Изучение морфометрических особенностей раковых клеток MCF-7 после контакта с противоопухолевыми 5-фторурацил-содержащими кальций-фосфатными покрытиями

В работе впервые с применением in situ визуализации методами лазерной интерференционной микроскопии и оптической микроскопии изучено in vitro поведение раковых клеток MCF-7 во временной динамике (72 ч) сокультивирования c разработанными носителями противоопухолевого препарата 5-фторурацила. Метод лазерной интерференционной микроскопии, особенностью которого является неинвазивный характер измерений и отсутствие разнообразных методов клеточной фиксации и окраски, часто дающих артефакты и требующие своей дополнительной расшифровки, позволил in situ качественно и количественно оценить основные 3D-морфометрические показатели живых клеток. Кальций-фосфатные покрытия носители препарата 5-фторурацил оказывали сильное ингибирующее действие на клетки MCF-7, вызывая значительное уменьшение площади клеток в 16,6 раза и значительное увеличение количества клеток с дезорганизацией ядра от 45 до 82 % в течение 24-72 часов. В отличие от этого, контрольные кальций-фосфатные покрытия без лекарств не оказывали цитотоксического действия на клетки MCF-7, что привело к увеличению площади клеток в 2,3 раза за 72 ч. Исследования in situ показали, что покрытия-носители препарата 5-фторурацила приводили к уменьшению морфометрических характеристик клеток (диаметр, периметр, высота, площадь и объем) и одновременному увеличению коэффициента округлости клеток, который служит морфологическим индикатором гибели клеток путем апоптоза или некроза. Метод лазерной интерференционной микроскопии является уникальным инструментом в динамике in vitro изучения влияния лекарственных препаратов на состояние опухолевых клеток и может быть использован для скрининга клеточного отклика на различные биоматериалы.

Изучение влияние противоопухолевого препарата 5-фторурацила, высвобождаемого из кальций-фосфатных покрытий-носителей, на морфологию раковых клеток MCF-7

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект № FWRW-2021-0007.

Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Chemistry and Physics (SJR Q1):

Komarova E.G., Akimova E.B., Kondranova A.M., Porokhova E.D., Syrokvashin M.M., Nasibov T.F., Khlusov I.A. Laser interference microscopy study of morphometric features of MCF-7 cancer cells contacted with 5-Fluorouracil-loaded calcium phosphate coatings on titanium implants. Materials Chemistry and Physics 333 (2025) 130299. Doi: 10.1016/j.matchemphys.2024.130299