Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny PrzeglÄ d Naukowy

Farm Przegl Nauk, 2009,11, 20-25Ekspresja genów związanych z opornością na lekiw komórkach białaczki promielocytarnej HL-60eksponowanych na cisplatynęExpression of genes associated with drug resistancein promyelotic leukemia cells HL-60 exposed to cisplatinAdam Wilczok 1 , Alicja Zajdel 1 , Jakub Wilczok 2 , Monika Paul-Samojedny 31Katedra i Zakład Biofarmacji; Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej,Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach2Apteka „Grand” w Chorzowie3Katedra i Zakład Genetyki Medycznej; Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej,Śląski Uniwersytet Medyczny w KatowicachStreszczenieEfekt terapeutyczny cisplatyny jest wynikiem wytworzeniainter- i intramolekularnych wiązań z DNA i najczęściejprowadzi do śmierci komórki nowotworowejw drodze apoptozy. Jednocześnie koordynacja cisplatynydo DNA uaktywnia szereg mechanizmów prowadzącychdo powstawania oporności takich jak: zmniejszenie transportuleku do komórki, usuwanie z komórki, sekwestracjaz udziałem glutationu i metalotionein, naprawa DNA,hamowanie apoptozy. Stosując technikę mikromacierzyoligonukleotydowych (Affymetrix) porównano ekspresjęgenów związanych z procesami odpowiedzialnymi za powstawanieoporności na lek w komórkach białaczki promielocytarnejHL-60 eksponowanych na cisplatynę orazw komórkach kontrolnych. Analizując sygnały fluorescencji770 sond, wyselekcjonowanych z bazy NetAffxAnalysis Center, reprezentujących ekspresję 412 genów,wykazano najsilniejszy wzrost ekspresji genów TOP2A,TOP1, KRAS, BIK, BAX, TFAM, GTSE1, CASP6 orazzmniejszenie ekspresji genów SLC7A11, CD70, MTF1,ABCC3. Poznanie efektów zmienionej ekspresji tychgenów jest istotne zwłaszcza dla projektowania nowychpochodnych platyny charakteryzujących się zwiększonąskutecznością, które ponadto nie będą wywoływały narastaniaoporności na lek.AbstractTherapeutic effect of cisplatin results from formation ofinter- and intrastrand DNA crosslinks and usually leads todeath of tumour cells through apoptosis. At the same timeits incorporation and binding to DNA activate mechanismswhich cause resistance to the drug, such as decreased uptake,removal from the cell, sequestration by glutathioneand metallothionein, DNA repair, and inhibition of apoptosis.Using oligonucleotide microarray technique (Affymetrix)the expression of genes involved in developmentof drug resistance in promyelocytic leukemia HL-60cells exposed to cisplatin and control cells was compared.Analysis of the fluorescence signals of 770 probes, whichrepresented 412 genes selected from the NetAffx AnalysisCenter database showed highest expression increase ofTOP2A, TOP1, KRAS, BIK, BAX, TFAM, GTSE1, CASP6,and inhibition of SLC7A11, CD70, MTF1, ABCC3. Elucidationof these genes altered expression effects seemsto be important, particularly in synthesis of new cisplatinanalogs, which besides increased efficiency, overcomedrug resistance.Key words: cisplatin, gene expression, drug resistance,promyelocytic leukemia cells, HL-60Słowa kluczowe: cisplatyna, ekspresja genów, opornośćna lek, komórki białaczki promielocytarnej, HL-60WstępEfekt terapeutyczny cisplatyny, powszechnie stosowanegoleku przeciwnowotworowego, jest wynikiem wytworzeniainter- i intramolekularnych wiązań z DNA. Mechanizmdziałania cisplatyny polega przede wszystkim na jejaktywacji wewnątrz komórki poprzez zastąpienie dwóchatomów chloru grupami hydroksylowymi, co w konsekwencjiumożliwia wiązanie do DNA i tworzenie adduktów[1], które powodują lokalne zaburzenie struktury podwójnejhelisy i blokowanie procesów replikacji i transkrypcji,co w konsekwencji prowadzi do zaburzeń w szlakach sygnałowychkontrolujących wzrost, różnicowanie czy odpowiedźna stres oksydacyjny wywoływany przez ten lek[2]. Addukty cisplatyny z DNA są rozpoznawane przezszereg białek komórkowych związanych, np. z szlakami na-20