Клеточные механизмы, изучение поведения клеток

Архив рубрики «Стационарная культура»

Сравнительная чувствительность клеток в разных фазах цикла является важным свойством препарата. Поэтому в настоящее время в систему скрининга противоопухолевых препаратов в США введено изучение действия химических соединений на синхронизированную культуру (Fonken, 1972). Испытание проводится на культуре фибробластов хомячка, клеточный цикл которой характеризуется продолжительностью фаз Gi, S, G2 и М 2, 8, 2 и 0,5 ч соответственно. Предварительно исследуемый раствор испытывают на культуре L1210 и препарат, оказавший определенное цитотоксическое действие, изучают на синхронизированной культуре фибробластов хомячка. Следует заметить, что культура фибробластов не является оптимальным объектом для изучения распределения чувствительности по циклу, так как фаза Gi очень коротка, что затрудняет точный анализ.

В заключение приведем табл. 3, 4, 5 и 6, в которых сведены данные о распределении чувствительности по циклу к препаратам разных классов. Если по данной группе препаратов имеется несколько работ, то в таблицы включены наиболее типичные. Как видно из таблиц, к наибольшему числу препаратов высокочувствительны клетки в фазе S и на границе фаз Gi и S, причем этот период цикла высокочувствителен к препаратам разных классов, не только к антиметаболитам, чего следовало ожидать, но и к алкилирующим соединениям, антибиотикам и алкалоидам. Клетки в фазе G2 и в митозе обладают значительной избирательной чувствительностью практически только к блеомицину. Винбластин 85 резистентность к химиотерапевтическим препаратам проявляли клетки в поздней фазе S. Клетки на протяжении всей фазы S были резистентны только к блеомицину.

Колебание чувствительности в течение цикла характеризует цитотоксическое действие всех изученных препаратов, хотя степень этого колебания отличается для разных препаратов. Только к некоторым антиметаболитам и специфическим ингибиторам ферментов клетки в одной фазе высокочувствительны, а в других фазах полностью резистентны. Примером таких препаратов являются арабинозилцитозин и оксимочевина. Другие препараты оказывают летальное действие на клетки во всех фазах цикла, но в различной степени.

Таким образом, сравнение распределения по клеточному циклу чувствительности к препаратам разных классов показало, что в цикле существуют фазы чувствительные и фазы, резистентные к большинству препаратов (см. табл. 6). Ко многим препаратам чувствительными являются клетки на границе фаз Gi и S и в фазе S и резистентными клетки в фазах G] и G2. Исключением является блеомицин, к которому чувствительны клетки в фазе G2 и резистентны клетки в фазе S, а также алкилирующие соединения, к которым нередко чувствительны клетки в фазе Gi.

Химиотерапевтические препараты тормозят переход клеток по циклу, блокируют их переход из одной фазы в другую и в результате замедляют или прекращают пролиферацию. Изучение влияния препаратов на клеточный цикл в опухолях важно для понимания механизма действия препаратов. В каждую фазу цикла происходят определенные биохимические процессы и блокирование клеток в какойлибо фазе показывает, что препарат нарушает один из этих процессов. Поэтому тип блокирующего действия является важной характеристикой препарата.