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Zur Sensibilitätsbestimmung von Tumoren in vitro

Estimation of tumor sensitivity in vitro I. Comparative studies with the Jensen Sarcoma in vivo and in vitro after 1-hour-incubation

I. Vergleichende Untersuchungen am Jensen-Sarkom in vivo und bei 1 stündiger Inkubation in vitro

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Summary

In a first series of experiments concerning testing of the sensitivity of tumors in vitro, small pieces of fresh isolated Jensen-sarcoma were incubated with the following drugs: Actinomycin C, Rubidomycin, N-Mustard, Triaziquon, Amethopterin, 5-Fluorouracil, Colcemid, and Vinblastin. In order to study the nucleic acid metabolism, the incubation medium contained 3H-thymidine for DNA and 3H-cytidine or 3H-uridine for RNA. In parallel experiments the action of these drugs on tumor growth in vivo was studied.

The amount of radioactive material incorporated was evaluated by means of autoradiography and measured by the liquidscintillation technique. The results were expressed in per cent of controls without cytostatic agent. The effects observed corresponded well with the biochemical mode of action of each drug. The importance of a knowledge of the specific mode of action is discussed taking as example the increased incorporation of 3H-thymidine using Amethopterin and 5-Fluorouracil.

A comparison of the results of the experiments in vivo and in vitro shows a certain correlationship between depression of RNA synthesis in vitro and retardation of tumor growth by the same drug in vivo. Further investigations with tumors of different sensitivity are needed.

Zusammenfassung

In einer ersten Untersuchungsreihe zur Frage der Sensibilitätsbestimmung von Tumoren in vitro wurden isolierte Stückchen des Jensen-Sarkoms mit den folgenden cytostatischen Substanzen inkubiert: Actinomycin C, Rubidomycin, N-Lost, Triaziquon, Amethopterin, 5-Fluorouracil, Colcemid und Vinblastin. Dem Medium waren zum Studium des Nucleinsäurestoffwechsels 3H-Thymidin für DNA und 3H-Cytidin bzw. 3H-Uridin für RNA zugegeben. Parallel dazu wurde die Hemmwirkung der Substanzen auf den Tumor im Ganztierversuch geprüft.

Die in vitro eingebauten Aktivitätsmengen wurden autoradiographisch nachgewiesen, mit der Flüssigkeits-Szintillation gemessen und in Prozent der Kontrolle ohne Cytostatica-Zusatz errechnet. Dabei ergaben sich durchweg Effekte, die mit den biochemischen Wirkungen der Substanzen in Einklang stehen. Am Beispiel der Einbausteigerung für 3H-Thymidin durch Amethopterin und 5-Fluorouracil wird die Wichtigkeit der Kenntnis des spezifischen Wirkungsmechanismus erörtert.

Die Gegenüberstellung der Ergebnisse in vivo und in vitro ergibt einen gewissen Anhalt für eine Korrelation von RNS-Synthesehemmung in vitro und dem Ansprechen des Tumors auf die Substanz in vivo. Weitere Untersuchungen mit verschieden sensiblen Tumoren sind aber erforderlich.

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Literatur

  • Bertino, J. R., D. M. Donohue, B. Simmons, B. W. Gabrio, R. Sliber, and F. M. Huennekens: The “induction” of dihydrofolic reductase activity in leukocytes and erythrocytes of patients treated with amethopterin. J. clin. Invest. 42, 466–475 (1962).

    Google Scholar 

  • Bickis, I. J., I. W. D. Henderson, and J. H. Quastel: Biochemical studies of human cancers. II. In vitro estimation of individual tumor sensivity to anticancer agents. Cancer (Philad.) 19, 103–113 (1966).

    Google Scholar 

  • Bruchowsky, N., A. A. Owen, and J. E. Till: Effects of vinblastine on the proliferative capacity of L-cells and their progress through the division cycle. Cancer Res. 25, 1232–1237 (1965).

    Google Scholar 

  • Cline, M. J.: Prediction of in vivo cytotoxicity of chemotherapeutic agents by their effect on malignant leucocytes in vitro. Blood 30, 176–188 (1967).

    Google Scholar 

  • Cohen, S. S., J. G. Flaks, H. D. Barner, M. R. Loeb, and J. Lichtenstein: The mode of action of 5-fluorouracil and its derivatives. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 44, 1004–1012 (1958).

    Google Scholar 

  • Creasey, W. A., and M. E. Markiw: Biochemical effects of the vinca alkaloids. II. A comparison of the effect of colchicine, vinblastine and vincristine on the synthesis of ribonucleic acids in Ehrlich ascites carcinoma cells. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 87, 601–609 (1964).

    Google Scholar 

  • ——: Biochemical effects of the vinca alkaloids. III. The synthesis of ribonucleic acid and the incorporation of amino acids in Ehrlich ascites cells. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 103, 635–645 (1965).

    Google Scholar 

  • Danneberg, P. G., B. J. Montac, and C. Heidelberger: Studies on fluorinated pyrimidenes. IV. Effects on nucleic acid metabolism in vivo. Cancer Res. 18, 329–334 (1958).

    Google Scholar 

  • Fettig, O., u. W. Oehlert: Autoradiographische Untersuchungen der DNS- und Eiweiß-Neubildung im gynäkologischen Untersuchungsmaterial. Arch. Gynäk. 199, 649–662 (1964).

    Google Scholar 

  • Gale, G. R.: Selective inhibition of deoxyribonucleic acid synthesis by salicylhydroxamic acid. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 122, 1236–1240 (1966).

    Google Scholar 

  • Gentry, G. A., P. A. Morse, Jr., and V. A. Potter: Pyrimidine metabolism in tissue culture cells derived from rat hepatomas. III. Relationship of thymidine to the metabolism of other pyrimidine nucleosides in suspension cultures derived from the Novikoff hepatoma. Cancer Res. 25, 517–525 (1965).

    Google Scholar 

  • Heckmann, U.: Neue Möglichkeiten einer Resistenzprüfung menschlicher Carcinomgewebe gegen Cytostatika im In-vivo-Test. Dtsch. med. Wschr. 92, 932–935 (1967).

    Google Scholar 

  • Helpap, B., u. W. Maurer: Bemerkungen zu autoradiographischen Untersuchungsmethoden von Exzisionsgeweben in vitro mit 3H-Thymidin. Verh. dtsch. Ges. Path. 51, 262–265 (1967).

    Google Scholar 

  • Hölzel, F., E. Wulfmeyer, I. Schwenke u. H. Maas: Die Hemmung von Nukleinsäuresynthese und Transplantierbarkeit bei Ehrlich-Ascitestumorzellen durch Natulan, Trenimon und p-Benzochinon. Z. Krebsforsch. 70, 95–108 (1967).

    Google Scholar 

  • Limburg, H., u. M. Krahe: Die Züchtung von menschlichem Krebsgewebe in der Gewebekultur und seine Sensibilitätstestung gegen neuere Cytostatika. Dtsch. med. Wschr. 89, 1938–1946 (1964).

    Google Scholar 

  • Liss, E., G. Palme u. K. Oeff: In vivo Versuche über die Wirkung des Trenimons. I. Veränderung biochemischer Parameter und Hemmung der Vermehrung von Ehrlich-Ascitestumorzellen. II. Vergleich von Ehrlich-Ascitestumorzellen und Normalgeweben. Z. Krebsforsch. 71, 89–101 (1968).

    Google Scholar 

  • Lochaya-Vimokesant, S., H. S. Winchell, M. B. Fish, and M. Pollycove: Decreased de novo DNA-thymine synthesis and increased thymidine-3H-incorporation into DNA by human bone marrow cultured with aminopterin. Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.) 126, 621–624 (1967).

    Google Scholar 

  • Maral, R., G. Bourat, J. Fournel, P. Ganter, Y. de Ratuld, and G. H. Werner: Un nouvel antibiotique doué d'activité antitumorale: la rubidomycine (13057 R.P.) II. Activité antitumorale expérimentale. Arzneimittel-Forsch. 17, 939–948 (1967).

    Google Scholar 

  • McDonald, G. O., A. J. McIver, A. J. Llamas, and H. H. Sky-Peck: Tumor cytotoxicity. Quantitative changes in DNA synthesis as an indicator. Arch. Surg. 92, 541–547 (1966).

    Google Scholar 

  • Mittermayer, C., u. P. Kaden: RNS-Synthese in Mitose-synchronisierten-Zellen. Verh. dtsch. Ges. Path. 51, 288–290 (1967).

    Google Scholar 

  • Obrecht, P., M. Richter u. W. Oehlert: Zur Wirkungsweise des Cytostatikums 2,3,5-Trisäthyleniminobenzochinon (1,4) auf den Nukleinsäurestoffwechsel (Autoradiographische Untersuchungen). Arzneimittel-Forsch. 18, 151–156 (1968).

    Google Scholar 

  • Perry, R. P.: Selective effects of Actinomycin-D on the intracellular distribution of RNA-synthesis in tissue culture cells. Exp. Cell Res. 29, 400–406 (1963).

    Google Scholar 

  • Peters, J. M., and D. M. Greenberg: Dihydrofolic acid reductase. J. Amer. chem. Soc. 80, 6679–6682 (1958).

    Google Scholar 

  • Pütter, J.: Über die biochemischen Wirkungen von Cytostatika auf Tumorzellen. In: Therapie der malignen Tumoren, Bd. I. Hrsg. von F. Meythaler. Stuttgart: F. Enke 1966.

    Google Scholar 

  • Rajewsky, M. F.: Thymidin-Inkorporation und O2-Konzentration in Explantaten normaler und maligner Gewebe in vitro. Naturwissenschaften 52, 341 (1965).

    Google Scholar 

  • —: Changes in DNA synthesis and cell proliferation during hepatocarcinogenesis by diethylnitrosamine. Europ. J. Cancer 3, 335–342 (1967).

    Google Scholar 

  • —: Zur RNA-Synthese im Verlauf der Lebercarcinogenese durch Diäthylnitrosamin. Z. Krebsforsch. 70, 314–319 (1968).

    Google Scholar 

  • Rubini, J. R.: In vitro DNA labeling of bone marrow and leukemic blood leukocytes with tritiated thymidine. II. 3H-thymidine biochemistry in vitro. J. Lab. clin. Med. 68, 566–576 (1966).

    Google Scholar 

  • Rueckert, R. R., and G. C. Mueller: Studies on unbalanced growth in tissue culture. I. Induction and consequence of thymidine deficiency. Cancer Res. 20, 1584–1591 (1960).

    Google Scholar 

  • Seidel, H. J., u. R. Bierling: In: Rubidomycin. Eds.: J. Bernard. Berlin-Heidelberg-New York: Springer (im Druck).

  • Tanneberger, St.: Gewebekultur und Krebschemotherapie. Arch. Geschwulstforsch. 31, 387–400 (1968).

    Google Scholar 

  • Tchao, R., G. C. Easty, E. J. Ambrose, R. W. Raven, and H. J. G. Bloom: Effect of chemotherapeutic agents and hormones on organ cultures of human tumors. Europ. J. Cancer 4, 39–44 (1968).

    Google Scholar 

  • ———: The use of 32P labelled orthophosphate for the assay of chemotherapeutic agents on tumors maintained in organ culture. Brit. J. Cancer 21, 821–827 (1967).

    Google Scholar 

  • Theologides, A., J. W. Yarbo, and B. J. Kennedy: Daunomycin inhibition of DNA and RNA synthesis. Cancer (Philad.) 21, 16–21 (1968).

    Google Scholar 

  • Trepel, F., G. Stockhusen, J. Rastetter u. H. Begemann: Cytostaticawirkungen auf die Nukleinsäure- und Proteinsynthese von benignen und malignen Tumoren. Chemotherapia 12, 182–199 (1967).

    Google Scholar 

  • Veenema, R. J., B. Fingerhut, and A. S. Girgis: Histochemistry: A possible guide to therapy of bladder tumors. J. Urol. (Baltimore) 90, 736–746 (1963).

    Google Scholar 

  • Watari, T., T. Hishizawa, and H. Matsudaira: Changes in nucleic acid metabolism of tumor cells under high pressure oxygen. Nature (Lond.) 215, 1378–1379 (1967).

    Google Scholar 

  • Willmanns, W.: Dihydrofolat-Reductase und Thymidin-Kinase im Knochenmark unter der Einwirkung von Folsäureantagonisten. Klin. Wschr. 45, 987–994 (1967).

    Google Scholar 

  • Wolberg, W. H., and R. R. Brown: Autoradiographic studies of in vitro incorporation of uridine and thymidine by human tumor tissues. Cancer Res. 22, 1113–1119 (1962).

    Google Scholar 

  • Wrba, H., H. Rabes, K. F. Merker u. P. Doerr: Zur Bedeutung des O2-Partialdruckes für die quantitative Bestimmung des Einbaus von radioaktiv markierten Verbindungen in Organexplantate. Exp. Cell Res. 45, 167–177 (1966).

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Institut für experimentelle Pathologie und Physikalisches und Isotopen-Institut der Farbenfabriken Bayer AG., Wuppertal-Elberfeld

    H. J. Seidel & L. A. Wegner

Authors
  1. H. J. Seidel
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  2. L. A. Wegner
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Seidel, H.J., Wegner, L.A. Zur Sensibilitätsbestimmung von Tumoren in vitro. Z Krebs-forsch 72, 105–118 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00524766

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