The Cellular and Molecular Impacts of Doxorubicin on Breast and Ovarian Cancer Cells

Abstract

Cancer is the most serious disease caused by gene mutation, these mutations can disturb three types of genes, DNA repair genes, proto-oncogenes, and tumor suppressor genes, which affect the cell cycle, proliferation, differentiation, and programmed cell death. Breast and ovarian cancer are the further most commonly occurring cancer in women globally. As of 2021, an estimated 281,550 females will be diagnosed with breast cancer, and about 43,600 of these females will pass away from this disease. Breast cancer (BC) may begin in various parts of the breast, such as the ducts, the lobules, or the tissues in between that contain many genetic and epigenetic abnormalities. Ovarian cancer (OC) has a high death rate worldwide and it is considered the seventh most fatal cancer among women globally. Cancer therapy has different approaches, chemotherapy is one of the best approaches, which is used worldwide. Doxorubicin (DOX) is one of the most effective chemotherapeutic drugs in cancer therapy. In the present study, we evaluated the role of DOX in cell cycle regulation, proliferation, differentiation, and apoptosis on BC, OC, and control healthy cells of human foreskin fibroblast cells. DOX was used in different doses (1 µM, 2 µM, 4 µM) and 0.1% DMSO for the control treatment, DOX incubation time was 24 h and 48 h. We performed a cell viability assay, wound healing assay, and quantitative real-time PCR. Finally, we evaluated the gene expression and alterations of different cancer-related genes. Results obtained indicated that there was suppression in some cancer-related genes (NOTCH1, PDGFA, TMEM45A, KRAS, NRAS, LAMA4, PTEN, ALK, and BRAF) in the MCF-7 and SKOV-3 cells, which indicate that the DOX has a major effect on inhibiting cancer cells proliferation.السرطان هو أخطر الأمراض التي تسببها الطفرات الجينية، وهذه الطفرات يمكن أن تعطل ثلاثة أنواع من الجينات، الجينات الورمية الأولية، الجينات الكابتة للورم وجينات إصلاح الحمض النووي التي تؤثر على دورة الخلية والتكاثر والتمايز وموت الخلايا المبرمج. ويعد سرطان الثدي والمبيض من أكثر أنواع السرطانات انتشارًا بين الإناث على مستوى العالم. اعتبارًا من عام 2021، تم تشخيص ما يقدر بنحو 281,550 امرأة بسرطان الثدي، وتسجيل حوالي 43,600 حالة وفاة في هؤلاء النساء. قد يبدأ سرطان الثدي في مناطق مختلفة من الثدي، مثل القنوات، أو الفصيصات، أوالأنسجة الموجودة بينهما التي قد تحتوي على العديد من التشوهات الوراثية والخلقية. كذلك سرطان المبيض له معدل وفيات مرتفع في جميع أنحاء العالم، فهو يحتل المرتبة السابعة الأكثر فتكًا بين النساء عالميًا. علاج السرطان له أساليب مختلفة، ويعتبر العلاج الكيماوي أحد أفضل الأساليب المستخدمة في جميع أنحاء العالم. يعد الدوكسوروبيسين أحد أكثر أدوية العلاج الكيماوي فعالية في علاج السرطان. في هذه الدراسة، قمنا بتقييم دور الدوكسوروبيسن في تنظيم الخلايا، والتكاثر، والتمايز، وموت الخلايا المبرمج على الخلايا الليفية البشرية و خلايا سرطان الثدي والمبيض. تم استخدام العقار بجرعات مختلفة (1 ميكرومولار، 2 ميكرومولار، 4 ميكرومولار) لمدة 24 و48 ساعة. تم تطبيق اختبار حيوية الخلايا، واختبارإلتئام الجروح وتفاعل البG,المتسلسل. وأخيرًا، تم تحليل وتقييم التعبير الجيني والتغيرات في الجينات المختلفة المرتبطة بالسرطان. وأشارت النتائج التي تم الحصول عليها إلى أنه كان هناك تثبيط في بعض الجينات المرتبطة بالسرطان (NOTCH1 و PDGFA و TMEM45A و KRAS و NRAS و LAMA4 وPTEN و ALK وBRAF ) في خلايا سرطان الثدي و المبيض، مما يشير إلى أن الدوكسوروبيسين كان له تأثير كبير في تثبيط مرض السرطان.