The influence of formamidinodoxorubicin agents on the leukemia cells

Anthracyclines are compounds having a high efficiency as antineoplastic agents. First anthracyclines was isolated from bacteria Streptomyces peucetius. Doxorubicin (DOX, adriamycin) is first generation antibiotic used in chemotherapy for treatment of various cancers. Now they are sought derivatives DOX that will be more effective and will be exhibit fewer side effects. Research on formamidine derivatives of DOX- hexamethyleneimine (DOX-Fhex) and morpholine (DOX-Fmor) confirmed for high efficiency chemotheraphy associated with use anthracycline antibiotics. The aim of this thesis was to assess the influence of formamidine derivatives of anthracycline -doxorubicin on leukemia cells. The studies were conducted in vitro on human promyelocytic leukemia cells HL-60. DOX, DOX-Fhex and DOX-Fmor used in a concentration 10 nM, 50 nM and 100 nM. Analyses were performed 24 and 48 hr after the exposure of leukemia cells to the action of DOX and two formamidinodoxorubicin agents. The cell number and volume were determined using Beckman Coulter Z2. The frequency of live, apoptotic, necrotic cells, and also cells with mitotic catastrophy - were calculated using morphological analysis. The size and granularity were determined FSC/SSC method, using flow cytometry. The results of the present study have shown that DOX, DOX-Fhex and DOX-Fmor triggered the different types of programmed cell death and induced mitotic catastrophe. The study have shown also that anthracyclines caused temporary changes in the number, volume, size and granularity of HL-60 cells. The effects of DOX and DOX-Fhex and DOX-Fmor were dependent on the anthracyclines applied and its concentration and the time intervals after the drug application. Among the anthracyclines DOX is the most cytotoxic agent, and DOX-Fhex is less cytotoxic then DOX-Fmor.

Antybiotyki antracyklinowe to związki wykazujące wysoką efektywność jako leki przeciwnowotworowe. Pierwsze antracykliny zostały wyizolowane z bakterii Streptomyces peucetius. Doksorubicyna (DOX; adriamycyna) jest antybiotykiem antracyklinowym I generacji, stosowanym w chemioterapii różnych nowotworów. Obecnie poszukiwane są pochodne DOX, które byłyby bardziej skuteczne i wykazywałyby mniej negatywnych skutków ubocznych. Badania prowadzone nad formamidynowymi pochodnymi doksorubicyny -formamidynową pochodną doksorubicyny z grupą heksametylenoiminową (DOX-Fhex) i formamidynową pochodną doksorubicyny z grupą morfolinową (DOX-Fmor) potwierdzają większą skuteczność terapii przeciwnowotoworowej związanej z zastosowaniem antybiotyków antracyklinowych. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu formamidynowych pochodnych antracykliny (DOX) na komórki leukemiczne. Badania przeprowadzono w warunkach in vitro, na komórkach ludzkiej linii komórkowej białaczki promielocytowej HL-60. DOX, DOX-Fhex oraz DOX-Fmor zastosowano w stężeniach 10 nM, 50 nM i 100 nM. Analizy wykonywano po upływie 24 i 48 godz. od potraktowania komórek leukemicznych DOX i jej formamidynowymi pochodnymi. Określono liczbę i objętość komórek przy użyciu licznika Beckman Coulter, frekwencję komórek żywych, apoptotycznych, nekrotycznych oraz z katastrofą mitotyczną stosując analizę morfologiczną oraz wielkość i ziarnistość komórek cytometryczną metodą FSC/SSC. Wykazano czasowe zmiany w liczbie i objętości komórek HL-60, wielkości i ziarnistości komórek, a także we frekwencji komórek żywych, apoptotycznych, nekrotycznych oraz komórek ulegających katastrofie mitotycznej. Wpływ działania DOX, DOX-Fhex i DOX-Fmor na komórki był uzależniony od testowanego związku i jego stężenia oraz punktu czasowego w którym wykonywano analizy. Spośród testowanych związków, DOX działa najbardziej cytotoksycznie na komórki HL-60, natomiast DOX-Fhex jest mniej cytotoksyczna niż DOX-Fmor.