Jurnal Metode Farmakologi dan Toksikologi 119 (2023) 107238
Daftar isi tersedia diSains Langsung
Jurnal Metode Farmakologi dan Toksikologi
beranda jurnal:www.elsevier.com/locate/jpharmtox
Ketidakseragaman dalam sitotoksisitas yang diinduksi obat secara in vitro sebagaimana dibuktikan oleh perbedaan IC 50 nilai – implikasi dan jalan ke depan
T. Arokia Perempuan
A, V. Barghavi
A, K.Arkana
A, NG Swedia
BRavi Maddaly, seorang dokter
ABahasa Indonesia:*ADepartemen Genetika Manusia, Fakultas Ilmu Biomedis, Institut Pendidikan Tinggi dan Penelitian Sri Ramachandra, Chennai, Tamil Nadu 600116, India
BDepartemen Bioteknologi, Universitas Anna, Guindy, Chennai 600 025, India
INFORMASI ARTIKEL ABSTRAK
Kata kunci:
Garis sel Korelasi Sitotoksisitas Deviasi
Paparan obat-obatan
Nilai IC50 Percobaan in vitro
Kepadatan penyemaian Variabilitas
Lini sel telah terbukti sangat diperlukan untuk eksperimen in vitro dan kegunaannya sebagai model eksperimen berkisar dari pemahaman fungsi sel fundamental hingga penemuan obat. Salah satu kegunaan lini sel yang paling umum adalah untuk pengujian obat in vitro. Pengujian obat melibatkan penentuan efek sitotoksik obat dan pengukuran tersebut dinyatakan sebagai IC50nilai obat. Meskipun penentuan IC50nilai obat pada lini sel merupakan salah satu pendekatan eksperimental in vitro yang paling umum, sejumlah besar variasi dapat diamati dalam hasil yang diperoleh dari penelitian tersebut. Meskipun variasi IC50Nilai obat pada lini sel yang berbeda dapat dan harus bervariasi, ketidakseragaman hasil tersebut yang dilaporkan dari berbagai penelitian yang menggunakan obat tertentu pada lini sel tertentu merupakan masalah yang perlu diperhatikan.
Kami menyajikan IC50nilai dari 5 obat yang paling sering digunakan 5-fluorouracil, bleomycin, cisplatin, doxorubicin dan methotrexate diperoleh dari beberapa penelitian berbasis lini sel in vitro. Beberapa faktor yang berkontribusi terhadap ketidakseragaman IC50Nilai untuk obat tertentu dari berbagai penelitian dibahas dalam tiga jenis faktor, yaitu faktor biologis, non-biologis, dan manusia. Selain itu, disajikan pula cara-cara untuk mengurangi variasi tersebut guna memperoleh hasil yang umum dan dapat diandalkan.
1. Pendahuluan pertumbuhan, perilaku, dan proses biokimia yang mengendalikan fungsi dasar sel. Analisis sitotoksisitas in vitro, alternatif pengujian berbasis hewan, merupakan alat penting untuk menyaring bahan kimia secara spesifik dan membentuk data toksikologi yang komprehensif dan andal yang berguna untuk memprediksi efek toksik pada manusia (Mahto, Chandra, & Rhee, 2010).
Berbagai pengujian atau teknik tersedia untuk mempelajari sitotoksisitas yang diinduksi obat dalam model eksperimen in vitro. Telah menjadi penting untuk menentukan keandalan metode non-hewan yang banyak digunakan untuk menilai potensi sitotoksisitas bahan kimia dan agen terapeutik baru. Hal ini khususnya penting jika seseorang mempertimbangkan etika 3R, Ganti, Kurangi, dan Perbaiki, di mana para peneliti difokuskan untuk menurunkan tingkat ketergantungan pada model hewan untuk menyaring senyawa terapeutik potensial baik dalam proses penemuan maupun pengembangan (Bauman, 2004). Dibandingkan dengan penelitian pada hewan, pengujian berbasis sel lebih mudah dilakukan, direproduksi, dan dikendalikan dalam kondisi eksperimen, tidak terlalu ambigu secara etika, dan lebih murah. Sejumlah pengujian berdasarkan berbagai titik akhir sitotoksik saat ini digunakan untuk mengukur respons seluler terhadap bahan kimia beracun. Banyak pengujian juga dikembangkan untuk memenuhi persyaratan eksperimen toksikologi. Sebagian besar pengujian ini pada dasarnya dirancang untuk memperkirakan respons seluler pada tiga titik akhir yang berbeda.
Istilah sitotoksisitas umumnya merujuk pada potensi senyawa kimia untuk memicu variasi dalam perilaku sel dan proses penting yang
selanjutnya menurunkan kelangsungan hidup sel atau memicu kematian sel.
Pengujian sitotoksisitas melalui berbagai uji in vitro merupakan alat penting dengan aplikasi dalam pengujian keamanan toksikologi, penelitian onkologi, studi mikrobiologi industri, pemantauan bioproses, dan penemuan obat ( Macarron dkk., 2011Bahasa Indonesia:Szymański, Markowicz, & Mikiciuk- Olasik, 2011). Pengembangan model sistem kultur sel in vitro yang sensitif yang sangat membantu menghasilkan data yang lebih komprehensif dan andal untuk evaluasi risiko toksikologi telah didorong selama beberapa tahun terakhir. Tujuan utama sistem in vitro adalah reproduksi karakteristik jaringan asli dan interaksi sel-selnya, penciptaan lingkungan mikro yang sesuai untuk sel, kinerja uji sitotoksisitas yang cepat, kepekaan dan akurasi dalam identifikasi titik akhir (Zucco, De Angelis, Testai, & Stammati, 2004).
Oleh karena itu, beberapa model in vitro, seperti sistem kultur sel 2D, sistem kultur sel 3D atau model xenograft secara khusus dikembangkan untuk melakukan analisis sitotoksisitas berbagai bahan kimia. Sel merespons zat beracun dengan cepat dengan mengubah morfologi,
* Penulis yang bersangkutan.
Alamat email:[email protected] (R. Maddaly).
https://doi.org/10.1016/j.vascn.2022.107238
Diterima 24 Mei 2022; Diterima dalam bentuk revisi 7 Desember 2022; Disetujui 8 Desember 2022 Tersedia daring 12 Desember 2022 1056-8719/© 2022 Elsevier Inc.
Seluruh hak cipta dilindungi undang-undang.
Tabel 1
IC50nilai obat 5-Fluorouracil dalam berbagai lini sel.
Garis sel IC50Jumlah halaman (μM)
2.77±0,58
Desain percobaan Referensi
Ma dan kawan-kawan (2004)
AGS
(Karsinoma lambung manusia)
• 72 jam
• Ukuran 5-10x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• ukuran 9x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• 7,5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 2,5-7x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• Ukuran 3-5x102sel/sumur
• Uji klonogenik
• 48 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:105sel/ml
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 24, 48, 72 jam
• ukuran 1x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 96 jam
• ukuran 2x104sel/sumur
• Pengujian SRB
• 24 jam
• 300 sel/sumur
• Uji klonogenik
• 72 jam
• Ukuran 5-10x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• ukuran 1x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• Ukuran 5-10x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 3x103sel/sumur
• Pengujian MTS
• 72 jam
• Ukuran 5-10x103sel/sumur
29.61±3.40 Shen dan kawan-kawan (2018)
43.8 Tsai dkk. (2016)
DLD1
(Adenokarsinoma kolorektal manusia)
214.3 Sigu dan kawan-kawan (2020)
150±6.4 La, Zhang, Li, Li, dan Yang (2019)
235±0,024 Subasi dkk. (2020)
5.0±1.8 Dell'Erba dkk. (2005)
HCT116
(karsinoma kolorektal manusia)
40±4.2 La dan kawan-kawan (2019)
1.57±0,07 Arul, Roslani, dan Cheah (2017)
11.7±1.7 Grem dan Allegra (1991)
15.38 Liu dan kawan-kawan (2016)
61.59 Ashwanikumar, Kumar, Nair, dan Kumar (2014)
HT-29
(Adenokarsinoma kolorektal manusia)
7.2 Tsai dkk. (2016)
13.91±0,06 Arul dkk. (2017)
38.46 Ganguly, Kulkarni, dan Aminabhavi (2016)
8.2±1.3 Mans, Grivicich, Peters, dan Schwartsmann (1999)
8.2±1.3, 7.7±1.5, 18.4±1.7 Grivicich dan kawan-kawan (2007)
36 Mukherjee dan kawan-kawan (2011)
9.0±1.6 Grivicich dan kawan-kawan (2005)
MKN28
(Karsinoma lambung manusia) 3.44±0.36 Ma dan kawan-kawan (2004)
1.46 Cho dan kawan-kawan (2002)
MKN45
(Karsinoma lambung manusia)
12.26±2.13 Ma dan kawan-kawan (2004)
2.46 Cho dan kawan-kawan (2002)
517.3 Fujita dkk. (2007)
SGC7901
(Karsinoma lambung manusia)
8.97±1.55 Ma dan kawan-kawan (2004)
(dilanjutkan pada halaman berikutnya)
Tabel 1(lanjutan)
Garis sel IC50Jumlah halaman (μM) Desain percobaan Referensi
• Pengujian MTT
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• ukuran 3x104sel/ml
• Pengujian MTT
• 72 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• Ukuran 3-5x102sel/sumur
• Uji klonogenik
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 24, 48, 72 jam
• ukuran 1x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 24 jam
• ukuran 3x102sel/sumur
• Uji klonogenik
• 72 jam
• ukuran 2x103sel/sumur
• Pengujian MTS
• 24 jam
• 7,5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• ukuran 4x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 96 jam
• ukuran 2x104sel/sumur
• Pengujian SRB
• 48 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
113.04±1.07 Jin, Li, Xiao, Qi, dan Matahari (2020)
4.62 Shi dan kawan-kawan (2004)
56.61 Zheng dkk. (2010)
11.9±1.3 Xu dan kawan-kawan (2016)
SK-MES-1
(Karsinoma paru-paru manusia)
202.2 Sigu dan kawan-kawan (2020)
SNU-C4
(Adenokarsinoma kolorektal manusia)
2.8±0,95 Grem dan Allegra (1991)
2.2±0.7 Mans dan kawan-kawan (1999)
2.2±0,7, 1,3±0.2, 7.1±0.2 Grivicich dan kawan-kawan (2007)
3.1±0.9 Grivicich dan kawan-kawan (2005)
3.9±0.6 Lee dan kawan-kawan (2009)
Bahasa Indonesia: SW620
(Karsinoma usus besar manusia)
289.7±0,048 tahun Subasi dkk. (2020)
92.85±0,05 Arul dkk. (2017)
15.3±0.8 Mans dan kawan-kawan (1999)
26 Mukherjee dan kawan-kawan (2011)
100 Gao dan kawan-kawan (2014)
MTT = 3-(4,5-dimetiltiazol-2il)-2,5-difenil tetrazolium bromida; MTS = 3-(4,5-dimetiltiazol-2il)-5-(3-karboksimetoksifenil)-2-(4-sulfofenil)-2H-tetrazolium; SRB=Sulforhodamin.
IC50Nilai yang diberikan merupakan konsentrasi penghambatan obat 5-Fluorouracil yang menghambat potensi proliferasi dari 10 lini sel yang dipertimbangkan untuk penelitian sebesar 50%. Lini sel kanker yang diobati dengan berbagai konsentrasi obat 5-Fluorouracil diuji untuk viabilitas sel menggunakan berbagai uji seperti MTT, MTS, SRB, dll. setelah periode inkubasi yang ditentukan, biasanya 12–72 jam dan IC50.50diukur. IC50nilai untuk semua 10 lini sel yang diobati dengan 5-Fluorouracil diambil dari literatur yang ada. Ini berisi berbagai IC50nilai yang dilaporkan oleh kelompok yang berbeda untuk lini sel yang diuji pada platform yang sama dengan obat yang sama. Ada variasi yang signifikan dalam IC50nilai obat dalam garis sel yang sama dan antara garis sel yang berbeda. IC50Nilai obat sangat rendah pada lini sel seperti SNU-C4, MKN28 dan HCT116 dengan nilai IC50 masing-masing 1,3, 1,46 dan 1,57 μM dan sangat tinggi pada lini sel MKN45 dengan IC5050nilai 517,3 μM. Perbedaan IC50Nilai-nilai dalam lini sel yang berbeda dari obat yang sama mungkin disebabkan oleh jenis lini sel, jenis pengujian/teknik, kepadatan penyemaian, durasi paparan obat, konsentrasi obat, dan potensi proliferasi lini sel. IC50Nilai obat dalam lini sel yang sama juga bervariasi secara drastis. Lini sel HT29 menunjukkan 7 IC yang berbeda50nilai dari 7 penelitian yang berbeda. Perbedaan IC50Nilai berkisar antara 7,2 hingga 38 μM. Variasi yang diamati mungkin disebabkan oleh perbedaan pengujian yang digunakan, perbedaan kepadatan penyemaian, dan perbedaan durasi paparan obat.
tingkatan: (i) respon sel dasar, seperti proliferasi sel, viabilitas dan kematian; (ii) untuk menganalisis jalur transduksi sinyal (misalnya, saluran ion dan pembawa pesan sekunder); (iii) pada tingkat transkripsi/translasi dan DNA (misalnya, protein, metabolit sel, dan gen) (Kunz-Schughart, Freyer, Hofstaedter, & Ebner, 2004). Metodologi ini secara rutin digunakan untuk penyaringan awal molekul obat/bahan kimia potensial untuk menentukan toksisitas dan kemanjurannya ( Doke dan Dhawale, 2015). Terlepas dari jenis teknik yang digunakan, satu aspek terpenting yang dianalisis adalah membedakan dan mengukur tingkat pembunuhan sel yang dapat ditimbulkan oleh obat, kombinasi obat, atau sistem penghantaran obat tertentu. Selain itu, pengujian yang paling populer untuk mendapatkan atau mengukur sitotoksisitas adalah dengan pewarnaan vital (pengecualian pewarna) menggunakan
pewarna biru tripan. Uji sitotoksisitas juga diperlukan untuk menentukan kisaran konsentrasi untuk pengujian in vitro lebih lanjut dan lebih rinci guna memberikan informasi yang berarti tentang parameter seperti
genotoksisitas, induksi mutasi atau kematian sel terprogram. Dengan menetapkan dosis di mana 50% sel terpengaruh, adalah mungkin untuk membandingkan respons kuantitatif senyawa tunggal dalam sistem yang berbeda atau beberapa senyawa dalam sistem individual (Eisenbrand dkk., 2002). Sitotoksisitas dinyatakan sebagai nilai konsentrasi penghambatan setengah maksimal (IC50) dari konsentrasi obat di mana 50% sel terbunuh.
Munculnya pengujian sitotoksisitas in vitro telah menyederhanakan proses ini secara signifikan dan sekarang dianggap sebagai aktivitas yang hampir wajib dimulai pada validasi target dan berlanjut hingga pengobatan.
Gbr. 1.Berbagai faktor yang mungkin berkontribusi terhadap variasi IC50nilai obat terapeutik pada lini sel tertentu. Analisis komponen varians menunjukkan bahwa ketidakseragaman dalam IC50Nilai-nilai tersebut terutama dikaitkan dengan obat terapeutik dan sifat garis sel. Faktor-faktor biologis seperti lingkungan mikro tumor, jumlah obat yang disebarkan, jenis pengujian yang dilakukan dan reagen yang digunakan, kepadatan penyemaian, variasi dalam sifat garis sel, waktu pemaparan obat, sensitivitas obat, aksi terapeutik obat, waktu penggandaan garis sel dan aliran keluar obat berkontribusi besar terhadap varians yang ditunjukkan.
modifikasi. Tidak seperti pengujian toksikologi berbasis hewan, ada definisi yang lebih jelas dan kesepakatan yang lebih besar tentang apa yang merupakan sitotoksisitas in vitro (Niles, Moravec, dan Riss, 2009).
Lini sel berkelanjutan seperti lini sel kanker manusia yang sudah mapan telah terbukti sangat berguna untuk studi sitotoksisitas in vitro. Pengujian sitotoksisitas obat menggunakan lini sel mungkin merupakan salah satu pendekatan eksperimental yang paling umum diikuti secara global. Pengujian sitotoksisitas in vitro tersebut dilakukan untuk penemuan obat baru, penggunaan kembali obat, untuk mendapatkan terapi kombinasi yang tepat, dan untuk mengembangkan sistem penghantaran obat yang lebih baik. Ada semakin banyak literatur yang menjelaskan studi sitotoksisitas in vitro dengan kata kunci pencarian "pengujian sitotoksisitas" dan "uji sitotoksik" yang menyediakan 87.773 dan 163.314 dalam basis data PubMed Central pada tanggal 19 Mei 2021.
Mengekspresikan sitotoksisitas yang diinduksi obat secara in vitro sebagai IC50Nilai IC50 obat sangat populer dalam literatur ilmiah. Akan tetapi, menarik untuk melihat bahwa terdapat perbedaan dalam nilai IC50 yang dilaporkan oleh beberapa penelitian yang telah menggunakan obat umum dan lini sel umum untuk studi sitotoksisitas tersebut. Diharapkan bahwa cara kerja obat bersifat universal pada sistem pengujian apa pun dan karenanya, IC50 juga diharapkan50nilai obat pada lini sel tertentu harus seragam secara global. Sekilas literatur memberikan IC yang berbeda50nilai-nilai yang diperoleh dari berbagai penelitian yang dilakukan dengan menggunakan obat yang sama pada lini sel tertentu. Misalnya, IC50nilai obat 5-flurouracil dilaporkan dari dua penelitian sebesar 2,8±0,95 μM dan 3,1±0,9 μM meskipun kedua penelitian menggunakan 3Bahasa Indonesia:102
sel/baik dan obat tersebut terpapar selama 24 jam pada kedua penelitian yang dilakukan pada garis sel SNU-C4 (Human colorectal adenocarcinoma) (disajikan dalamTabel 1). Variasi serupa dapat diamati pada hampir semua jenis agen kemoterapi yang diuji IC-nya.50nilai-nilai. Variasi tersebut di berbagai penelitian membuat kita merenungkan keandalan data yang disajikan dan terlebih lagi, penerapan data tersebut untuk aplikasi perawatan kesehatan manusia. Faktanya, sebuah penelitian yang dilakukan oleh Kalliokoski et al., menunjukkan
penyimpangan signifikan dalam IC50nilai ketika mereka melakukan
analisis statistik data yang tersedia di ChEMBL IC
50basis data (
Kalliokoski, Kramer, Vulpetti, & Gedeck, 2013).Adalah logis jika IC50Nilai obat tertentu untuk lini sel tertentu akan sama terlepas dari di mana atau oleh siapa penelitian tersebut dilakukan. Jadi, sementara kita merenungkan alasan di balik variabilitas tersebut, kita dapat menemukan beberapa faktor yang mungkin berkontribusi terhadap variasi di antara penelitian (Gbr. 1). Tinjauan ini bertujuan untuk menyajikan beberapa kemungkinan alasan yang menyebabkan ketidakseragaman sitotoksisitas yang disebabkan obat seperti yang dilaporkan oleh berbagai penelitian. Selain itu, pendekatan yang dapat mengurangi variabilitas tersebut di berbagai penelitian juga dibahas. Kami telah memilih penelitian yang dilakukan pada lima obat untuk analisis ini, yaitu 5-fluorouracil, bleomycin, cisplatin, doxorubicin, dan
methotrexate. Yang terpenting, kami telah mengubah berbagai unit pengukuran konsentrasi obat yang disajikan dalam berbagai penelitian yang disertakan di sini menjadi satu unit umum (μM) untuk memudahkan perbandingan hasil yang dianalisis. Naskah ini mencakup data yang diperoleh hanya dari publikasi yang diindeks dalam basis data PubMed Central.
2. Perbedaan nilai IC50 obat pada lini sel yang sama dari laporan yang berbeda
Cukup mudah untuk memahami mengapa IC50Nilai obat tertentu akan berbeda untuk lini sel yang berbeda. Namun, perbedaan IC50nilai obat tunggal yang digunakan pada lini sel yang sama dari laporan yang berbeda memerlukan pemikiran dan analisis. Idealnya, IC50Nilai obat pada lini sel tertentu tidak boleh bervariasi secara signifikan berdasarkan jenis pengujian yang digunakan untuk menentukan nilai IC50 tersebut. Variasi kecil dapat diterima karena sensitivitas pengujian yang berbeda bervariasi yang menyebabkan variasi IC50 yang bergantung pada pengujian tersebut.50nilai-nilai. IC50data untuk lima obat 5- fluorouracil, bleomycin, cisplatin, doxorubicin dan methotrexate untuk garis sel yang sama dari laporan yang berbeda dan untuk garis sel yang berbeda disajikan dalamTabel 1 – 5Analisis statistik tentang pengaruh variabel seperti kepadatan penyemaian dan paparan obat
Tabel 2
IC50nilai obat Bleomycin dalam berbagai lini sel.
Garis sel IC50Jumlah halaman (μM)
17.47±2.4
Desain percobaan Referensi
Dia dan rekan-rekannya (2016) Nomor telepon A549
(Karsinoma paru-paru manusia)
• 48 jam
• 2Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Uji pewarna resazurin
• 24 jam
• 0.16Bahasa Indonesia:106sel/sumur
• Uji Pengecualian Pewarna Biru Trypan
• 48 jam
• 1Bahasa Indonesia:105sel/sumur
• Uji formazan dengan CCK-8
• 24 jam
• 2Bahasa Indonesia:104/ml ke dalam cawan 2 cm
• Uji pembentukan koloni agarosa lunak
• 24 jam
• 2Bahasa Indonesia:104/ml ke dalam cawan 2 cm
• Uji pembentukan koloni agarosa lunak
• 48 jam
• 2Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Uji pewarna resazurin
• 72 jam
• 3Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• 2Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Uji pewarna resazurin
• 72 jam
• 3Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 3Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• 2Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Uji pewarna resazurin
• 24 jam
• 2Bahasa Indonesia:104/ml ke dalam cawan 2 cm
• Uji pembentukan koloni agarosa lunak
70.6 Wu, Gao, dan Yuan (2016)
41.97±5.75 Lee dan kawan-kawan (2010)
CHP 100
(Neuroblastoma manusia)
0,0034 pukul 0,0034 Hill, Whelan, dan Hosking (1988)
Bab 212
(Neuroblastoma manusia)
0,0106 Bukit dan kawan-kawan (1988)
H1299
(Kanker paru-paru manusia)
233.4±5.2 Dia dan rekan-rekannya (2016)
HaCaT
(Sel keratinosit manusia yang diabadikan)
13.1 Chen, Chen, dan Dia (2012)
HCT116
(Kanker usus besar manusia)
13.35±1.7 Dia dan rekan-rekannya (2016)
HeLa
(Kanker serviks manusia)
48.2 Chen dan kawan-kawan (2012)
2.98 Ujhelyi dan kawan-kawan (2015)
HL-60
(Leukemia pada manusia)
65.8 Chen dan kawan-kawan (2012)
HT 29
(Kanker usus besar manusia)
2±0.2 Dia dan rekan-rekannya (2016)
Bahasa Indonesia: LAN-1
(Neuroblastoma manusia)
0,0155 Bukit dan kawan-kawan (1988)
MTT = 3-(4,5-dimetiltiazol-2il)-2,5-difenil tetrazolium bromida.
IC50Nilai yang diberikan merupakan konsentrasi penghambatan obat bleomycin yang menghambat potensi proliferasi dari 10 lini sel yang dipertimbangkan untuk penelitian sebesar 50%. Lini sel kanker yang diobati dengan berbagai konsentrasi obat bleomycin diuji untuk viabilitas sel menggunakan berbagai uji seperti MTT, uji pembentukan koloni agarosa lunak, pewarna resazurin, dll. setelah periode inkubasi yang ditentukan, biasanya 12–72 jam dan IC50diukur. IC50nilai untuk semua 10 garis sel yang berbeda yang diobati dengan bleomycin diambil dari literatur yang ada. IC50nilai obat Bleomycin sangat rendah untuk beberapa cell line yaitu CHP 212, LAN-1 dan CHP 100 yang memiliki nilai terendah 0,0034 μM dan tinggi untuk cell line seperti HL-60 dan H1299 yang memiliki nilai tertinggi 233,4±5,2 μM. Perbedaan ini disebabkan oleh banyak alasan seperti waktu paparan obat, potensi proliferasi garis sel, kepadatan penyemaian, dan jenis pengujian yang digunakan. Kita juga dapat mengamati perbedaan dalam IC50nilai yang diperoleh menggunakan uji yang berbeda dalam lini sel yang sama seperti pada A549 dan HeLa. Pada HeLa, perbedaannya disebabkan oleh kepadatan penyemaian karena durasi paparan obat adalah 72 jam dan uji yang dilakukan adalah uji MTT pada kedua penelitian tersebut. Pada A549, desain eksperimen berbeda pada ketiga penelitian yang menyebabkan perbedaan nilai sitotoksisitas obat.
durasi pada IC yang dihasilkan50nilai-nilai dalam literatur yang diterbitkan disajikan dalamGbr. 2 – 5.
Dapat diamati bahwa IC50Nilai-nilai berbeda bahkan ketika obat tertentu digunakan pada garis sel tertentu dari laporan yang berbeda meskipun jenis pengujian dan kepadatan penyemaiannya sama. Selain itu, IC50
Nilai-nilai tersebut sangat berbeda dalam beberapa laporan tergantung pada jenis pengujian yang digunakan untuk menentukan sitotoksisitas. Kepadatan pembenihan sel, durasi paparan obat, dan jenis pengujian yang digunakan untuk menentukan IC50Nilai IC bervariasi di antara berbagai penelitian. Penelitian tentang sitotoksisitas yang disebabkan oleh cisplatin tampaknya memiliki perbedaan utama. Berbagai IC50nilai telah dilaporkan untuk IC50nilai cisplatin untuk garis sel A549, MCF-7, U251 dan SH-SY5Y di antara penelitian yang berbeda ( Tabel 3). Cisplatin diikuti oleh 5-flurouracil dengan laporan yang luas mengenai IC- nya50nilai untuk garis sel tertentu. Faktanya, beberapa penelitian menggunakan 5- fluorouracil pada garis sel HT-29, SW620, DLD1, HCT116, SNU-C4, MKN45, SGC7901 menunjukkan perbedaan yang signifikan. IC50Nilai metotreksat menunjukkan perbedaan yang cukup besar di antara berbagai penelitian yang dilakukan pada lini sel A549 dan MCF-7. Di antara berbagai lini sel yang telah digunakan untuk menguji efek obat yang diinduksi
sitotoksisitas, HT-29, SW620, DLD1, HCT116, SNU-C4, MKN45, SGC7901 sebagian besar digunakan untuk penelitian dengan 5-fluorouracil. A549 tampaknya merupakan lini sel yang lebih disukai untuk menguji sitotoksisitas yang diinduksi bleomycin sementara sitotoksisitas yang diinduksi cisplatin sebagian besar dilaporkan pada lini sel A549, MCF-7, U251 dan SH-SY5Y. MCF-7 digunakan oleh beberapa penelitian menggunakan doxorubicin sementara MCF-7 dan A549 muncul sebagai lini sel dengan jumlah laporan yang lebih banyak tentang sitotoksisitas yang diinduksi methotrexate.
3. Metodologi yang digunakan untuk analisis statistik dan kesimpulan yang diperoleh
3.1. Metode korelasi regresi
Variasi IC50Nilai obat yang diamati karena pendekatan yang berbeda atau bahan yang unik dapat diharapkan dalam bidang penelitian farmasi, tetapi di sini, kita melihat perbedaan yang signifikan dalam kepadatan penyemaian untuk sel yang sama yang digunakan dalam percobaan tersebut (seperti yang ditunjukkan dalam semua tabel).
Oleh karena itu, grafik yang ditunjukkan pada panel gambar 2B, 3B dan 5B
Tabel 3
IC50nilai obat Cisplatin dalam berbagai lini sel.
Tabel 3(lanjutan)
Garis sel IC50
(μM) Eksperimental desain
Referensi
Garis sel IC50
(μM) Eksperimental desain
Referensi
8.67±
3.47 • 1 jam
• ukuran 1x106sel/sumur
• Uji pengecualian pewarna biru tripan
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24, 48, 72 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian WST-1
• 24 jam
• ukuran 3x105sel/ml
• Sitometri aliran
• 48 jam
• 1.5Bahasa Indonesia:104 sel/ml
• Pengujian SRB
• 72 jam
• ukuran 2x103sel /sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• ukuran 5x103sel /sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• ukuran 5x105sel/sumur
• Uji viabilitas sel biru Alamar
• 24 jam
• Ukuran 10-40x103sel / sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• ukuran 12x103sel/sumur
• Pengujian MTT
Zaffaroni dan kawan-kawan (2001) Nomor telepon A549
(Paru-paru manusia adenokarsinoma)
30±
5.0 • 48 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTS
• 72 jam
• 5Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• CCK-8
• 48 jam
• ukuran 1x103sel/sumur
• CCK-8
• 24, 48, 72 jam
• ukuran 1x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 96 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian SRB
• 24 jam
• 5Bahasa Indonesia:104sel/ml
• Uji pengecualian pewarna biru tripan, pewarna resazurin metode
• 72 jam
• ukuran 9x103sel/sumur
• Metilen biru kolorimetri mikroassay
• 48 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTS
• 96 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/ml
• Pengujian MTT
• 16–20 jam
• 5Bahasa Indonesia:104sel/ml
• Pengujian MTT
• 24 jam
• 7,5x103sel/sumur
• Pewarna resazurin metode
• 72 jam
• ukuran 9x103sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• 7,5x103sel/sumur
• Pewarna resazurin metode
• 48 jam
• 2Bahasa Indonesia:105sel/piringan
• Pengujian MTT
• 96 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 96 jam
• 3Bahasa Indonesia:104sel/ml
• Pengujian MTT
• 48 jam
• 5Bahasa Indonesia:104sel/ml
• Pengujian SRB
Baharuddin dkk.
(tahun 2016)
Tanggal 8.09±
4.63 Kanintronkul dkk.
(tahun 2011)
SH-SY5Y (Manusia neuroblastoma)
1.20 Gao dan Wang (2019)
58.7 Wang dkk. (2021) 18.6 Gao dan Wang (2019)
72 Ye dan kawan-kawan (2017) 50±5 Francisco dan kawan-kawan (2007)
154.4, 35.26, 15.78 3.95
Zhang dan kawan-kawan (2015) 20 Matahari dan kawan-kawan (2013)
Gumbarewicz dan kawan-kawan.
(tahun 2016)
SK-N-SH (Manusia neuroblastoma)
33.9 Gao dan Wang (2019)
5.75 Pelczynska dan kawan-kawan.
(tahun 2005)
4.28, 2.13, 0,58 26.67
Holzhauser dan kawan-kawan.
(2021) BMG1
(Manusia (glioblastoma)
566;
550 Ravi, Ramesh, dan
Pattabhi (2017)
Liu dkk., 2016
U251 (Manusia (glioblastoma)
9.48±
1.7
Beltran dan kawan-kawan (2007)
DO13
(Indung telur manusia adenokarsinoma)
30.41
±Tanggal 15.22
Garner, Hubbold, dan
Chakraborti (2002) 3.73 Cui dan kawan-kawan (2012)
3.06 Furutachi dan kawan-kawan (2019)
H2170
(Paru-paru manusia
sel skuamosa karsinoma)
7±0.8 Baharuddin dkk.
(tahun 2016)
19.76 Ahmad,
Bandopadhyay, Coyle, dan Grabowska
(tahun 2018)
Rubino, Bach, Schober, Lambert, dan Mongin (2018)
1.67 Gumbarewicz dan kawan-kawan.
(tahun 2016)
8 Sisi Putih, Chen,
Desmond, Abdulkadir, dan Johanning (2004)
Larsson dan kawan-kawan (2020)
30
HCC38
(Payudara manusia karsinoma)
6.4 11.5±
3.3
Savić dan kawan-kawan (2014)
2.6 Gohr, Hamacher,
Engelke, dan Kassack
(tahun 2017)
Larsson dan kawan-kawan (2020)
3.08±
0.20 Baglo, Sorrin, Liang,
dan Huang (2020) MCF-7
(Payudara manusia karsinoma)
52 MTT = 3-(4,5-dimetiltiazol-2il)-2,5-difenil tetrazolium bromida; MTS = 3- (4,5-
dimetiltiazol-2il)-5-(3-karboksimetoksifenil)-2-(4-sulfofenil)-2Htetrazolium;
SRB=Sulforhodamin B; CCK-8 = Kit Penghitungan Sel.
IC50Nilai yang diberikan merupakan konsentrasi penghambatan obat Cisplatin yang menghambat potensi proliferasi dari 10 lini sel yang dipertimbangkan untuk penelitian sebesar 50%. Lini sel kanker yang diobati dengan berbagai konsentrasi obat Cisplatin diuji viabilitas selnya menggunakan berbagai uji seperti MTT, MTS, SRB, dll. setelah periode inkubasi yang ditentukan, biasanya 12–72 jam dan IC50.50diukur. IC50nilai untuk semua 10 lini sel yang diobati dengan Cisplatin diambil dari literatur yang ada. Ini berisi berbagai IC50nilai yang dilaporkan oleh kelompok yang berbeda untuk lini sel yang diuji pada platform yang sama dengan obat yang sama. Ada variasi yang signifikan dalam IC50
nilai obat dalam garis sel yang sama dan antara garis sel yang berbeda. IC50nilai obat sangat rendah pada garis sel MCF-7 dengan IC50nilai 0,1 μM dan sangat tinggi di garis sel BMG1 dengan IC50nilai 566 μM. Perbedaan IC50Nilai-nilai dalam lini sel yang berbeda dari obat yang sama mungkin disebabkan oleh jenis lini sel, jenis pengujian/teknik, kepadatan penyemaian, durasi paparan obat, konsentrasi obat, dan potensi proliferasi lini sel. IC50
Nilai obat dalam lini sel yang sama juga bervariasi secara drastis. Lini sel U251 menunjukkan 7 IC yang berbeda50nilai dari 7 penelitian yang berbeda. Perbedaan IC mereka50Nilai berkisar antara 3,06 hingga 30 μM. Variasi yang diamati mungkin disebabkan oleh perbedaan pengujian yang digunakan, perbedaan kepadatan penyemaian, dan perbedaan durasi paparan obat.
11.91 Leon-Galicia dan kawan-kawan.
(tahun 2018)
0.1 Stein, Walther, Lemm,
Naundorf, dan Fichtner (1997) Wawruszak dkk.
(tahun 2015)
8.32
25.8±
3.7 Beltran, Damian-Zea,
Hernandez-Ortega, Nieto-Camacho, dan Rami (2007) Celik, Cankara, dan Gunadin (2020)
7.69 • 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1,5x103sel/sumur
• Metilen biru kolorimetri mikroassay
Bahasa Indonesia: OAW42
(Indung telur manusia karsinoma)
1.56±
0.82
Garner dan kawan-kawan (2002)
Tabel 4
IC50nilai obat doksorubisin dalam berbagai lini sel.
Garis sel IC50Jumlah halaman (μM)
0.7
Desain percobaan Referensi
Wang, Wu, Shen, Wei, dan Jiang (2017)
Nomor telepon A549
(Karsinoma paru-paru manusia)
• 72 jam
• 5Bahasa Indonesia:104sel /sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 3Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Uji pewarna resazurin
• 72 jam
• ukuran 1x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 72 jam
• 4.5Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Uji protein sel total- Asam Bicinchoninic-BCA
• 72 jam
• ukuran 1x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 24 jam
• 4Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• CCK-8
• 24 jam
• 8Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Analisis Sel RTCA Real Time
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Uji Pengecualian Merah Netral
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Uji Pengecualian Merah Netral
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:103–5Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• CCK-8
• 48 jam
• 40Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 72 jam
• 5Bahasa Indonesia:103sel/sumur
• Uji pewarna resazurin
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
DU145
(Karsinoma Prostat Manusia) 0.343 Tsakalozou, Eckman, dan Bae (2012)
HuH-7
(Hepatoma manusia)
0.5±0,03 Al-Abd, Al-Abbasi, Asaad, dan Abdel-Naim (2013)
HepG2
(Kanker hati manusia)
1.1 Pascale, Bedouet, Baylatry, Namur, dan Laurent (2015)
0.42±0,09 Al-Abd dan kawan-kawan (2013)
HeLa
(Kanker serviks manusia)
0.634 Cai dan kawan-kawan (2019)
0.627 Cai dan kawan-kawan (2019)
MDA MB 239
(Kanker payudara reseptor estrogen negatif manusia)
0.208 Radwan dkk. (2016)
0.203 Radwan dkk. (2016)
MCF7
(Adenokarsinoma payudara manusia)
0,374 tahun Radwan dkk. (2016)
0.218 Radwan dkk. (2016)
0,0897 tahun Calcagno dan kawan-kawan (2008)
62 Al-harthy dkk. (2019)
PC3
(Sel kanker prostat metastatik)
0.908 Tsakalozou dan kawan-kawan (2012)
0,59±0,02 Mielczarek-Puta, Struga, dan Roszkowski (2019)
Bahasa Indonesia: SW480
(Kanker usus besar primer pada manusia)
0.29±0,08 Mielczarek-Puta dkk. (2019)
Bahasa Indonesia: SW620
(Kanker usus besar metastasis manusia)
0.31±0,08 Mielczarek-Puta dkk. (2019)
MTT = 3-(4,5-dimetiltiazol-2il)-2,5-difenil tetrazolium bromida; SRB=Sulforhodamin B; CCK-8 = Kit Penghitungan Sel.
IC50Nilai yang diberikan merupakan konsentrasi penghambatan obat doxorubicin yang menghambat potensi proliferasi dari 10 lini sel yang dipertimbangkan untuk penelitian sebesar 50%. Lini sel kanker yang diobati dengan berbagai konsentrasi obat doxorubicin diuji untuk viabilitas sel menggunakan berbagai uji seperti MTT, SRB, Total Cell protein assay-BCA, Neutral Red exclusion Assay, Soft agarose colony forming assay, resazurin dye, dll. setelah periode inkubasi yang ditentukan, biasanya 12–72 jam dan IC50.50diukur. IC50Nilai IC untuk semua 10 lini sel yang diobati dengan doxorubicin diambil dari literatur yang ada.50Nilai Doxorubicin bervariasi antara garis sel yang berbeda dan nilai tertinggi diamati sebesar 62 μM dan yang lainnya rendah dalam kisaran 0,08 μM hingga 1,1 μM. Nilai tertinggi diamati pada garis sel MCF-7 dengan kepadatan penyemaian tertinggi sebesar 40Bahasa Indonesia:103
sel/baik. Untuk garis sel tertentu seperti pada HeLa dan MDA-MB 239, meskipun menggunakan uji yang berbeda dalam garis sel yang sama tidak ada banyak perbedaan dalam IC50
Perlu dicatat bahwa pada lini sel MDA-MB 239, desain percobaan seperti durasi paparan obat dan kepadatan penyemaian sama dan hanya pengujiannya saja yang berbeda.
menunjukkan variasi signifikan yang diamati pada nilai-nilai (kepadatan penyemaian sehubungan dengan IC50Kami ingin menunjukkan bahwa waktu inkubasi (tabel data yang disajikan dalam setiap grafik) adalah sama untuk nilai-nilai tersebut dan itulah sebabnya kami bertujuan untuk menghitung kemungkinan korelasi hanya antara kepadatan penyemaian dan IC50Sekarang, untuk menemukan apakah ada korelasi antara perubahan kepadatan penyemaian terhadap perubahan IC50nilai, koefisien korelasi ideal dihitung menggunakan fungsi 'Korelasi' di alat Analisis Data di excel. Mengetahui nilai korelasi, kami ingin mengkonfirmasi signifikansi kedua kelompok sampel ini (Kepadatan penyemaian dan IC50nilai-nilai).
Oleh karena itu kami melakukanT-fungsi uji di excel yang memberikan t dan Pnilai untuk masing-masing kelompok sampel. Uji ini berfungsi pada korelasi Pearson dan merupakan uji dua sisi, yang ideal untuk penyelidikan kami. Dengan menerima data ini, kami memperkuat poin-poin utama naskah kami yang menyatakan bahwa "mengidentifikasi dan mengoreksi sumber variabilitas dalam respons obat sangatlah penting. Keakuratan dan keandalan metode penyaringan harus ditingkatkan dan cara pengujian in vitro yang seragam, terutama untuk penelitian yang melibatkan sitotoksisitas yang diinduksi obat harus diterapkan."
Panel gambar 4B adalah tempat kita membandingkan tiga kelompok nilai yang berbeda
Tabel 5
IC50nilai obat Methotrexate dalam berbagai lini sel.
Garis sel IC50Jumlah halaman (μM)
100
Desain percobaan Referensi
Sigu dan kawan-kawan (2020) Nomor telepon A549
(Karsinoma paru non-sel kecil manusia)
• 48 jam
• ukuran 4x104sel/sumur
• Sitometri aliran
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian SRB
• 72 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Uji penghambatan pertumbuhan
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/ml
• Pengujian MTT
• 48 jam
• 1Bahasa Indonesia:104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 2,5x103sel/ml
• Pengujian SRB
• 90 menit
• ukuran 2x104sel/ml
• Uji bioluminesensi ATP
• 12, 24, 48 jam
• ukuran 4x104sel
• Sitometri aliran
• 48 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 72 jam
• 2,5x103sel/ml
• Pengujian SRB
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:105sel/ml
• Pengujian XTT
• 24 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• CCK-8
• 72 jam
• 2Bahasa Indonesia:105sel/sumur
• Uji coba biru tripan
• 24 jam
• 1Bahasa Indonesia:105sel/ml
• Pengujian XTT
• 24 jam
• ukuran 1x106sel/ml
• Uji coba biru tripan
• 48 jam
• ukuran 2x105sel/ml
• Pengujian MTT
• 96 jam
• ukuran 1x104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 24 jam
• ukuran 1x104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 48 jam
• ukuran 5x103sel/sumur
• Pengujian SRB
• 24 jam
• ukuran 1x104sel/ml
• Pengujian MTT
• 72 jam
• 2,5x103sel/ml
• Pengujian SRB
• 68 jam
• Ukuran 1–4x105sel/sumur
• Uji viabilitas sel biru Alamar
• 24 jam
• ukuran 1x104sel/sumur
• Pengujian MTT
• 68 jam
• Ukuran 1–4x105sel/sumur
60.25±9,14 mikrometer persegi Jin dan kawan-kawan (2020)
0,033 Rosowsky dan kawan-kawan (1998)
0,078 tahun Aso, Hitaka, Yukishige, Ootsu, dan Akimoto (1995)
26.93 Joshi, Gupta, Singh, Sharma, dan Singh (2020)
7.99±0,98 Li dan kawan-kawan (2009)
0,038 Yoon dan kawan-kawan (2010)
AN3
(Adenokarsinoma endometrium manusia)
0.27 Nguyen dan kawan-kawan (1992)
HCT-116
(Karsinoma usus besar manusia)
2.3±0,2, 0,37±0,04, 0,15±0,02 Sigu dan kawan-kawan (2020)
0,03 Rosowsky dan kawan-kawan (1998)
0,0136 Yoon dan kawan-kawan (2010)
Pondok78
(Limfoma sel T manusia)
0,0047 tahun Youns dan kawan-kawan (2010)
0,00385 Wang dan Xiong (2020)
0,06067 tahun Tolomeo dan kawan-kawan (1998)
Jurkat
(Leukemia sel T manusia)
0,0115 Youns dan kawan-kawan (2010)
25.25±2 74.37±2
Herman, Zurgil, dan Jerman (2005)
50.01 Hsu dan kawan-kawan (2001)
MCF-7
(Karsinoma payudara manusia)
0,0049 pukul 0,0049 Stein dan kawan-kawan (1997)
1.2 Celik dkk. (2020)
0,036 hari Rosowsky dan kawan-kawan (1998)
49.79 Joshi dan kawan-kawan (2020)
114.31±5.3 Yoon dan kawan-kawan (2010)
SCMCL2
(Leukemia limfoblastik manusia)
0,017 tahun Tamai dan kawan-kawan (2020)
SH-SY5Y
(Neuroblastoma manusia)
0.8 Celik dkk. (2020)
SK9
(Leukemia limfoblastik sel B manusia)
0.132 Tamai dan kawan-kawan (2020)
(dilanjutkan pada halaman berikutnya)
Tabel 5(lanjutan)
Garis sel IC50Jumlah halaman (μM) Desain percobaan Referensi
• Uji viabilitas sel biru Alamar
• 90 menit
• ukuran 2x104sel/ml
• Uji bioluminesensi ATP SKUT1B
(Leiomyosarcoma uterus manusia)
0,07 Nguyen dan kawan-kawan (1992)
MTT = 3-(4,5-dimetiltiazol-2il)-2,5-difenil tetrazolium bromida; SRB=Sulforhodamin B; CCK 8 = Kit penghitungan sel; XTT = 2,3-bis2-metoksi-4-nitro-5-sulfofenil-5- (fenilamino)karbonl-2H-tetrazolium hidroksida.
IC50Nilai yang diberikan merupakan konsentrasi penghambatan obat methotrexate yang menghambat potensi proliferasi dari 10 lini sel yang dipertimbangkan untuk penelitian sebesar 50%. Lini sel kanker yang diobati dengan berbagai konsentrasi obat methotrexate diuji viabilitas selnya menggunakan berbagai uji seperti MTT, CCK-8, SRB, dll. setelah periode inkubasi yang ditentukan, biasanya 12–72 jam dan IC50.50diukur. IC50nilai untuk semua 10 lini sel yang diobati dengan metotreksat diambil dari literatur yang ada. Ini berisi berbagai IC50nilai yang dilaporkan oleh kelompok yang berbeda untuk lini sel yang diuji pada platform yang sama dengan obat yang sama. Ada variasi yang signifikan dalam IC50nilai obat dalam garis sel yang sama dan antara garis sel yang berbeda. IC50nilai obat sangat rendah pada garis sel HuT-78 dengan IC50
nilai 0,0038 μM dan sangat tinggi pada garis sel MCF-7 dengan IC50nilai 114,31 μM. Perbedaan IC50Nilai-nilai dalam lini sel yang berbeda dari obat yang sama mungkin disebabkan oleh jenis lini sel, jenis pengujian/teknik, kepadatan penyemaian, durasi paparan obat, konsentrasi obat, dan potensi proliferasi lini sel. IC50Nilai obat dalam lini sel yang sama juga bervariasi secara drastis. Lini sel A549 menunjukkan 7 IC yang berbeda50nilai dari 7 penelitian yang berbeda. Perbedaan IC50Nilai berkisar dari 0,033 hingga 100 μM. Variasi yang diamati mungkin disebabkan oleh perbedaan pengujian yang digunakan, perbedaan kepadatan penyemaian, dan perbedaan durasi paparan obat.
Gbr. 2.Analisis statistik hasil yang diperoleh dari berbagai laporan tentang IC50 nilai dalam garis sel DLD1 untuk obat 5-FU menggunakan uji MTT di mana paparan obat adalah 24 untuk semua penelitian
menunjukkan hasil yang sangat berbeda.
Panel 2A.IC yang berbeda50Nilai obat 5-FU untuk sel DLD1 ditunjukkan dengan nilai rata- rata 201,9, deviasi standar 40,7 dan varians 1660,6 untuk data yang dianalisis.Panel 2B.
Mengkorelasikan perbedaan IC50Nilai kepadatan penyemaian dengan analisis dua sampel dilakukan. Koefisien korelasi adalah 0,7, yang merupakan korelasi positif dan kuat dan kedua variabel bergerak ke arah yang sama.Pnilai itu<0,05 menunjukkan perbedaan varians kedua parameter tersebut signifikan secara statistik.
Gbr. 3.Analisis statistik hasil yang diperoleh dari berbagai laporan tentang IC50 Nilai dalam lini sel SGC7901 untuk obat 5-FU menggunakan uji MTT di mana paparan obat adalah 72 untuk semua penelitian menunjukkan hasil yang sangat berbeda. Variabel di antara laporan yang digunakan untuk analisis adalah kepadatan penyemaian.Panel 3A.Rata-ratanya adalah 9,4 dan simpangan bakunya adalah 4,3 sedangkan variansnya adalah 19,2. SD minimum dan SD maksimum masing-masing adalah 5,0 dan 13,8. Panel 3B.Mengkorelasikan perbedaan IC50
Nilai-nilai terhadap kepadatan penyemaian dilakukan dengan menggunakan metode analisis dua sampel. Koefisien korelasi adalah -1 yang menunjukkan korelasi yang kuat antara kelompok. Nilai p adalah<0,05, yang menunjukkan perbedaan varians kedua parameter tersebut signifikan secara statistik.
(waktu, IC50nilai dan kepadatan penyemaian). Di sinilah kita ingin mengetahui apakah perubahan dalam satu kelompok sampel mengakomodasi atau berdampak pada kelompok sampel lain juga. Uji ANOVA adalah uji yang ideal untuk mengetahui apakah tiga kelompok atau lebih berbeda secara statistik satu sama lain. Itulah sebabnya kami menghitung uji ANOVA hanya untuk 4B sedangkan panel gambar lainnya (2B, 3B, 5B) memerlukan perbedaan statistik antara kedua kelompok.
dan hipotetis berarti dengan kesalahan standar rata-rata.Pnilai dihitung dari rasio t dan jumlah derajat kebebasan (yang sama dengan ukuran sampel dikurangi 1).
4. Faktor-faktor yang mungkin mempengaruhi IC50perbedaan nilai untuk suatu obat
Faktor-faktor yang mungkin berkontribusi terhadap perbedaan IC50 Nilai obat tertentu pada lini sel tertentu berdasarkan laporan atau penelitian yang berbeda merupakan masalah yang perlu diperhatikan. Selain itu,
ketidakseragaman beberapa parameter seperti kepadatan penyemaian sel, jumlah sel tempat pengujian dilakukan, satuan yang menyatakan konsentrasi obat, durasi paparan obat, dan jenis pengujian yang dilakukan dapat mempersulit untuk sampai pada kesimpulan yang bermanfaat. Beberapa faktor yang dapat menyebabkan ketidakseragaman dalam IC yang diinduksi obat50Nilai-nilai dapat dikelompokkan sebagai (i) biologis (melekat pada sel yang diuji), (ii) faktor non- biologis seperti jenis reagen kultur dan sumbernya yang digunakan untuk penelitian dan akhirnya (iii) faktor manusia.
3.2. Rubrik regresi yang digunakan
Naskah ini berfokus pada variasi signifikan dalam IC50nilai obat dalam percobaan in vitro berbasis lini sel. Grafik yang ditunjukkan pada panel gambar 2A, 3A, 4A dan 5A menggambarkan variasi signifikan dalam IC50 nilai-nilai yang diamati dalam percobaan masing-masing. Karena ini adalah satu kelompok nilai, kami menghitung rata-rata dan varians untuk nilai-nilai ini dan kemudian menggunakan satu sampelT-uji menggunakanPrisma 8server di GraphPad. Prism menghitung rasio t dengan membagi perbedaan antara aktual
Gbr. 4.Analisis statistik hasil yang diperoleh dari berbagai laporan tentang IC50nilai dalam garis sel HCT116 untuk obat 5-FU menggunakan uji MTT di mana paparan obat adalah 24, 48 dan 72 jam dan dengan kepadatan penyemaian yang berbeda dilakukan. Panel 4A.Rata-ratanya adalah 32,9 dan simpangan baku datanya adalah 30,1 sedangkan variansnya adalah 908,7. SD minimum dan SD maksimumnya masing-masing adalah 2,8 dan 63,1.
Panel 4B.Terdapat korelasi negatif antara IC50nilai dengan waktu inkubasi (koefisien = − 0,5) dan kepadatan penyemaian (koefisien = − 0,9). Korelasi positif ada antara kepadatan penyemaian dan waktu inkubasi (koefisien = 0,8). Analisis ANOVA satu arah untuk ketiga kelompok menunjukkan nilai p<0,05 menunjukkan adanya perbedaan signifikan antara varians ketiga parameter.
yang berputar di sekitar perbedaan antar-laboratorium dan antar- individu.
Faktor biologis yang dapat dianggap sebagai kontributor untuk jenis hasil yang diperoleh dari percobaan in vitro sebagian besar berkaitan dengan sel yang diuji. Jumlah lintasan, fase kultur sel (lag, log, plateau, dan decline) dan cara terpapar obat, metode pemanenan sel (misalnya tripsinisasi versus pemanenan mekanis) dapat menjadi faktor yang sangat penting yang dapat memengaruhi hasil studi. Aspek desain eksperimen yang berkaitan dengan apakah studi dilakukan pada set rangkap tiga atau jumlah pengulangan/set eksperimen lain yang relevan secara statistik juga akan sangat memengaruhi hasil yang diperoleh. Jenis pengujian dan kemungkinan perbedaan dalam variasi antar-batch dan merek dari bahan habis pakai atau reagen yang digunakan untuk percobaan in vitro juga dapat memengaruhi hasil studi. Demikian pula, jenis pengujian yang dilakukan dan analisis statistik data yang dihasilkan dapat memengaruhi hasil akhir yang dilaporkan dari percobaan in vitro.
5. Kesimpulan
Pengujian obat secara in vitro merupakan aspek penting dalam penemuan obat dan juga untuk aplikasi penggunaan ulang obat. Penentuan IC50Nilai obat yang diperoleh dari percobaan in vitro berbasis garis sel penting untuk berbagai aplikasi dan juga merupakan jenis pendekatan studi eksperimental yang umum digunakan secara global. Namun, sejumlah besar variasi yang ada di seluruh penelitian yang melaporkan IC50Nilai obat merupakan perhatian utama. Variasi antara metode dan bahan yang digunakan diharapkan terjadi selama penyelidikan ilmiah. Namun, peningkatan akurasi dan keandalan metode penyaringan yang diterapkan untuk penyaringan luas senyawa antikanker potensial merupakan target penting bagi semua perusahaan farmasi besar, serta pelaku usaha kecil dalam industri penemuan dan pengembangan obat (Damiani, Solorio, Doyle, & Wallace, 2019).
Merupakan tantangan untuk mengembangkan uji kepekaan obat yang kuat yang menghasilkan hasil yang konsisten dalam satu laboratorium dan/atau di beberapa laboratorium karena studi penyaringan obat yang dirancang serupa sebelumnya menunjukkan hasil yang bervariasi (Haibe-Kains dkk., 2013Bahasa Indonesia:Niepel dkk., 2019).
Gbr. 5.Analisis statistik hasil yang diperoleh dari berbagai laporan tentang IC50nilai dalam garis sel SH-SY5Y untuk obat cisplatin menggunakan uji MTT di mana paparan obat dilakukan untuk durasi yang seragam, tetapi dengan kepadatan penyemaian yang berbeda.Panel 5A.Rata-rata adalah 24,9 dan simpangan baku untuk IC50data adalah 27,4 sedangkan variansnya adalah 753,6. SD minimum dan SD maksimum adalah
-2,5 dan 52,3 masing-masing.Panel 5B.Analisis dua sampel antara IC50nilai dan kepadatan penyemaian sel menunjukkan bahwa koefisien korelasi adalah 0,1 yang meskipun lemah, merupakan korelasi positif. Nilai p adalah<0,05 menunjukkan bahwa perbedaan kerapatan penyemaian mempunyai pengaruh terhadap IC50nilai yang diperoleh.
Beberapa penelitian baru-baru ini telah mencoba untuk mengatasi masalah ini dengan menjelaskan faktor-faktor biologis (misalnya perbedaan jenis sel, komposisi media, kepadatan penyemaian) dan faktor-faktor teknis (misalnya efek tepi, perbedaan dalam pengujian, konsentrasi obat dan waktu perawatan, metode penghitungan sel) yang berkontribusi terhadap reproduktifitas data (universalitas) (Hafner, Niepel, Chung, & Sorger, 2016Bahasa Indonesia:
Haibe-Kains dkk., 2013Bahasa Indonesia:Niepel dkk., 2019). Selain itu, beberapa penelitian telah mengusulkan strategi untuk mengidentifikasi dan mengoreksi sumber variabilitas dalam respons obat. Terlepas dari metode yang digunakan untuk menentukan respons seluler terhadap pengobatan obat atau apakah pekerjaan laboratorium otomatis atau manual digunakan, ketahanan uji merupakan suatu keharusan (Hatzis dkk., 2014Bahasa Indonesia:Haverty dkk., 2016Bahasa Indonesia:Iversen, Eastwood, Sittampalam, & Cox, 2006).
Untuk manfaat translasi, cara pengujian in vitro yang seragam, terutama untuk penelitian yang melibatkan sitotoksisitas yang diinduksi obat harus tersedia. Nomor lintasan dari garis sel tertentu yang digunakan untuk penelitian, unit pengukuran obat yang diuji, fase kultur sel saat sel terpapar obat yang diuji, dan obat
durasi paparan memerlukan pedoman atau rekomendasi yang seragam untuk memperoleh hasil yang bermanfaat. Selain itu, ukuran kultur (96 sumur, 24 sumur, 12 sumur, 6 sumur atau jenis pengaturan kultur lainnya), desain eksperimen (pengujian sampel rangkap tiga), jenis uji yang digunakan untuk penentuan sitotoksisitas dan analisis statistik dari hasil yang diperoleh merupakan faktor penting yang harus dipilih dengan cermat untuk memperoleh hasil yang diterima secara universal. Rekomendasi dan protokol operasi standar yang menentukan faktor-faktor ini dapat disediakan oleh lembaga pesaing untuk memastikan dan meningkatkan hasil aplikasi dari eksperimen terkait toksisitas in vitro.
Kontribusi penulis