Биохимия клеточного цикла - Вольпе П.
Скачать (прямая ссылка):
Профессор Антонио Каяно Онкологический институт в Неаполе
Кариокинез. 1 — клеточное ядро в интерфазе содержит неуплотненные хромосомы; 2 — в профазе появляются видимые хромосомные нити, в то время как ядерная мембрана начинает исчезать; 3 — в метафазе хромосомы конденсируются, образуя так называемую экваториальную пластинку; 4 — в анафазе образуется митотическое веретено; 5 — веретено направляет миграцию хроматид к полюсам; 6 — в телофазе появляется мембрана между двумя дочерними клетками.
1. Введение
Тысячи врачей во всех странах мира ведут нелегкую борьбу против рака. Многие прибегают к хирургическому вмешательству. Другие больше доверяют лучевой терапии. Почти все призывают к мерам профилактики. Немало и тех, кто пытаетсй найти химиотерапевтический подход. Но все испытывают значительное чувство неуверенности— из-за неэффективности оперативных вмешательств, из-за того, что положительный эффект облучения оказывается недолговременным, а лекарственные препараты не всегда действенны.
С другой стороны, особенно в больших городах, очень мало делается для очистки окружающей среды от тех веществ, которые статистика безоговорочно признает канцерогенными.
В больничных палатах пациенты, со страхом смотрящие в будущее, надеются на сенсационное открытие, которое спасет их от раковых опухолей.
Разумеется, в борьбе против рака наряду с клиницистами важнейшую роль играют исследователи, которые уже достигли в изучении онкогенеза значительных результатов,
В научных лабораториях остался позади период академических дискуссий относительно природы новообразований. Сейчас уже нет никаких сомнений в том, что и мутагенные агенты, и радиация, и опухолеродные вирусы — порознь или совместно — способствуют возникновению опухолей. Задача состоит сейчас в том, чтобы продолжать углубленное изучение биологии опухолей, стремясь jb то же время к практическому использованию:получаемых знаний, Вслед за головокружительным развитием генетической инженерии, безусловно, последует дальнейшее развитие химиотерапии рака.
У медиков и ученых-исследователей имеется общее поле деятельности — изучение кинетики нормальной и трансформированной клетки.
Каковы же перспективы этого нового направления?
Прежде всего это — преодоление барьеров: с одной стороны, фундаментальная наука стремится [2] удовлетворить требованиям медицины, способствуя разрешению ряда ближайших задач, с другой стороны, клиническая медицина обращается к фундаментальной науке, предлагая ей для анализа многочисленные результаты, полученные за последние годы.
Цель настоящей работы состоит в том, чтобы привлечь внимание медиков и биологов к проблемам клеточной кинетики —к биохимии клеточного цикла и ее значению для теории онкогенеза, с одной стороны, и для химиотерапии рака — с другой.
Содержание книги можно подразделить на несколько частей.
Вначале речь будет идти об экспериментальном методе, основанном на использовании синхронных клеточных культур.
Затем будут изложены различные факты с попыткой сформулировать общие закономерности регуляции генной активности в течение жизненного цикла эукариотической клетки [1]. В ходе исследований удалось установить, что кинетика нормальной клетки подчиняется ряду закономерностей. Эти закономерности, однако, нарушаются, если клетка вступает во взаимодействие с вирусом, — будет ли это литический вирус (вызывающий разрушение клетки) или онкогенный (трансформирующий клетку).
В заключение будет рассмотрена связь этих вопросов с проблемой химиотерапии опухолей.
1. Как выглядят клетки,
культивируемые in vitro
На рис. 1 показан внешний вид клеток одной йз линий, используемых в наших работах [Щ. Это клетки HeLa — линии, происходящей из карциномы матки человека.
Рис. 1. Микрофотографии клеток HeLa, полученные при помощи сканирующего электронного микроскопа [3]. А. Клетки, прикрепленные к дну чашки Петри; новообразованные клетки имеют сферическую фбр-му; Х2000; Б. Суспензионная культура. Все клетки приобретают сферическую форму; X 2000. В. Миироворсинки; X 10 000.
Рис. 2. Микроворсинки клеток HeLa. Микрофотографии, подученные при помощи сканирующего электронного микроскопа [3]i Д,. Кдетка, прикрепленная к- субстрату в период митоза; X 2000. Б% Утащенные микроворсинки клетки в ранней фазе Gi; X lOGQQ^
In vitro эти клетки имеют уплощенную форму, если они растут в виде монослоя на твердом субстрате, и округлую — при росте в суспензии.
При исследовании с помощью сканирующего электронного микроскопа поверхность клетки оказывается отнюдь не гладкой, как можно было бы думать: она густо покрыта микроворсинками, число, форма и величина которых очень изменчивы. В отдельных случаях некоторые выпячивания могут связывать два отдаленных участка клеточной мембраны; через такой внешний мостик могли бы, видимо, сообщаться между собой даже различные компартменты цитоплазмы. На рис. 2 видно, что одна из возможных функций микроворсинок — прикрепление
