Concetti Chiave
- Il comet assay è un metodo efficace per rilevare e quantificare il danno cellulare da radiazioni, individuando rotture nel DNA.
- Durante l'elettroforesi, i nuclei delle cellule danneggiate migrano in una matrice di agarosio, creando una coda simile a una cometa che indica l'entità del danno.
- Per distinguere tra danni a singolo e doppio filamento, si utilizzano tamponi specifici: alcalini per il singolo filamento e neutri per il doppio filamento.
- Le radiazioni ionizzanti, come i raggi X e γ, sono impiegate in radioterapia per il trattamento del cancro, poiché le cellule tumorali sono più vulnerabili rispetto a quelle sane.
- Le cellule tumorali presentano una ridotta capacità di riparare il DNA danneggiato e sono maggiormente esposte durante le fasi G2 e M del ciclo cellulare.
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
- Cos'è il comet assay e come viene utilizzato per rilevare il danno cellulare?
- Qual è la differenza tra i tamponi utilizzati nel comet assay per analizzare i danni al DNA?
- Perché le radiazioni ionizzanti sono utilizzate in oncologia e quali cellule sono più sensibili a esse?
Il comet assay è un metodo che consente di rilevare e quantificare il danno cellulare causato da radiazioni, identificando rotture nel DNA. Si prelevano globuli bianchi dal sangue, che vengono enucleati e posti in agarosio per l'elettroforesi, dove i nuclei danneggiati migrano, formando una "coda" che indica l'entità del danno.
Per analizzare i danni al singolo filamento di DNA si utilizza un tampone alcalino, che denatura la doppia elica, mentre un tampone a pH neutro permette di visualizzare le rotture del doppio filamento, evidenziando così il tipo di danno subito.
Le radiazioni ionizzanti, come i raggi X e γ, sono utilizzate in oncologia per la loro capacità di danneggiare le cellule tumorali, che sono più sensibili rispetto alle cellule sane. Questo approccio, combinato con chemioterapia e interventi chirurgici, mira a bloccare la proliferazione delle cellule tumorali e indurre apoptosi.
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