CC BY
29
¡Я УСПЕХИ НАУКИ
Нуклеаз ы
против метастазов
В Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск) в рамках интеграционного проекта с Институтом цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск) обнаружена и изучается противоопухолевая и антиметастатическая активность нуклеаз - природных ферментов, которые уже используются в медицине как средства противовирусной терапии
Как известно, одной из самых больших проблем в онкологии, как и основной причиной смертности раковых больных, является метаспшзиро-вание первичной опухоли, т.е. ее способность образовывать вторичные очаги опухолевого роста. Впервые вопрос о противоопухолевом потенциале фермента ДНКазы I был поднят еще в конце 1960-х гг. выдающимся новосибирским биохимиком Р. И. Салгаником в работе, опубликованной в престижной «Nature» (Salganik et al., 1967). Отдельные исследования, посвященные изучению противоопухолевых свойств нуклеаз, были выполнены затем лишь четверть века спустя (Sugihara et al., 1993; Source et al., 1996; Newton et al., 2001).
Ученые из ИХБФМ СО РАН изучили противоопухолевое и антиметастатическое действие РНКазы А и ДНКазы I на двух моделях метаста-зирующих опухолей мышей - карциноме легких Льюис и гепатоме AI. Оказалась, что эти ферменты проявляют антиканцерогенную активность при очень низких концентрациях, много меньше используемых терапевтических доз.
Так, при внутримышечном введении РНКаза А в дозах 0.1-50 мкг/кг замедляет рост первичной опухоли на 20-40%. РНКаза А и ДНКаза
Ключевые слова: метастазы, ДНКаза I, РНКаза А.
Key words: metastases, DNAase I, RNAase A
■■ 1 > .
X*. \
m*
Контрольные Животные, получавшие ежедневные животные внутримышечные инъекции
ДНКазы I в дозе 0.02 мг/кг
vy-, ■-'
Животные, получавшие ежедневные внутримышечные инъекции РНКазы А в дозе 0.7 мг/кг
Антиметастатическую активность нуклеаз можно оценить по гистотопограмме долей легких мышей С57В1/6 с карциномой легких Льюис - модели рака, метастазирующего в легкие. Окрашивание гематоксилином и эозином
I в небольших дозах (35-7 мкг/кг и 0.02-2.3 мг/кг соответственно) способствует значительному снижению числа и общей площади метастазов метастазирующих опухолей.
Гистологическое исследование органов-мишеней показало, что введение нуклеаз вызывает разрушение опухолевых клеток, увеличение числа некрозов и апоптозов (самоуничтожений клеток) в очагах метастазирования, а также инфильтрацию очагов клетками иммунной системы.
Эти результаты свидетельствуют, что РНКаза А и ДНКаза I могут быть использованы в качестве терапии сопровождения при лечении метастазирующих форм опухолей. Однако этому должна предшествовать стадия стнадартных доклинических и клинических испытаний препаратов. Это длительный и дорогостоящий процесс, однако он требуется даже в тех случаях, когда лекарственное средство разрешено к применению в медицинской практике, если меняется дозировка либо заболевание-мишень.
Патутина O.A., Миронова Н.Л., Рябчикова Е.И. и др. Противоопухолевое и антиметастатическое действие РНКазы А и ДНКазы I// Acta Naturae. 2010.
Шкляева O.A., Миронова Н. Л., Малкова Е. М. и др. Онкосупрессивное действие РНКазы А и ДНКазы I//Докл. РАН. 2008. Т. 420, № 1. С. 134-138.
Д.б.н. М.А. Зенкова (Институтхимической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск)
Вирус гриппа:
врага знать в лицо
В Иинституте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск) при финансовой поддержке Министерства здравоохранения США разработан микрочип для типирования вируса гриппа типа А
Вирус гриппа невозможно искоренить путем массовой вакцинации. Одна из причин - его уникальная изменчивость. В состав генома вируса гриппа входят восемь обособленных генов, тогда как генетический материал большинства других вирусов не фрагментарен. Это позволяет различным вирусам гриппа обмениваться отдельными генами, в результате чего образуются вирусы, обладающие принципиально новыми свойствами.
Гриппом болеют не только люди, но и свиньи, коровы, лошади и т. д. И все же наибольшее количество разнообразных вариантов вирусов гриппа циркулирует среди диких птиц. Известно всего три типа вируса, вызывающих грипп у человека, и более 60 типов вирусов, распространенных среди птиц.
Важной задачей вирусологических исследований является изучение эволюции вирусов гриппа А в процессе взаимодействия вирусных популяций диких птиц, домашних животных, человека и процессов формирования штаммов с эпидемическим потенциалом. Для этого в ключевых точках земного шара (в том числе в России) ведется постоянный мониторинг в рамках международной программы ВОЗ. Эта работа нужна для прогнозирования состава вакцин, оценки эффективности существующих противовирусных препаратов, а также для создания генофонда
Ключевые слова: вирус гриппа, микрочип
Key words: influenza virus, microchip
вирусов гриппа, необходимого для производства соответствующих вакцин.
Созданный в ИХБФМ СО РАН микрочип представляет собой стеклянную подложку, на которой иммобилизованы так называемые зонды - небольшие нуклеотидные последовательности длиной до 30 звеньев. Зонды представляют собой синтезированные на автоматических синтезаторах фрагменты различных вирусных геномов. Структура каждого зонда выбрана таким образом, что он специфически связывается только с одним определенным субтипом вируса гриппа. Каждый зонд наносится на определенный участок микрочипа, представляющий круг размером до 300 мкм.
Микрочип способен определять субтипы вируса гриппа, выделенные от разных носителей (птиц, коров, свиней, человека). В дальнейшем предполагается расширить его функциональные возможности: дополнить зондами, позволяющими предсказывать потенциальную па-тогенность анализируемого штамма и его устойчивость к противовирусным препаратам.
В настоящее время микрочип предполагается апробировать на штаммах вируса гриппа из Института вирусологии им. Ивановского (Москва), Института гриппа (Санкт-Петербург), а также на изо-лятах вируса гриппа, собранных ГНЦ ВБ «Вектор» (Новосибирск).
К.х.н. А.Н. Синяков (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск)
31
Микрочип (вверху) и фрагмент микрочипа, на котором нанесены зонды для типирования гена гемагглютинина, одного из поверхностных белков вируса гриппа (флуоресцируют точки специфического связывания)
