Undersøkelse av migrasjons-inhiberende og apoptose-induserende effekt av chlorella sorokiniana ekstrakt på kreftceller (Hep G2)

Abstract

Cancer is a group of deadly diseases worldwide, and in 2013 more than 30 000 new cancer cases were reported in Norway. If cancer is detected before dissemination, there are good prospects of being successfully treated with current technology. However, it is the spread of cancer that causes most deaths related to cancer. Therefore it is of interest to find preventive measures, which can slow the dissemination, thus increasing the success rate of treatment and reduce the recurrence of cancer. Production of microalgae started in the early 1900s, and the use of microalgae in biotechnology has long been focusing on nutrients produced by the algae. Lately, the focus has also been directed to the use of algae in pharmaceuticals. Thus it has been reported that the extract of Chlorella sorokiniana inhibits migration and induces apoptosis in cancer cells (Hep G2). In this thesis it was invastigated whether the extract from C. sorokiniana may reduce cell viability, inhibit migration through Matrigel and fibrin gel, and induce apoptosis in cancer cells. In the experiments, two extractants, ethanol (96%) and water (dH2O), were used for examining the extraction procedure that affected the cell lines the most. The algae extracts were named according to extraction solvent used, CSEt (ethanol) and CSH (dH2O) In the MTT viability experiments the cell lines WI-38 (normal lung fibroblasts), WI-38 VA-13 (SV40-transformed) and Hep G2 (hepatocellular carcinoma) were treated with algea extracts. The greatest decrease in cell viability was observed in cell lines treated with CSEt. It was also observed a decrease in cell viability for the same cell lines treated with CSH. However, the effect of these extracts was more moderate compared to CSEt. Based on migration assay tests there was no indication of algea extracts inhibiting cell invation in either fibrin gel or Matrigel of the Hep G2 cell line. In the immunoblot experiments was examined whether algae extracts induced apoptosis in Hep G2 cell line. No activated caspase-3 was identified in the experiments, and if the decrease in cell viability observed in the MTT viability experiments were do to apoptosis can not be confirmed. Further work is needed to identify what caused the cell death observed in MTT viability experiments.

Kreft er en dødelig gruppe sykdommer som omfatter hele verden, og i 2013 ble det rapportert over 30 000 nye krefttilfeller i Norge. Dersom kreften oppdages før spredning, er det med dagens teknologi gode utsikter for å bli kurert. Men hvis kreften sprer seg, er risikoen for dødsfall sterkt øket. Derfor er det av interesse å finne preventive tiltak, som kan forsinke spredningen, øke suksessraten for behandling og redusere tilbakefall av kreft. Produksjon av mikroalger startet allerede tidlig på 1900-­‐tallet, og bruk av mikroalger i bioteknologien har lenge vært rettet mot næringsstoffer produsert av algene. I den siste tiden er fokus imidlertid rettet mot bruk av alger i legemidler. Det har blant annet blitt rapportert at ekstrakt fra Chlorella sorokiniana inhiberer migrering og induserer apoptose i kreftceller. I denne masteroppgaven skal det undersøkes om ekstrakt fra C. sorokiniana kan redusere viabiliteten, inhibere migrasjon gjennom Matrigel og fibringel, samt indusere apoptose i kreftceller (Hep G2). I forsøkene ble det brukt to ekstraksjonsmidler, 96% etanol (EtOH) og vann (dH2O), for å undersøke hvilken ekstraksjonsmetode som påvirket kreftcellene mest. Algeekstraktene ble navngitt i henhold til ekstraksjonsmiddel som ble brukt, CSEt (etanol) og CSH (dH2O) . I MTT-­‐viabilitets-­‐forsøkene ble cellelinjene WI-­‐38 (normale lungefibroblaster), WI-­‐38 VA-­‐13 (SV40-­‐transformert) og Hep G2 (hepatocellulært karsinom) behandlet med algeekstraktene. Det ble observert størst nedgang i celleviabilitet i cellelinjene behandlet med CSEt. Det ble også observert en nedgang i celleviabilitet for de samme cellelinjene behandlet med CSH, men effekten av disse ekstraktene var mer moderat enn effekten av CSEt. Ut i fra migrasjonsassayforsøkene så det ikke ut til at algeekstraktene inhiberte migrasjon av Hep G2-­‐cellelinjen verken gjennom fibringel eller Matrigel. I immunoblotforsøkene skulle det undersøkes om algeekstraktene induserte apoptose i Hep G2-­‐cellelinjen. Det ble ikke identifisert aktivert caspase-­‐3 i noen av forsøkene, og om nedgangen i celleviabilitet som ble observert i MTT-­‐viabilitets-­‐forsøkene var apoptose-­‐relatert, kan ikke bekreftes. Videre arbeid er nødvendig for å kunne identifisere hva som forårsaket celledøden i MTT-­‐viabilitets-­‐forsøkene.