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Concetti Chiave

  • Il comet assay è una tecnica per rilevare il danno cellulare causato da radiazioni, analizzando le rotture del DNA nei globuli bianchi.
  • I frammenti di DNA appaiono come una coda di cometa in un test, dove la lunghezza della coda indica il livello di danno subito.
  • Per distinguere tra danni a singolo e doppio filamento, si usano tamponi alcalini o a pH neutro rispettivamente nel comet assay.
  • La radioterapia utilizza radiazioni ionizzanti, come raggi X e γ, per colpire selettivamente le cellule tumorali più sensibili, impedendo la proliferazione.
  • Le cellule tumorali sono più vulnerabili alle radiazioni durante le fasi G2 e M del ciclo cellulare, data la loro continua riproduzione e limitata capacità di riparazione del DNA.

Indice

  1. Metodo del comet assay
  2. Dettagli del processo di elettroforesi
  3. Utilizzo delle radiazioni ionizzanti
  4. Sensibilità delle cellule tumorali

Metodo del comet assay

Per rilevare e quantificare il danno cellulare prodotto da una radiazione si utilizza il comet assay che permette di individuare rotture sia nel singolo che nel doppio filamento: è necessario prelevare globuli bianchi dal sangue, perché nucleati; a quanto punto le cellule vengono enucleate e vengono poste in un terreno di agarosio inserito in una cella di elettroforesi.

Dettagli del processo di elettroforesi

Si osserva ora cosa accade al passaggio della corrente. Più precisamente i nuclei delle cellule danneggiate vengono fatti migrare in una matrice di agarosio posta su un vetrino al passaggio della corrente elettrica. I frammenti di DNA prodotti dall’agente mutageno appaiono come la coda di una cometa, la cui testa è rappresentata dal nucleo della cellula (non danneggiato). La lunghezza della coda è una funzione del danno indotto e viene misurata.

Per comprendere se il danno è a doppio o singolo filamento si utilizza un tampone differente: per danni al singolo filamento si utilizza un tampone alcalino, che permetta la denaturazione della doppia elica; se invece si utilizza un tampone a pH neutro si visualizzano le rotture del doppio filamento.

Utilizzo delle radiazioni ionizzanti

Le radiazioni ionizzanti, in particolare i raggi X e γ, sono utilizzati a scopo terapeutico in radioterapia: possono essere utilizzate in oncologia in associazione con chemioterapia e/o interventi chirurgici. Le radiazioni ionizzanti sono utilizzate in maniera calibrata e mirata in radioterapia perché le cellule tumorali sono più sensibili delle cellule sane ai raggi ionizzanti, in questo modo potrebbe bloccarsi la loro proliferazione e potrebbero andare incontro ad apoptosi.

Sensibilità delle cellule tumorali

Le cellule tumorali inoltre hanno una bassa capacità di riparare il DNA danneggiato.

N.B.: le fasi del ciclo cellulare più sensibili alle radiazioni ionizzanti sono la fase G2 e M, per questo le cellule tumorali, che si riproducono continuamente, ne sono più soggette.

Domande da interrogazione

  1. Qual è il metodo utilizzato per rilevare e quantificare il danno cellulare prodotto da una radiazione?
  2. Il metodo utilizzato è il comet assay, che permette di individuare rotture sia nel singolo che nel doppio filamento del DNA.

  3. Come si differenzia il danno a singolo filamento da quello a doppio filamento nel processo di elettroforesi?
  4. Si utilizza un tampone alcalino per danni al singolo filamento, mentre un tampone a pH neutro visualizza le rotture del doppio filamento.

  5. Perché le cellule tumorali sono più sensibili alle radiazioni ionizzanti rispetto alle cellule sane?
  6. Le cellule tumorali sono più sensibili perché hanno una bassa capacità di riparare il DNA danneggiato e le fasi del ciclo cellulare G2 e M, in cui si trovano spesso, sono più sensibili alle radiazioni.

Domande e risposte

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