Skip to main content
Erschienen in: Journal of Neuro-Oncology 2/2017

22.04.2017 | Laboratory Investigation

Precision knockdown of EGFR gene expression using radio frequency electromagnetic energy

verfasst von: Ilya V. Ulasov, Haidn Foster, Mike Butters, Jae-Geun Yoon, Tomoko Ozawa, Theodore Nicolaides, Xavier Figueroa, Parvinder Hothi, Michael Prados, John Butters, Charles Cobbs

Erschienen in: Journal of Neuro-Oncology | Ausgabe 2/2017

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Electromagnetic fields (EMF) in the radio frequency energy (RFE) range can affect cells at the molecular level. Here we report a technology that can record the specific RFE signal of a given molecule, in this case the siRNA of epidermal growth factor receptor (EGFR). We demonstrate that cells exposed to this EGFR siRNA RFE signal have a 30–70% reduction of EGFR mRNA expression and ~60% reduction in EGFR protein expression vs. control treated cells. Specificity for EGFR siRNA effect was confirmed via RNA microarray and antibody dot blot array. The EGFR siRNA RFE decreased cell viability, as measured by Calcein-AM measures, LDH release and Caspase 3 cleavage, and increased orthotopic xenograft survival. The outcomes of this study demonstrate that an RFE signal can induce a specific siRNA-like effect on cells. This technology opens vast possibilities of targeting a broader range of molecules with applications in medicine, agriculture and other areas.
Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Jauchem JR (2008) Effects of low-level radio-frequency (3 kHz–300 GHz) energy on human cardiovascular, reproductive, immune, and other systems: a review of the recent literature. Int J Hyg Environ Health 211:1–29CrossRefPubMed Jauchem JR (2008) Effects of low-level radio-frequency (3 kHz–300 GHz) energy on human cardiovascular, reproductive, immune, and other systems: a review of the recent literature. Int J Hyg Environ Health 211:1–29CrossRefPubMed
2.
Zurück zum Zitat Hardell L, Sage C (2008) Biological effects from electromagnetic field exposure and public exposure standards. Biomed Pharmacother 62:104–109CrossRefPubMed Hardell L, Sage C (2008) Biological effects from electromagnetic field exposure and public exposure standards. Biomed Pharmacother 62:104–109CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Volpe P (2003) Interactions of zero-frequency and oscillating magnetic fields with biostructures and biosystems. Photochem Photobiol Sci 2:637–648CrossRefPubMed Volpe P (2003) Interactions of zero-frequency and oscillating magnetic fields with biostructures and biosystems. Photochem Photobiol Sci 2:637–648CrossRefPubMed
5.
Zurück zum Zitat Ćosić I, Pirogova E, Vojisavljević V, Fang Q (2006) Electromagnetic properties of biomolecules. FME Trans 34:10 Ćosić I, Pirogova E, Vojisavljević V, Fang Q (2006) Electromagnetic properties of biomolecules. FME Trans 34:10
6.
Zurück zum Zitat Montagnier L, Del Giudice E, Aissa J, Lavallee C, Motschwiller S, Capolupo A, Polcari A, Romano P, Tedeschi A, Vitiello G (2015) Transduction of DNA information through water and electromagnetic waves. Electromagn Biol Med 34:106–112. doi:10.3109/15368378.2015.1036072 CrossRefPubMed Montagnier L, Del Giudice E, Aissa J, Lavallee C, Motschwiller S, Capolupo A, Polcari A, Romano P, Tedeschi A, Vitiello G (2015) Transduction of DNA information through water and electromagnetic waves. Electromagn Biol Med 34:106–112. doi:10.​3109/​15368378.​2015.​1036072 CrossRefPubMed
7.
8.
Zurück zum Zitat Butters JT, Figueroa XA, Butters BM (2014) Non-thermal radio frequency stimulation of tubulin polymerization in vitro: a potential therapy for cancer treatment. Open J Biophys 4:22CrossRef Butters JT, Figueroa XA, Butters BM (2014) Non-thermal radio frequency stimulation of tubulin polymerization in vitro: a potential therapy for cancer treatment. Open J Biophys 4:22CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Tsuchihashi K, Okazaki S, Ohmura M, Ishikawa M, Sampetrean O, Onishi N, Wakimoto H, Yoshikawa M, Seishima R, Iwasaki Y, Morikawa T, Abe S, Takao A, Shimizu M, Masuko T, Nagane M, Furnari FB, Akiyama T, Suematsu M, Baba E, Akashi K, Saya H, Nagano O (2016) The EGF receptor promotes the malignant potential of glioma by regulating amino acid transport system xc(-). Cancer Res 76:2954–2963. doi:10.1158/0008-5472 CrossRefPubMedPubMedCentral Tsuchihashi K, Okazaki S, Ohmura M, Ishikawa M, Sampetrean O, Onishi N, Wakimoto H, Yoshikawa M, Seishima R, Iwasaki Y, Morikawa T, Abe S, Takao A, Shimizu M, Masuko T, Nagane M, Furnari FB, Akiyama T, Suematsu M, Baba E, Akashi K, Saya H, Nagano O (2016) The EGF receptor promotes the malignant potential of glioma by regulating amino acid transport system xc(-). Cancer Res 76:2954–2963. doi:10.​1158/​0008-5472 CrossRefPubMedPubMedCentral
10.
Zurück zum Zitat Cominelli M, Grisanti S, Mazzoleni S, Branca C, Buttolo L, Furlan D, Liserre B, Bonetti MF, Medicina D, Pellegrini V, Buglione M, Liserre R, Pellegatta S, Finocchiaro G, Dalerba P, Facchetti F, Pizzi M, Galli R, Poliani PL (2015) EGFR amplified and overexpressing glioblastomas and association with better response to adjuvant metronomic temozolomide. J Natl Cancer Inst. doi:10.1093/jnci/djv041 PubMed Cominelli M, Grisanti S, Mazzoleni S, Branca C, Buttolo L, Furlan D, Liserre B, Bonetti MF, Medicina D, Pellegrini V, Buglione M, Liserre R, Pellegatta S, Finocchiaro G, Dalerba P, Facchetti F, Pizzi M, Galli R, Poliani PL (2015) EGFR amplified and overexpressing glioblastomas and association with better response to adjuvant metronomic temozolomide. J Natl Cancer Inst. doi:10.​1093/​jnci/​djv041 PubMed
11.
Zurück zum Zitat Klingler S, Guo B, Yao J, Yan H, Zhang L, Vaseva AV, Chen S, Canoll P, Horner JW, Wang YA, Paik JH, Ying H, Zheng H (2015) Development of resistance to EGFR-targeted therapy in malignant glioma can occur through EGFR-dependent and -independent mechanisms. Cancer Res 75:2109–2119. doi:10.1158/0008-5472 CrossRefPubMedPubMedCentral Klingler S, Guo B, Yao J, Yan H, Zhang L, Vaseva AV, Chen S, Canoll P, Horner JW, Wang YA, Paik JH, Ying H, Zheng H (2015) Development of resistance to EGFR-targeted therapy in malignant glioma can occur through EGFR-dependent and -independent mechanisms. Cancer Res 75:2109–2119. doi:10.​1158/​0008-5472 CrossRefPubMedPubMedCentral
12.
Zurück zum Zitat Schulte A, Liffers K, Kathagen A, Riethdorf S, Zapf S, Merlo A, Kolbe K, Westphal M, Lamszus K (2013) Erlotinib resistance in EGFR-amplified glioblastoma cells is associated with upregulation of EGFRvIII and PI3Kp110delta. Neuro Oncol 15:1289–1301. doi:10.1093/neuonc/not093 CrossRefPubMedPubMedCentral Schulte A, Liffers K, Kathagen A, Riethdorf S, Zapf S, Merlo A, Kolbe K, Westphal M, Lamszus K (2013) Erlotinib resistance in EGFR-amplified glioblastoma cells is associated with upregulation of EGFRvIII and PI3Kp110delta. Neuro Oncol 15:1289–1301. doi:10.​1093/​neuonc/​not093 CrossRefPubMedPubMedCentral
14.
Zurück zum Zitat Hirono S, Umeyama H, Moriguchi I (1984) Electrostatic potential images of drugs targetting dopamine receptors. Chemical Pharm Bull 32:3061–3065CrossRef Hirono S, Umeyama H, Moriguchi I (1984) Electrostatic potential images of drugs targetting dopamine receptors. Chemical Pharm Bull 32:3061–3065CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Weiner PK, Langridge R, Blaney JM, Schaefer R, Kollman PA (1982) Electrostatic potential molecular surfaces. Proc Natl Acad Sci USA 79:3754–3758CrossRefPubMedPubMedCentral Weiner PK, Langridge R, Blaney JM, Schaefer R, Kollman PA (1982) Electrostatic potential molecular surfaces. Proc Natl Acad Sci USA 79:3754–3758CrossRefPubMedPubMedCentral
17.
Zurück zum Zitat Ozawa T, James CD (2010) Establishing intracranial brain tumor xenografts with subsequent analysis of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging. J Vis Exp. doi:10.3791/1986 Ozawa T, James CD (2010) Establishing intracranial brain tumor xenografts with subsequent analysis of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging. J Vis Exp. doi:10.​3791/​1986
18.
Zurück zum Zitat Pisano A, Santolla MF, De Francesco EM, De Marco P, Rigiracciolo DC, Perri MG, Vivacqua A, Abonante S, Cappello AR, Dolce V, Belfiore A, Maggiolini M, Lappano R (2016) GPER, IGF-IR, and EGFR transduction signaling are involved in stimulatory effects of zinc in breast cancer cells and cancer-associated fibroblasts. Mol Carcinog. doi:10.1002/mc.22518 PubMed Pisano A, Santolla MF, De Francesco EM, De Marco P, Rigiracciolo DC, Perri MG, Vivacqua A, Abonante S, Cappello AR, Dolce V, Belfiore A, Maggiolini M, Lappano R (2016) GPER, IGF-IR, and EGFR transduction signaling are involved in stimulatory effects of zinc in breast cancer cells and cancer-associated fibroblasts. Mol Carcinog. doi:10.​1002/​mc.​22518 PubMed
22.
Zurück zum Zitat Zhao Y, Xiao A, Dipierro CG, Abdel-Fattah R, Amos S, Redpath GT, Carpenter JE, Pieper RO, Hussaini IM (2008) H-Ras increases urokinase expression and cell invasion in genetically modified human astrocytes through Ras/Raf/MEK signaling pathway. Glia 56:917–924. doi:10.1002/glia.20667 CrossRefPubMedPubMedCentral Zhao Y, Xiao A, Dipierro CG, Abdel-Fattah R, Amos S, Redpath GT, Carpenter JE, Pieper RO, Hussaini IM (2008) H-Ras increases urokinase expression and cell invasion in genetically modified human astrocytes through Ras/Raf/MEK signaling pathway. Glia 56:917–924. doi:10.​1002/​glia.​20667 CrossRefPubMedPubMedCentral
23.
Zurück zum Zitat Lo HW, Hung MC (2006) Nuclear EGFR signalling network in cancers: linking EGFR pathway to cell cycle progression, nitric oxide pathway and patient survival. Br J Cancer 94:184–188CrossRefPubMedPubMedCentral Lo HW, Hung MC (2006) Nuclear EGFR signalling network in cancers: linking EGFR pathway to cell cycle progression, nitric oxide pathway and patient survival. Br J Cancer 94:184–188CrossRefPubMedPubMedCentral
Metadaten
Titel
Precision knockdown of EGFR gene expression using radio frequency electromagnetic energy
verfasst von
Ilya V. Ulasov
Haidn Foster
Mike Butters
Jae-Geun Yoon
Tomoko Ozawa
Theodore Nicolaides
Xavier Figueroa
Parvinder Hothi
Michael Prados
John Butters
Charles Cobbs
Publikationsdatum
22.04.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Neuro-Oncology / Ausgabe 2/2017
Print ISSN: 0167-594X
Elektronische ISSN: 1573-7373
DOI
https://doi.org/10.1007/s11060-017-2440-x

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2017

Journal of Neuro-Oncology 2/2017 Zur Ausgabe

Leitlinien kompakt für die Neurologie

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag

Sind Frauen die fähigeren Ärzte?

30.04.2024 Gendermedizin Nachrichten

Patienten, die von Ärztinnen behandelt werden, dürfen offenbar auf bessere Therapieergebnisse hoffen als Patienten von Ärzten. Besonders gilt das offenbar für weibliche Kranke, wie eine Studie zeigt.

Akuter Schwindel: Wann lohnt sich eine MRT?

28.04.2024 Schwindel Nachrichten

Akuter Schwindel stellt oft eine diagnostische Herausforderung dar. Wie nützlich dabei eine MRT ist, hat eine Studie aus Finnland untersucht. Immerhin einer von sechs Patienten wurde mit akutem ischämischem Schlaganfall diagnostiziert.

Niedriger diastolischer Blutdruck erhöht Risiko für schwere kardiovaskuläre Komplikationen

25.04.2024 Hypotonie Nachrichten

Wenn unter einer medikamentösen Hochdrucktherapie der diastolische Blutdruck in den Keller geht, steigt das Risiko für schwere kardiovaskuläre Ereignisse: Darauf deutet eine Sekundäranalyse der SPRINT-Studie hin.

Frühe Alzheimertherapie lohnt sich

25.04.2024 AAN-Jahrestagung 2024 Nachrichten

Ist die Tau-Last noch gering, scheint der Vorteil von Lecanemab besonders groß zu sein. Und beginnen Erkrankte verzögert mit der Behandlung, erreichen sie nicht mehr die kognitive Leistung wie bei einem früheren Start. Darauf deuten neue Analysen der Phase-3-Studie Clarity AD.

Update Neurologie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.