Untersuchungen zur Radiosensitivität mit dem Comet-Assay

Abstract

Seit der Einführung der Strahlentherapie in die Tumorbehandlung gibt es Bestrebungen, mögliche radiogen induzierbare Nebenwirkungen prätherapeutisch abzuschätzen. Innerhalb der letzten 20 Jahre wurden verschiedene Testverfahren entwickelt, um die Strahlenempfindlichkeit von Tumor- und Normalgeweben zu beurteilen. Im Rahmen der Arbeit sollte untersucht werden, ob die Einzelzell-Gelelektrophorese (Comet-Assay) in der Lage ist, Unterschiede in der Strahlenempfindlichkeit verschiedener Zellarten zu detektieren. Dabei war es von besonderem Interesse, wie Lymphozyten von Patienten mit stark akuten und chronischen Nebenwirkungen auf In-vitro-Bestrahlung reagierten. Die Strahlenempfindlichkeit von Leukozyten unter In-vivo-Bestrahlungsbedingungen bei nahezu homogener Dosisverteilung im Körper konnte bei Ganzkörperbestrahlungen untersucht werden. Zusätzlich wurde anhand der Reparaturkurven das Verhalten der Leukozytenpopulationen unter Ganzkörperbestrahlungsbedingungen an drei Patienten untersucht, wobei das Reparaturverhalten der Leukozyten in-vivo und in-vitro miteinander verglichen werden konnte. Außerdem wurden mit dem Comet-Assay drei Weichteilsarkomzellinien, einer relativ strahlenresistenten Tumorart, charakterisiert. Die Gegenüberstellung der Ergebnisse aus den Comet-Assay-Experimenten und der Daten aus dem Koloniebildungstest zeigten deren Vereinbarkeit. Desweiteren ließen sich unterschiedliche Strahlenempfindlichkeiten an Weichteilsarkomzellkulturen nachweisen.

Since the introduction of the radiotherapy into the treatment of tumours there have been efforts to estimate possible radio induced side effects before the start of the therapy. Within the last twenty years different tests have been developed to determine the radiosensitivity of normal and tumour tissues. In the framework of this work it should be studied whether the single cell gel electrophoresis (comet assay) is able to detect differences of the radiosensitivity of different cells. Especially, the reaction of lymphocytes of patients with acute and chronical side effects due to the in-vitro irradiation form one point of interest. Further, the radiosensitivity of leucocytes undergoing in-vivo conditions with almost homogeneous dose distribution inside the body was explored under the total body irradiation. Additionally, the behaviour of leucocytes under total body irradiation of three patients was studied by means of the repair curves comparing in-vivo and in-vitro conditions. Besides soft tissue sarcoma cell lines, relative radioresistent tumours, were characterized by the comet assay. The comparison of the results of the comet-assay experiments and data of the colony-forming assay show the coincidence. Soft tissue sarcoma cell lines may be distinguished by different radiosensitivities.