Kvantifisering av dose og doserespons i humane A549-lungekreftceller bestrålt med inkorporert tritium - Protokoll og metodeevaluering

Abstract

Innenfor medisin anvendes radionuklider til både diagnostikk og behandling av kreft. Et grundig forarbeid er nødvendig før nye behandlingsmetoder med radionuklider kan tas i bruk klinisk, for å forsikre at behandlingen er effektiv og trygg for pasienten. I denne avhandlingen er en metode for å måle doserespons til celler bestrålt med radionuklider evaluert. Standardprosedyren for å måle doserespons i bestrålte celler er klonogene analyser, og denne metoden er modifisert med hensikt å redusere mengden radionuklider benyttet til forsøkene. De klonogene analysene gjennomføres som normalt, men cellene bestråles før de sås ut til kulturflasker. Cellelinjen A549 ble brukt til forsøkene, og cellene ble bestrålt med inkorporert tritium, hvor tritium var bundet til aminosyren valin. Dosimetrien i cellene er beregnet med en modell for cellulær tritiumdosimetri utviklet av (Goddu et al. 1997). Aktiviteten i cellene og isolerte cellekjerner ble beregnet med en væskescintillasjonsteller. Størrelsen til cellene og isolerte cellekjerner ble målt fra bilder tatt gjennom et lysmikroskop der oppløsningen ble beregnet, og ved bruk av et konfokalmikroskop. Cellenes gjennomsnittlige volum ble funnet til å være det samme for sfæriske celler i en suspensjon og celler festet i bunnen av en kulturflaske. Cellene var eksponert for medium med en spesifikk aktivitet på 4.64 𝜇𝐶𝑖/𝑚𝑙 i 24 timer før et mediumsskifte, og totaldosen til cellekjernene basert på modellen for cellulær tritiumdosimetri ble beregnet til å være 0.099 𝐺𝑦 med en usikkerhet på minst 0.003 𝐺𝑦, 120 timer etter at radioaktivt medium ble tilsatt cellene. Doseresponsen i A549-celler bestrålt med inkorporert tritium var ment å brukes til å beskrive relativ biologisk effekt for inkorporert tritium ved ulike doser, med doserespons fra røntgenstråling som referanse. Den modifiserte metoden for klonogene analyser ga ikke resultater for doserespons med røntgenstråling som sto til forventingene fra målinger gjort av (Skeie 2021), som har brukt standardmetoden for klonogene analyser. Doseresponsen for celler bestrålt med tritiert valin ga heller ikke resultater som samsvarer med forventet doserespons basert på de klonogene analysene med røntgenstråling, og tidligere funn av (Wéra et al. 2012). Ettersom metoden for klonogene analyser ikke ga stabile resultater, eller resultater som stemmer med tidligere funn, gir de ikke et grunnlag for å beskrive relativ biologisk effekt for A549-celler bestrålt med inkorporert tritium. Det foreslås å bruke en annen metode enn modifiserte klonogene analyser for å måle doserespons i fremtidige forsøk på bakgrunn av at resultatene ikke korresponderte med tidligere funn av (Skeie 2021) og (Wéra et al. 2012). De gjennomsnittlige totaldosene til A549-cellekjerner fra bestråling med inkorporert tritium var lavere enn planlagt med de spesifikke aktivitetene brukt i mediene, og dosene til cellekjernene er dermed ikke i samme størrelse som for de klonogene analysene med røntgenstråling. Et proporsjonalt forhold mellom spesifikk aktivitet i mediet med tritiert valin og gjennomsnittlig totaldose til cellekjerner av A549-celler ble beregnet for bestrålingsoppsettet brukt til de klonogene analysene. Dette forholdstallet kan brukes til å beregne nødvendig spesifikk aktivitet i medium for å oppnå ønsket totaldose til cellekjerner i A549-celler med inkorporert tritium i fremtidige forsøk.