Анализ клеточной гибели и пролиферативной активности клеточных культур при облучении протонами в режиме флэш

Изучение биологических эффектов воздействия ускоренных протонов со сверхвысокой мощностью дозы в пике Брэгга и вне его на опухолевые и нормальные клеточные линии необходимо для понимая последствий этого воздействия и выбора оптимальных доз и режимов для дальнейшего использования в радиотерапии опухолей. В настоящей работе облучались клетки аденокарциномы толстой кишки человека (HT-29) и нормальные мезенхимальные стволовые клетки жировой ткани человека – фибробласты (ADSC). Облучение проводилось с использованием сильноточного линейного ускорителя протонов ИЯИ РАН, который позволяет варьировать энергию в диапазоне 70-230 МэВ. Доза подводилась в трех режимах: конвенциональный режим (мощность дозы Ḋ < 1 Гр/с), флэш - режим (Ḋ ~ 100 Гр/с) и одноимпульсный флэш - режим (Ḋ > 104 Гр/с, сплэш от single-pulse flash) в области модифицированного пика Брэгга. Для анализа клеточной гибели производилась окраска йодистым пропидием и аннексином. Для пролиферативного потенциала воспроизводился EdU-тест. Через 24 часа обнаружили увеличение количества апоптотических клеток НТ-29 во всех режимах, для фибробластов наблюдали относительное увеличение количества некротических клеток при конвенциальном режиме облучения и в больше при сравнении с другими режимами дозы. Через 48 часов при всех режимах облучения наблюдалась тенденция уменьшения количества некротических клеток НТ-29 в зависимости от дозы при флэш/сплэш режимах и низкий уровень таковых для фибробластов. Количество синтезирующих ДНК клеток к 120 часам существенно уменьшалось при всех дозах и режимах облучения. Кривые для флэш- и сплэш- режимов облучения были практически параллельны. Необходимы дальнейшие исследования с привлечением более широких спектров клеточных линий и доз.