Введение к работе
Актуальность темы.
Множественная лекарственная устойчивость опухолевых клеток
(МЛУ) является серьезным препятствием на пути терапии злокачественных
новообразований. Показано, что МЛУ часто связана с повышенной
экспрессией и активностью транспортных белков семейства ABC
[Ставровская А.А., 2003]. К суперсемейству ABC (ATP Binding Cassette)
сейчас относят около 300 белков, многие из которых являются
транспортерами, переносящими самые разные соединения [Higgins C.F.,
2007]. Белки этого семейства имеются у всех живых организмов. У человека
найдено около 50-ти ABC белков, примерно столько же у мыши.
Исследования ABC белков важны как для медицины, так и для биологии,
поскольку речь идет о проблемах защиты всех живых клеток от
повреждающих их воздействий.. К семейству ABC принадлежат
транспортные белки, способные переносить множество разных веществ, в
круг которых входят противоопухолевые препараты, антимикробные,
противогрибковые средства и другие лекарства. Белки семейства ABC
переносят химиотерапевтические препараты разных классов, включая
антрациклиновые антибиотики, винка-алкалоиды, таксаны,
подофиллотоксины и др. В последнее время показано, что резистентность малигнизированных клеток к таргетным препаратам нового поколения также может быть связана с активностью ABC транспортеров [Стромская Т.П. и др., 2008]. Это подчеркивает актуальность выбранного нами направления исследований для современной онкологии. Отметим, что основными ABC транспортерами, определяющими МЛУ, являются АВСВ1 (Р-гликопротеИн или Pgp), АВСС1 (MRP1) и ABCG2 (BCRP).
В настоящее время, активно изучается новый класс противоопухолевых
агентов, действие которых направленно на ингибирование протеасом.
Протеасомная деградация белка в клетке, является одним из важнейших
процессов, связанных с её нормальным функционированием. Показано, что
ингибирование протеасом приводит к апоптозу. Одним из наиболее
известных и уже применяемых в клинике протеасомных ингибиторов для
лечения множественных миелом, лимфом и некоторых других опухолей,
является бортезомиб (PS-341, Velcade). Это водорастворимое соединение,
являющееся мощным селективным протеасомным ингибитором,
представляет из себя дипептид борониковой кислоты, который ковалентно
связываясь с активным сайтом каталитической субъединицы р5 20S коровой части протеасомы, способен её ингибировать. Важным свойством этого протеасомного ингибитора является то, что он влияет на опухолевые клетки в тех концентрациях, которые не оказывают воздействия на нормальные клетки. В сочетании с химиотерапевтическими агентами он может давать аддитивный или синергический эффект. Бортезомиб применяется в клинике и рассматривается как одно из многообещающих лекарственных средств для лечения множественных миелом и лимфом, а также рака молочной железы. В то же время имеются сведения о том, что бортезомиб может являться субстратом одного из наиболее изученных ABC транспортеров Р-гликопротеина (Pgp), однако, эти данные - противоречивы [Rumpold Н., 2007; Н. Minderman, 2006]. Относительно взаимодействия бортезомиба и других ABC транспортеров конкретных данных пока нет. Таким образом, исследование связи МЛУ, опосредованной ABC белками, и воздействия бортезомиба на клетки - современно.
Основные цели и задачи исследования
Цели данной работы: Исследование роли транспортных белков семейства ABC в эволюции злокачественных новообразований под влиянием бортезомиба и изучение молекулярных механизмов регуляции ABC транспортеров ингибиторами протеасом. В соответствии с основными целями исследования были поставлены следующие задачи:
1. Получить ответ на вопрос, транспортируют ли ABC белки бортезомиб?
Для этого сравнить чувствительность родительских клеток и клеток,
гиперэкспрессирующих Pgp, к бортезомибу, оценить скорость выброса
этими клетками флуоресцирующего вещества родамина 123 , а также
применить метод ТЛС2-сдвига (UIC2 shift assay), который позволяет
судить как об экспрессии, так и об активности Pgp, в присутствии
бортезомиба.
-
Получить ответ на вопрос, изменяется ли экспрессия и активность ABC транспортеров (Pgp, MRP1, BCRP) при краткосрочном и длительном воздействии бортезомиба.
-
Получить ответ на вопрос, изменяется ли экспрессия маркеров опухолевых стволовых клеток при длительном воздействии бортезомиба.
4. Получить ответ на вопрос, участвуют ли сигнальный путь,
контролируемый фосфоинозитол -3-киназой (РВК), и
многофункциональный белок YB-1 в характере ответа популяций опухолевых клеток на бортезомиб.
Научная новизна и практическая значимость исследования
При выполнении данного исследования был получен ряд приоритетных данных. Впервые было проведено систематическое исследование, которое дало ответ на вопрос, является ли бортезомиб субстратом ABC транспортера - Pgp. Впервые была исследована эволюция экспрессии и активности ABC транспортеров при длительном воздействии бортезомиба на культуры малигнизированных клеток. Впервые было показано, что при продолжительном воздействии бортезомиба в популяции клеток, гиперэкспрессирующих ABC транспортер, накапливаются варианты с повышенной активностью киназы Akt, в то время как в популяции родительских клеток это не наблюдается. Впервые было проведено исследование корреляций изменений экспрессии ABC транспортеров под влиянием бортезомиба и маркеров стволовых клеток опухолей. Впервые были исследованы изменения многофункционального белка YB-1 при ответе опухолевых клеток на бортезомиб.
Результаты работы позволяют понять механизмы резистентности опухолевых клеток к бортезомибу и связи между множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) и воздействием бортезомиба на клетки опухолей. Это позволяет оценить новые способы терапии опухолей и найти новые подходы к преодолению МЛУ.
Апробация работы
Диссертация апробирована и рекомендована к защите 28 июня 2011 года на совместной научной конференции лаборатории генетики опухолевых клеток, лаборатории механизмов химического канцерогенеза, лаборатории механизмов канцерогенеза, лаборатории цитогенетики НИИ Канцерогенеза РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 3 статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК МОН РФ соискателям ученой степени кандидата биологических наук.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 92 страницах машинописного текста, содержит 20 рисунков, 6 таблицы, 1 схему, состоит из глав: «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты исследования», «Обсуждение результатов», «Выводы», «Список литературы».Список литературы включает 112 источников, в том числе 12 публикаций в отечественных рецензируемых изданиях.
![Воздействие некоторых карбоксильных ингибиторов АПФ на состояние тромбоцитарного гемостаза у больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом [Электронный ресурс]](/i/i/4592/192640.png "Воздействие некоторых карбоксильных ингибиторов АПФ на состояние тромбоцитарного гемостаза у больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом [Электронный ресурс] Аль-Зурайка Эссам Мохамед")
