Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини

Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини

Данная работа посвящена рассмотрению работ, в которых показана зависимость эффективности химиотерапии от уровня експрессии репаративного энзима АГТ

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2010
Автори: Шапошник, Л.А., Лило, В.В., Лукаш, Л.Л.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2010
Назва видання:Фактори експериментальної еволюції організмів
Теми:
Генетика людини та медична генетика
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177981
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини / Л.А. Шапошник, В.В. Лило, Л.Л. Лукаш // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 468-471. — Бібліогр.: 26 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-177981
record_format dspace
spelling irk-123456789-1779812021-02-19T01:26:33Z Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини Шапошник, Л.А. Лило, В.В. Лукаш, Л.Л. Генетика людини та медична генетика Данная работа посвящена рассмотрению работ, в которых показана зависимость эффективности химиотерапии от уровня експрессии репаративного энзима АГТ Дана робота присвячена огляду робіт, в яких розглядається залежність ефективності хіміотерапії від рівня експресії репаративного ензиму АГТ. This article deals with consideration of the works describing the dependence of chemotherapeutical efficiency on the expression level of the repair enzyme MGMT in tumor cells. 2010 Article Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини / Л.А. Шапошник, В.В. Лило, Л.Л. Лукаш // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 468-471. — Бібліогр.: 26 назв. — укр. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177981 uk Фактори експериментальної еволюції організмів Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Генетика людини та медична генетика
Генетика людини та медична генетика
spellingShingle Генетика людини та медична генетика
Генетика людини та медична генетика
Шапошник, Л.А.
Лило, В.В.
Лукаш, Л.Л.
Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини
Фактори експериментальної еволюції організмів
description Данная работа посвящена рассмотрению работ, в которых показана зависимость эффективности химиотерапии от уровня експрессии репаративного энзима АГТ
format Article
author Шапошник, Л.А.
Лило, В.В.
Лукаш, Л.Л.
author_facet Шапошник, Л.А.
Лило, В.В.
Лукаш, Л.Л.
author_sort Шапошник, Л.А.
title Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини
title_short Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини
title_full Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини
title_fullStr Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини
title_full_unstemmed Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини
title_sort оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії о⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини
publisher Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate 2010
topic_facet Генетика людини та медична генетика
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177981
citation_txt Оптимізація методів лікування онкологічних захворювань в залежності від рівня експресії О⁶-алкілгуанін-днк алкілтрансферази у клітинах пухлини / Л.А. Шапошник, В.В. Лило, Л.Л. Лукаш // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 468-471. — Бібліогр.: 26 назв. — укр.
series Фактори експериментальної еволюції організмів
work_keys_str_mv AT šapošnikla optimízacíâmetodívlíkuvannâonkologíčnihzahvorûvanʹvzaležnostívídrívnâekspresíío6alkílguaníndnkalkíltransferaziuklítinahpuhlini
AT lilovv optimízacíâmetodívlíkuvannâonkologíčnihzahvorûvanʹvzaležnostívídrívnâekspresíío6alkílguaníndnkalkíltransferaziuklítinahpuhlini
AT lukašll optimízacíâmetodívlíkuvannâonkologíčnihzahvorûvanʹvzaležnostívídrívnâekspresíío6alkílguaníndnkalkíltransferaziuklítinahpuhlini
first_indexed 2025-07-15T16:17:13Z
last_indexed 2025-07-15T16:17:13Z
_version_ 1837730348811681792
fulltext 468 ШАПОШНИК Л.А., ЛИЛО В.В., ЛУКАШ Л.Л. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Україна, 03680, Київ-143, вул. Акад. Заболотного, 150, e-mail: lukash@imbg.org.ua ОПТИМІЗАЦІЯ МЕТОДІВ ЛІКУВАННЯ ОНКОЛОГІЧНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД РІВНЯ ЕКСПРЕСІЇ О6-АЛКІЛГУАНІН-ДНК АЛКІЛТРАНСФЕРАЗИ У КЛІТИНАХ ПУХЛИНИ Різноманітні алкілувальні сполуки, як природні, так і штучно синтезова- ні, надзвичайно поширені у навколишньому середовищі. Одним з найнебез- печніших їхніх впливів на спадковий матеріал є алкілування О6-позиції гуаніну в клітинній ДНК. При подальшій реплікації це призводить до помил- кового розпізнавання такого гуаніну ДНК-полімеразою як тиміну і спарюван- ню із аденіном, що призводить до мутації ГЦ—>АТ типу транзиції. У віднов- ленні таких пошкоджень важливу роль відіграє фермент О6-алкiлгуанiн-ДНК алкiлтрансфераза (АГТ, MGMT) [1]. Якщо на цьому етапі ензим з якихось причин не виконує своєї функції, то, з високою долею ймовірності, клітина втягуватиметься в апоптоз або онкогенну трансформацію [2]. Таким чином, чутливість клітини до алкілуючих агентів залежить від рівня експресії та активності АГТ. Це має велике значення при лікуванні злоякісних пухлин, тому що найбільш поширені групи хіміопрепаратів (похідні нітрозосе- човини, хлоретилуючі сполуки) мають саме алкілувальний механізм дії [3]. Отже, вивчення індивідуальних особливостей експресії АГТ допоможе опти- мізувати схеми лікування таких захворювань. Про фермент АГТ, що кодується геном MGMT, відомо вже досить багато. Ген картований на довгому плечі 10 хромосоми [4]. Розшифрована структура ензиму у різних класів живих організмів. АГТ виявляється у ядрі і цитоплазмі клітини. Він взаємодіє з ДНК, не порушуючи її структуру, переносить алкіль- ну групу від гуаніну на свій активний цистеїновий залишок, внаслідок чого незворотньо інактивується. Численні дослідження виявили, що вміст ензиму у різних людей та у різних органах і тканинах однієї людини неоднаковий: найвищий — у пе- чінці, найнижчий — у нервовій тканині та кістковому мозку. Рівень експресії АГТ у злоякісних клітинах часто відрізняється від рівню експресії у нор- мальних клітинах данного організму і подібних пухлинних клітин інших пацієнтів [5]. За ознакою наявності експресії виділяють АГТ-позитивні та АГТ-негативні генотипи (Mer+ та Mer- відповідно). Доля пухлин, що не експресують ензим, найбільша серед гліом (33–40%) та колоректальних карцином (40%) [6, 7]. Інактивацію гена MGMT найчастіше пов,язують із гіперметилюванням промотора, особливо сайту 25 CpG. В 43% АГТ-дефі- цитних клітин виявлено метилування більш, ніж 50% сайтів промотора, тоді як серед АГТ-позитивних клітин таких лише 9% [8–12]. Відомо безліч факто- рів, що впливають на експресію гена MGMT. Серед таких зазначаються 469 одноланцюгові розриви ДНК, мутації у промоторі. Важливу роль у регуляції експресії гена відіграє білок р53 [13, 14]. А нещодавно встановлено, що, наприклад, наявність ядерного фактору NF-kB в ядерному матриксі спричи- няє експресію MGMT у гліомах і культурах пухлинних клітин незалежно від метилування промотора [15]. Фосфорилювання інгібує ензим, дефосфо- рилювання лужними фосфатами — підвищує його активність [16]. Пухлини, клітини яких не експресують MGMT, високочутливі до хіміо- препаратів із алкілувальним механізмом дії. Але значний відсоток пухлин виявляє дуже високі рівні активності ензиму, не характерні для жодної з нормальних тканин [17]. У таких випадках проблему підвищення ефектив- ності лікування намагаються вирішити за допомогою різних інгібіторів активності ензиму (псевдосубстратів). Вони мають високу спорідненість до АГТ і після введення в організм зв,язуються з ензимом та інактивують його. Здатність цих речовин проникати через гематоенцефалічний бар’єр важлива для лікування мозкових пухлин [18]. При їх комбінації з хіміопре- паратами досягаються значно кращі результати. На цей час синтезовано багато псевдосубстратів, які відрізняються за активністю і токсичністю [19]. До фази клінічних випробовувань дійшов поки тільки О6-бензилгуанін. Істотним недоліком всіх інгібіторів активності є їхня невибірковість. В першу чергу від виснаження запасів АГТ страждають тканини з низьким рівнем ферменту (гемопоетичні клітини, особливо — клони з коротким мітотичним циклом CD34+). Активність фермента у них знижується майже до нуля [20]. Це робить кістковий мозок значно чутливішим до шкідливої дії хіміопре- паратів — дозозалежна мієлосупресія з,являється при введенні нижчих доз, частіше виникають вторинні пухлини, в т.ч. гострі мієлоїдні лейкози. Зараз ведеться пошук псевдосубстратів із більш вибірковою дією. Нині вони ще не знайдені, тому пригнічення гемопоезу намагаються уникнути за допомогою методів генної інженерії та клітинної терапії [21]. Для цього використовують мутантні форми АГТ, які не зв,язуються з О6-бензилгуаніном (G156A, Y158H, I140K). Гемопоетичні клітини з таким геном трансплан- туються хворим і функціонують під час курсу хіміотерапії. Рівень активності АГТ в них не змінюється під впливом О6-бензилгуаніну, і клітини кісткового мозку значно менше уражуються через мутагенну та цитотоксичну дію алкі- лувальних препаратів [22–24]. Після закінчення курсу хіміотерапії виникає необхідність відновити активність АГТ, зокрема, шляхом стимуляції експресії гена. Зараз пропо- нуються різні методи, але вони поки що не набули широкого розповсюд- ження. Наприклад, підвищення рівня ензиму у людських лейкоцитах після використання О6-бензилгуаніну було отримано за допомогою попередників цистеїну (2-оксотіазолідін-4-карбоксильна кислота, N-ацетіл-L- цистеїн), природних антиоксидантів (куркумін, сілімарин та ін.) [25], водних та спир- тових екстрактів деяких лікарських рослин (орегано, м’ята, базилік, Azadi- rachta indica, Ocumum sanctum, Withania somnifera та ін.) [26]. 470 Література 1. Pegg A. E. Mammalian 06-alkylguanine-DNA alkyltransferase: regulation and importance in response to alkylating carcinogenic and therapeutic agents // Cancer Res.— 1990.— №50.— P. 6l19–6129. 2. Tong G.T., Kirk M.C., Ludlum D.B. Formation of the cross-link 1-N3-deoxy- cytidyl,2-[N1-deoxyguanosinyl]ethane in DNA treated with N,N,-bis(2-chloroethyl)-N- nitrosourea // Cancer Res.— 1982.— Vol.42, №8.— P. 3102–3105. 3. Drablos F., Hoppel C.L., Willson J.K.V. Alkylation damage in DNA and RNA- repair mechanisms and medical significance // DNA Repair (Amst).— 2004.— Vol.3, №4.— P. 1389–1407. 4. Natarajan A.T., Vermeulen S., Darroudi F., Valentine M.B., Brent T.P., Sankar Mitr A.S., Tano K. Chromosomal localization of human O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) gene by in situ hybridization // Mutagenesis.— 1992.— Vol.7, №1.— P. 83–85. 5. Citron M., Graver M., Schoenhaus M., Chen S., Decker R., Kleynerman L., Kahn L.B., White A., Fornace A.J., Yarosh D. Detection of messenger RNA from O6-methylguanine-DNA methyltransferase gene MGMT in human normal and tumor tissues // J. Natl. Cancer Inst.— 1992.— Vol.84, №5.— P. 337–340. 6. Silber J.R., Blank A., Bobola M.S., Muelleri B.A., Kolstoe D.D., Ojemann G.A., Berger M.S. Lack of the DNA repair protein 06-methylguanine-DNA methyltransferase in histologically normal brain adjacent to primary human brain tumors // Biochemistry.— 1996.— №93.— P. 6914–6946. 7. Herman J.G., Esteller M., Hamilton S.R., Burger P.C., Baylin S.B. Inactivation of the DNA repair gene O6-methylguanine-DNA methyltransferase by promoter hypermet- hylation is a common event in primary human neoplasia // Cancer Res.— 1999.— №59.— P. 793–797. 8. Zawlik I., Vaccarellaa S., Kitaa D., Mittelbronnb M., Franceschia S., Ohgakia H. Promoter methylation and polymorphisms of the MGMT gene in glioblastomas: A population-based study // Neuroepidemiology.— 2009.— №32.— P. 21–29. 9. Karayan-Tapon L., Long L. Correlation of clinical features and methylation status of MGMT gene promoter in glioblastomas // J. NeuroOncol.— 2004.— Vol.68, №3.— P. 274–283. 10. Smith-Sorensen B., Lind G.E., Skotheim R.I., Fossa S.D., Fodstad1 Q., Sten- wig A.-E., Jakobsen K.S., Lothe R.A. Frequent promoter hypermethylation of the O6-meth- ylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) gene in testicular cancer // Oncogene.— 2002.— Vol.21, №57.— P. 8878–8884. 11. Mollemann M., Wolter M., Jorg Felsberg J., Collins V.P., Reifenberger G. Frequ- ent promoter hypermethylation and low expression of the MGMT gene in oligodendroglial tumors // Intern. J. Cancer.— 2004.— Vol.113, №3.— P. 379–385. 12. Ingold B., Schraml P., Stopatschinskaja S., Heppner F.L., Moc H. Frequent MGMT gene promoter methylation in brain metastases of melanoma, lung, breast and renal carcinoma // J. Clin. Oncol.— 2008.— №26.— P. 2063. 13. Ogino F., Shuji S.A., Hazra O., Aditi T., Tranah S.C., Gregory J., Kirkner G., Gregory J., Kawasaki D., Takako C., Nosho N., Katsuhiko B., Ohnishi N., Mutsuko A., Suemoto B., Yuko X., Meyerhardt F., Jeffrey A., Hunter, David J., Fuchs R., Charles S. MGMT germline polymorphism is associated with somatic MGMT promoter methylation and gene silencing in colorectal cancer // Carcinogenesis.— 2007.— №9.— P. 1985. 14. Grombacher T., Eichhorn U., Kaina B. p53 is involved in regulation of the DNA repair gene O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) by DNA damaging agents // Oncogene.— 1998.— Vol.17, №7.— P. 845–851. 471 15. Lavon I., Fuchs D., Zrihan D., Efroni G., Zelicovitch B., Fillig Y., Siegal T. Novel mechanism whereby nuclear factor kB mediates DNA damage repair through regulation of O6-methylguanine-DNA methyltransferase // Cancer Res.— 2007.— Vol.67, №18.— P. 8952–8959. 16. Srivenugopal K.S. Mullapudi S.R.S., Shou J., Hazra T.K., Ali-Osman F. Protein phosphorylation is a regulatory mechanism for O6-alkylguanine-DNA alkyltransferase in human brain tumor cell // Cancer Res.— 2000.— Vol.60, №2.— P. 282–287. 17. Bobola M.S., Berger M.S., Ellenbogen R.G., Roberts T.S., Geyer J.R., Silber J.R. O6-methylguanine-DNA methyltransferase in pediatric primary brain tumors // Clin. Cancer Res.— 2001.— №7.— P. 613–619. 18. Dolan M.E., Moschel R.C., Pegg A.E. Metabolism of O6-benzylguanine, an inactivation of O6-alkylguanine-DNA alkyltransferase // Cancer Res.— 1994.— Vol.91, №9.— P. 5123–5130. 19. Nelson M.E., Dowlati A., Haaga J., Remick S.C., Spiro S.L. 2-amino-O4- benzylpteridine derivatives: potent inactivators of O6-alkylguanine-DNA alkyltransferase // J. Med. Chem.— 2004.— Vol.47, №15.— P. 3887–3891. 20. Gerson S.L., Phillips W., Kastan M., Dumenco L.L., Donovan C. Human CD34+ hematopoietic progenitors have low cytokine-unresponsive O6-alkylguanine-DNA alkyltransferase and are sensitive to O6-benzylguanine plus BCNU // Blood.— 1996.— Vol.88, №5.— P. 1649–1655. 21. Licht T., Koc O.N., Davis B.M, Gupta E. In vivo drug-selectable genes: a new concept in gene therapy // Stem Cells.— 1997.— Vol.15, №2.— P. 104–111. 22. Wibley J.E., Pegg A.E., Moody P.C. Crystal structure of the human O6-alky- lguanine-DNA alkyltransferase // Nucl. Acids Res.— 1993.— Vol.32, №45.— P. 11998– 12006. 23. Xu-Welliver M., Kanugula S., Pegg A.E. Isolation of human O6-alkylguanine- DNA alkyltransferase mutants highly resistant to inactivation by O6-benzylguanine // Cancer Res.— 1998.— Vol.58, №9.— P. 1936–1945. 24. Rabik C.A., Njoku M.C., Dolan M.E. Inactivation of O6-alkylguanine-DNA alkyltransferase as a means to enhance chemotherapy // Cancer Treat. Rev.— 2006.— №32.— P. 261–276. 25. Niture S.K., Velu C.S., Smith Q.R., Bhat G.J., Srivenuugopal K.S. Increased expression of the MGMT repair protein mediated by cysteine prodrugs and chemopre- ventative natural products in human lymphocytes and tumor cell lines // Carcinogenesis.— 2007.— Vol.28, №2.— P. 378–389. 26. Niture S.K., Rao U.S., Srivenuugopal K.S. Chemopreventative strategies targeting the MGMT repair protein: augmented expression in human lymphocytes and tumor cells by ethanolic and aquevus extract of several Indian medicinal plants // Intern. J. Oncol.— 2006.— №29.— P. 1269–1278. Резюме Данная работа посвящена рассмотрению работ, в которых показана зависи- мость эффективности химиотерапии от уровня експрессии репаративного энзима АГТ. Дана робота присвячена огляду робіт, в яких розглядається залежність ефек- тивності хіміотерапії від рівня експресії репаративного ензиму АГТ. This article deals with consideration of the works describing the dependence of chemotherapeutical efficiency on the expression level of the repair enzyme MGMT in tumor cells. 472 ШВАЧКО Л.П. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины, Украина, г. Киев, 03143, ул. Заболотного, 150, e-mail: l.p.shvachko@imbg.org.ua ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРОМЕР В РАННЕМ МЕХАНИЗМЕ АНЕУПЛОИДИЙ ПРИ ОНКОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОГРЕССИИ Анеуплоидия — аномальное изменение количества хромосом в карио- типе, ключевая стадия в цитогенетике рака (1–3). Анеуплоидии возникают при нарушении сегрегации реплицированных хромосом между двумя дочерними клетками. Существует целый ряд молекулярных механизмов, индуцирующих анеуплоидии (Gebhart, Liehr, 2000, Fenech, 2002, Leach et al., 2004, Gollin, 2005, Iarmarcovai et al., 2006). Центральное место в механизме анеуплоидий занимает дисфункция центромеры. При делении клетки именно к центромерам прикрепляются тянущие нити митотического веретена в ходе разделения набора хромосом на два генома, из которых в дальнейшем формируются ядра двух дочерних клеток (Wolfe, 1961; Kubai, 1975). Таким образом, дисфункции центромеры и связанной с ней кинетохоры способны вызывать отставание целых хромосом в митотическом делении клетки. Нами показано, что нарушение функции центромеры при онкологиче- ском процессе носит эпигенетический характер и проявляется в преждевре- менном разделении центромер и сестринских хроматид на стадии метафазы. Преждевременное разделение центромер можно отнести к скрытой и ранней хромосомальной нестабильности, при которой отсутствуют какие-либо цитогенетические перестройки и число хромосом в кариотипе остается, как правило, неизменным. Нами установлено, что феномен преждевременного разделения центромер при онкологическом процессе ассоциирован с на- рушением епигенетического ДНК метилирования, а именно, существенным деметилированием центромерной сателлитной ДНК. Материалы и методы Объектом исследования были соматические лимфоциты перифериче- ской крови у пациентов с солидым типом опухолей, карцинома щитовидной железы (n=100), колоректальный рак (n=75), нейробластома (n= 8) и опухоль Вильмса (n=6) у детей. Контролем служили условно здоровые доноры (n=24), в возрасте от 25 до 40 лет. Митогенстимуллированную фитогемагглютинином (PHA “P”, Sigma- Aldrich) культуру лимфоцитов получали как описано (4). Геномные ДНК из лимфоцитов крови получали стандартной фенол-хлороформной экстракцией (5). Метил-специфическую эндонуклеазную рестрикцию геномных ДНК с помощью HpaII рестриктазы и Саузерн — гибридизацию с флуоресцентным DIG-pUC(Alu) плазмыдным зондом проводили (6). Для анализа использо- вали флуоресцентную и световую микроскопию, а также электрофорез и электрофоретический перенос на мембрану Hybond из 1,2% агарозного геля.

Схожі ресурси