УДК 616.155.37:616.35
(Представлено академиком Ю.Т. Алексаняном 26/I 2000)
Известно, что развитие опухолевой прогрессии
в организме представляет собой многоэтапный процесс, затрагивающий
многочисленные стороны жизнедеятельности организма и вызывающий разнообразные
изменения в биохимическом, иммунологическом, генетическом и бактериологическом
статусе организма.
Основным постулатом теории онкогенеза
является положение о клеточном онкогенезе как причине опухолевой трансформации
клетки [1,2].
Ранее нами была показана возможность
индуцирования опухолевого роста в слизистой оболочке толстой кишки лабораторных
животных (белые крысы) при введении последним ДНК, выделенной из аденокарциномы
толстой кишки человека [3,4]. Полученные в этих экспериментах результаты
позволили констатировать ряд положений:
1. возможность
экспрессии ДНК в чужеродном организме;
2. выраженное
тканеспецифичное свойство опухолевой ДНК;
3. возможность
создания экспериментальной моноцентричной
модели
опухоли толстой кишки
человека у животных.
В настоящей работе сделана попытка
изучить возможные механизмы экспрессии опухолевой ДНК, а также охарактеризовать
биохимический и иммунный статус животных с индуцированным опухолевым
ростом.
Эксперименты проводили на 130 белых беспородных
лабораторных крысах массой 160-200гр. Активность ферментов (ЩФ, КФК, ГГТП, ЛДГ)
количественный баланс сывороточных белков: (общий белок, альбумин) определяли в
биохимическом анализаторе FP-901, количественную характеристику сывороточных
иммуноглобулинов определяли по методу Манчини.
ДНК из
опухоли толстой кишки человека и слизистой оболочки толстой кишки (СОТК) крыс
выделяли по известному методу [3]. Молекулярную гибридизацию ДНК осуществляли по
Саузерну [5]. В экспериментах по индуцированию неопластических изменений в СОТК
животных при помощи опухолевой ДНК была установлена выраженная тканевая
специфичность опухолевой ДНК - индукция неопластических изменений только в
гомологичном органе у животных. В настоящее время имеются единичные сообщения о
тканевой специфичности онкогенов. Так, установлена выраженная тканевая
специфичность онкогенов на примере ретровирусов. Определенную тканевую
специфичность проявляют также клеточные онкогены [6-8]. В наших экспериментах
опухолевая ДНК, введенная животным внутрибрюшинно (в/бр), могла попасть в клетки
различных органов брюшной полости, однако свою трансформирующую активность
проявляет только в гистологически гомологичных
структурах.
Для ответа на вопрос, каким путем опухолевая
ДНК человека, введенная животным, индуцирует у последних опухолевый рост, нами
был осуществлен гибридизационный анализ ДНК из трансформированных клеток СОТК
крыс. В качестве зонда гибридизации использовали Alu-фрагмент ДНК (Alu-повторы -
последовательности человеческой ДНК вследствие высокой частоты повторяемости
являются удобным зондом для идентификации фрагментов генома человека в
трансформированных клетках).
Результат гибридизации
фрагментов ДНК крысы и человека с меченными в системе НИК-трансляции
Alu-повторами человека представлен на рисунке, на котором отчетливо видно, что
ДНК, выделенная из СОТК крысы с индуцированными неопластическими изменениями в
отличие от ДНК из СОТК интактных крыс содержит в своем составе нуклеотидные
последовательности, гибридизуюшиеся с Alu-последовательностями человека.
Полученный результат однозначно указывает на интеграцию фрагментов опухолевой
ДНК человека в геном клеток крысы с последующей экспрессией. Способность генов
активно работать после переноса между клетками животных, даже принадлежащих к
разным классам, показана также в исследованиях по гибридизации соматических
клеток [9]. Гены, являющиеся чужеродными для того или иного вида животных,
продолжают нормально работать, как показано в случае с генами интерферона и
соматостатина [10].
Следующая серия экспериментов была
посвящена изучению биохимического и иммунного статуса животных с индуцированным
опухолевым ростом в толстой кишке. Проведен анализ активности таких ферментов,
как щелочная фосфатаза (ЩФ), креатинфосфокиназа (КФК),
гаммаглутамилтранспептидаза (ГГТП) и лактатдегидрогеназа (ЛДГ). Определяли также
количественное содержание общего белка и альбумина у подопытных животных.
Результаты этих исследований суммированы в табл.
1.
Таблица
1
Активность ферментов у животных с индуцированным
опухолевым ростом в толстой кишке
|
Как
видно из таблицы, активность изученных ферментов в опытной группе животных
значительно повышена, что находится в полном соответствии с данными других
авторов относительно активности ферментов при опухолевом росте. В то же время
количественный баланс сывороточных белков, общего белка и альбумина выраженно
снижался в среднем в 1,3-1,5 раза, что также характерно при опухолевом росте
[11].
Анализ результатов по изучению состояния гуморального
иммунитета животных с индуцированным опухолевым ростом выявил существенное
понижение показателей иммунитета (табл.
2).
Таблица
2
|
Данные
таблицы однозначно указывают на снижение иммунного ответа и понижение
неспецифической резистентности организма, характерные для опухолевого роста в
организме.
Таким образом, полученные нами данные позволили
уточнить механизм индукции опухолевого роста в толстой кишке крыс после в/бр
введения опухолевой ДНК.
Выявленные сдвиги в биохимическом
и иммунном статусе экспериментальных животных, характерныe для опухолевого роста
в организме, вкупе с результатами морфологических исследований, описанными в
другой нашей работе [4], а также обнаружение фрагментов человеческой ДНК в
геноме подопытной крысы позволяют охарактеризовать индуцированные
неопластические изменения в СОТК.
И наконец, индуцирование
опухолевого роста вместе с выраженной тканевой специфичностью позволили создать
новую экспериментальную, моноцентричную модель опухоли толстой кишки человека у
животных.
Ереванский государственный медицинский
университет
НИИ проктологии МЗ
РА
Институт молекулярной биологии НАН РА
1.
Альтштейн А.Д. - Журн. Всесоюз. Хим. о-ва
им.Д.И.Менделеева. 1973. Т. 18. С. 630-638.
2.
Clain M.J., Siamon D.J., Lipsick J.S. - Ann.Inter.Med. 1984. V. 101. P.
223-233.
3. Агабалян А.С., Давтян
О.Я., Багдасарян А.А. и др. - ДАН АрмССР. 1987. Т. 84. № 4. С. 179-183.
4.
Агабалян А.С., Давтян О.Я., Багдасарян А.А. и др. - Журн. клинич. и эксп. медицины. 1989. № 4. С. 372-376.
5. Southern E.M. - J.Mol.Biol. 1975. V. 98. P.
53-517.
6. Сейц И.Ф., Федоров
С.Н., Серова И.М. - Вопр. онкологии. 1986. № 8. C. 52-56.
7.
Серова О.М., Шпатарь Т.В., Федоров С.М. - Вопр.
онкологии. 1986. T. 8. С. 89-92.
8. Alitato K. - Med.Biol. 1984. V. 1962. P.
304-317.
9. Ephrussi B., Weies
M.C. - Proc.Nat.Acad.Sci USA. 1965. V. 503. P.
1040-1042.
10. Esteban M., Paez
E. - Viruses, oncogenes and cancer. Basel. 1975. V. 98. P.
503-517.
11. Stefelin D., Varmus
H., Bishop J. - Brit.J.Cancer. 1981.V. 6. P. 856-862.