Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью

Показана принципиальная возможность тестирования антиопухолевой активности в бактериальной системе, представленной Escherichia coli дикого типа и ее MS2-индуцированным мутантом. Исходный штамм выполняет роль индикатора на токсические свойства тестируемых веществ, а мутантный – роль специфической тес...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Цитология и генетика
Datum:	2007
Hauptverfasser:	Перерва, Т.П., Дворник, А.С., Мирюта, А.Ю., Можилевская, Л.П., Кунах, В.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russisch
Veröffentlicht:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2007
Schlagworte:	Оригинальные работы
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66573
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью / Т.П. Перерва, А.С. Дворник, А.Ю. Мирюта, Л.П. Можилевская, В.А. Кунах // Цитология и генетика. — 2007. — Т. 41, № 4. — С. 59-65. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859907835658240000
author	Перерва, Т.П. Дворник, А.С. Мирюта, А.Ю. Можилевская, Л.П. Кунах, В.А.
author_facet	Перерва, Т.П. Дворник, А.С. Мирюта, А.Ю. Можилевская, Л.П. Кунах, В.А.
citation_txt	Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью / Т.П. Перерва, А.С. Дворник, А.Ю. Мирюта, Л.П. Можилевская, В.А. Кунах // Цитология и генетика. — 2007. — Т. 41, № 4. — С. 59-65. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Цитология и генетика
description	Показана принципиальная возможность тестирования антиопухолевой активности в бактериальной системе, представленной Escherichia coli дикого типа и ее MS2-индуцированным мутантом. Исходный штамм выполняет роль индикатора на токсические свойства тестируемых веществ, а мутантный – роль специфической тест-культуры, моделирующей опухолевую клетку. Сравнение данных, описанных для высших организмов, с данными, полученными в предложенной бактериальной тест-системе, показало адекватность ответа обоих штаммов на вещества с уже установленными противоопухолевыми свойствами. Полученные результаты расцениваются как обнадеживающие для дальнейшей разработки тест-системы в направлении ее использования для первичного скрининга антиопухолевых веществ. Показана принципова можливість тестування антипухлинної активності в бактеріальній системі, представленій Escherichia coli дикого типу та її MS2-індукованим мутантом. Вихідний штам виконує роль індикатора на токсичні властивості тестованих речовин, а мутантний – роль специфічної тест-культури, що моделює пухлинну клітину. Порівняння даних, описаних для вищих організмів, з даними, одержаними в пропонованій бактеріальній тест-системі, свідчить про адекватний відгук обох штамів на речовини з уже відомими протипухлинними властивостями. Отримані результати розцінюються як обнадійливі для подальшої розробки даної тест-системи у напрямку її використання для первинного скринінгу антипухлинних речовин. A principle possibility of antitumour activity test in bacterial system represented by Escherichia coli of the wild type and its MS2-induced mutant has been shown. The initial bacterial strain is an indicator of toxic properties of the tested substances and the mutant one is a specific test-culture modelling a tumour cell. The comparison of the data described for eucaryotes with the data obtained using the proposed bacterial test system confirms an adequate response of both strains to the substances with the proved antitumour properties. The data are considered as very promising for the further improvement of this test system towards its application for primary screening of antitumour substances.
first_indexed	2025-12-07T16:00:56Z
format	Article
fulltext	Показана принципиальная возможность тестирования антиопухолевой активности в бактериальной системе, представленной Escherichia coli дикого типа и ее MS2�ин� дуцированным мутантом. Исходный штамм выполняет роль индикатора на токсические свойства тестируемых веществ, а мутантный – роль специфической тест�куль� туры, моделирующей опухолевую клетку. Сравнение дан� ных, описанных для высших организмов, с данными, полу� ченными в предложенной бактериальной тест�системе, показало адекватность ответа обоих штаммов на вещес� тва с уже установленными противоопухолевыми свойст� вами. Полученные результаты расцениваются как обна� деживающие для дальнейшей разработки тест�системы в направлении ее использования для первичного скрининга антиопухолевых веществ. Введение. Одной из важнейших проблем сов� ременной медицины является борьба со злока� чественными новообразованиями, занимаю� щими одно из первых мест среди причин смер� тности почти во всех странах мира. Необходи� мость поиска новых путей и методов лечения опухолей способствовала в свое время развитию нового направления онкологии – лечебной те� рапии, или химиотерапии. Имеется в виду ис� пользование специфических веществ, синте� тических или естественного происхождения, действие которых было бы выборочно направ� лено на злокачественное новообразование и не причиняло бы вреда нормальным тка� ням. Как правило, тестирование препаратов на противоопухолевую активность предусмат� ривает использование лабораторных животных и культур клеток млекопитающих, что предпо� лагает сложность и высокую финансовую сто� имость необходимых исследований. Совокуп� ность всех этих обстоятельств обусловливает необходимость поиска и развития новых и де� шевых тест�систем, использование которых по� зволило бы проводить первичный скрининг большого количества веществ за короткое время с дальнейшим их исследованием в клас� сических тест�системах. Значительный интерес в этом отношении вызывают бактериальные модели – направление, детально разработан� ное в трудах Затулы [1]. Интерес к бактериаль� ным моделям обусловлен не только удобством работы с ними или их дешевизной, но и тем обстоятельством, что микроорганизм и рако� вая клетка имеют ряд общих характеристик, например, исключительную автономность, ус� коренный темп деления и сдвиг процессов дыхания преимущественно в сторону гликоли� за. Некоторые исследователи предложили спе� циальные тест�микробы, полученные как му� танты с измененным метаболизмом, прибли� женным к опухолевой клетке. Примером могут служить мутанты Sacharomyces cerevisiae, Sta� phylococcus aureus 209, Escherichia paracoli, Es� cherichia coli с дефектом окисления, напоминаю� щим окисление в раковой клетке [2]. Один из них, St. aureus 209 УФ�3, по характеру дыхания был самым близким к опухолевой клетке и ока� зался наиболее приспособленным к отбору про� дуцентов противоопухолевых антибиотиков [3]. Затула с соавт. [4] предложили Bacillus mega� terium H. как тест�объект для отбора ингибито� ров злокачественного роста. Эта культура име� 59ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2007. № 4 УДК 57.083.3:615.28+615.322 Т.П. ПЕРЕРВА, А.С. ДВОРНИК, А.Ю. МИРЮТА, Л.П. МОЖИЛЕВСКАЯ, В.А. КУНАХ Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины, ул. Акад. Заболотного 150, 03143, Киев, Украина E*mail: kunakh@imbg.org.ua БАКТЕРИАЛЬНАЯ ТЕСТ�СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРВИЧНОГО СКРИНИНГА ВЕЩЕСТВ С ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТЬЮ © Т.П. ПЕРЕРВА, А.С. ДВОРНИК, А.Ю. МИРЮТА, Л.П. МОЖИЛЕВСКАЯ, В.А. КУНАХ, 2007 Т.П. Перерва, А.С. Дворник, А.Ю. Мирюта, Л.П. Можилевская, В.А. Кунах ла антигенное сродство с клетками злокачест� венных опухолей, что давало основание счи� тать ее моделью опухолевой клетки. Кроме то� го, по сравнению с другими микроорганизма� ми она оказалась более чувствительной к дей� ствию антибластомных препаратов. Совер� шенно естественно, что сходство с опухолевой клеткой может по�разному проявляться у раз� ных видов и штаммов микроорганизмов, в свя� зи с чем поиск новых тест�объектов микроб� ного происхождения для скрининга антиопу� холевых веществ представляется достаточно перспективным. Ранее нами был описан штамм E. coli Lys23 – MS2�индуцированный мутант E. coli AB259 Hfr3000 [5, 6]. Мутантный штамм характери� зуется рядом свойств, совпадающих с основ� ными признаками трансформированных кле� ток высших организмов. К ним относятся: 1) способность к росту и делению при повышен� ной сравнительно с диким типом концентра� ции клеток в жидкой культуре; 2) способность к образованию изолированных колоний на га� зоне клеток дикого типа; 3) повышение скорос� ти роста, деления и, соответственно, частоты инициации репликации; 4) увеличение разни� цы в скорости роста и деления на обедненных жидких средах; 5) устойчивость к некоторым бактериофагам, в том числе к MS2, на уровне проникновения в клетку; 6) изменение морфо� логии клеток (увеличение размеров, наличие нескольких нуклеоидов в одной клетке, исчез� новение жгутиков, слипание с образованием конгломератов); 7) повышенная живучесть клеток – выживание в течение нескольких лет при хранении в жидкой питательной среде без пересевов на свежую среду; 8) изменение структурных и функциональных свойств мем� бран и оболочки (нарушение транспорта угле� водов, изменение состава клеточной стенки – мозаичное окрашивание по Грамму, обеднение антигенного состава); 9) многоступенчатость процесса, ведущего к установлению данного фе� нотипа (наличие промежуточных форм, пред� варяющих окончательный вариант); 10) появ� ление целого ряда новых свойств, связанных с изменениями в пределах достаточно неболь� шого участка хромосомы на фоне сохранения основных функций генетического аппарата (от� сутствие признаков термочувствительности и ауксотрофности у мутанта, демонстрирующего такой широкий набор фенотипических откло� нений от исходного типа). Совокупность всех этих признаков отвечает формальным признакам трансформированной клетки эукариот и позволяет предположить, что мутантные клетки E. coli Lуs�23 могут ока� заться более чувствительными к ингибирую� щему действию антиопухолевых веществ, чем клетки дикого типа E. coli 3000. Ниже описаны результаты опытов, на осно� вании которых мы предлагаем бактериальную тест�систему, состоящую из двух изогенных штаммов – E. coli AB259Hfr3000 и его MS2�ин� дуцированного мутанта E. coli Lys23 [7]. Ис� ходный штамм в этой тест�системе исполняет роль индикатора на токсические свойства тес� тированных веществ, а мутантный штамм – роль специфической тест�культуры, моделиру� ющей опухолевую клетку, включая ее чувстви� тельность к антиопухолевым препаратам. Материалы и методы. Бактерии. В работе использовался штамм AB259Hfr3000 (E. coli 3000), полученный из Института молекуляр� ной биологии РАН, и его мутант E. coli Lys23, описанный нами ранее [5, 6]. Питательные среды. Бактерии выращивали на питательной среде LB (Luria Broth) [8]. В двуслойных посевах по Грациа [9] использо� вали LB агаризованную среду (1,8 % – для ниж� него слоя и 0,6–0,8 % – для верхнего слоя). Опыты по выявлению ингибирующего дейст� вия тестированных соединений проводили с использованием аминопептидного бульона (АПБ), приготовленного на основе аминопеп� тида (АП) Санкт�Петербургского завода мед� препаратов с физиологическим раствором в соотношении 1 : 2. Растительные экстракты. Экстракт родо� дендрона желтого Rhododendron luteum L. (Rhod. luteum) был любезно предоставлен Е.И. Дзю� бой (Ботанический сад НАНУ), остальные эк� стракты получены в отделе генетики клеточ� ных популяций Института молекулярной био� логии и генетики НАНУ. Исследовали активность растительных эк� страктов, полученных из биомассы культиви� рованных клеток стандартным методом пер� коляции сухой биомассы в 40 %�ном этаноле. Конечное соотношение спирт : биомасса соста� 60 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2007. № 4 Бактериальная тест#система для первичного скрининга веществ с потенциальной ... вило 10 : 1. Источником биомассы служили био� масса культуры тканей женьшеня настоящего Panax ginseng C.A.Mey. из семейства Araliaceae (штамм Panax БІО�2МК, коллекционный № 11, ККК ИМБиГ НАН Украины, Киев) – далее экстракт P. ginseng; полисциаса папорот� николистного Polyscias filicifolia Bailey из се� мейства Araliaceae (штамм Polyscias F�2, кол� лекционный № 6, ККК ИМБиГ НАН Украи� ны, Киев) – далее экстракт P. filicifolia; родиолы розовой Rhodiola rosea L. из семейства Cras� sulaceae (штамм 3К�1, коллекционный № 29, ВСКК�ВР, Москва, Россия) – далее экстракт Rh. rosea; унгернии Виктора Ungernia victoris Vved. ex Artjuschenko из семейства Amaryllida� ceae (штамм UV�2, коллекционный № 10, ККК ИМБиГ НАН Украины, Киев) – далее экстракт U. victoris. Использованные штаммы клеточных культур лекарственных растений получены в отделе генетики клеточных популяций Инсти� тута молекулярной биологии и генетики НАН Украины. Экстракты выпаривали с помощью вакуумно�ротационного испарителя при 40 °С почти до сухого остатка и растворяли в стери� льной дистиллированной воде до исходного объема экстракта. Лекарственные препараты. Использовали ап� течные препараты преднизолона (производство Гедеон Рихтер, Венгрия), дексаметазона (про� изводство KRKA, Словения) и вепезида (Брис� тол�Майерс, Сквибб, США). Определение биологической активности тес# тированных препаратов. Культуры E. coli 3000 и E. coli Lys23 выращивали на протяжении 18 ч (ночь) с аэрацией в жидкой LB�среде. На следу� ющий день культуры разводили в АПБ до опти� ческой плотности (ОП)550= 0,1, разливали по пробиркам и добавляли в определенных дозах (процент от объема) экстракт (в опыте) или фи� зиологический раствор – 0,9 % NaCl (в контроле). Активность экстрактов определяли по их способности влиять на рост обоих штаммов E. coli. Уровень роста определяли как оптическую плотность (ОП550), которой культуры достигали через 48 ч выращивания при 37 °С без аэрации, и представили на рисунках как процент отно� сительно соответствующего контроля. В тех случаях, когда наблюдалось ингибирование роста культуры на несколько порядков (экст� ракт рододендрона, преднизолон), уровень рос� та определяли титрованием на твердой среде и представили на рисунках как lg %. В опытах с экстрактом Rhod. luteum интенсив� ность роста культур определяли титрованием на твердой среде, поскольку внесение этого экст� ракта в жидкую среду создавало мутность и ме� шало определению ОП. Искомым эффектом считали способность исследуемого препарата угнетать рост мутант� ной культуры, практически не влияя или влияя незначительно на рост культуры дикого типа. Статистическую обработку результатов про� водили с использованием t�критерия Стъюден� та [10]. Результаты исследований. Препараты рас# тительного происхождения. Для исследования возможностей предлагаемой нами тест�систе� мы были выбраны две группы экстрактов: 1) для которых установлено наличие противоопу� холевой активности – экстракт рододендрона желтого (Rhod. luteum) [11], экстракты биомас� сы культивированных клеток женьшеня нас� тоящего (Panax ginseng) [12, 13] и родиолы ро� зовой (Rhodiola rosea) [13, 14]; 2) для которых антиопухолевая активность не установлена – экстракт биомассы культивированных клеток унгернии Виктора (U. victoris). Полученные результаты свидетельствуют о том, что экстракт U. victoris в концентрации 2–10 % слабо стимулировал рост мутантной культуры и немного угнетал рост культуры ди� кого типа, хотя этот эффект и не достигал до� стоверного уровня (рис. 1, а). В то же время экстракт Rhod. luteum, который в широком диапазоне концентраций (1–10 %) не оказал достоверного влияния на рост клеток дикого типа, в тех же дозах ингибировал рост мутантной культуры на несколько порядков (рис. 1, б). Экстракт Rh. rosea в одинаковой степени ин� гибировал рост клеток обоих типов при высо� ких концентрациях (20 и 40 %), не влиял на их рост при низких концентрациях (3 и 5 %) и демонстрировал четкое избирательное дейст� вие в концентрации 10 % – несколько стиму� лировал рост клеток дикого типа и существен� но угнетал (11,89 ± 3,45 % остаточного роста) рост мутантных клеток (рис. 1, в). Что касается экстракта P. ginseng, то в диапа� зоне 2,5–10 % он практически не влиял на рост 61ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2007. № 4 Т.П. Перерва, А.С. Дворник, А.Ю. Мирюта, Л.П. Можилевская, В.А. Кунах обеих культур, при концентрации 14 % угне� тал его в одинаковой степени, а при концент� рации 20 % демонстрировал избирательное действие – сильно ингибировал рост мутант� ных клеток (12,2 ± 3,49 % остаточного роста) на фоне достоверно более слабого ингибиро� вания роста клеток дикого типа (54,33 ± 7,37 % остаточного роста) (рис. 1, г). Итак, проверенные нами растительные пре� параты с известной антиканцерогенной актив� ностью сохраняют свое избирательное дейст� вие и в бактериальной системе E. coli дикого и мутантного типов, демонстрируют четкую индивидуальную зависимость от дозы, и в за� висимости от своей ингибирующей активности могут быть расположены в такой последова� тельности: Rhod. luteum > Rh. rosea > P. ginseng. Лекарственные средства. Специфический антиопухолевый препарат вепезид демонстри� рует четкую избирательность, проявляя свою активность в бактериальной тест�системе. Инги� бирование роста мутантного штамма составля� ет около 90 % исходной оптической плотности культуры и достигается при концентрации пре� парата 125 мкг/мл, оставаясь на этом уровне до концентрации 500 мкг/мл. Следует отметить, что вепезид оказался токсичным и для культуры дикого типа, резко снижая ее оптическую плот� ность до 50 % от исходного значения и удержи� вая ее на одном уровне в диапазоне концентра� ций от 15 до 500 мкг/мл (рис. 2, а). Из двух проверенных нами гормональных препаратов прежде всего привлекает внимание дексаметазон. Он единственный не только не про� являет ингибирующего действия на рост клеток дикого типа, но даже усиливает его. Рост мутан� тного штамма в присутствии низких концент� раций дексаметазона (до 0,4 мг/мл) незначи� тельно колеблется, однако при высоких кон� центрациях наблюдается значительное ингиби� рование роста мутантного штамма по сравне� нию со штаммом дикого типа (рис. 2, б). В отличие от дексаметазона преднизолон (рис. 2, в) оказался токсичным для обеих культур при всех испытанных концентрациях, однако на этом фоне также заметна достаточно четкая избира� тельность препарата, поскольку рост культуры дикого типа ингибируется на несколько поряд� ков слабее, чем рост мутантной культуры. Итак, проверенные нами фармакопейные препараты, используемые в онкологической практике, проявляют свое избирательное дей� ствие и четкую индивидуальную зависимость от дозы в бактериальной системе E. coli дико� 62 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2007. № 4 Рис. 1. Влияние разных концентраций экстрактов (по горизонтали – %) U. victoris (а), Rhod. luteum (б), Rh. rosea (в) и P. ginseng (г) на рост клеток дикого штамма E. coli 3000 (�) и мутантного штамма E. coli Lys�23 (�); по вертикали – оптическая плотность, % Бактериальная тест#система для первичного скрининга веществ с потенциальной ... го и мутантного типов независимо от того, что только один из них – вепезид – считается спе� цифическим антиопухолевым препаратом. Обсуждение полученных данных. Описанная в работе бактериальная система E. coli дикого и мутантного типов реагирует на обработку препаратами с известной противоопухолевой активностью соответственно эффектам, пока� занным для этих препаратов на клетках выс� ших организмов. Наличие такой адекватной ре� акции обоих штаммов на соединения, исполь� зующиеся в практике лечения онкологических заболеваний, усиливает аналогию между мутан� тным штаммом и опухолевой клеткой. Невзи� рая на совершенно понятную условность дан� ной трактовки, предложенная бактериальная тест�система способна, очевидно, оказаться достаточно приемлемой и для тестирования других антиопухолевых соединений. Вместе с тем совершенно логично предположить, что эта система может дать адекватный ответ дале� ко не на каждый антиопухолевый препарат, поскольку известно, что даже в системе выс� ших организмов реакция на лекарства оказы� вается разной для различных типов опухолей и даже для отдельных опухолей одного и того же типа [15]. Это обстоятельство очень ослож� няет скрининг веществ на противоопухолевую активность даже тогда, когда в качестве тест� системы используется не одна, а несколько ли� ний опухолевых клеток высших организмов [16]. Результаты, полученные методом такого тестирования, также не могут быть полностью экстраполированы на реальную ситуацию хи� миотерапевтического лечения больных онколо� гического профиля. Таким образом, ни одна из существующих тест�систем, применяющихся для отбора и ха� рактеристики противоопухолевых веществ, не считается универсальной. В связи с этим раз� работка тест�систем нового типа, особенно тех из них, в основу которых заложен принцип функционального состояния клеточной поверх� ности с ее сигнальными системами [17, 18], приобретает особое значение. Учитывая, что предложенный нами в качестве тест�объекта мутантный штамм отличается от дикого типа именно структурно�функциональным состоя� нием оболочки, а также его адекватную реак� цию на антиопухолевые вещества разных клас� сов, предложенная нами тест�система выгля� дит достаточно перспективно для дальнейшей разработки при условии изучения широкого арсенала уже известных антиопухолевых ве� ществ и выяснения механизмов ответа тест� штамма на их биологическое действие. На данном этапе проверенные нами лекарст� венные средства включали антиопухолевый препарат вепезид и два гормональных препара� та – преднизолон и дексаметазон. Вепезид (это� позид), полусинтетическое производное подо� филотоксина, применяется для лечения устой� 63ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2007. № 4 Рис. 2. Влияние разных концентраций (по горизонтали – мкг/мл) вепезида (а), дексаметазона (б) и предни� золона (в) на рост клеток дикого штамма E.coli 3000 (�) и мутантного штамма E. coli Lys�23 (�); по вертикали – оптическая плотность, % Т.П. Перерва, А.С. Дворник, А.Ю. Мирюта, Л.П. Можилевская, В.А. Кунах чивых к терапии опухолей яичка, мелкоклеточ� ных анапластичных опухолей легких, карцино� мы легких, лимфогранулематоза, злокачествен� ных лимфом гистиоцитного типа и острого не� лимфоцитного лимфоза. По механизму дейст� вия основным эффектом вепезида на макромо� лекулы является угнетение синтеза ДНК. Начи� ная с концентрации 10 мкг/мл, наблюдается также лизис клеток, входящих в митоз. Падение ОП клеток дикого типа соответст� вует приблизительно этой концентрации вепе� зида, тогда как падение ОП клеток мутантно� го типа соответствует концентрации в 10 раз выше. Это может быть связано с тем, что му� тантные клетки имеют несколько нуклеоидов, структура и размеры которых явно отличают� ся от нуклеоидов дикого типа. В связи с этим подавление синтеза ДНК мутантов может по� требовать большего количества лекарственно� го средства. Вместе с тем значительное умень� шение ОП мутантных клеток по сравнению с диким типом может быть обусловлено де� фектами мембран оболочки первых и, соот� ветственно, более интенсивным их лизисом. Интересно, что ОП обработанных вепезидом клеток обоих типов остается на постоянном уровне независимо от увеличения концентра� ции препарата, т. е. угнетение клеточного ме� таболизма не требует очень высоких концент� раций указанного лекарственного средства, что делает возможным расчет его необходимой минимальной дозы для систем in vitro и in vivo. Аналоги гормона коры надпочечников – преднизолон и дексаметазон – применяются при острой лимфатической и миелоидной лей� кемии, а также при инфекционном мононук� леозе как препараты противовоспалительного и антиаллергического действия, а также в свя� зи с их способностью угнетать митоз лимфо� цитов. По механизму действия гормональные препараты отличаются от цитотоксических противоопухолевых средств. Основная их роль состоит в восстановлении нарушенной гумо� ральной регуляции функции клеток. Вместе с тем не исключается и специфическое их вли� яние на опухолевые клетки: в некоторой сте� пени они тормозят деление клеток и способ� ствуют их дифференциации. Наряду с этим при лечении опухолей коры надпочечников и рака молочной железы применяют ингибиторы син� теза этих гормонов – хлодитан и аминоглюте� тимид [19], которые угнетают секрецию глю� кокортикоидов и могут вызвать деструкцию как нормальной, так и опухолевой ткани коры надпочечников. Таким образом, указанные гормоны (а возможно, и другие) имеют неод� нозначное влияние на опухоли разного про� исхождения, ингибируя их в одном случае и стимулируя в другом. В связи с этим мы счи� тали важным отследить их действие на чисто клеточном уровне в предложенной нами бак� териальной тест�системе. Результаты такого тестирования свидетель� ствуют о том, что хотя преднизолон угнетает рост обоих штаммов, а дексаметазон только му� тантного, избирательность биологической ак� тивности этих гормонов прослеживается так же, как и в опытах с другими антиопухолевыми веществами. Исходя из этого можно предполо� жить, что указанные гормональные препараты могут обладать специфической противоопу� холевой активностью на клеточном уровне, что согласуется с их способностью активно связываться с внутриклеточными цитоплаз� матическими рецепторами и регулировать эк� спрессию специфических генов, локализован� ных на ядерной ДНК [20]. Выводы. Разработанная нами бактериальная система, состоящая из двух изогенных штам� мов – AB259Hfr3000 и его MS2�индуцирован� ного мутанта E. coli Lys23, может быть перс� пективной для ее дальнейшей разработки как тест�системы, приспособленной для скринин� га соединений растительного и синтетического происхождения на наличие у них потенциаль� ной противоопухолевой активности, реализу� ющейся не на организменном, а на клеточ� ном уровне. К преимуществам предложенной тест�системы относится возможность регист� рации в ее рамках уровня токсичности тести� рованных веществ для нормальных клеток. SUMMARY. A principle possibility of antitumour activ� ity test in bacterial system represented by Escherichia coli of the wild type and its MS2�induced mutant has been shown. The initial bacterial strain is an indicator of toxic properties of the tested substances and the mutant one is a specific test�culture modelling a tumour cell. The comparison of the data described for eucaryotes with the data obtained using the proposed bacterial test system confirms an ade� quate response of both strains to the substances with the 64 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2007. № 4 Бактериальная тест#система для первичного скрининга веществ с потенциальной ... proved antitumour properties. The data are considered as very promising for the further improvement of this test sys� tem towards its application for primary screening of antitu� mour substances. РЕЗЮМЕ. Показана принципова можливість тесту� вання антипухлинної активності в бактеріальній сис� темі, представленій Escherichia coli дикого типу та її MS2�індукованим мутантом. Вихідний штам виконує роль індикатора на токсичні властивості тестованих ре� човин, а мутантний – роль специфічної тест�культури, що моделює пухлинну клітину. Порівняння даних, опи� саних для вищих організмів, з даними, одержаними в пропонованій бактеріальній тест�системі, свідчить про адекватний відгук обох штамів на речовини з уже відомими протипухлинними властивостями. Отрима� ні результати розцінюються як обнадійливі для по� дальшої розробки даної тест�системи у напрямку її використання для первинного скринінгу антипухлин� них речовин. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Затула Д.Г. Микробиологические аспекты изуче� ния злокачественных опухолей. – Киев : Наук. думка, 1976. – 240 с. 2. Гаузе Г.Ф. О дефектном окислении в клетках зло� качественных опухолей и биохимических мутан� тов некоторых микроорганизмов // Усп. соврем. биологии. – 1959. – 47, № 1. – С. 100–107. 3. Гаузе Г.Ф., Кочеткова Г.В., Владимирова Г.Б.Биохи� мические мутанты стафилококков с поврежден� ным окислением как тест�объекты при изыскани� ях противораковых антибиотиков // Докл. АН СССР. – 1957. – 117, № 4. – С. 720–722. 4. Затула Д.Г., Волинець А.К., Рєзнік С.Р., Слабоспиць� ка А.Т., Кримовська С.С. Використання Bac. mega� terium H для відбору протипухлинних речовин рос� линного походження // Мікробіол. журн. – 1970. – 32, № 4. – С. 491–494. 5. Перерва Т.П., Малюта С.С. Система MS2�индуци� рованных мутантов E. coli по F�фактору // Моле� куляр. биология. – 1984. – Вып. 38. – С. 90–95. 6. Pererva T.P. Some properties of MS2�induced bacteri� al mutants // Биополимеры и клетка. – 1998. – 14, № 3. – С. 231–237. 7. Перерва Т.П., Дворник А.С., Мирюта Г.Ю., Можи� левська Л.П., Кунах В.А. Бактеріальна тест�система для первинного скринінгу на протипухлинну ак� тивність : Деклараційний патент на корисну мо� дель // Бюл. – 2005. – № 3. 8. Миллер Дж. Эксперименты в молекулярной гене� тике. – М.: Мир, 1976. – 460 с. 9. Адамс М. Бактериофаги. – М.: Изд�во иностр. лит� ры, 1961. – 527 с. 10. Урбах В.Ю. Математическая статистика для био� логов и медиков. – М.: Изд�во АН СССР, 1963. – 323 с. 11. Дзюба О.І., Головко Е.А. Сапоніни рододендрона жовтого та їх біологічна активність // Физиология и биохимия культур. растений. – 2000. – 32, № 6. – С. 469–473. 12. Беспалов В.Г., Лимаренко А.Ю., Давыдов В.В., Вой� тенков В.О., Молоковский Д.С., Овсянников А.И., Сле� пян Л.И., Александров В.А., Миронова Л.В., Сацыперо� ва И.Ф. Антиканцерогенные и противоопухолевые свойства препаратов из биомассы Panax ginseng C.A.Mey и его германий�селективных штаммов // Растит. ресурсы. – 1993. – 29, вып. 4. – С. 1–13. 13. Бочарова О.А., Серебрякова Р.В. Испытание препа� ратов растительного происхождения для профи� лактики и нетоксической терапии онкологических заболеваний на экспериментальных моделях // Вестн. РАМН. – 1994. – № 2. – С. 52–55. 14. Бочарова О.А., Фигурин К.М., Серебрякова Р.В., Фи� липпова Т.Г., Барышников А.Ю. Коррекция препа� ратом Rhodiola rosea адгезии клеток уротелия и им� мунного статуса у больных поверхностным раком мочевого пузыря // Иммунология. – 1994. – № 1. – С. 51–54. 15. Osada S., Osada K., Carr B.I. Tumor cell growth inhi� bition and extracellular signal�regulated kinase (ERK) phosphorylation by novel K vitamins // J. Mol. Biol. – 2001. – 314. – P. 765–772. 16. Бенюмович М.С. Использование систем in vitro для изучения действия противоопухолевых препара� тов. – М.: ВИНИТИ, 1987. – С. 106–155 (Итоги науки и техники. Онкология; т. 16). 17. Чехун Е.Ф., Кулик Г.І., Триндяк В.П., Тодор І.М. Молекулярно�біологічні аспекти структурно� функціонального стану клітинної поверхні як основа розвитку нової стратегії терапії раку // Онкологія. – 2002. – 4, № 1. – С. 4–8. 18. Blume�Jensen P., Hunter T. Oncogenic kinase signaling // Nature. – 2001. – 411, № 6835. – С. 355–365. 19. Машковский М.Д. Лекарственные средства : Посо� бие для врачей. – М.: Медицина, 1993. – 736 с. 20. Смирнова О.В., Богорад Р.Л. Короткие формы мем� бранных рецепторов: образование и роль в прове� дении гормонального сигнала // Биохимия. – 2004. – 69, вып. 4. – С. 437–452. Поступила 04.07.06 65ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2007. № 4
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66573
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0564-3783
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T16:00:56Z
publishDate	2007
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
record_format	dspace
spelling	Перерва, Т.П. Дворник, А.С. Мирюта, А.Ю. Можилевская, Л.П. Кунах, В.А. 2014-07-18T16:52:08Z 2014-07-18T16:52:08Z 2007 Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью / Т.П. Перерва, А.С. Дворник, А.Ю. Мирюта, Л.П. Можилевская, В.А. Кунах // Цитология и генетика. — 2007. — Т. 41, № 4. — С. 59-65. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 0564-3783 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66573 57.083.3:615.28+615.322 Показана принципиальная возможность тестирования антиопухолевой активности в бактериальной системе, представленной Escherichia coli дикого типа и ее MS2-индуцированным мутантом. Исходный штамм выполняет роль индикатора на токсические свойства тестируемых веществ, а мутантный – роль специфической тест-культуры, моделирующей опухолевую клетку. Сравнение данных, описанных для высших организмов, с данными, полученными в предложенной бактериальной тест-системе, показало адекватность ответа обоих штаммов на вещества с уже установленными противоопухолевыми свойствами. Полученные результаты расцениваются как обнадеживающие для дальнейшей разработки тест-системы в направлении ее использования для первичного скрининга антиопухолевых веществ. Показана принципова можливість тестування антипухлинної активності в бактеріальній системі, представленій Escherichia coli дикого типу та її MS2-індукованим мутантом. Вихідний штам виконує роль індикатора на токсичні властивості тестованих речовин, а мутантний – роль специфічної тест-культури, що моделює пухлинну клітину. Порівняння даних, описаних для вищих організмів, з даними, одержаними в пропонованій бактеріальній тест-системі, свідчить про адекватний відгук обох штамів на речовини з уже відомими протипухлинними властивостями. Отримані результати розцінюються як обнадійливі для подальшої розробки даної тест-системи у напрямку її використання для первинного скринінгу антипухлинних речовин. A principle possibility of antitumour activity test in bacterial system represented by Escherichia coli of the wild type and its MS2-induced mutant has been shown. The initial bacterial strain is an indicator of toxic properties of the tested substances and the mutant one is a specific test-culture modelling a tumour cell. The comparison of the data described for eucaryotes with the data obtained using the proposed bacterial test system confirms an adequate response of both strains to the substances with the proved antitumour properties. The data are considered as very promising for the further improvement of this test system towards its application for primary screening of antitumour substances. ru Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Цитология и генетика Оригинальные работы Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью Article published earlier
spellingShingle	Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью Перерва, Т.П. Дворник, А.С. Мирюта, А.Ю. Можилевская, Л.П. Кунах, В.А. Оригинальные работы
title	Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью
title_full	Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью
title_fullStr	Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью
title_full_unstemmed	Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью
title_short	Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью
title_sort	бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью
topic	Оригинальные работы
topic_facet	Оригинальные работы
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66573
work_keys_str_mv	AT perervatp bakterialʹnaâtestsistemadlâpervičnogoskriningaveŝestvspotencialʹnoiprotivoopuholevoiaktivnostʹû AT dvornikas bakterialʹnaâtestsistemadlâpervičnogoskriningaveŝestvspotencialʹnoiprotivoopuholevoiaktivnostʹû AT mirûtaaû bakterialʹnaâtestsistemadlâpervičnogoskriningaveŝestvspotencialʹnoiprotivoopuholevoiaktivnostʹû AT možilevskaâlp bakterialʹnaâtestsistemadlâpervičnogoskriningaveŝestvspotencialʹnoiprotivoopuholevoiaktivnostʹû AT kunahva bakterialʹnaâtestsistemadlâpervičnogoskriningaveŝestvspotencialʹnoiprotivoopuholevoiaktivnostʹû

Бактериальная тест-система для первичного скрининга веществ с потенциальной противоопухолевой активностью

Institution

Ähnliche Einträge