Investigation of the Cytotoxicity of Thai Cannabis Extracts on Various Cancer Cell Lines
Keywords:
Thai cannabis, Cytotoxicity, Cancer cells, Δ9-tetrahydrocannabinol (THC), Cannabidiol (CBD)Abstract
Cannabis (Cannabis sativa L.) is an addictive plant. Currently, in Thailand, the plant is legalized for medical use and scientific research. It consists of two main active cannabinoids; Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) and cannabidiol (CBD), both of which report a wide range of pharmacological effects. This research aims to study the toxicity of Thai cannabis female inflorescence extracts on seven cancer cell lines. The three cannabis strains, namely PTC0601, PTC0602 (THC dominant) and PTC0729 (CBD dominant), were extracted using supercritical fluid extraction and then quantitatively analyzed using HPLC. Cytotoxicity was investigated by MTT assay. The results showed that all three extracts posed toxicity to all seven cancerous cell lines. PTC0729; (THC : CBD = 1 : 6), demonstrated significantly different toxicity and specificity to breast cancer cell lines (MCF-7), renal carcinoma (A-498) and hepatocellular carcinoma (HepG2) with IC50 values of 2.81 ± 0.85, 5.48 ± 0.27 and 7.65 ± 0.49 μg/mL, respectively. PTC0602; (THC : CBD = 10 : 1), showed specific toxicity against lung cancer cells (A-549), colon cancer cells (Caco-2), brain cancer cells (A-172) and pancreatic cancer (PANC-1) with IC50 values of 10.92 ± 1.05, 14.65 ± 2.05, 15.11 ± 2.52 and 19.19 ± 1.79 μg/mL, respectively. Whereas, PTC0601 (THC : CBD = 2 : 1) was cytotoxic but not specific to any cell lines. In conclusion, the three Thai cannabis extracts exhibited cytotoxicity towards several cancer cell lines and may have the potential to be developed as anti-cancer drugs.
References
National Cancer Institute. Cancer statistics. [online]. 2020; [cited 2021 Jun 30]; [4 screens]. Available from : URL : https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/statistics.
พระราชบัญญัติยาเสพติดให้โทษ ฉบับที่ 7 (พ.ศ. 2562). ราชกิจจานุเบกษา เล่ม 136 ตอนที่ 19 ก (วันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2562). หน้า 1.
ประกาศกระทรวงสาธารณสุข เรื่อง ระบุชื่อยาเสพติดให้โทษในประเภท 5 (พ.ศ. 2563). ราชกิจจานุเบกษา เล่ม 137 ตอนพิเศษ 290 ง (วันที่ 14 ธันวาคม 2563). หน้า 33.
Bangkok Post. Thai cannabis market worth B21bn by 2024. [online]. 2019; [cited 2021 Jun 30]; [2 screens]. Available from : URL : https://www.bangkokpost.com/business/1674900/thaicannabis-market-worth-b21bn-by-2024.
Small E, Cronquist A. A practical and natural taxonomy for Cannabis. Taxon 1976; 25(4) : 405-35.
Piomelli D, Russo EB. The Cannabis sativa versus Cannabis indica debate : an interview with Ethan Russo, MD. Cannabis Cannabinoid Res 2016; 1(1) : 44-6.
Hanus LO, Meyer SM, Munoz E, Taglialatela-Scafati O, Appendino G. Phytocannabinoids : a unified critical inventory. Nat Prod Rep 2016; 33(12) : 1357-92.
Moreau M, Ibeh U, Decosmo K, Bih N, Yasmin-Karim S, Toyang N, et al. Flavonoid derivative of Cannabis demonstrates therapeutic potential in preclinical models of metastatic pancreatic cancer. Front Oncol 2019; 9 : 660. (9 pages).
Bonini SA, Premoli M, Tambaro S, Kumar A, Maccarinelli G, Memo M, et al. Cannabis sativa : a comprehensive ethnopharmacological review of a medicinal plant with a long history. J Ethnopharmacol 2018; 227 : 300-15.
ศรายุธ ระดาพงษ์, พราว ศุภจริยาวัตร, เมธิน ผดุงกิจ. ฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาและพิษวิทยาของกัญชา. ว กรมวิทย พ 2564; 63(1) : 219-32.
Daris B, Verboten MT, Knez Z, Ferk P. Cannabinoids in cancer treatment : therapeutic potential and legislation. Bosn J Basic Med Sci 2019; 19(1) : 14-23.
Zhelyazkova M, Kirilov B, Momekov G. The pharmacological basis for application of cannabidiol in cancer chemotherapy. Pharmacia 2020; 67(4) : 239-52.
Chakravarti B, Ravi J, Ganju RK. Cannabinoids as therapeutic agents in cancer : current status and future implications. Oncotarget 2014; 5(15) : 5852-72.
Velasco G, Sánchez C, Guzmán M. Endocannabinoids and cancer. Handb Exp Pharmacol 2015; 231 : 449-72.
American Cancer Society. Marijuana and cancer. [online]. 2020; [cited 2021 Jun 30]; [9 screens]. Available from : URL : https://www.cancer.org/treatment/treatments-and-side-effects/complementary-and-alternative-medicine/marijuana-and-cancer.html.
ส. สุทธิพันธ์. กัญชา สรรพยาแห่งความหวัง. [ออนไลน์]. 2563; [สืบค้น 5 พ.ย. 2563]; [23 หน้า]. เข้าถึงได้ที่ : URL : https://www.satapornbooks.co.th/imgadmins/product_pdf/201910_01_Kaancha.pdf.
กัญชงกัญชา.COM. รอขึ้นทะเบียน “กัญชาพันธุ์ไทย” อีก 4 พันธุ์ พร้อมใช้ประโยชน์ทางการแพทย์. [ออนไลน์]. 2564; [สืบค้น 30 มิ.ย. 2564]; [4 หน้า]. เข้าถึงได้ที่ : URL : https://www.xn--12carlcod7zem.com/31/599/.
Caff arel MM, Andradas C, Mira E, Pérez-Gómez E, Cerutti C, Moreno-Bueno G, et al. Cannabinoids reduce ErbB2-driven breast cancer progression through Akt inhibition. Mol Cancer 2010; 9:196. (11 pages).
Lu HC, Mackie K. An introduction to the endogenous cannabinoid system. Biol Psychiatry 2016; 79(7) : 516-25.
