Лекция 1 Тема: Понятие о программируемой гибели клеток. Новый взгляд на классификацию пкг
жүктеу/скачать 3,24 Mb. Pdf көрінісі
|
Апоптоз Абрамова магистры лекции
| Рис. 3.
Программу клеточной гибели могут активировать разные сигналы. Изображение: «Химия и жизнь » Чтобы выяснить, как клеточная культура реагирует на то или иное лекарство, ее обычно обрабатывают препаратами в концентрации, вызывающей гибель ровно половины клеток (LD 50 ), и наблюдают за судьбой второй половины, пережившей токсическую атаку. В дальнейших исследованиях мы выращивали клетки обеих линий в среде с цитостатиками цисплатином, доксорубицином или этопозидом (каждое из этих лекарств вызывает апоптоз клеток Jurkat ). Для клеток А4 концентрации лекарств LD 50 были в 30– 100 раз выше. Подсчет и морфологический анализ клеток, переживших цитотоксическую атаку, показал, что клетки Jurkat погибают в основном по механизму апоптоза, а клетки А4 — путем некроза, безвременной и неестественной кончины клетки, попавшей в невозможные для жизни условия; их ядро и цитоплазма набухают, а затем разрываются ядерная и клеточная мембраны. Различной оказалась и судьба потомков выживших в этих условиях клеток обеих линий: после пересева в полную питательную среду клетки Jurkat восстановили исходный облик и скорость роста через три недели, хотя в культуре было еще довольно много умирающих клеток. Потомки клеток А4 даже спустя три недели культивирования продолжали гибнуть в огромном количестве. В их популяции появились как многоядерные клетки, так и клетки с микроядрами — результат неравномерного распределения генетического материала в процессе деления. Клетки Jurkat , служившие исходным материалом в нашем исследовании, не экспрессируют белок р53, поэтому их геном достаточно изменчив и склонен к накоплению дополнительных мутаций. Вероятно, клетки А4, отобранные из общей популяции в результате Fas-опосредованной селекции, представляют собой клон, появившийся в результате одной или нескольких таких мутаций, природа которых пока не установлена. Собственно, она и не важна и, скорее всего, представляет лишь один из множества возможных вариантов. Важен результат: утратив программу клеточной гибели, клетки А4 получили возможность выжить в присутствии таких высоких концентраций противоопухолевых лекарств, которые больной перенести не может, следовательно — формировать опухолевую ткань, абсолютно устойчивую к лекарственному лечению. Поскольку клон А4 сформировался спонтанно, можно предположить, что и у онкологических больных клетки, утратившие программу клеточной гибели, могут возникать на разных этапах прогрессии опухоли, независимо от того, какими лекарствами их лечат. И весь имеющийся арсенал специфических противоопухолевых средств оказывается бессильным перед таким клоном. Эта ситуация — печальное следствие применяемой до настоящего времени методологии отбора новых противоопухолевых лекарств, при которой используют клеточные линии, в большей или меньшей степени сохраняющие способность к программированной гибели. В результате такого скрининга отбирают наиболее эффективные индукторы апоптоза, которые не представляют реальной опасности для опухолевых клеток, утративших к нему способность. Существует ли выход из тупика? Сегодня на этот вопрос нет ответа. Однако стоит обратить внимание на тот факт, что выжившая после обработки цитотоксинами часть культуры А4 продолжала погибать на протяжении нескольких десятков клеточных делений, происходивших в отсутствие лекарственных препаратов. Этот известный в радиобиологии феномен называется «репродуктивной гибелью», которая наблюдается в том случае, если полученные клеткой генетические повреждения становятся смертельными после одного или нескольких циклов удвоения ДНК. Если же смерть клетки от внешнего воздействия происходит до первого деления, говорят об интерфазной гибели. Почему же «неубиваемые» клетки А4 гибнут без внешних причин? Как это ни парадоксально звучит, причиной их гибели является утрата способности к апоптозу. «Обычные» раковые клетки сохраняют способность к апоптозу . Поэтому их часть, получившая опасные повреждения, самоликвидируется, но зато оставшиеся клетки продолжают размножаться, как в случае с Jurkat , и опухоль живет. А клеткам с утраченной программой гибели ничто не препятствует бесконтрольно накапливать мутации и другие потенциально опасные повреждения, которые могут и не приводить к смерти в интерфазе, но будут препятствовать нормальному процессу клеточного деления и разрушать работу генов, что в конце концов создает ситуацию, несовместимую с дальнейшей жизнью. Поэтому с клетками, на которые не действуют индукторы апоптоза, можно попробовать бороться иным путем: стимулировать образование в них мутаций, чтобы сумма возникших генетических повреждений привела к утрате жизнеспособности их самих и в особенности их потомков. Для этой цели можно попытаться использовать супермутагены или хроническое облучение малыми дозами ионизирующей радиации. Успех будущих исследований во многом зависит от правильного выбора модели для поиска активных соединений. Авторы полагают, что полученная нами линия клеток А4, а также подобные ей, могут оказаться полезными моделями для поиска принципиально новых противоопухолевых средств, действие которых не ограничится активацией апоптоза. Конечно, существует опасность побочного влияния таких веществ и на клетки нормальных тканей, ведь мутации будут возникать и в их геномах. Но, в отличие от опухолевых, в них продолжает функционировать механизм генетического самоконтроля, не позволяющий тиражировать генетические дефекты в следующих поколениях. Насколько перспективным окажется использование в лечебных целях супермутагенов, покажет будущее. 3 жүктеу/скачать 3,24 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|