La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Radiation Biology Task Radiosensibilization of gliomas for hadron therapy INFN Sections of Milan and Naples TPS Status report– November 2009 Turin.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Radiation Biology Task Radiosensibilization of gliomas for hadron therapy INFN Sections of Milan and Naples TPS Status report– November 2009 Turin."— Transcript della presentazione:

1 Radiation Biology Task Radiosensibilization of gliomas for hadron therapy INFN Sections of Milan and Naples TPS Status report– November 2009 Turin

2 Rationale Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive of the gliomas, a collection of tumors arising from glia or their precursors within the CNS GBM is also the most common in humans – unfavourable prognosis – marked radioresistance Current approach: alkylating agent temozolomide (TMZ) in combination with conventional RT Alkylating agents work by 3 different mechanisms all of which achieve the same end result - disruption of DNA function and cell death –Alkyl groups are attached to DNA bases. This results in the DNA being fragmented by repair enzymes as they attempt to replace the alkylated bases. Alkylated bases prevent DNA synthesis and RNA transcription from the affected DNA.affected DNA. –Formation of cross-bridges: Cross-linking prevents DNA from being separated for synthesis or transcriptioncross-bridges –Induction of mispairing of the nucleotides leading to mutationsmutations TMZ is usually dissolved in DMSO, (CH 3 ) 2 SO –Crosses membranes leaving cells unharmed. –Known cryopreservant and radioprotector (radical scavanger) Suitable for hadron therapytherapy

3

4

5

6 Working hypothesis Possible enhancement of cell killing by TMZ as a result of high-LET irradiation ( 12 C e 1 H)

7 Cell lines T98G: GBM, fibroblast morphology –In vitro growth parameters characterised –Genotype: mut. PTEN, p53, p16, p14ARF –Data on x-rays and TMZ (fewer on e ) –No data on ions LN229: GBM, epithelial morphology –Unsatisfactory in vitro characterisation –Genotype: PTEN wt; mut. p53, p16, p14ARF –Known response to x-rays and TMZ (scant on / –Preliminary studies on combined TMZ and 12 C U87 MG: glioblastoma-astrocytoma, epithelial morphology –In vitro characterisation –Genotype: p53 wt; mut. PTEN, p53, p16, p14ARF –Datia on response to low LET and neutrons –Preliminary studies on combined action of TMZ and 12 C U373: glioblastoma-astrocytoma, epithelial morphology –Characterised in vitro –Genotype: p53 wt; mut. PTEN, p53, p16, p14ARF –Data on low-LET radioresponse

8 Work done (march-november 2009) In vitro characterisation of GBM cell lines –Growth curves –Cellular response toTMZ and vehicle (DMSO) alone Cellular radiosensitivity following x-rays alone or combined withTMZ –Dose-response curves (clonogenic assay)

9 Cellular growth parameters in vitro Initial lag phase Exponential growth phase Plateau

10 Growth curves (Naples)

11 Growth curves (Milan)

12 Growth parameters (measured in Naples) Cell line Lag time (h) Td (h) High (1) density Low (2) density High density Low density T98G6622 ± 227 ± 1 LN ± 133 ± 2 U87MG ± 429 ± 1 T d Good agreement with literature for T98G In a paper a T d = 24 was reported for LN229 (which agrees best with Milan) For U87MG values greater than 40h have been recorded by others 1 : ~ cells/cm 2 2 : ~ cells/cm 2

13 Sensibilità cellulare al DMSO e al TMZ c/o Milano La sensibilità cellulare al solo DMSO e al TMZ+DMSO è misurata tramite saggio clonogenico che fornisce il parametro efficienza di piastramento (E.P.). Le cellule sono esposte a DMSO e TMZ+DMSO per tempi diversi: 0, 1, 2 e 3 h Concentrazioni DMSO: 2/1000 e 10/1000 Concentrazione TMZ: 50 μM (DMSO 2/1000)

14 Cellular sensitivity to DMSO and TMZ (Naples)

15 Plating efficiency of LN229 (a) and U373 (b) cells exposed to DMSO ( %) for 1 and 3 hours. a) b)

16 Plating efficiency of LN229 cells exposed to a) 0.05% DMSO, 50 M TMZ % DMSO, 50 M TMZ; b)0.02% DMSO, 20 M TMZ % DMSO, 20 M TMZ, vs exposure time interval. a) b)

17 Plating efficiency of U373 cells exposed to a) 0.05% DMSO, 50 M TMZ % DMSO, 50 M TMZ; b)0.02% DMSO, 20 M TMZ % DMSO, 20 M TMZ, vs exposure time interval. a) b)

18 Plating efficiency of T98 cells exposed to a) 0.05% DMSO, 50 M TMZ % DMSO, 50 M TMZ; b)0.02% DMSO, 20 M TMZ % DMSO, 20 M TMZ, vs exposure time interval. a) b)

19 Survival for T98G (Naples) α (Gy -1 ) ± SE β (Gy -2 ) ± SE X-rays0.20 ± ± 0.02 TMZ (50 M) 0.05 ± ± 0.05 DMSO0.01 ± ± 0.02

20 Survival for LN229 (Naples) α (Gy -1 ) ± SE β (Gy -2 ) ± SE X-rays0,19 ± 0,020,065 ±0,003 TMZ (50 M) 0,64 ± 0,070,00 ±0,01 DMSO0,37 ± 0,040,040 ± 0.007

21 Survival of LN229 cells vs X rays dose with or without TMZ ( 50 microM )-DMSO concentration 0.05 % (Milan)

22 Survival for U87MG α (Gy -1 ) ± SE β (Gy -2 ) ± SE X-rays0,17 ± 0,140,13 ± 0,04 TMZ (50 M) 0,5 ± 0,20,03 ± 0,04 DMSO0,24 ± 0,080,06 ± 0,02

23 MCF-7 breast cancer

24

25 Attività previste nel secondo semestre 2009 Ulteriori curve clonogeniche per raggi X con e senza TMZ+DMSO (e DMSO) Esposizione a fasci di particelle ( 12 C) ai LNL Risposta a raggi X con e senza TMZ+DMSO (e DMSO) –Vitalità (apoptosi e MTT assay) –Analisi del ciclo cellulare

26 Attività prevista per il 2° semestre Ulteriori irraggiamenti con raggi X a Napoli e a Milano per morte clonogenica, apoptosi e ritardo della crescita con e senza TMZ+DMSO (e DMSO) - Morte clonogenica radioindotta (NA + MI) misurata tramite saggio clonogenico. - Apoptosi radioindotta (NA) misurata tramite: - analisi al citofluorimetro, - misura dellattività delle caspasi tramite Western blotting. - saggio dellAnnexina V,

27 Attività prevista per il 2° semestre Ritardo della crescita (MI) misurata tramite: - analisi citofluorimetrica del ciclo cellulare, - incorporazione della bromodeossiuridina. - Analisi dati irraggiamenti con raggi X Curve di inattivazione analizzate con il modello lineare-quadratico SF = exp (- D - D 2 ) per ricavare i parametri caratterizzanti la radiosensibilità cellulare SF 2 D 10 SF 2 2D 10

28 Future work - 12 C ion irradiation at LNL - 12 C ion beam well characterised (Belli et al. - Effectiveness of Monoenergetic and Spread-Out Bragg Peak Carbon-Ions for Inactivation of Various Normal and Tumour Human Cell Lines. J. Rad. Res. 2008) * Peak value of the measured ion beam energy incident on the cell layer. § Evaluated from the ICRU tables for MS20 tissue (ICRU 1993). FacilityIncident energy* (MeV/amu) Incident LET § (keV/ m) Range § (mm) ALPI Tandem Tandem

29 High-LET exposure set-up Cells Mylar Radiation 6 m

30 Plating efficiency of LN229 and U373 cells for conventional flasks and vessels with a mylar bottom

31 Schedule for Further irradiations with 12 C (LNL + LNS) -Clonogenic survival, apoptosis induction, cell- cycle analysis - Data analysis and RBE calculation

32 Preventivo di spesa Milano Consumo 15.0 k - Materiale monouso per colture cellulari ( bottiglie, capsule di Petri, puntali sterili, provette, pipette, filtri per produzione acqua ultrapura, filtri per sterilizzazione terreni di coltura ) 4.0 k - Terreni di coltura, antibiotici, soluzioni saline, siero fetale 4.0 k - Reagenti e materiali per irraggiamento ( alcool etilico, colorante Giemsa, tripsina, EDTA, TMZ, Ioduro di Propidio e BrdU (per analisi al citofluorimetro del ciclo cellulare e del ritardo di crescita ); fogli di mylar (da usare come substrato per contenitori per irraggiamento cellule), rivelatori plastici CR k Missioni interne 9.0 k - Due persone per due turni (~7 giorni/turno) per anno (c/o LNL) 3.0 k - Due persone per tre turni (~7 giorni/turno) per anno (c/o LNS) 6.0 k - Missioni estere Un congresso internazionale (per 2 persone) 4.0 k Totale 28.0 k

33 Preventivo di spesa Napoli Consumo k - Materiale monouso (fiasche, capsule, provette, pipette, puntali, sistemi filtrazione membrana 0,2 μm), terreni per colture cellulari, soluzioni saline, reagenti chimici, kit filtri per sistema purificazione acqua, bombole CO k - Prodotti chimici per saggi funzionali al citofluorimetro k Missioni interne k - Due persone per due turni (~7 giorni/turno) c/o LNL 4.00 k - Due persone per tre turni (~7 giorni/turno) c/o LNS 6.00 k - Riunioni della collaborazione (4 riunione per anno per 2 persone) 3.00 k Missioni estere 5.50 k - Un congresso internazionale (per 2 persone) 4.00 k - Un corso IBA per una persona 1.50 k Totale k

34 Team for 2010 Napoli Milano


Scaricare ppt "Radiation Biology Task Radiosensibilization of gliomas for hadron therapy INFN Sections of Milan and Naples TPS Status report– November 2009 Turin."

Presentazioni simili


Annunci Google