İnsan servikal kanser hücrelerinde çörekotunun (Nigella sativa-thymoquinone) radyoduyarlaştıcı etkisi

Serviks kanseri evre IB2 den evre IVA ya kadar tedavide ilk seçim konkomitan kemoradyoterapidir. Burada kullanılan sisplatin önemli yan etkilere sahiptir. Bulantı şikayetine en çok yol açan kemoteropatik ilaçlardan biridir. Ayrıca nefrotoksisite, ototoksisite, nörotoksisite, kemik iliği süpresyonu en ciddi yan etkileridir. Klinik uygulamada bu yan etkiler tedavinin kısıtlanmasına neden olur. Bu nedenle radyoterapi sırasında güçlü bir radyoduyarlaştırıcı olarak kullanılabilecek, daha az yan etkili ajanlara ihtiyaç vardır. Botanik nomenklatürde Ranunculaceae ailesinden Nigella sativa adı verilen çörekotu birçok kültürde şifalı olarak kabul edilmiştir. Çörekotunun aktif bileşenleri arasında en çok öne çıkan madde olan thymoquinone' nun (TQ) birçok çalışmada antioksidan ve antineoplastik etkileri gösterilmiştir. Bu veriler ışığında servikal kanserin tedavisinde kullanılılan sisplatin ve radyoterapi kombinasyonundan daha etkili fakat yan etki potansiyeli daha düşük bir tedavi alteranatifi olabilecek; thymoquinone ve radyoterapi kombinasyonu tedavisinin etkisini araştırmayı planladık. İnsan servikal skuamoz karsinom hücre kültürlerine (SiHa) ve sağlıklı bağ dokusu hücresi örneği olarak; İnsan gingival fibroblast (HGF) hücre kültürlerine farklı konsantrasyonlarda tek başına TQ veya sisplatin uygulandı. Kontrol grupları ile birlikte bütün hücrelere radyoterapi koşullarına uygun şekilde x ışını verildi. Deneyin başından sonuna kadar empedans ölçümleri ile hücre viabilitesi gerçek zamanlı olarak değerlendirildi. TQ' nun 50 ve 100 µM dozlarda hem SiHa hem de HGF hücrelerinde ileri derecede toksik olduğu gözlendi. 5 ve 10 µM dozlarda ise SiHa hücrelerinde radyoterapi öncesi ve sonrasında anlamlı etki gözlenmedi. 10 µM dozda TQ uygulanan sağlıklı HGF hücrelerinin indekslerinde radyoterapi sonrası artış gözlendi(p=0,0105). Sisplatinin ise radyoterapi öncesi her iki hücre grubunda da belirgin etkisi gözlenmezken; radyoterapi sonrası bütün dozlarda SiHa hücre indekslerini etkili bir şekilde düşürdüğü gözlendi (p<0.0001). 5 ve 10 µM dozlarda sisplatin uygulanan sağlıklı HGF hücrelerinde radyoterapi sonrasında bile toksik etki izlenmedi. Deney sırasında sisplatinin IC50 değerlerinin geniş bir aralıkta; TQ' nun ise nispeten daha dar bir aralıkta değişimler gösterdiği gözlendi. TQ' nun serviks kanseri hücrelerinde radyoduyarlaştırıcı etkisi izlenmedi. Sisplatinin serviks kanseri hücrelerine karşı güçlü radyoduyarlaştırıcı etkisi olduğu gözlenirken; sağlıklı fibroblast hücrelerine daha az toksik olduğu görüldü.

Concomitant chemoradiotherapy is the first choice of treatment for cervical cancer stage from IB2 to IVA. However, cisplatin is drug of choice for this treatment, it has critical side effects. It is in fact one of the medications that causes nausea the most. Moreover, nephrotoxicity, ototoxicity, neurotoxicity and bone marrow suppression are the most severe side effects of this medication. These side effects cause limitations of clinical applications. Therefore, during the radiotherapy, a need for agents with less side effects that can be used as a strong radiosensitizer emerges. Nigella sativa (from Ranunculaceae family), also called black cumin known as a healing herb in several different cultures. In many studies, it was observed that, thymoquinone (TQ); the most abundant active component of black cumin, had antioxidant, antineoplastic and many more effects. In the light of this data, we planned to research on an alternative treatment with combination of radiotherapy and TQ, which could be more effective than cisplatin and radiotherapy with a potential of less side effects. TQ and cisplatin were applied in different concentrations to culture of human cervical cancer cells (SiHa) and as healthy connective tissue cells; to culture of human gingival fibroblast (HGF) cells were used. Following this, X-ray was applied in accordance to radiotherapy conditions to all cell groups, including the control group. During the experiment, cell viability were assessed in real time by measuring impedance (xCelligance system), at all times. It was observed that, on both SiHa and HGF cells TQ was highly toxic at the dosage of 50 and 100 µM. However, at the dosage of 5 and 10 µM there were no significant effects SiHa cells before and after radiotherapy. When 10 µM TQ was applied to healthy HGF cells, an increase on their cell index was observed (p=0,0105). While there was not a significant effect of sisplatin on both cell groups before radiotherapy; after radiotherapy, there was a significant decrease on SiHa cell index at all dosages (p<0.0001). There was not any toxic effect on healthy HGF cells that were applied cisplatin at the dosage of 5 and 10 µM even after radiotherapy. During the experiment fluctuations in IC50 levels of cisplatin were seen in a wider range than TQ's. A radiosensitizer effect of TQ was not observed on cervical cancer cells. While cisplatin's strong radiosensitizer effect was seen on cervical cancer cells; it was also seen less toxic on heathy fibroblast cells.