Новое в канцерогенезе рака шейки матки. Исследование invitro Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

Новое в канцерогенезе рака шейки матки. Исследование in vitro

Мельников В.А.1, Тюмин И.В.1, Тюмина О.В.1,2, Ключников Д.Ю.2

1 ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России 443099, Российская Федерация, Самара, ул. Чапаевская, д. 89

2 ГБУЗ «Самарский областной медицинский центр Династия» 443095, Российская Федерация, Самара, ул. Ташкентская д. 159 E-mail: [email protected]

New in the carcinogenesis of cervical cancer. In vitro study

Melnilov V.A.1, Tyumin I.V.1, Tyumina O.V.1,2, Kluchnikov D.Yu.2

1 Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, 89 Chapaevskay str., Samara 443099, Russian Federation

2 Samara Regional Medical Center «Dinasty» 159 Tashkentskay str., Samara 443095, Russian Federation E-mail: [email protected]

Резюме

В экспериментах in vitro найден альтернативный путь энергообеспечения раковой клетки: в процессе канцерогенеза происходит смена гетеротрофного на автотрофный (хемосинтез) путь получения энергии клеткой. Проведено 137 опытов различных серий с раковыми клетками линии HеLа по выявлению у них хемосинтетических реакций. Аналитический обзор научных работ и наши исследования выявили возможную хемосинтетическую реакцию у клеток HеLа — окисление ионов железа (Fe+2^Fe+3 + E). Сформулирована теория «Энергетической метаплазии раковой клетки», которая открывает перспективы объяснения некоторых вопросов онкогенеза и нового подхода к лечению рака шейки матки — применение эффективных ингибиторов хемосинтеза.

Abstract

In experiments in vitro found an alternative way of energy supply of cancerous cells: in the process of carcinogenesis is a change of heterotrophic to autotrophic (chemosynthesis) way of producing energy by the cell. 137 conducted trials of various series of cancer cells lines HеLа to identify them chemosynthetic reactions. An analytical review of the scientific papers and our research revealed a possible chemosynthetic reaction in HеLа cells-iron ion oxidation (Fe+2^Fe+3 + E). The theory of "Energy metaplasia of the cancer cell" is formulated, which opens up prospects for explaining some issues of oncogenesis and a new approach to the treatment of cervical cancer — the use of effective chemosynthesis inhibitors.

Ключевые слова: канцерогенез, клетки HеLа, хемосинтез, рак шейки матки

Keywords:

carcinogenesis, HеLа cells, chemosynthesis, cervical cancer

Цель исследования. Доказать in vitro существование хе-мосинтетической реакции у раковой клетки на основе этапного исследования различных блокаторов хемосинтеза.

Методы исследования. Изучение хемосинтеза по пути окисления ионов Fe2 у раковых клеток было проведено in vitro в 137 опытах. Связывание Fe в куль-туральной среде — в 43, насыщение культуральной среды ионами Fe3 в нетоксичных дозах — в 34, введение в культуральную среду ингибиторов хемосинтеза (два препарата) — в 60 опытах. В эксперименте использованы культура клеток HeLa и в качестве контроля культура мезенхимальных стромальных стволовых клеток (МСК). Культивирование проводили с использованием рекомендуемых сред. В процессе культивирования проводились подсчет количества клеток в поле зрения, оценка общей морфологии культуры и жизнеспособности клеток. Фотодокументирование проводилось в каждой группе ежедневно в течение 4 суток культивирования с помощью микроскопа CarlZeiss AxioObserver A1, на программном обеспечении AxioVision 2011. Подсчет количества клеток в поле зрения проводился в течение 4 суток культивирования (с 5 по 8 сутки) на программном обеспечении AxioVision 2011. Подсчет количества клеток и оценка жизнеспособности проводилось на автоматическом клеточном анализаторе Countess II FL (Life Technologies, США) по завершении культивирования. Обработка дан-

ных и построение графиков проводилось с помощью программного обеспечения Excel (пакета Microsoft Office 2007, Microsoft, США).

Изучение влияния ингибиторов хемосинтеза на фазы фотосинтеза проводилось in vitro на зеленой водоросли Cladophora (класс Ulvophyceae).

Результаты. Анализ серии экспериментов с клетками линии HeLa показал статистически значимые различия по показателям культивирования контрольных (МСК) и раковых клеток. Поэтапные исследования in vitro с при-мененем блокаторов хемосинтеза выявили различные реакции изучаемых клеток. Культура МСК достоверно не реагирует на блокаторы хемосинтеза в культуральной среде, а культура злокачественных клеток HeLa резко останавливает свой рост (р < 0,05). Используемые ингибиторы хемосинтеза резко тормозили I фазу фотосинтеза, в которой происходит процесс синтеза АТФ (p < 0,05).

Заключение. У злокачественных клеток рака шейки матки возможны хемосинтетические реакции связанные с окислением железа, что указывает на смену способа получения энергии раковой клеткой в процессе канцерогенеза. Концепция «энергетической метаплазии раковой клетки» предполагает применение таргетной терапии: использование высокоэффективных ингибиторов хемосинтеза, которые тормозят или останавливают процессы фосфорилирования АДФ до АТФ.

III Национальный конгресс «Онкология репродуктивных органов: от профилактики и раннего выявления к эффективному лечению», 31 мая-2 июня 2018 года, Москва 57