Клеточные механизмы, изучение поведения клеток

Май 2011

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.

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.

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.

культурах, необходимо остановиться на факторах, которые могут в опухолях in vivo изменять распределение чувствительности по циклу, свойственное клеткам in vitro. Зависимость гибели клеток от фазы цикла в культуре клеток обычно изучается при действии препаратов в течение 12 ч. Это соответствует длительности воздействия in vivo при действии алкилирующих соединений, которые быстро распадаются. Однако многие другие препараты, в том числе антиметаболиты и антибиотики, характеризуются длительной циркуляцией в организме. В этом случае распределение чувствительности по циклу может отличаться от наблюдаемого при кратковременном воздействии. Также следует учитывать, что почти во всех работах in vitro зависимость гибели клеток от фазы цикла изучалась при дозах препаратов, снижавших выжившую фракцию в субпопуляции чувствительных клеток до 110 В то же время значительный противоопухолевый эффект наблюдается лишь тогда, когда выжившая фракция во всей популяции меньше 0,01. При этом распределение чувствительности по циклу и сравнительная чувствительность клеток в разных фазах может отличаться от наблюдаемых при более высоких величинах выжившей фракции.

Чувствительность покоящихся и пролиферирующих клеток сравнивалась многими авторами на модели стволовых клеток костного мозга (см. главу VII). Кроме того, в ряде работ сопоставлялось действие препаратов на клетки перевиваемой лимфомы с высокой скоростью размножения и на медленно пролиферирующие стволовые клетки костного мозга (см. главу I). В ‘большинстве случаев была показана более высокая чувствительность ‘быстро пролиферирующих клеток.
Интересно, что сравнение чувствительности делящихся и покоящихся микроорганизмов показало, что антиметаболиты убивают только делящиеся клетки, а алкилирующие соединения, включая производные нитрозомочевины, высокотоксичны как для делящихся, так и для покоящихся бактерий (Pittilo е. а., 1970).