Авезов А.Х.. Гены множественной лекарственной устойчивости
 Скачать 48.48 Kb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент научно-технологической политики и образования ФГОУ БО «Красноярский государственный аграрный университет» Институт прикладной биотехнологии и ветеринарной медицины Кафедра: «______________________________________________» Реферат на тему: «Гены множественной лекарственной устойчивости» Выполнил: Студент гр. В-33-18о Авезов А.Х. Проверила: Еремина И.Ю. Красноярск 2018 Содержания Введение 1. Понятие «ген». Развитие представлений о нем 2. Структура и классификация генов 3. Современные представления о генотипе. 4.Механизмы множественной лекарственной устойчивости, связанные с р53 и белками Bcl-2-семейства Заключение Список использованной литературы. Введение. Множественная лекарственная устойчивость (МЛУ) – это невосприимчивость клеток или организма одновременно к целому ряду лекарственных препаратов разного химического строения и с разным механизмом действия. Она определяется как снижение чувствительности до такой степени, что клетки способны размножаться при воздействии на них препарата в критической или более высокой концентрации. Феномен МЛУ имеет важное клиническое значение, поскольку представляет собой серьезное препятствие на пути успешного лечения многих заболеваний, в том числе злокачественных опухолей. Развитие МЛУ к используемым лекарственным препаратам является одним из проявлений фундаментального биологического свойства всех живых организмов – приспособления к изменениям условий внешней среды. Исследования последних лет показали, что молекулярные механизмы МЛУ множественны, и лекарственная устойчивость может определяться включением различных биологических систем, характеризующих разные этапы осуществления токсического действия химиопрепарата – от ограничения накопления лекарства внутри клетки до отмены программы гибели клеток, индуцируемой веществом. Нередко в клетке включается несколько защитных механизмов, однако чаще всего преобладает какой-то один механизм. Наиболее изученными механизмами, клиническая значимость которых при определенных формах новообразований установлена, являются: активация трансмембранных транспортных белков, выводящих различные вещества из клетки (в частности, Р-гликопротеина – Pgp); активация ферментов системы глутатиона, детоксифицирующей препараты; изменения генов и белков, контролирующих апоптоз и выживаемость клеток (Ставровская, 2000; Анисимов и др., 2003; Volkova et al., 2012). Существует тесная взаимосвязь количественных изменений клеточной популяции и изменений их биологических свойств, одним из которых является лекарственная устойчивость. В активно размножающейся популяции всегда имеется некоторое количество лекарственно-устойчивых мутантов, которые практического значения не имеют, но по мере сокращения популяции, например под влиянием химиотерапевтических препаратов, изменяется соотношение между количеством лекарственно-чувствительных и лекарственно-устойчивых клеток. В этих условиях происходит размножение главным образом лекарственно-устойчивых клеток, их количество неуклонно возрастает. Итогом такой клональной селекции является поликлоновость опухоли и доминирование наиболее агрессивных клонов. В связи с этим целью настоящего обзора является обобщение данных по основным механизмам развития МЛУ опухолевых клеток при воздействии различных химиопрепаратов.
Ген – функциональная единица наследственного материала. Ген (от греч. genos — род, происхождение) – участок молекулы геномной нуклеиновой кислоты, характеризуемый специфической для него последовательностью нуклеотидов, представляющий единицу функции, отличной от функций других генов, и способный изменяться путем мутирования. От гипотетических дискретных наследственных факторов до локализованных в хромосомах и молекулах ДНК генов. Долгое время ген рассматривали как минимальную часть наследственного материала (генома), обеспечивающую развитие определенного признака у организмов данного вида. Однако каким образом функционирует ген, оставалось неясным. Термин ген предложен В. Иогансеном в 1909 году, однако проникновение в его сущность связано с именем Г. Менделя, который еще в 1860-х гг. ввел термин «наследственный фактор» и на основе точных экспериментов сделал гениальные обобщения относительно свойств и поведения наследственных факторов при передаче информации от родителей потомкам, которые в последующем легли в основу теории гена. Это следующие фундаментальные свойства наследственных факторов – генов: 1) наличие альтернативных наследственных факторов для развития каждого конкретного признака организма (в современном представлении доминантный и рецессивный аллели гена). 2) Парность наследственных факторов, определяющих развитие признака (у диплоидного организма). Существенный вывод: наследуются не признаки, а от родителей к потомкам передаются вместе с гаметами гены. Из этих двух положений был развит принцип аллелизма. 3) Относительное постоянство гена. Мендель не имел никаких сведений о местонахождении наследственных факторов в клетке, и тем более об их химической природе и механизме влияния на признак, т. е. наследственный фактор в начале 20 века выступал как условная единица наследственности. Дальнейшая конкретизация представлений о гене связана с работами школы американского биолога Т. Х. Моргана. Введя в генетические исследования плодовую мушку-дрозофилу, удалось существенно увеличить разрешающую способность генетического анализа и на основе синтеза генетических и цитологических представлений доказать существование материальной структуры наследственности – хромосом, в которых локализованы гены. Доказательствами хромосомной локализации генов явились: открытие генов, наследующихся сцеплено с полом (локализация генов в половых хромосомах, X или Y); сцепленное наследование группы признаков. Было показано наличие определенного числа групп сцепления генов, соответственно гаплоидному числу хромосом конкретного биологического вида. Кроме того, были получены генетические и цитологические доказательства кроссинговера – обмена генами между гомологичными хромосомами, приводящего к рекомбинации генов. Величина генетической рекомбинации (процент кроссинговера-перекреста) отражает расстояние между генами одной группы сцепления: чем дальше отстоят друг от друга гены, тем больше процент кроссинговера. Таким образом, было доказано, что гены в хромосоме располагаются в линейном порядке, и каждый ген имеет свое определенное местоположение – локус. Соответственно открылась возможность построения плана взаимного расположения в хромосоме известных генов с указанием относительных расстояний между ними, выраженных в процентах перекреста (генетические карты) и идентифицировать местоположение гена в хромосоме (цитологические карты). В 1945 г. Дж. Бидлом и Э. Татумом была сформулирована гипотеза, которую можно выразить формулой «Один ген - один фермент». Согласно этой гипотезе, каждая стадия метаболического процесса, приводящая к образованию в организме (клетке) какого-то продукта, катализируется белком-ферментом, за синтез которого отвечает один ген. Позднее было показано, что многие белки имеют четвертичную структуру, в образовании которой принимают участие разные пептидные цепи. Поэтому формула, отражающая связь между геном и признаком, была несколько преобразована: «Один ген - один полипептид». Изучение химической организации Э. Чаргаффом наследственного материала и процесса реализации генетической информации привело к формированию представления о гене как о фрагменте молекулы ДНК, транскрибирующемся в виде молекулы РНК, которая кодирует аминокислотную последовательность пептида или имеет самостоятельное значение (тРНК и рРНК). Также ценные сведения о структуре ДНК дали результаты рентгеноструктурного анализа. Рентгеновские лучи, проходя через кристалл ДНК, претерпевают дифракцию, т.е. отклоняются в определенных направлениях. Степень и характер отклонения зависят от структуры самой молекулы. Анализ дифракционных рентгенограмм привел к заключению, что азотистые основания уложены на подобие стопки тарелок. Рентгенограммы позволили выявить в ДНК 3 главных периода: 0,34, 2 и 3,4, которые оказались размерами в модели ДНК, предложенной Дж.Уотсоном и Ф.Криком. 0,34 нм – расстояние между последовательными нуклеотидами, 2 нм – толщина цепи, 3,4 нм – расстояние между последовательными витками спирали. В конце двадцатых годов советские генетики А. С. Серебровский и Н. П. Дубинин экспериментально показали, что ген не является единицей мутации, что он имеет сложную структуру: состоит из нескольких субъединиц, способных самостоятельно мутировать (ступенчатый аллелизм, или центровая теория гена). Весь ген (базиген) может состоять из отдельных центров, трансгенов, каждый из которых несет сходную функцию. Мутация может нарушать деятельность одного из трансгенов, не затрагивая других. Таким образом, к 1950 году ген представлялся как участок хромосомы, контролирующий развитие определенного признака, имеющий определенную линейную протяженность и способный мутировать в разных участках и быть разделенным кроссинговером. Ген комплексен, так как его отдельные участки могут различаться по функциям, и в их совместной деятельности существует определенная субординация. Схема участка ДНК.
Ген представляет собой последовательность нуклеотидов ДНК размером от нескольких сотен до миллиона пар нуклеотидов, в которых закодирована генетическая информация о первичной структуре белка (число и последовательность аминокислот). Для регулярного правильного считывания информации в гене должны присутствовать: кодон инициации, множество смысловых кодонов и кодон терминации. Три подряд расположенных нуклеотида представляют собой кодон, который и определяет, какая аминокислота будет располагаться в данной позиции в белке. Например, в молекуле ДНК последовательность оснований ТАС является кодоном для аминокислоты метионина, а последовательность ТТТ кодирует фенилаланин. В молекуле иРНК вместо тимина (Т) присутствует основание урацил (У). Таблица генетического кода во всех руководствах представлена именно символами иРНК. Из 64 возможных кодонов смысловыми являются 61, а три триплета — УАА, УАГ, УГА — не кодируют аминокислоты и поэтому были названы бессмысленными, однако на самом деле они представляют собой знаки терминации трансляции. Для прокариот характерна относительно простая структура генов. Так, структурный ген бактерии, фага или вируса, как правило, контролирует одну ферментативную реакцию. Специфичным для прокариот является оперонная система организации нескольких генов. Гены одного оперона (участка генетического материала, состоящего из 1, 2 и более сцепленных структурных генов, которые кодируют белки (ферменты), осуществляющие последовательные этапы биосинтеза какого-либо метаболита; в оперон эукариот входит, как правило, 1 структурный ген; оперон содержит регуляторные элементы) расположены в кольцевой хромосоме бактерии рядом и контролируют ферменты, осуществляющие последовательные или близкие реакции синтеза (лактозный, гистидиновый и др. опероны). Структура генов у бактеориофагов и вирусов в основном схожа с бактериями, но более усложнена и сопряжена с геномом хозяев. Например, у фагов и вирусов обнаружено перекрывание генов, а полная зависимость вирусов эукариот от метаболизма клетки-хозяина привела к появлению экзон-интронной структуры генов. Эукариотические гены, в отличие от бактериальных, имеют прерывистое мозаичное строение. Кодирующие последовательности (экзоны) перемежаются с некодирующими (интронами). Экзон [от англ. ex(pressi)on — выражение, выразительность] - участок гена, несущий информацию о первичной структуре белка. В гене экзоны разделены некодирующими участками — интронами. Интрон (от лат. inter — между) - участок гена, не несущий информацию о первичной структуре белка и расположенный между кодирующими участками — экзонами. В результате структурные гены эукариот имеют более длинную нуклеотидную последовательность, чем соответствующая зрелая иРНК, последовательность нуклеотидов в которой соответствует экзонам. В процессе транскрипции информация о гене списывается с ДНК на промежуточную иРНК, состоящую из экзонов и интронов. Затем специфические ферменты — рестриктазы — разрезают эту про-иРНК по границам экзон-интрон, после чего экзонные участки ферментативно соединяются вместе, образуя зрелую иРНК (так называемый сплайсинг). Количество интронов может варьировать в разных генах от нуля до многих десятков, а длина — от нескольких пар оснований до нескольких тысяч. Ген может кодировать различные РНК-продукты путем изменения инициирующих и терминирующих кодонов, а также альтернативного сплайсинга. Альтернативная экспрессия гена осуществляется и путем использования различных сочетаний экзонов в зрелой иРНК, причем полипептиды, синтезированные на таких иРНК, будут различаться как по количеству аминокислотных остатков, так и по их составу. Классификация генов. Накопленные знания о структуре, функциях, характере взаимодействия, экспрессии, мутабильности и других свойствах генов породили несколько вариантов классификации генов. По месту локализации генов в структурах клетки различают расположенные в хромосомах ядра ядерные гены и цитоплазматические гены, локализация которых связана с хлоропластами и митохондриями. По функциональному значению различают структурные гены, характеризующиеся уникальными последовательностями нуклеотидов, кодирующих свои белковые продукты, которые можно идентифицировать с помощью мутаций, нарушающих функцию белка, и регуляторные гены — последовательности нуклеотидов, не кодирующие специфические белки, а осуществляющие регуляцию действия гена (ингибирование, повышение активности и др.). По влиянию на физиологические процессы в клетке различают летальные, условно летальные, супервитальные гены, гены-мутаторы, гены-антимутаторы и др. Следует отметить, что любые биохимические и биологические процессы в организме находятся под генным контролем. Так, деление клеток (митоз, мейоз) контролируется несколькими десятками генов; группы генов осуществляют контроль восстановления генетических повреждений ДНК (репарация). Онкогены и гены — супрессоры опухолей участвуют в процессах нормального деления клеток. Индивидуальное развитие организма (онтогенез) контролируется многими сотнями генов. Мутации в генах приводят к измененному синтезу белковых продуктов и нарушению биохимических или физиологических процессов.
Геномом называют всю совокупность наследственного материала, заключенного в гаплоидном наборе хромосом клеток данного вида организмов. Геном видоспецифичен, так как представляет собой тот необходимый набор генов, который обеспечивает формирование видовых характеристик организмов в ходе их нормального онтогенеза. Например, у некоторых видов появляются гаплоидные организмы, которые развиваются на основе одинарного набора генов, заключенного в геноме. Так, у ряда видов членистоногих гаплоидными являются самцы, развивающиеся из неоплодотворенных яйцеклеток. При половом размножении в процессе оплодотворения объединяются геномы двух родительских половых клеток, образуя генотип нового организма. Все соматические клетки такого организма обладают двойным набором генов, полученных от обоих родителей в виде определенных аллелей. Таким образом, генотип — это генетическая конституция организма, представляющая собой совокупность всех наследственных задатков его клеток, заключенных в их хромосомном наборе – кариотипе. Кариотип – диплоидный набор хромосом, свойственный соматическим клеткам организмов данного вида, являющийся видоспецифическим признаком и характеризующийся определенным числом, строением и генетическим составом хромосом. Ниже приведены количества хромосом соматических клеток некоторых видов организмов. Если число хромосом в гаплоидном наборе половых клеток обозначить n, то общая формула кариотипа будет выглядеть как 2п, где значение n различно у разных видов. Являясь видовой характеристикой организмов, кариотип может отличаться у отдельных особей некоторыми частными особенностями. Например, у представителей разного пола, имеются в основном одинаковые пары хромосом (аутосомы), но их кариотипы отличаются по одной паре хромосом (гетерохромосомы, или половые хромосомы). Иногда эти различия состоят в разном количестве гетерохромосом у самок и самцов. Чаще различия касаются строения половых хромосом, обозначаемых разными буквами – X и Y (XX или XY). Каждый вид хромосом в кариотипе, содержащий определенный комплекс генов, представлен двумя гомологами, унаследованными от родителей с их половыми клетками. Двойной набор генов, заключенный в кариотипе,- генотип – это уникальное сочетание парных аллелей генома. В генотипе содержится программа развития конкретной особи. Выяснилось, что множество хронических болезней человека есть проявление генетического груза, риск их развития может быть предсказан задолго до рождения ребенка на свет, и уже появились практические возможности снизить давление этого груза. Реализация наследственной информации, заключенной в генотипе организма,— это сложный процесс, который требует тонкой регуляции для того, чтобы в клетках разной тканевой принадлежности в определенное время в процессе развития организма обеспечить синтез специфических белков в необходимом количестве. Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, сложившихся в процессе индивидуального развития генотипа. Сюда относятся не только внешние признаки, но и внутренние: анатомические, физиологические, биохимические. Каждая особь имеет свои особенности внешнего вида, внутреннего строения, характера обмена веществ, функционирования органов, т.е. свой фенотип, который сформировался в определенных условиях среды. Недавно получены данные, свидетельствующие о том, что гены могут переходить от одного эукариотического организма к другому и даже от эукариот к прокариотам, хотя это происходит крайне редко. 5. Механизмы множественной лекарственной устойчивости, связанные с р53 и белками Bcl-2-семейства В последние годы интенсивно исследуются механизмы возникновения МЛУ, связанные с подавлением апоптоза, индуцированного цитостатическими агентами. Показано, что нарушение регуляции генов, участвующих в контроле апоптоза (онкосупрессора р53 и генов семейства bcl-2), может приводить к приобретению клетками устойчивости к широкому спектру противоопухолевых препаратов – ДНК-тропным агентам (адриамицину, актиномицину D), антиметаболитам (5-фторурацилу), но не к соединениям, взаимодействующим с митотическим веретеном деления (колхицину, таксолу) (Miyashita, Reed, 1993; Hickman et al., 1994; Blagosklonny et al., 1997). В клинических исследованиях выявлена корреляция между уровнем экспрессии антиапоптотических генов bcl-2 и bcl-xL в различных опухолях и их высокой устойчивостью к химиотерапевтическим препаратам (Krajewska et al., 1996). На экспериментальных моделях показано, что отсутствие функционального гена bax, а также сверхэкспрессия генов bcl-2 и bcl-xLмогут приводить к возникновению МЛУ (Minn et al., 1995; McCurrach et al., 1996). Описаны также клеточные линии, фенотип МЛУ которых обусловлен сразу несколькими из вышеупомянутых механизмов, то есть имеет мультифакториальную природу. Как было отмечено выше, важнейшими элементами ответа клетки на стрессорные воздействия, в том числе на воздействие химиотерапевтических препаратов, являются ген р53 и регулируемые им гены (Копнин, 2000; Чумаков, 2000). В норме ген р53активируется в ответ на различные повреждающие клетку воздействия, что приводит к остановке клеточного цикла и/или апоптозу. В результате поврежденные клетки либо удаляются из популяции, либо у них появляется возможность репарировать поврежденную ДНК. Изменения в гене р53, весьма частые в опухолях, обуславливают нарушения его нормальной функции и нарушение способности клеток вступать в апоптоз или останавливаться в контрольных точках клеточного цикла в ответ на повреждение. Таким образом, нарушения функции р53 a priori могут привести к изменениям чувствительности опухолевых клеток к воздействию химиотерапевтических препаратов, в частности, к развитию множественной лекарственной устойчивости (Ставровская, 2000). В число индукторов, активирующих нормальный р53, входят агенты, различным образом индуцирующие повреждения ДНК, например, через изменение пула нуклеотидов в клетке, изменение редокс-потенциала (в частности, при накоплении активного кислорода), разрушение веретена митотического деления и др. (Glaccia et al., 1998). Клетки с мутантным р53 чаще всего более резистентны к препаратам с разным механизмом действия (например, к цисплатину и 5-фторурацилу), чем клетки, содержащие в геноме дикий тип гена р53. Эти данные свидетельствуют о существенной роли р53 в определении чувствительности злокачественных новообразований к химиотерапии (Ставровская, 2000). Исследования регуляции р53 показывают, что характер модификаций, активирующих этот белок в ответ на стимулы, зависит от стрессорного воздействия, от тканевой и видовой принадлежности клеток, от типа аминокислотной замены в мутантном р53 (Glaccia et al.,1998). Различные повреждающие агенты разными способами активируют р53, и эта активация осуществляется через разные сигнальные пути клетки. Например, активация р53 в ответ на повреждение ДНК приводит к гибели (апоптозу) фибробластов человека, в то время как размножение фибробластов грызунов лишь временно задерживается (Clarke et al., 1993). В одной из работ было обнаружено, что гиперэкспрессия р53 в культивируемых клетках лёгкого человека линии Н1299 преобладает. Однако цитотоксический эффект цисплатина защищает эти клетки от токсического действия випезида (Wang et al.,1996). Напротив, в других клетках (например, в тимоцитах мыши) р53 определяет индукцию апоптоза именно випезидом (Clarke et al.,1993). Значительная корреляция между уровнем экспрессии р53 дикого типа и радиочувствительностью найдена при анализе клеточных линий опухолей человека, в частности лимфомы Беркитта и лимфобластом (Fan et al., 1994). Клеточные линии с высоким уровнем экспрессии р53 испытывали задержку в периоде G1 и были более радиочувствительны. Тимоциты, не синтезирующие р53, гораздо более резистентны к ионизирующим излучениям и этопозиду, чем р53-позитивные клетки, но сохраняют нормальную чувствительность к глюкокортикоидам и кальциевым ионофорам (Lowe et al., 1993; Clarke et al., 1993). Показано, что инкубация клеток клона К562, несущих трансфецированный ген температурочувствительного мутанта р53 (K562/ts-p53), при 32 °С приводит к активации мутантного р53 и индукции апоптоза, который запускается, по-видимому, в ответ на предшествующие повреждения ДНК. Форболовый эфир способен понизить экспрессию р53 как в фибробластах, инкубированных с адриамицином, так и в клетках K562/ts-p53 (при инкубации последних при пермиссивной температуре 32 °С), что сопровождается подавлением апоптоза указанных клеток (Magnelli et al., 1995). Белки, синтез которых контролирует транскрипционный фактор р53 (р21waf-1, MDM), также могут влиять на чувствительность клеток к цитостатикам. Факты, полученные в пользу их значения для лекарственной устойчивости опухолевых клеток, сходны с полученными для р53 (Ставровская, 2000). Помимо опухолевых супрессоров на чувствительность клеток к различным цитостатическим агентам могут оказывать влияние антиапоптотические белки. Так, показано влияние онкогена bcl-2 и других генов семейства bcl-2 на лекарственную устойчивость опухолевых клеток. Онкоген bcl-2 участвует в процессе возникновения злокачественного новообразования в связи с тем, что он подавляет апоптоз (Копнин, 2000). Ген bcl-2 принадлежит к большому семейству генов, продукты которых обладают как антиапоптотическим (например, Bcl-2, Bcl-XL), так и проапоптотическим действием (Bax, Bad) на клетки (Adams, Cory, 1998). Кодируемые этими генами полипептиды могут образовывать гомо- и гетеродимеры, которые в зависимости от составляющих компонентов определяют их влияние на апоптоз. Белок Bcl-2 способен тормозить апоптоз, вызываемый р53 в ответ на генотоксические воздействия. Показано, что гиперэкспрессия Bcl-2 сообщает клеткам лекарственную устойчивость к различным химиотерапевтическим препаратам (Dive, 1997). Существуют данные, показывающие, что экспрессия гена bcl-2 может рассматриваться как плохой прогностический признак при ряде новообразований, например, при раке мочевого пузыря, новообразованиях системы кроветворения лимфоидного и миелоидного рядов (Allouche et al., 1997). Трансфекция различных клеточных линий bcl-2 предотвращает их гибель при воздействии облучения, многочисленных химиотерапевтических препаратов, ингибитора протеинкиназ стауроспорина, ингибитора топоизомеразы II этопозида, глюкокортикоидов и многих других. Однако Bcl-2 не подавляет гибель клеток-мишеней под влиянием цитотоксических лимфоцитов. Апоптоз, индуцированный через TNF и CD95, подавляется Bcl-2 в одних клеточных линиях и не ингибируется в других (Уманский, 1996). Обнаружена интересная корреляция между уровнем Bcl-2, митохондриальной активностью и резистентностью к глюкокортикоидам различных линий лимфом человека и мыши (Smets et al.,1994). Более того, митохондриальные ингибиторы восстанавливают чувствительность резистентных клеточных линий к дексаметазону (Уманский, 1996). Клетки человеческой гистоцитарной лимфомы U937 через 4 суток инкубации в присутствии блеомицина останавливаются в фазе G0/G1 клеточного цикла, приобретают признаки миелоидной дифференцировки (повышенную гранулярность и экспрессию CD11b) и подвергаются апоптозу. Инкубация клеток трансфектантов U937/bcl-2 в присутствии блеомицина в течение 2х недель сопровождается замедленной экспрессией маркеров миелоидной дифференцировки при отсутствии признаков апоптоза и блока пролиферации (Guedez, Zucali, 1996). Повышенная экспрессия продуктов генов bcl-2 и bcl-xLв клетках линий трансфектантов К562/bcl-2 и К562/bcl-xL подавляет апоптоз, индуцированный ингибитором фосфопротеинфосфатаз РР1 и РР2А окадаевой кислотой (Benito et al., 1997). По отношению к клеткам К562, HL-60 и меланомы В16 окадаевая кислота выступает также как индуктор дифференцировки. В работе Рэя с сотрудниками (Ray et al., 1996) модуляция экспрессии Bcl-xL-белка в клетках К562 достигалась путем трансфекции клеток родительской линии геном bcl-xS. Известно, что белок Bcl-xL в цитоплазме клеток может формировать комплекс с белком Bcl-xS, что приводит к снижению свободного белка Bcl-xL (Kharbanda et al., 1997). Показано, что повышенная экспрессия белка Bcl-xS в клетках-трансфектантах сопровождается усилением спонтанной и индуцированной (АраЦ и гексаметиленбисацетамид) эритроидной дифференцировки этих клеток и повышенной способностью к апоптозу в ответ на АраЦ (Ray et al., 1996). Усиление индуцированного апоптоза в ответ на этопозид и таксол наблюдается также в линии клеток-трансфектантов MCF-7/bcl-xS (Sumantran et al., 1995). Авторы предположили существование в данном случае особого механизма устойчивости к этопозиду, не связанного с увеличением содержания Р-гликопротеина в клеточной мембране. Однако при исследовании клеток линии К562, устойчивых к адриамицину и обладающих фенотипом МЛУ, были выявлены повышенная экспрессия и амплификация гена mdr1 (Гринчук и др., 1998; Меликсетян и др., 1999). Очевидно, и этот тип МЛУ сосуществует иногда с другими механизмами лекарственной устойчивости в одних и тех же клетках. Действие двух ингибиторов топоизомеразы II (амсакрина и доксорубицина) на экспрессию онкогена c-myc в клетках линии К562 и сублинии К562/DoxR было показано в работе Клари и сотрудников (Clary et al., 1998). Отмечено уменьшение уровня экспрессии c-myc после обработки обоими ингибиторами, с более выраженным эффектом после воздействия амсакрина на резистентную к доксорубицину линию. При этом амсакрин индуцировал апоптоз только в резистентной линии, в то время как к доксорубицину обе линии были резистентны. Результаты свидетельствуют, что онкоген c-myc не влияет на резистентность клеток К562/DoxR, но может активировать апоптотические пути в этих клетках, не индуцируя апоптоз в родительской линии. При использовании в качестве ингибиторов топоизомеразы II камптотецина (СРТ) и этопозида (VP-16) было обнаружено, что кинетика фрагментации связана с клеточной чувствительностью. В высоких концентрациях (выше ЕC50) уровень фрагментации ДНК в чувствительных линиях (BV173, HL-60, U937) сильно превышал этот уровень в резистентных к обоим соединениям линиях (К562, KCL22). Длительная экспозиция этопозида и камптотецина вызывала остановку клеточного цикла либо в G2-, либо в S-периоде, что было связано как с клеточной чувствительностью, так и с высокими концентрациями использованных соединений (Dublez et al., 1995). Таким образом, как анти-, так и проапоптотические белки могут влиять на развитие резистентности опухолевых клеток. Степень индукции такой резистентности зависит от гистогенетической принадлежности клеток.
Изложенные выше результаты изучения возникновения и формирования механизмов МЛУ опухолевых клеток показывают, что эти механизмы множественны. Установление новых генов и белков, обуславливающих защиту клетки от повреждений, а также изучение сигналинговых путей клетки, в которые вовлечены эти белки, открывают новые перспективы для исследования существа механизмов МЛУ, разнообразие которых значительно затрудняет как диагностику причин устойчивости больных к химиотерапии, так и выработку разумных способов преодоления МЛУ. Тем не менее современные методы направленного синтеза химических реагентов, используемых в онкологической практике, в совокупности с методами направленной доставки химиопрепаратов в конкретный клеточный компартмент позволят в ближайшем будущем решить вопрос, связанный с преодолением МЛУ. Список использованной литературы. Айала Ф., Кайдегер Дж.. Современная генетика: т.2. М.: Мир, 1988. Биология: в 2 кн. Кн. 1: Жизнь. Гены. Клетка. Онтогенез. Человек./ под ред. В.Н.Ярыгина. Биология: Большой энциклопедический словарь/ гл. ред. М.С.Гиляров. Вилли К., Детье В.. Биология (биологические процессы и законы). М.: Мир, 1975. |