61K31/7068Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom containing condensed or non-condensed pyrimidines having oxo groups directly attached to the pyrimidine ring, e.g. cytidine, cytidylic acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to the field of medicine. Disclosed is a method for increasing the frequency of double-strand DNA stripping in human cells under the action of ionizing radiations in conditions of radio modifiers. As inhibitors of DNA repair before irradiation, a combination of formal preparations 1-β-D-arabinofuranosylcytosine and hydroxyurea.
EFFECT: invention provides higher effectiveness of radiation exposure on tumor cells and reduced local radiation dose.
1 cl, 3 dwg

Description

Область изобретения. Изобретение относится к исследованиям, касающимся повышения эффективности радиационной терапии. Изобретение применимо к методам дистанционной или контактной (внутриполостной) лучевой терапии и радионуклидной терапии злокачественных новообразований, использующим различные излучения, такие как рентгеновские лучи, γ-излучение, нейтронное излучение, пучки заряженных частиц, излучение от распада радионуклидных источников.The scope of the invention. The invention relates to studies relating to increasing the effectiveness of radiation therapy. The invention is applicable to methods of remote or contact (intracavitary) radiation therapy and radionuclide therapy of malignant neoplasms using various radiation such as X-rays, γ-radiation, neutron radiation, charged particle beams, radiation from decay of radionuclide sources.

Уровень изобретения. Россия занимает пятое место в мире по смертности онкологических больных и лидирует по числу больных раком на 100 тыс. населения. В среднем в России, как и во всем мире, отмечается рост заболеваемости раком на 1,5% в год. По данным медицинской статистики, в настоящее время 500 тыс.россиян ежегодно заболевают различными формами рака, до 300 тыс. в год умирают. На программу борьбы с онкологическими заболеваниями из федерального бюджета до 2024 г. будет выделено 900 млрд. рублей.The level of invention. Russia ranks fifth in the world in mortality of cancer patients and leads in the number of cancer patients per 100 thousand people. On average, in Russia, as well as around the world, there is an increase in the incidence of cancer by 1.5% per year. According to medical statistics, at present 500 thousand Russians annually fall ill with various forms of cancer, up to 300 thousand die a year. 900 billion rubles will be allocated from the federal budget until 2024 for the program of the fight against cancer.

При лечении раковых заболеваний (злокачественных опухолей) применяют хирургические методы, химиотерапию, иммунологические методы и ионизирующее излучение. В качестве ионизирующего излучения при радиационной терапии применяются как электромагнитные излучения (гамма-кванты и рентгеновские лучи), так и корпускулярные виды излучений (электроны, нейтроны, протоны, тяжелые ионы). Использование гамма-квантов и рентгеновского излучения является наиболее доступным по стоимости методом лучевой терапии. Более перспективный метод адронной терапии онкологических заболеваний является значительно более дорогим, поскольку требует создания специализированных ускорителей заряженных частиц (особенно это относится к углеродной терапии рака). Сегодня в РФ обеспечивается только 60% потребности в радиотерапии, поэтому повышение ее эффективности является первоочередной задачей. Длительное фракционированное лечение с использованием только облучения (в настоящее время в клинической практике суммарная доза облучения составляет от 40 до 60 Гр) затруднено из-за различных побочных реакций. Для усиления противоопухолевого лучевого эффекта в качестве одного из методов используется комбинированное применение химиотерапевтических лекарственных средств и облучения, что делает результаты этого лечения более эффективным по сравнению с раздельным применением радиационного фактора и химиотерапевтических препаратов. В последние годы ведутся активные поиски различных радиосенсибилизирующих агентов: ингибиторов, препятствующих делению клеток и их диссеминированию, сенсибилизаторов, повышающих клеточную радиочувствительность и обусловливающих уменьшение суммарной дозы облучения на опухоль.In the treatment of cancer (malignant tumors), surgical methods, chemotherapy, immunological methods and ionizing radiation are used. As ionizing radiation in radiation therapy, both electromagnetic radiation (gamma rays and x-rays) and particle types of radiation (electrons, neutrons, protons, heavy ions) are used. The use of gamma rays and x-rays is the most affordable method of radiation therapy. A more promising method of hadron therapy for cancer is much more expensive, since it requires the creation of specialized accelerators of charged particles (this is especially true for carbon cancer therapy). Today in the Russian Federation only 60% of the need for radiotherapy is provided, so increasing its effectiveness is a priority. Long fractionated treatment using only radiation (currently in clinical practice the total radiation dose is from 40 to 60 Gy) is difficult due to various adverse reactions. To enhance the antitumor radiation effect, the combined use of chemotherapeutic drugs and radiation is used as one of the methods, which makes the results of this treatment more effective than the separate use of the radiation factor and chemotherapeutic drugs. In recent years, active searches have been carried out for various radiosensitizing agents: inhibitors that prevent cell division and their dissemination, sensitizers that increase cellular radiosensitivity and cause a decrease in the total radiation dose to the tumor.

При прохождении ионизирующего излучения через чувствительные мишени клеток формируется широкий спектр нарушений структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Эти повреждения формируются либо за счет прямого разрушения ковалентных связей молекулы ДНК, либо непрямого действия образующихся свободных водных радикалов. Наиболее тяжелыми нарушениями, приводящими к клеточной гибели, являются одновременные нарушения целостности двух цепочек ДНК - двунитевые разрывы (ДР) [1, 2]. Двунитевые разрывы образуются либо в результате прямого разрыва двух комплементарных участков - прямые ДР (ПДР), вследствие передачи энергии локальному участку ДНК, приводящей к нарушению ее целостности, либо формируются из других повреждений как «издержки репарации» в процессе работы репарационных ферментов. Этот тип повреждений относится к разряду энзиматических ДР (ЭДР) [3, 4]. При действии редкоионизирующих излучений выход однонитевых разрывов (ОР) и ДР ДНК соотносится как 10:1. С возрастанием линейной передачи энергии (ЛПЭ) наблюдаются изменения в спектре индуцируемых повреждений ДНК клеток. При малых значениях ЛПЭ в большей степени формируются повреждения оснований и однонитевые разрывы ДНК. ОР ДНК эффективно репарируются клетками. Двойные разрывы ДНК лежат в основе формирования хромосомных аберраций и обусловливают гибель клеток.With the passage of ionizing radiation through sensitive targets of the cells, a wide spectrum of deoxyribonucleic acid (DNA) structure disorders is formed. These damages are formed either due to the direct destruction of covalent bonds of the DNA molecule, or the indirect action of the formed free water radicals. The most serious violations leading to cell death are simultaneous violations of the integrity of two DNA chains — double-strand breaks (DR) [1, 2]. Double-strand breaks are formed either as a result of a direct break of two complementary sites — direct DRs (PDRs), due to the transfer of energy to a local DNA site, leading to a violation of its integrity, or are formed from other injuries as “repair costs” in the process of repair enzymes. This type of damage belongs to the category of enzymatic DR (EDR) [3, 4]. Under the action of rare-ionizing radiation, the output of single-strand breaks (OR) and DR of DNA is correlated as 10: 1. With an increase in linear energy transfer (LET), changes are observed in the spectrum of induced damage to the DNA of cells. At low LET values, damage to the bases and single-stranded DNA breaks are formed to a greater extent. OR DNA is efficiently repaired by cells. Double DNA breaks underlie the formation of chromosomal aberrations and cause cell death.

Радиосенсибилизирующие агенты по механизму их действия разделяются на 2 группы: а) усиливающие первичные радиационные повреждения ДНК; б) ингибирующие процессы пострадиационного восстановления. Например, цисплатин является радиосенсибилизатором 1-й группы, обусловливающим формирование сшивок ДНК-белок, ДНК-ДНК. Примером применения сенсибилизатора 2-ой группы может служить комбинация лучевой терапии с предварительным введением 5-фторурацила. При радиотерапевтическом использовании этот агент нарушает синтез ДНК и вызывает образование структурно несовершенной РНК, угнетая клеточное деление. Он подавляет синтез рибонуклеиновой кислоты, путем включения 5-фторуридина трифосфата в ее структуру, вместо уридина трифосфата. Это приводит к нарушению процессинга рибонуклеиновой кислоты и синтеза белка. Применение 5-фторурацила при лучевой терапии в пред- и послеоперационный период, является распространенным методом [5-7], например, является стандартным приемом лечения рака прямой кишки II-III стадии. Данный метод (сочетание радиотерапии с введением радиомодификатора 5-фторурацила) является прототипом настоящего изобретения [8]. Однако эффективность комбинированного применения 5-фторурацила и ионизирующего излучения сравнительно невысока. Например, указывается [9], что "комбинирование лучевой терапии с химиотерапией … в большинстве случаев незначительно улучшает безрецидивную и общую выживаемость у больных с распространенными формами рака шейки матки". Поэтому поиск эффективных сенсибилизаторов в настоящее время активно продолжается.Radiosensitizing agents according to their mechanism of action are divided into 2 groups: a) enhancing the primary radiation damage to DNA; b) inhibitory processes of post-radiation recovery. For example, cisplatin is a group 1 radiosensitizer, causing the formation of DNA-protein, DNA-DNA crosslinks. An example of the use of a sensitizer of the 2nd group is the combination of radiation therapy with the preliminary administration of 5-fluorouracil. With radiotherapeutic use, this agent disrupts DNA synthesis and causes the formation of structurally imperfect RNA, inhibiting cell division. It inhibits the synthesis of ribonucleic acid by incorporating 5-fluoruridine triphosphate into its structure, instead of uridine triphosphate. This leads to disruption in the processing of ribonucleic acid and protein synthesis. The use of 5-fluorouracil in radiation therapy in the pre- and postoperative period is a common method [5-7], for example, it is a standard treatment for stage II-III rectal cancer. This method (a combination of radiotherapy with the introduction of the radiomodifier 5-fluorouracil) is a prototype of the present invention [8]. However, the effectiveness of the combined use of 5-fluorouracil and ionizing radiation is relatively low. For example, it is indicated [9] that "the combination of radiation therapy with chemotherapy ... in most cases, slightly improves the disease-free and overall survival in patients with common forms of cervical cancer." Therefore, the search for effective sensitizers is currently ongoing.

Раскрытие изобретения. Таким образом, задачей настоящего изобретения является применение усиливающего агента для радиотерапевтических методов лечения опухолевых заболеваний, направленное на повышение частоты образования двунитевых разрывов ДНК в клетках человека. Как следствие, это позволит повысить эффективность радиационного воздействия на опухолевые клетки, уменьшить локальную терапевтическую дозу облучения и снизить неблагоприятные побочные лучевые реакции. Настоящее изобретение предлагает в качестве усиливающего агента для повышения частоты образования двунитевых разрывов ДНК в клетках человека ингибитор репарации ДНК 1-β-D-арабино-фуранозилцитозин в комбинации с дополняющим агентом гидроксимочевиной, которые вводятся перед облучением.Disclosure of the invention. Thus, the present invention is the use of an enhancing agent for radiotherapeutic methods of treating tumor diseases, aimed at increasing the frequency of the formation of double-stranded DNA breaks in human cells. As a result, this will increase the efficiency of radiation exposure to tumor cells, reduce the local therapeutic dose of radiation, and reduce adverse side radiation reactions. The present invention provides, as a reinforcing agent for increasing the frequency of the formation of double-stranded DNA breaks in human cells, a 1-β-D-arabino-furanosylcytosine DNA repair inhibitor in combination with a hydroxyurea supplementant that is administered prior to irradiation.

1-β-D-арабинофуранозилцитозин (АраЦ) является официнальным препаратом (торговые названия цитозар, алексан, цитарабин, цитостадин, цитарабин-ЛЭНС, цитастадин, цитозар НоваМедика) и используется в клинике при лечении острых и хронических лейкозов. АраЦ (русское название цитарабин) является синтетическим нуклеозидом, содержащим арабинозу в углеводной части молекулы. Химическое название - 4-Амино-1-бета-В-арабинофуранозил-2(1Н)-пиримидинон. Структурная формула АраЦ (цитарабина):1-β-D-arabinofuranosylcytosine (AraC) is an official drug (trade names cytosar, alexan, cytarabine, cytostadin, cytarabine-LENS, cytastadine, NovaMedica cytosar) and is used in the clinic for the treatment of acute and chronic leukemia. AraC (Russian name cytarabine) is a synthetic nucleoside containing arabinose in the carbohydrate part of the molecule. The chemical name is 4-amino-1-beta-B-arabinofuranosyl-2 (1H) -pyrimidinone. The structural formula of AraC (cytarabine):

Figure 00000001
Figure 00000001

Механизм действия АраЦ (цитарабина) связан со встраиванием его активного метаболита арабинозидцитозин трифосфата в концевое звено молекулы ДНК во время ее синтеза в процессе репликации, что ведет к нарушению репликативных процессов. В связи с этим, цитарабин активен только по отношению к клеткам, находящимся в фазе синтеза ДНК (S-фазе) клеточного цикла. АраЦ (цитарабин) также блокирует активность ДНК полимеразы α, и в меньшей степени β ведущих репаративный синтез ДНК, вследствие чего происходит длительная фиксация однонитевых разрывов ДНК, возникающих в результате облучения. Невосстанавливаемые ОР ДНК являются сайтами формирования двунитевых разрывов ДНК в результате атаки участков нитей, оппозитных нерепарированным ОР, эндонуклеазами типа S1. Таким образом, в присутствии АраЦ (цитарабина) при действии ионизирующих излучений в отличие от других радиосенсибилизаторов (например, 5-фторурацила) происходит трансформация однонитевых разрывов ДНК в двунитевые разрывы, приводящие к клеточной гибели.The mechanism of action of AraC (cytarabine) is associated with the incorporation of its active metabolite, arabinosidcytosine triphosphate, into the end unit of the DNA molecule during its synthesis during replication, which leads to disruption of replicative processes. In this regard, cytarabine is active only in relation to cells in the DNA synthesis phase (S phase) of the cell cycle. AraC (cytarabine) also blocks the activity of DNA polymerase α, and to a lesser extent β, leading reparative DNA synthesis, as a result of which long-term fixation of single-strand DNA breaks resulting from irradiation occurs. Unrecoverable OR DNAs are sites of the formation of double-stranded DNA breaks as a result of attack of sections of strands opposite to unrepaired ORs by endonuclease type S 1 . Thus, in the presence of AraC (cytarabine) under the action of ionizing radiation, unlike other radiosensitizers (for example, 5-fluorouracil), single-stranded DNA breaks transform into double-stranded breaks leading to cell death.

Гидроксимочевина (ГМ) является ингибитором рибонуклеотидредуктазы и влияет на внутриклеточный пул нуклеотидов, в частности, цитозина и снижает его [10]. В комбинации с АраЦ (цитарабином) может рассматриваться как дополняющий агент, усиливающий действие АраЦ (цитарабина). Структурная формула гидроксимочевины:Hydroxyurea (GM) is an inhibitor of ribonucleotide reductase and affects the intracellular pool of nucleotides, in particular, cytosine and reduces it [10]. In combination with AraC (cytarabine) can be considered as a complementary agent that enhances the action of AraC (cytarabine). The structural formula of hydroxyurea:

Figure 00000002
Figure 00000002

Гидроксимочевина также является официнальным препаратом и используется в клинике при терапии опухолей головы и шеи, при меланоме кожи, раке толстой и прямой кишки, при раке шейки матки, раке почки и предстательной железы. Таким образом, не существует препятствий к практическому применению АраЦ (цитарабина) и ГМ в сочетании с лучевой терапией.Hydroxyurea is also an official drug and is used in the clinic for the treatment of head and neck tumors, skin melanoma, colon and rectal cancer, cervical cancer, kidney and prostate cancer. Thus, there are no obstacles to the practical use of AraC (cytarabine) and GM in combination with radiation therapy.

Для подтверждения возможности использования изобретения было исследовано модифицирующее действие АраЦ (цитарабина). Экспериментально установлено, что в клетках, облученных редко- и плотноионизирующим излучениями, в условиях влияния АраЦ (цитарабина) и гидроксимочевины, в разной степени модифицируется выход ДР ДНК в пострадиационный период [11]. Так, при γ-облучении в условиях их влияния выход ДР ДНК значительно возрастал в ходе пострадиационной инкубации лимфоцитов и клеток человека в культуре. В то же время при облучении клеток ускоренными тяжелыми ионами модифицирующее действие агента было много меньшим или отсутствовало.To confirm the possibility of using the invention, the modifying effect of AraC (cytarabine) was investigated. It was experimentally established that in cells irradiated with rare- and dense-ionizing radiation, under the influence of AraC (cytarabine) and hydroxyurea, the output of DR DNA in the post-radiation period is modified to varying degrees [11]. Thus, under γ-irradiation under the conditions of their influence, the yield of DR DNA increased significantly during the post-radiation incubation of human lymphocytes and cells in culture. At the same time, when the cells were irradiated with accelerated heavy ions, the modifying effect of the agent was much smaller or absent.

Эффективность модифицирующего влияния АраЦ (цитарабина) + ГМ была установлена при исследовании частоты образования ДР ДНК в различных клетках человека, облученных терапевтическим пучком протонов в пике Брегга без введения модифицирующих агентов и при предварительном их введении перед облучением. Экспериментальные исследования были выполнены на пучке протонов №1 Медико-технического комплекса на фазотроне Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна. Терапевтический протонный пучок формируется замедлением выведенного пучка фазотрона с энергией 660 МэВ до энергии 150-200 МэВ с помощью углеродного деградера с последующим коллимированием пучка и магнитным анализом. В ходе экспериментов пучок протонов с энергией 170 МэВ создавал равномерное поле облучения размером 10×10 см. Затем с помощью поглотителя и гребенчатого фильтра в зоне облучения формировался модифицирован-ный пик Брегга шириной до 2 см (в воде и биологической ткани) на уровне 90% максимальной дозы. В спектре ЛПЭ вклад в поглощенную дозу протонов с низкой ЛПЭ (2-25 кэВ/мкм) составлял ~67%, с ЛПЭ 25-50 кэВ/мкм ~23% и с высокой ЛПЭ (50-100 кэВ/мкм) ~10%. Мощность дозы при облучении составляла около 1,5 Гр/мин. Таким образом, в эксперименте полностью моделировалось облучение глубокозалегающих локальных новообразований у пациента.The effectiveness of the modifying effect of AraC (cytarabine) + GM was established by studying the frequency of formation of DR of DNA in various human cells irradiated with a therapeutic proton beam at the Bragg peak without the introduction of modifying agents and with their preliminary introduction before irradiation. Experimental studies were performed on proton beam No. 1 of the Medical and Technical Complex at the phasotron of the Laboratory of Nuclear Problems of the Joint Institute for Nuclear Research, Dubna. The therapeutic proton beam is formed by decelerating the extracted beam of a phasotron with an energy of 660 MeV to an energy of 150-200 MeV using a carbon degrader with subsequent collimation of the beam and magnetic analysis. During the experiments, a proton beam with an energy of 170 MeV created a uniform irradiation field of 10 × 10 cm in size. Then, using a absorber and a comb filter in the irradiation zone, a modified Bragg peak up to 2 cm wide was formed (in water and biological tissue) at a level of 90% maximum dose. In the LET spectrum, the contribution to the absorbed dose of protons with low LET (2-25 keV / μm) was ~ 67%, with LET 25-50 keV / μm ~ 23% and with high LET (50-100 keV / μm) ~ 10% . The dose rate during irradiation was about 1.5 Gy / min. Thus, the experiment completely simulated the irradiation of deep-seated local neoplasms in a patient.

Нормальные фибробласты кожи человека (NHDF 22873, Lonza, CC-2509) культивировали в среде IMDM (Sigma-Aldrich, Германия) с добавлением 10%-ной эмбриональной телячьей сыворотки (Sigma-Aldrich, Германия) и 1%-ного раствора гентамицин-глутамина (Sigma-Aldrich, Германия) в пластиковых флаконах с площадью поверхности роста 25 см2 (Corning, США) при 37°С и 5%-м содержанием СО2 в атмосфере. Для всех экспериментов использовали клетки на 9-12-м пассаже. За 16-18 ч до облучения 300 мкл клеточной суспензии наносили на покровные стекла диаметром 14 мм и толщиной 0,17 мм, размещенных в пластиковых чашках Петри диаметром 35 мм (MatTekCorporation, P35G-0.170-14-C, США). После 2-часовой инкубации к прикрепившимся клеткам добавляли 3,5 мл среды для культивирования. За 1 ч до облучения в культуральную среду фибробластов добавляли АраЦ (Sigma-Aldrich, Германия) и ГМ (Sigma-Aldrich, Германия) в конечной концентрации 20 мкМ и 2 мМ, соответственно, после чего клетки инкубировали в термостате при 37°С в течение 1 ч.Normal human skin fibroblasts (NHDF 22873, Lonza, CC-2509) were cultured in IMDM medium (Sigma-Aldrich, Germany) with the addition of 10% fetal calf serum (Sigma-Aldrich, Germany) and 1% gentamicin-glutamine solution (Sigma-Aldrich, Germany) in plastic bottles with a growth surface area of 25 cm 2 (Corning, USA) at 37 ° С and a 5% CO 2 content in the atmosphere. For all experiments, cells were used at passage 9-12. 16-18 hours before irradiation, 300 μl of the cell suspension was applied to coverslips with a diameter of 14 mm and a thickness of 0.17 mm placed in plastic Petri dishes with a diameter of 35 mm (MatTek Corporation, P35G-0.170-14-C, USA). After 2 hours of incubation, 3.5 ml of culture medium was added to the attached cells. 1 h before irradiation, AraC (Sigma-Aldrich, Germany) and GM (Sigma-Aldrich, Germany) were added to the fibroblast culture medium at a final concentration of 20 μM and 2 mM, respectively, after which the cells were incubated in an incubator at 37 ° C for 1 hour

В экспериментах на медицинском пучке протонов протонный пучок перед пересечением монослоя клеток, проходил через стеклянное дно чашки Петри (MatTekCorporation, P35G0.170-14-C, США) толщиной 170 мкм под углом 10°, т.е. через 980 мкм стекла с ρ=2,58 г/см3. Спектр энергии замедленных протонов в пике Брегга в этом случае простирался от 0 до ~44 МэВ.In experiments on a medical proton beam, the proton beam before crossing the cell monolayer passed through the glass bottom of a Petri dish (MatTekCorporation, P35G0.170-14-C, USA) 170 μm thick at an angle of 10 °, i.e. through 980 μm glass with ρ = 2.58 g / cm 3 . The energy spectrum of slow protons at the Bragg peak in this case extended from 0 to ~ 44 MeV.

Для количественной оценки частоты образования ДР ДНК в отдельных ядрах клеток и их визуализации при действии излучений в обычных условиях и в присутствии АраЦ (цитарабина) + ГМ, был использован иммуноцитохимический метод определения γН2АХ/53 ВР1 фокусов. Метод ДНК-фокусов основан на использовании меченных флуоресцентными красителями отдельных ферментов, участвующих в репарации ДР ДНК. При использовании конфокального микроскопа в ядрах клеток можно регистрировать флуоресцирующие ДНК-фокусы, отражающие сайты формирования ДР ДНК. Этот метод позволяет изучать не только количественные стороны формирования и элиминации радиационно-индуцированных фокусов (РИФ), поскольку выход фокусов пропорционален числу ДР, но и проводить анализ структуры комплексных повреждений ДНК. В результате исследований было показано, что введение АраЦ (цитарабина) + ГМ перед облучением протонами приводит к резкому увеличению частоты образования ДР в пострадиационный период.To quantify the frequency of formation of DR DNA in individual cell nuclei and their visualization under the action of radiation under ordinary conditions and in the presence of AraC (cytarabine) + GM, an immunocytochemical method was used to determine γH2AX / 53 BP1 foci. The DNA focus method is based on the use of individual enzymes labeled with fluorescent dyes involved in the repair of DR DNA. When using a confocal microscope in the nuclei of cells, it is possible to register fluorescent DNA foci that reflect the sites of formation of DNA DR. This method allows us to study not only the quantitative aspects of the formation and elimination of radiation-induced foci (RIF), since the focus output is proportional to the number of DRs, but also to analyze the structure of complex DNA damage. As a result of studies, it was shown that the introduction of AraC (cytarabine) + GM before irradiation with protons leads to a sharp increase in the frequency of formation of DR in the post-radiation period.

Облучение клеток человека (фибробластов кожи и клеток глиобластомы) в отсутствии и присутствии АраЦ (цитарабина) + ГМ проводилось также на пучке ядер бора-11 на циклотроне У400М Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ. Ядра бора (В-11) с энергией 8 МэВ/нуклон (ЛПЭ = 139 кэВ/мкм) при мощности дозы ~2 Гр/мин облучали монослои клеток в чашках Петри диаметром 14 мм. Облучение образцов производилось на установке "Геном-М" в дозе 1 Гр. Этот эксперимент фактически воспроизводил условия облучения клеток человека в пике Брегга при углеродной терапии из-за близости физических характеристик В-11 и С-12.Irradiation of human cells (skin fibroblasts and glioblastoma cells) in the absence and presence of AraC (cytarabine) + GM was also carried out on a beam of boron-11 nuclei at the U400M cyclotron of the JINR Laboratory of Nuclear Reactions. Boron nuclei (B-11) with an energy of 8 MeV / nucleon (LET = 139 keV / μm) at a dose rate of ~ 2 Gy / min were irradiated with monolayers of cells in Petri dishes with a diameter of 14 mm. Irradiation of samples was carried out on a Genom-M unit at a dose of 1 Gy. This experiment actually reproduced the irradiation conditions of human cells at the Bragg peak during carbon therapy due to the proximity of the physical characteristics of B-11 and C-12.

Аналогичные эксперименты были проведены при облучении клеток гамма-квантами Со-60 на медицинской облучательной установке "Рокус-М". Увеличение числа ДР ДНК в присутствии АраЦ (цитарабина) и ГМ при γ-облучении, как было показано нами ранее [12], сопровождается более чем двукратным возрастанием радиочувствительности клеток китайского хомяка в культуре, оцениваемой по их выживаемости.Similar experiments were carried out when cells were irradiated with Co-60 gamma-quanta on the Rocus-M medical irradiation facility. An increase in the number of DNA DRs in the presence of AraC (cytarabine) and GM upon γ-irradiation, as was shown by us earlier [12], is accompanied by a more than twofold increase in the radiosensitivity of Chinese hamster cells in culture, evaluated by their survival.

Полученные результаты хорошо демонстрируются фигурами 1-3.The results obtained are well demonstrated by figures 1-3.

Описание фигур:Description of figures:

На фигуре 1 представлены изображения индивидуальных γН2АХ/53 ВР1 фокусов в ядрах клеток человека в различное время после облучения протонами и ускоренными ионами бора в дозах 0,6 Гр и 1 Гр, соответственно, без модификаторов и в присутствии АраЦ (цитарабин) + ГМ. Повреждения ДНК видны как светлые точки. Стрелками на изображениях показаны комплексные повреждения, включающие множественные ДР ДНК, формируемые в виде «треков» по ходу заряженной частицы. Ясно видно, что спустя 24 ч после облучения количество повреждений ДНК при протонном облучении с предварительным введением АраЦ (цитарабина) + ГМ намного больше числа повреждений, формируемых в результате облучения протонами и ядрами без введения радиомодификаторов.The figure 1 presents the image of individual γH2AX / 53 BP1 foci in the nuclei of human cells at different times after irradiation with protons and accelerated boron ions in doses of 0.6 Gy and 1 Gy, respectively, without modifiers and in the presence of AraC (cytarabine) + GM. DNA damage is visible as bright dots. The arrows in the images show complex lesions, including multiple DNA DRs, formed as “tracks” along the charged particle. It is clearly seen that 24 hours after irradiation, the amount of DNA damage during proton irradiation with the preliminary introduction of AraC (cytarabine) + GM is much larger than the number of damages formed as a result of irradiation with protons and nuclei without the introduction of radio modifiers.

На фигуре 2 показана кинетика формирования и элиминации γН2АХ/53 ВР1 фокусов в ядрах клеток человека при облучении протонами в пике Брэгга в присутствии и отсутствии радиомодификаторов АраЦ (цитарабина) + ГМ. По оси ординат отложено количество фокусов на одну клетку. По оси абсцисс - время после облучения. Слева представлены результаты для дозы облучения 0,6 Гр, справа - для дозы 1,25 Гр.Figure 2 shows the kinetics of the formation and elimination of γH2AX / 53 BP1 foci in the nuclei of human cells upon irradiation with protons at the Bragg peak in the presence and absence of AraC (cytarabine) + GM radio modifiers. The ordinate shows the number of tricks per cell. The abscissa is the time after irradiation. On the left are the results for a dose of 0.6 Gy, on the right for a dose of 1.25 Gy.

Из фигуры 2 видно, что без АраЦ (цитарабин) + ГМ наибольшее количество фокусов (25 и 35 на клетку, соответственно) формируется через 1 ч после облучения. Через 24 ч их количество снижается до минимума (~5 на клетку). Совершенно иной тип кинетики формирования γН2АХ/53 ВР1 фокусов наблюдается при облучении клеток протонами в присутствии АраЦ (цитарабина) + ГМ. В течение 24 ч пострадиационной инкубации клеток происходит не уменьшение количества РИФ, а их резкое возрастание до 65 на клетку.From figure 2 it can be seen that without AraC (cytarabine) + GM, the largest number of foci (25 and 35 per cell, respectively) is formed 1 hour after irradiation. After 24 hours, their number decreases to a minimum (~ 5 per cell). A completely different type of kinetics of the formation of γH2AX / 53 BP1 foci is observed upon irradiation of cells with protons in the presence of AraC (cytarabine) + GM. Within 24 hours of post-radiation incubation of the cells, there is not a decrease in the number of RIFs, but their sharp increase to 65 per cell.

На фигуре 3 показано сравнение кинетики формирования и элиминации γН2АХ/53 ВР1 фокусов в ядрах клеток человека при облучении протонами и ядрами бора-11 в пике Брэгга в присутствии и отсутствии радиомодификаторов АраЦ (цитарабина) + ГМ. По оси ординат отложено количество фокусов на одну клетку. По оси абсцисс - время после облучения. Выход γН2АХ/53 ВР1 фокусов в отсутствии радиомодификаторов АраЦ (цитарабин) + ГМ при облучении ядрами бора-11 в пике Брегга выше, как и следует ожидать, чем при облучении протонами в пике Брегга при сравнимых дозах (45 и 35 на клетку соответственно спустя 1 ч после облучения и ~20 и 5 фокусов на клетку, соответственно, спустя 24 ч после облучения). Однако введение АраЦ + Гм делает облучение протонами существенно более эффективным в сравнении с облучением ядрами в пострадиационный период (до 65 на клетку через 24 ч после облучения).Figure 3 shows a comparison of the kinetics of the formation and elimination of γH2AX / 53 BP1 foci in the nuclei of human cells upon irradiation with protons and boron-11 nuclei at the Bragg peak in the presence and absence of AraC (cytarabine) + GM radio modifiers. The ordinate shows the number of tricks per cell. The abscissa is the time after irradiation. The yield of γH2AX / 53 BP1 foci in the absence of AraC (cytarabine) + GM radio modifiers when irradiated with boron-11 nuclei in the Bragg peak is higher than expected when compared with protons irradiated with Bragg peak at comparable doses (45 and 35 per cell, respectively, after 1 h after irradiation and ~ 20 and 5 foci per cell, respectively, 24 hours after irradiation). However, the introduction of AraC + Gm makes proton irradiation significantly more effective than nuclear irradiation in the post-radiation period (up to 65 per cell 24 hours after irradiation).

Таким образом, применение АраЦ (цитарабина) + ГМ перед облучением может приводить к увеличению числа летальных повреждений ДНК в опухолевых клетках в пострадиационный период, т.е. к повышению эффективности лучевой терапии. Этот эффект проявляется не только при лучевой терапии, но будет проявляться также и при радионуклидной терапии, когда (перорально, внутривенно, внутриполостным или внутритканевым способом) вводятся радиофармпрепараты, воздействующие непосредственно на патологические очаги, поскольку механизм повреждающего действия излучения на цепочки ДНК во всех случаях одинаков. Суммируя, можно полагать, что комбинированное применение использованных официнальных препаратов с облучением редкоионизирующими излучениями является перспективным для использования в клинике.Thus, the use of AraC (cytarabine) + GM before irradiation can lead to an increase in the number of lethal DNA damage in tumor cells in the post-radiation period, i.e. to increase the effectiveness of radiation therapy. This effect is manifested not only during radiation therapy, but will also occur during radionuclide therapy, when (orally, intravenously, intracavitary or interstitial tissue) are introduced radiopharmaceuticals that act directly on pathological foci, since the mechanism of the damaging effect of radiation on DNA chains in all cases is the same . Summing up, it can be assumed that the combined use of used official drugs with radiation of rare-ionizing radiation is promising for use in the clinic.

ЛитератураLiterature

1. Sachs R.K., Chen A.M., Brenner D.J. Review: proximity effects in the production of chromosome aberrations by ionizing radiation. // Int. J. Radiat. Biol. 1997. Vol. 71. № LP. 1-19.1. Sachs R.K., Chen A.M., Brenner D.J. Review: proximity effects in the production of chromosome aberrations by ionizing radiation. // Int. J. Radiat. Biol. 1997. Vol. 71. No. LP. 1-19.

2. Jackson S.P., Bartek J. The DNA-damage response in human biology and disease // Nature. 2009. Vol. 461. №7267. P. 1071-1078.2. Jackson S.P., Bartek J. The DNA-damage response in human biology and disease // Nature. 2009. Vol. 461. No. 7267. P. 1071-1078.

3. Kowalczykowski S.C. Initiation of genetic recombination and recombination-dependent replication. // Trends Biochem. Sci. 2000. Vol. 25. №4. P. 156-165.3. Kowalczykowski S.C. Initiation of genetic recombination and recombination-dependent replication. // Trends Biochem. Sci. 2000. Vol. 25. No. 4. P. 156-165.

4. Yokoya A., Cunniffe S.M.T., Watanabe R., Kobayashi K., O'Neill P. Induction of DNA Strand Breaks, Base Lesions and Clustered Damage Sites in Hydrated Plasmid DNA Films by Ultrasoft X Rays around the Phosphorus K Edge // Radiat. Res. 2009. Vol. 172. №3. P. 296-305.4. Yokoya A., Cunniffe SMT, Watanabe R., Kobayashi K., O'Neill P. Induction of DNA Strand Breaks, Base Lesions and Clustered Damage Sites in Hydrated Plasmid DNA Films by Ultrasoft X Rays around the Phosphorus K Edge // Radiat. Res. 2009. Vol. 172. No. 3. P. 296-305.

5. Гладилина А.И. Радиосенсибилизация в лучевой терапии злокачественных новообразований. Эффективная фармакотерапия. Онкология, гематология и радиология №1 (2011), стр. 46-53.5. Gladilina A.I. Radiosensitization in radiation therapy of malignant neoplasms. Effective pharmacotherapy. Oncology, Hematology and Radiology No. 1 (2011), pp. 46-53.

6. Minsky B.D., Neuberg D., Kelsen D.P. et al. Final report of Intergroup Trial 0122 (ECOG PE-289, RTOG 90-12): Phase II trial of neoadjuvant chemotherapy plus concurrent chemotherapy and high-dose radiation for squamous cell carcinoma of the esophagus. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1999. - v. 43, №.3. - p. 517-5236. Minsky B.D., Neuberg D., Kelsen D.P. et al. Final report of Intergroup Trial 0122 (ECOG PE-289, RTOG 90-12): Phase II trial of neoadjuvant chemotherapy plus concurrent chemotherapy and high-dose radiation for squamous cell carcinoma of the esophagus. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1999. - v. 43, No. 3. - p. 517-523

7. Rich T.A., Shepard R.C., Mosley S.T. et al. Four decades of continuing innovation with f1 uorouracil: current and future approaches to fluorouracil chemoradiation therapy // J. Clin. Oncol. 2004. Vol. 22. P. 2214-2232.7. Rich T.A., Shepard R.C., Mosley S.T. et al. Four decades of continuing innovation with f1 uorouracil: current and future approaches to fluorouracil chemoradiation therapy // J. Clin. Oncol. 2004. Vol. 22. P. 2214-2232.

8. Заявка на изобретение РФ №2017104909 от 17.07.2015, Бейкер Ч. «Лечение рака и комбинацией лучевой терапии, наночастиц оксида церия и химиотерапевтического средства»8. Application for invention of the Russian Federation No. 2017104909 dated 07/17/2015, Baker C. “Treatment of cancer and a combination of radiation therapy, cerium oxide nanoparticles and chemotherapeutic agents”

9. Сравнение эффективности трех программ химиолучевого лечения рака шейки матки II-IV клинической стадии. Добренький, Алексей Михайлович, Российский научный центр рентгенорадиологии, Москва 2004 г. Диссертация кандидата медицинских наук.9. Comparison of the effectiveness of three programs of chemoradiotherapy for cervical cancer of the II-IV clinical stage. Dobrenky, Aleksei Mikhailovich, Russian Scientific Center for Radiology, Moscow 2004. The dissertation of the candidate of medical sciences.

10.

Figure 00000003
A. et al. Hydroxyurea arrests DNA replication by a mechanism that preserves basal dNTP pools. // J. Biol. Chem. American Society for Biochemistry and Molecular Biology, 2004. Vol. 279, №1. P. 223-230.ten.
Figure 00000003
A. et al. Hydroxyurea arrests DNA replication by a mechanism that preserves basal dNTP pools. // J. Biol. Chem. American Society for Biochemistry and Molecular Biology, 2004. Vol. 279, No. 1. P. 223-230.

11. Борейко A.B., Чаусов B.H., Красавин E.A., Равначка И., Стукова С.И. Влияние ингибиторов синтеза ДНК на индукцию и репарацию двунитевых разрывов ДНК в лимфоцитах человека при действии излучений с разной ЛПЭ // Письма в ЭЧАЯ. 2011. Т. 4. №167. С. 670-678.11. Boreyko A.B., Chausov B.H., Krasavin E.A., Ravnachka I., Stukova S.I. The effect of DNA synthesis inhibitors on the induction and repair of double-stranded DNA breaks in human lymphocytes under the action of radiation with different LET // Letters in ECHAYA. 2011. V. 4. No. 167. S. 670-678.

12. Красавин Е.А. Проблема ОБЭ и репарация ДНК. Москва: Энергоатомиздат, 1989.12. Krasavin EA The RBE problem and DNA repair. Moscow: Energoatomizdat, 1989.

Claims (1)

Способ повышения частоты образования двунитевых разрывов ДНК в клетках человека при действии ионизирующих излучений в условиях влияния радиомодификаторов, отличающийся тем, что в качестве ингибиторов репарации ДНК перед облучением применяют комбинацию из официнальных препаратов 1-β-D-арабинофуранозилцитозина и гидроксимочевины.A method of increasing the frequency of the formation of double-stranded DNA breaks in human cells under the action of ionizing radiation under the influence of radio modifiers, characterized in that a combination of official preparations of 1-β-D-arabinofuranosylcytosine and hydroxyurea is used as inhibitors of DNA repair before irradiation.
RU2018140538A 2018-11-16 2018-11-16 Method for increasing the frequency of formation of double-strand breaks of dna in human cells under action of ionizing radiations under conditions of radio modifiers RU2699670C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140538A RU2699670C1 (en) 2018-11-16 2018-11-16 Method for increasing the frequency of formation of double-strand breaks of dna in human cells under action of ionizing radiations under conditions of radio modifiers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140538A RU2699670C1 (en) 2018-11-16 2018-11-16 Method for increasing the frequency of formation of double-strand breaks of dna in human cells under action of ionizing radiations under conditions of radio modifiers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699670C1 true RU2699670C1 (en) 2019-09-09

Family

ID=67851859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018140538A RU2699670C1 (en) 2018-11-16 2018-11-16 Method for increasing the frequency of formation of double-strand breaks of dna in human cells under action of ionizing radiations under conditions of radio modifiers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2699670C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774032C1 (en) * 2021-12-02 2022-06-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method for increasing the effectiveness of ionizing radiation on melanoma

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015089354A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 The Broad Institute Inc. Compositions and methods of use of crispr-cas systems in nucleotide repeat disorders
RU2017104909A (en) * 2014-07-17 2018-08-17 Байокьюрити Холдингз, Инк. CANCER TREATMENT WITH A COMBINATION OF RADIATION THERAPY, CERIUM OXIDE NANOPARTICLES AND CHEMOTHERAPEUTIC

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015089354A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 The Broad Institute Inc. Compositions and methods of use of crispr-cas systems in nucleotide repeat disorders
WO2015089351A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 The Broad Institute Inc. Compositions and methods of use of crispr-cas systems in nucleotide repeat disorders
RU2017104909A (en) * 2014-07-17 2018-08-17 Байокьюрити Холдингз, Инк. CANCER TREATMENT WITH A COMBINATION OF RADIATION THERAPY, CERIUM OXIDE NANOPARTICLES AND CHEMOTHERAPEUTIC

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОРЕЙКО А.В. и др. Влияние ингибиторов синтеза ДНК на индукцию и репарацию двунитевых разрывов ДНК в лимфоцитах человека при действии излучений с разной ЛПЭ. Письма в ЭЧАЯ. 2011. Т.8, N4(167): 670-678. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774032C1 (en) * 2021-12-02 2022-06-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method for increasing the effectiveness of ionizing radiation on melanoma
RU2798733C2 (en) * 2022-08-18 2023-06-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России") Method of increasing the efficiency of proton therapy on melanoma stem cells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tinganelli et al. Carbon ion radiobiology
Mohamad et al. Carbon ion radiotherapy: a review of clinical experiences and preclinical research, with an emphasis on DNA damage/repair
Ilicic et al. New insights in the relative radiobiological effectiveness of proton irradiation
Ando et al. Biological gain of carbon-ion radiotherapy for the early response of tumor growth delay and against early response of skin reaction in mice
Combs et al. Radiobiological evaluation and correlation with the local effect model (LEM) of carbon ion radiation therapy and temozolomide in glioblastoma cell lines
Ando et al. Relative biological effectiveness of the 235 MeV proton beams at the National Cancer Center Hospital East
Karan et al. Radiobiological effects of altering dose rate in filter-free photon beams
Joiner et al. Linear energy transfer and relative biological effectiveness
Forster et al. Approaches to combat hypoxia in cancer therapy and the potential for in silico models in their evaluation
Thariat et al. Hadrontherapy interactions in molecular and cellular biology
Holzscheiter et al. A community call for a dedicated radiobiological research facility to support particle beam cancer therapy
Luo et al. Tumor treating fields for high-grade gliomas
Bogaerts et al. Potential molecular mechanisms behind the ultra-high dose rate “FLASH” effect
Song et al. Alpha particle emitter radiolabeled antibody for metastatic cancer: what can we learn from heavy ion beam radiobiology?
DEyCMAR et al. The relative biological effectiveness of proton irradiation in dependence of DNA damage repair
Iwata et al. Combined effects of cisplatin and photon or proton irradiation in cultured cells: radiosensitization, patterns of cell death and cell cycle distribution
Carante et al. Biological effectiveness of He-3 and He-4 ion beams for cancer hadrontherapy: A study based on the BIANCA biophysical model
Du et al. Comparative analysis of the immune responses in cancer cells irradiated with X-ray, proton and carbon-ion beams
Kondo et al. DNA damage induced by boron neutron capture therapy is partially repaired by DNA ligase IV
Russ et al. Comparison of the medical uses and cellular effects of high and low linear energy transfer radiation
Helm et al. High-LET charged particles: radiobiology and application for new approaches in radiotherapy
Amendola et al. Spermine metabolism and radiation-derived reactive oxygen species for future therapeutic implications in cancer: an additive or adaptive response
Lo Greco et al. Relapsing High—Grade Glioma from Peritumoral Zone: Critical Review of Radiotherapy Treatment Options
Stripay et al. Preclinical models of craniospinal irradiation for medulloblastoma
Kuznetsova et al. DNA damage in blood leukocytes from mice irradiated with accelerated carbon ions with an energy of 450 MeV/nucleon