Трансформация на ин витро - рак: експерименти и хипотези

Обикновено, туморните вирусите не може просто да "разяжда" дупката в слоя на съответните клетки, но също така и да се прекъсне строг ред в тъканна култура.
Много клетки, отгледани в тъканна култура, са предмет на общата процедура: те са разделени само толкова дълго, колкото има място. Ако образува дебел слой от клетки, разделящи пауза: близък контакт между клетките, за да се предотврати ново митоза (явлението "контакт инхибиране").
Клетките, заразени от туморни вируси, понякога отказват да се подчиняват на тези правила: те продължават да растат, дори и "napolzaya" на съседите и формиране на неравни слоеве. Тези морфологични характеристики сами по себе си, до известна степен приличат на малки тумори. Освен това, по същество се оказа, че купчината се нищо подредени върху клетки друг като тези туморни клетки. Ако е подходящо имплант получател (животно от същия щам инбредна от която клетките бяха първоначално приема за тази култура), след това се оформят в тумора животните.
С други думи, "произволно растящи клетки" под влияние на туморен вирус трансформирани туморни клетки (Фиг. 40).
Признаци на трансформираната клетка

1.  Подсилени темп на растеж.
2.  Неограничен пасажи в тъканна култура ( "постоянна връзка").
3.  Загуба на контактно инхибиране ( "елементарно клетка" и "хаотични растеж").
4.  Получаване на вирус-специфични антигени.
5.  Образуването на тумори от имунологичен съвместимост.

Трансформация и клетъчна смърт

Трансформация и клетъчна смърт може да придружава един от друг: ако клетките миши ембрионални инфектирани с полиом на вируса, в допълнение към просветлението в клетъчен слой може да се наблюдава характерно смесица от клетки.
Но клетъчна смърт и трансформация - процеси са толкова различни, че моли на предположението, че има два различни вида вируси. В този случай, вирусите се изолират от зоните на отделните просветление, тя ще изглежда, е трябвало да бъдат наречени само просветление, но не и трансформация.
Опитът обаче показва обратното: трансформацията и унищожаване на клетки придружава един от друг, дори в случаите, когато вирионите се изолира от един от просвета. Следователно, същите като вирусът може да причини продуктивна инфекция и трансформация.

Клетките могат да направят избор между вируса и производството на трансформация

Решението за това дали клетката ще вземе участие в производството на вируси, последвани от падането на неговия или претърпи трансформация и тумор до голяма степен ще зависи от избраната клетка. Известен клетъчна линия, които преференциално се лизират SV- 40 вирус и такива, които се подлагат предимно за трансформация (вж. Фиг. 40).
Играе роля не само наследствени свойства на клетката, но и неговото физиологично състояние. Вирусен трансформация е много по-лесно да се подложи на отглеждане, делящи се клетки от латентни клетки (така наречените стационарни клетки). Вирусна ДНК е вероятно по-лесно, вградена в ДНК на клетките в процеса на репликация. Това означава, че е важно не само клетъчна линия, но също така и във фазата на клетъчния цикъл.
Разбира се, клетките не са напълно свободни да "решение" ако третираните клетки излишък от SV-40, което обикновено води до преобразуване на (множествена) инфекцията, може да се получи "забранена" производство вирус.
В една клетка може да бъде направена от няколко хиляди вирусни частици, и трансформираните клетки, за разлика, тъй като тя не съдържа вирус.

"Маскирани" вируси

Строго погледнато, че трансформирани клетки вече няма да съдържат вируса, няма нищо изненадващо. Това е в съответствие с предишната информация, че в тумори предизвикани от вируси, често може да не се спазва. (Например, бързо развиваща Shope папилома в домашни зайци вече не съдържа вируса Шуп).
Има две възможни обяснения:

1.  Вирусите причиняват трансформацията, но образувани туморна клетка, те вече не са необходими. Ето защо, вируси могат не само да се скрие, но в действителност изчезват.
2.  Но, както се оказа, че вирусите и очевидно може да се крие, те не се загубите: те са въведени в клетката, и да живее в него ", прикрито" форма.

Класически модел на "маскирани" вируси са бактериофаги. Фаги - вируси е, че се възпроизвеждат в бактерии и бактериите лизира клетки. Въпреки това, възпроизвеждане и лиза винаги не се случи. Понякога има така наречената "тиха инфекция" 1, в който фаг влиза в клетката, но не го унищожи. Потомци на заразения бактериалната клетка се появява здрави, но те могат внезапно да започне бързото производство на фагови частици и унищожена.
* Терминът "спящ инфекция" е приет в местната медицинска литература. - Прибл. Ед.
Различни фактори определят забавено експлозия: ултравиолетово облъчване, рентгеново облъчване, пероксиди, различни багрила и канцерогени.
В латентно заразени с бактериалните клетки вирусът не се откриват, обаче, след като лиза, той ненадейно се появява в изобилие. В такива клетки, изглежда, да отидат в зимен сън, но все пак взе участие във всички делене на клетките и по този начин се държат като ген.
"Съюз" бактерии и фаги може да се оприличи на "брак", който в един момент се разлага под въздействието на външни фактори: вирусния геном "поема контрола" и започва да се занимава изключително с размножаването на фаг. Собственикът доставя всички транспортни линии за сглобяване на енергия в служба на фагите и в крайна сметка умира.
ДНК туморни вируси отдалечено прилича тези латентни фаги. Polyoma и SV-40 също не изчезва напълно от трансформираните клетки. Дори и в привидно свободни от вируса туморни клетки са "пресни следи", което показва наличието на вируса.

По стъпките на "маскирани" вирус: virussnetsificheskie антигени

Първите следи са открити чрез имунологични методи: в клетки, трансформирани с вирус, съдържат антигени, които отсъстват в нормални клетки. Те варират в зависимост от вируса, който е довел до трансформация. Тъй като е установено, антигени, които са специфични за вируса или полиома SV-40
Virussnetsificheskie антигени са видими в ядрото на трансформирани клетки и са наречени Т-антигени (туморни антигени). Хамстерите с тумори, индуцирани от полиома вирус, произвеждат антитела срещу специфичен по отношение на ядрени антигени полиомавирус. Ако флуоресцентно багрило към тях етикет, антигените могат да се наблюдават под микроскоп: клетки с Т-антиген след инкубиране с маркираните антитела се характеризират със светъл флуоресцентен ядро, докато без антигени клетки остават тъмни.
Т-антиген не е компонент на вируса, като например, неговата протеинова обвивка. Функцията й все още не е изяснена. Последните проучвания показват, че туморните клетки, индуцирани от вируси, не е задължително да са включени в Т-антиген. Поради това, те не са необходими за трансформация.
Вирус-специфични антигени могат да бъдат локализирани върху клетъчната мембрана на трансформираните клетки (антигени в отхвърляне на трансплантация - aroti). Те са отговорни за отхвърляне на трансплантирани тумори вирус. Както видяхме в предишната глава, е възможно да се развива, макар и ограничен, вирусен имунитет срещу трансплантирани тумори. Ако се опитате втори път да влезе същите тумор вируси, устойчиви животни, туморните клетки не бяха трансплантирани бъдат присадени (ако приемем, - който е влязъл прекалено много клетки).
Локализация на антигени трансплантация на клетъчната мембрана е добре проучена.

1.  Общоприето е, че антигени трансплантация са на повърхността на клетката. Само в този случай може да бъде директно взаимодействие между трансплантирани клетки и клетки на имунната защита.
2.  Имунните отговори могат да бъдат причинени не само непокътнати трансформирани клетки, но също така и техните "сенки". "Сянка" клетки, наречени им обвивка с достатъчно добри sohrannostyo повърхностни структури, получени по време на подуване и разкъсване на клетките в хипотоничен разтвор.

Антигенни вещества самите вирусни частици (протеинови субединици) не са идентични aroti антигени. Aroti антигени, произведени от трансформирана клетка в съответствие с инструкциите, които идват от вирусния геном. Различни видове клетки произвеждат същите антигени в превръщането на същия вирус (вж. Стр 167).
В допълнение към повърхностни антигени, които са открити по време на трансплантацията, има също антигени, които могат да се открият директно ин витро (тест за agglyutinatsiyu- антитела, маркирани с флуоресцеин). Такива антигени често се наричат ​​S-антигени.
Помислете сега биологичното значение на трансплантационни антигени. Трансплантация и отхвърляне на присадката са изкуствено ситуация, така да се каже, биологично изключителен случай, възможно само при експериментални условия. И все пак, съществуват надеждни данни, че вирус-специфични вещества като трансплантационни антигени играят роля в "нормално" развитие на вирусни тумори.
Модифицирана антигенна структура на туморни клетки, предотвратяване на имунната система за защита на гостоприемника. Трансформираните клетки се считат за "нови", "чужд" и защитни механизми се активират. Под влияние на вируса на собствените клетки на организма се превърне в "чужди", което е отразено в следното:

1.  Клетките, които са станали непознати, отпадат на цялата система организъм: престават да се подчиняват на правилата на "обществото", те се превръщат в тумор.
2.  Но именно поради факта, че клетките стават непознати, собственикът получава възможност да ги спечели като чужд материал.

Според тази теория, S-антигени са в центъра на вирусен онкогенезата: колкото повече клетки стават чужденци, благодарение на тези антигени, толкова по-лесно те се плашим от нормалните регулаторни сигнали. Въпреки това, един и същ това обстоятелство отслабва своята позиция по отношение на системата за имунна защита. Връзката е ясна, въпреки че все още не е строга експериментална потвърждение.
Вирус-специфични антигени не са уникални "отпечатък" на туморни вируси в трансформираните клетки. Особено предаде присъствието на вирус-специфични вирус рибонуклеинова киселина.

По стъпките на "маскирани" туморни ДНК вируси: вирус-специфични рибонуклеинова киселина

Трансформираните туморни клетки произвеждат вирус-специфични РНК. Откриване на РНК се извършва чрез така наречената ДНК хибридизация с РНК. Ние трябва да направим малък отклонение в теорията, за да се разбере същността на този метод.
РНК получава генетична информация от ДНК последователността на нуклеотиди и се определя от нуклеотидната последователност на ДНК.

ПРИНЦИП по молекулярна ХИБРИДИЗАЦИЯ

хибридизация
Следователно, РНК и ДНК се допълват един с друг. Въпреки това, отделни РНК молекула е "гласове" само с малка дължина на ДНК нуклеотидна верига. Ако ДНК и РНК от същите клетки се смесват един с друг, съответната нуклеотидна верига на две нуклеинови киселини отново обединени по двойки. Такава ДНК - РНК комплекси могат да бъдат разделени и количествено. Ако ДНК се смесва с иРНК от различни източници, като правило, само слаба връзка ще се наблюдава (фиг. 41).
По същия начин, информацията, съдържаща се във вирусната ДНК, съответства главно на молекулата на РНК, и вирус-специфични РНК може да се хибридизира с вирусната ДНК. По този начин, вирус-специфични РНК - РНК се хибридизира към вирусна ДНК.

В експерименти за хибридизация на вирусна ДНК с РНК от нормалната неинфектирани клетки сдвояване не се наблюдава. Обратно, ако се разделят на РНК от трансформираните клетки и се хибридизират с ДНК вирус, ще има частичен хибридизация между РНК и ДНК. Въпреки сдвояване бъде само много малка част от общата РНК на трансформираните клетки, неговото свързване към вирусната ДНК се определя с висока степен на надеждност (фиг. 42). Това означава, че вирус-специфични РНК присъства дори в трансформирани клетки, въпреки че вириони в тях и не се засича.
Получените нови данни са пряка индикация за наличието на вирусна ДНК, или където клетката да информацията за синтез на РНК?

Вирусната ДНК се задържа в трансформираните клетки

Наличието в трансформираните клетки, вирусна ДНК доказателства не само за откриване на вирус-специфични информационна РНК вирусна ДНК е намерено и директни методи.
Доказателство за нови съединения на базата на метода на комплементарна ДНК и РНК. За тази цел, на първо място е необходимо да се получи вирусна РНК, която се използва като индикатор на вирусната ДНК. Тази РНК може да се изолира от смес от клетки на мРНК и вируса, извлечени от информационни клетки.
Вестфал избра по-елегантен път: синтезира РНК SV-40. За тази цел той се използва ензим полимеризация рибонуклеотиди до полинуклеотиди (РНК) в точно съответствие с така наречения ДНК "семена" (ДНК-зависима РНК полимераза). Последователността от нуклеотиди в синтетична РНК е комплементарна на нуклеотидна последователност на ДНК се използва празна. Ако, обаче, като "семена" да вземе вирусната ДНК, можете да получите virussnetsificheskuyu РНК.
Такива синтетични вирусна РНК може да бъде свързан с ДНК клетка, трансформирана с ДНК тумора virusami- нормална клетка свързване възниква. От това следва, че вирусната ДНК е постоянно наличен в трансформираната клетка. По този начин, "маскирана" вирусът не е просто "голи вирусната ДНК" или "ядрото" на вирусната частица. По предварителни изчисления, там е 10-50 вирусни копия на клетка. Всички копия се намират в ядрото на клетката. Ако си припомним, че превръщането се осъществява успешно в тези фази на клетъчния цикъл, когато синтеза на
ДНК, че е лесно да се съгласи с предположението, че вирусната ДНК се интегрира в ДНК на клетката гостоприемник. Всеки участък на вирусна ДНК разделен на клетки с цялата клетъчна ДНК. В противен случай, тя ще трябва да изчезнат и не могат да бъдат засечени.
В строга хибридизация техниката смисъл нуклеинова киселина само доказва, че поне част от вирусната ДНК продължава в трансформираната клетка. Нови методи позволяват да се направи по-широки обобщения: е доказано, че трансформираните клетки запазват целия геном на вируса SV-40.

Демаскиране тумор сливането вирус: клетка причинява производството на вирус

През последните години тя успя да постигне сливане на клетки на бозайници (Ephrussi, Harris). В тази форма клетки с две или повече първоначално yadra- след известно време се образува една сърцевина, която съдържа хромозома двете родителски клетки.
В природата, сливане на клетки на висшите организми е рядкост. Това е възможно да се наблюдава само в специални случаи, когато "суперклетките", което е възникнало в резултат на сливането, има над конвенционалните клетки майки предимство при избора. Въпреки това, такова сливане може да се постигне изкуствено чрез третиране на клетките с Сендай вирус. Този вирус, наречен на града в Япония и обикновено причинява грипоподобни заболявания също са в състояние да индуцира клетъчно сливане на културите: очевидно, че съдържа "фактор синтез", която действа специфично върху клетъчната стена. Клетъчно сливане може да бъде причинена от "мъртви" (инактивиран чрез ултравиолетово облъчване) на Sendai вирус. В последния случай, елиминирайки необходимостта от "стоп" производството на вирус след клетъчно сливане.
С помощта на описания метод, Koprowski успява да се слеят серия от трансформирани клетки (очевидно без вирус) с нормални клетки, в които е възможно производството на вирус. Вирусната продукция започва в по този начин формират хибридни многоядрени клетки. Normal "продуктивен" клетка превръща "маскирани" трансформира клетка вирус продуктивен вирус (вж. Фиг. 40).
По време на експериментите е установено, че:
1) в трансформираните клетки могат да се съхраняват на целия геном на вируса, тъй като сливане клетка причинява образуването на пълен вирусен particles-
2) очевидно в трансформираната клетка не се среща никакви реакции, необходими за производството на готови вирусни частици. трансформирана клетка стена синтез не протеин и по този начин масово производство на вирусната ДНК. Поради това, както може да се предположи, трансформирана клетка (поне в това отношение) е в контрол на вируса.