Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 - Свердлов Е.Д.
ISBN 5-02-002753-7
Скачать (прямая ссылка):
200
Использование трансгенных животных многое дало для изучения функции отдельных регуляторных генов HIV. Так, у трансгенных мышей с геном tat HIV-1 под контролем MT-I промотора мы наблюдали аномалии, которые проявлялись у разных линий трансгенных животных в возникновении аденокарциномы поджелудочной железы (Шугурова и др., 1997). Эти результаты свидетельствуют об онкогенном потенциале регуляторного гена tat, который под контролем МТ-1 промотора проявляется главным образом в развитии аденокарциномы поджелудочной железы. Ранее у трансгенных мышей с генами tat HIV-1, находящимися под контролем вирусных регуляторных элементов, также наблюдали образование опухолей разного происхождения, изредка и аденокарциномы (Vogel et al., 1988; Campioni et al., 1995).
Нами также были получены трансгенные мыши, содержащие ген nef HIV-1 под контролем промотора CMV, обеспечивающего экспрессию трансгена в широком спектре клеток и тканей (Мудрик и др., 1992). Их анализ показал наличие существенных различий в составе клеток, как в костном мозге, так и в периферической крови по сравнению с контрольными животными (подробнее см. статью Тарантула В.З., наст, сборник). В опубликованных позднее работах других авторов у трансгенных мышей с геном nef также наблюдали ряд патологий, включая значительные изменения в пролиферации лимфоцитов (Scowronski et al., 1993), развитие катаракты, папиллома-тозных нарушений кожи и цитопатичности, наблюдаемой у HIV-инфециро-ванных организмов (Dickie, 2000).
Таким образом, использование трансгенных животных как модели in vivo не только подтвердило результаты исследований на клеточных моделях (in vitro), но и существенно расширило наше понимание молекулярных механизмов HIV-индуцируемого патогенеза, показало, что ряд известных патологий может вызываться продуктами отдельных вирусных генов, а не действием вируса как целого патогена.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЧЕЛОВЕКА
Очень важным направлением использования трансгенных животных является создание моделей различных патологий человека. Это, с одной стороны, позволяет подтвердить роль тех или иных генов в определенном заболевании, а, с другой, создать модель, на которой можно более детально исследовать молекулярные механизмы нарушений и осуществлять целенаправленный подбор лекарственных средств (см. обзор: Тарантул, Мудрик,
1991). Использование для этих целей мышей важно с той точки зрения, что у них примерно такой же размер генома и такое же число генов, как у человека. В настоящее время с помощью трансгеноза осуществлено моделирование множества различных заболеваний человека, таких, например, как рак груди, рак простаты, нейрофиброма, эритролейкемия, диабет и др.
РАК
На модели трансгенных животных проведены многочисленные исследования по выяснению роли различных онкогенов в злокачественных перерождениях клеток млекопитающих. Благодаря этим экспериментам установлено, в частности, что отдельные онкогены, перенесенные в мышей и крыс,
201
могут определять появление у трансгенных особей опухолей в тех тканях, где они экспрессируются. Так, ген с-тус под контролем регуляторных элементов гена иммуноглобулина (гены иммуноглобулинов экспрессируются тканеспецифично в В-клетках) вызывал у трансгенных мышей лимфомы В- и пре-В-клеток, а этот же онкоген под контролем LTR вируса MMTV обусловливал возникновение аденокарциномы в молочной железе самок, т.е. в том органе, где экспрессируются гены вируса MMTV. Вместе с тем анализ трансгенных мышей с генами ранней области аденовируса 12 показал, что, несмотря на транскрибируемость трансгенов во многих типах тканей, опухоли возникают только в желудке. Следовательно, канцерогенное действие ранних аденовирусных генов органоспецифично и требует присутствия каких-то дополнительных продуктов или отсутствия специфических ингибиторов. Почти во всех случаях исследования трансгенных животных с онкогенами наблюдали общую закономерность, которая заключается в развитии у этих животных пролиферативной гиперплазии и появления гистологически тестируемых солидных опухолей. Кроме того, обнаружено, что для возникновения нарушений в пролиферации клеток под действием онкобелков необходим довольно протяженный период времени. На трансгенных животных установлено также, что для формирования опухолей в ряде случаев требуются дополнительные генетические изменения. Так, специфические цитогенетические аномалии в хромосомах 8 (трисомия или дупликация) и/или 14 (моносомия или транслокация) были выявлены при исследовании кариоти-па клеток в ходе развития фибросаркомы у трансгенных мышей с генами бычьего вируса папилломы.
С использованием трансгенных мышей продемонстрировано онкоген-ное свойство мутантного гена р53. В кооперации с онкогеном ras мутантный ген р53 вызывал злокачественное перерождение клеток. У 20% трансгенных животных возникали аденокарциномы легких, остеосаркомы и лимфомы. Полученные данные позволили прийти к заключению о том, что нормальный ген р53 является не онкогеном, а антионкогеном, продукт которого инактивируется при наличии мутантного белка Р53.
