Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
Природный и экспериментальный онкогенез и трансформация клетки опухолеродными ДНК-вирусами
Общие свойства трансформированных клеток
Вирус относят к числу опухолеродных, если он способен индуцировать опухоли у лабораторных животных или трансформд-ровать клетки в культуре [92]. Некоторые опухолеродные ДНК-содержащие вирусы вызывают рак и у своих природных хозяев, но для большинства вирусов это не характерно. Обычно для индукции опухолей в лабораторных условиях необходимо ввести в организм соответствующего животного большое количество вируса (как правило, такими животными служат новорожденные грызуны). Трансформация клетки опухолеродными ДНК-содер-жащими вирусами in vitro (в культуре) —также процесс весьма малоэффективный: в случае HSV-2 в результате вирусной инфекции трансформируется лишь одна из 106 клеток, а в случае SV40 — максимум одна из 102.
Трансформация клеток под действием опухолеродных ДНК-вирусов in vitro используется как модель для изучения биологии и молекулярной биологии самого процесса клеточной трансформации уже около 25 лет. Главная цель этих работ состоит в том, чтобы установить механизм, с помощью которого экспрессия небольшого количества вирусного генетического материала изменяет процесс регуляции роста нормальной клетки до такой степени, что клетка становится трансформированной. При этом исследователи исходят из предположения, что трансформация клеток in vitro опухолеродными ДНК-вирусами аналогична процессу образования опухолей в естественных условиях. Отметим, что сравнение свойств клеток, трансформированных in vitro опухолеродными ДНК-вирусами, и клеток, взятых из искусственно
индуцированных или естественных опухолей, вообще говоря, подтверждает это предположение. Особенно важный в данном отношении результат — это выявление мутантных и транслоцирован-ных гомологов трансформирующих генов ретровирусов (онкогенов) в раковых клетках человека и обнаружение того факта, что трансформирующие гены опухолеродных ДНК-вирусов, онкогены ретровирусов и раковые клетки человека ответственны за одни и те же биологические функции.
Общепринятого набора характеристик, по которым можно различать трансформированные и нетрансформированные клетки, пока не существует. Главная трудность здесь состоит в том, чтобы определить, что же такое «нормальный клеточный рост». На практике трансформированной называют такую клетку, которая приобрела устойчивые ростовые свойства, не характерные для родительской клетки. Часто свойства трансформированной клетки зависят от процедуры отбора, вида хозяина и типа клетки, используемой в эксперименте по трансформации, т. е. от того, первичная это культура клеток или иммортализованная, пермис-сивная или полупермиссивная. Для отбора клеток, трансформированных опухолеродными ДНК-вирусами, применяют четыре метода (детальное описание приведено в [286]). 1. Монослойную культуру клеток заражают вирусом и затем пересевают их при невысокой плотности на стеклянную или пластиковую поверхность; трансформированные клетки образуют колонии, которые по плотности и морфологии отличаются от нетрансформирован-ных. 2. Культуру зараженных клеток помещают при низкой плотности в обедненную сывороточными факторами роста среду, которая поддерживает деление только трансформированных клеток. 3. Монослойную культуру заражают и инкубируют от 2 до
5 недель без пересева; клоны трансформированных клеток выглядят как плотные колонии клеток, вырастающие из монослоя; это называют очаговой трансформацией. 4. Клетки заражают в суспензии и высевают в среду, содержащую 0,33% агара или 1,2% метилцеллюлозы; трансформированные клетки в этих условиях образуют большие колонии, а нетрансформированные не растут. В случаях 1 и 3 отбор осуществляется по ростовым свойствам, в случае 2 — по специфическому делению в среде, обедненной сывороткой, в случае 4 — по способности делиться, не прикрепляясь к твердой подложке. Рост в суспензии, по-видимому, коррелирует со способностью трансформированных клеток вызывать образование опухолей. Если в качестве объекта трансформации использовать первичные эмбриональные клетки, то, непрерывно пересевая их, можно осуществлять отбор по признаку имморталлизации клеток, переживших кризис старения первичных клеток.
Клетки, трансформированные опухолеродными ДНК-вируса-
ми, приобретают ряд новых свойств. Различия между трансформированными и ^трансформированными клетками можно отнести к трем взаимосвязанным категориям [285]. Это 1) модификации в характере роста, 2) изменения клеточной поверхности и 3) модификация внутриклеточных компонентов, обусловленная присутствием в клетке вирусного генома. Модификации роста клеток включают: а) размножение в культуре до более высокой плотности; б) потребность в меньшем количестве сыворотки;
в) способность к размножению без прикрепления к подложке;
г) менее ориентированный рост; д) образование колоний при по-
севе на монослой нормальных клеток; е) образование опухолей при введении лабораторным животным. В изменения клеточной поверхности входят: а) повышенная способность к агглютинации в присутствии растительных лектинов; б) модифицированный состав гликопротеинов и гликолипидов; в) большая скорость переноса некоторых питательных веществ; г) повышенная секреция протеаз или их активаторов. Наконец, изменения внутриклеточных компонентов заключаются в: а) модификации - клеточного
