Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема направленного транспорта биологически активных веществ (БАВ) имеет два аспекта. Во-первых, это избирательная доставка БАВ в клетки-мишени. Избирательность транспорта при этом достигается специфичностью молекулы-вектора, которая обладает способностью связываться с рецепторами, зкспрессированными только на клетках-мишенях и индуцировать при этом рецептор-опосредованный эндоцитоз. Последний процесс определяет перенос БАВ в клетки.
Второй, практически важный, аспект проблемы направленного транспорта связан с необходимостью введения во все клетки организма тех БАВ, которые в свободном виде в них не проникают, например, определенных генов для лечения некоторых наследственных заболеваний. Для транспорта отдельных БАВ в любые клетки организма, по-видимому, возможно использование конъюгатов гормона роста (ГР) с БАВ так как, рецептор ГР экспрессируется и эндоцитируется практически всеми клетками человека (Kelly Р.А. et al., 1993; Mertani Н.С. et al., 1995).
В течение последних десятилетий исследуется возможность направленного транспорта БАВ в клетш-мишени в результате эндоцитоза конъюгатов этих веществ с лигандами рецепторов клеточной поверхности (Michael S.I. et al., 1994). Эта проблема в значительной мере решена в случае избирательной доставки БАВ с помощью иммунотоксинов, когда в качестве векторной молекулы для БАВ используют антитела к специфическим антигенам цитоплазматической мембраны клеток-мишеней (Ford С.Н. et al., 1986; Embleton M.J., 1987; Pastan I. et al., 1986; Friedman P.N. et al., 1993; Vitetta E.S., 1993). Однако введение конъюгатов как с полигональными, так и с моноклональными антителами, осложняется возможностью развития иммунных реакций при повторном введении таких препаратов.
Помимо иммунотоксинов, для рецептор-опосредованной доставки БАВ в клетки могут быть использованы их конъюгаты с физиологическими лигандами клеточных рецепторов. Если некие рецепторы представлены
избирательно на клетках определенного типа, то конъюгат БАВ с физиологическими лигандами таких рецепторов будет обеспечивать высокоизбирательную направленную доставку БАВ в эти клетки. Такой системой, по-видимому, может являться рецептор альфа-фетопротеина (АФП) и АФП, конъюгированный с БАВ (Modjtahedi Н. et al., 1994; Hoshino Т. et al., 1995; Мого R. et al., 1993; Мого R. 1994; Severin S.E. et al., 1995). Ее избирательность определяется тем, что рецепторы АФП представлены, в основном, на опухолевых и, в значительно меньшей мере, на нормальных клетках.
Особой проблемой при создании конструкций лиганд рецептора-БАВ для направленного транспорта является получение биологически активных конъюгатов, сохраняющих как активность БАВ, так и лиганда соответствующего рецептора, т. е. его способность к связыванию с рецептором и индукции рецептор-опосредованного эндоцитоза.
Цепь работы. Целью настоящей работы явилось изучение возможности внутриклеточной доставки БАВ в результате рецептор-опосредованного эндоцитоза с использованием в качестве векторных молекул АФП и ГР человека, а в качестве клеток-мишеней - различных линий опухолевых клеток человека и нормальных лимфоцитов периферической крови человека. В качестве модельного БАВ использовали докоорубицин (ДР), так как флуоресцентные свойства этого вещества позволяют контролировать его накопление в клетках, а цитотоксическая активность ДР может служить критерием его биологической активности как в свободном виде, так и в составе конъюгатов.
Научная новизна. В данной работе впервые продемонстрирована цитотоксическая активность конъюгатов АФП и ГР с противоопухолевым антибиотиком ДР в отношении различных культур опухолевых клеток человека, экспрессирующих рецепторы этих белков. Изучены параметры, необходимые для проявления максимальной биологической активности
конъюгатов ДР с АФП и ГР. Впервые продемонстрирована зависимость величины цитотоксической активности конъюгата от природы молекулы-вектора. Показана возможность использования конструкции БАВ с АФП для направленного транспорта БАВ в опухолевые клетки человека.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на Совещании "Мембранный транспорт и функции клетки" (Санкт-Петербург, 1994), на XXIIIrd Meeting of the International Society for Oncodevelcpmental Biology and Medicine (Montreal, Canada, 1995). Диссертационная работа апробирована 18 декабря 1996 г. на научном семинаре МНИИМЭ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты работы и их обсуждение и список цитированной литературы. Работа
изложена на страницах печатного текста и иллюстрирована
рисунками и таблицами.