Анотація до роботи:

Чорна І.В. Вплив іонізуючого випромінювання та протипухлинних препаратів на регуляторну систему трансформуючого фактора росту бета у клітинах карциноми молочної залози з різною резистентністю до доксорубіцину. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія, Інститут біології тварин УААН, Львів, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню впливу рентгенівського випромінювання та протипухлинних препаратів (доксорубіцин, метотрексат, цисплатин) на експресію окремих компонентів сигнального шляху трансформуючого фактора росту бета (ТФР-) у клітинах лінії MCF-7 карциноми молочної залози людини, чутливих (wt) та резистентних (DOX/R) до дії доксорубіцину. Встановлено, що розвиток резистентності клітин лінії MCF-7 до доксорубіцину супроводжується втратою їхньої чутливості до ріст-інгібуючої дії та індукції апоптозу під впливом рентгенівського випромінювання. Показано, що в обох досліджуваних лініях клітин під впливом опромінення відбувається зростання експресії ТФР- на рівні мРНК, а також підвищується секреція цього цитокіна, який здатний інгібувати ріст та індукувати апоптоз клітин епітеліального походження. Розвиток стійкості клітин лінії MCF-7(DOX/R) до дії радіації може бути, принаймні частково, спричинений порушеннями у сигнальній системі ТФР-, про що свідчить зниження експресії рецепторів ТФР- І та ІІ типу у клітинах MCF-7(DOX/R) під дією рентгенівського випромінювання.

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та отримано нові дані стосовно впливу рентгенівського випромінювання та протипухлинних препаратів (доксорубіцину, метотрексату, цисплатину) на клітини лінії MCF-7 (wt – батьківська лінія) карциноми молочної залози людини та ці клітини сублінії MCF-7(DOX/R) з підвищеною резистентністю до дії доксорубіцину. Отримані результати вказують на існування зв’язку між змінами у функціонуванні регуляторної системи трансформуючого фактора росту (ТФР-) та виникненням перехресної стійкості клітин лінії MCF-7 карциноми молочної залози людини до дії доксорубіцину та радіації. Показано, що у клітинах сублінії MCF-7(DOX/R) індуковані рентгенівським опроміненням зміни у сигнальному шляху ТФР- можуть призводити до порушення передавання регуляторного сигналу цього цитокіна.

1. Клітини сублінії MCF-7(DOX/R) карциноми молочної залози людини характеризуються підвищеною стійкістю до ріст-інгібувальної дії рентгенівського випромінювання порівняно з клітинами лінії MCF-7(wt).

2. У клітинах сублінії MCF-7(DOX/R), порівняно з клітинами MCF-7(wt), має місце підвищена експресія ТФР- на рівні мРНК та підвищена продукція даного цитокіна на рівні білка. Рентгенівське випромінювання індукує зростання рівня мРНК ТФР- та секреції цього цитокіна у клітинах обох ліній. Найвищий рівень ТФР- у кондиціонованому середовищі від клітин MCF-7(wt) виявлено після опромінення дозою 4,5 Гр (у 3 рази більше порівняно з неопроміненими клітинами), а в клітинах MCF-7(DOX/R) – при 3,0 Гр (у 2,5 раза більше порівняно з контролем). Отримані дані вказують на потенційну роль ТФР- як посередника у дії рентгенівського опромінення на клітини лінії MCF-7 карциноми молочної залози людини.

3. Рівень мРНК ТФР-₁ у клітинах ліній MCF-7(wt) та MCF-7(DOX/R) не змінюється під впливом доксорубіцину (5 мкг/мл), тоді як рівень мРНК ТФР-₂ інгібується у 1,4 та 2,3 раза під впливом цього препарату на клітини MCF-7(wt) і MCF-7(DOX/R), відповідно.

4. Клітини лінії MCF-7, резистентні до дії доксорубіцину, мають змінену, порівняно з чутливими до цього препарату клітинами, експресію компонентів сигнального шляху ТФР-. Рівень мРНК рецепторів ТФР- І та ІІ типів у клітинах сублінії MCF-7(DOX/R) є вищим, ніж у клітинах лінії MCF-7(wt). Дія рентгенівського випромінювання (1,5, 3,0, 4,5 Гр) призводить до дозозалежного зростання рівня мРНК рецепторів ТФР- І і ІІ типів у клітинах лінії MCF-7(wt), тоді як у клітинах сублінії MCF-7(DOX/R) рівень мРНК рецепторів ТФР- І і ІІ типів знижується після опромінення дозою 3,0 і 4,5 Гр.

5. Протипухлинний препарат цисплатин (10 мкг/мл) індукує зростання у 2 рази експресії рецептора ТФР- І типу у клітинах лінії MCF-7(wt). У клітинах сублінії MCF-7(DOX/R) експресія рецептора ТФР- І типу на рівні мРНК інгібується у 2 рази доксорубіцином (5 мкг/мл) та у 1,4 раза метотрексатом (25 мкг/мл). Рівень мРНК рецептора ІІ типу ТФР- знижується у клітинах обох ліній під впливом кожного з досліджуваних препаратів – доксорубіцину, метотрексату чи цисплатину.

6. У чутливих до доксорубіцину клітинах MCF-7(wt) не виявлено експресії сигнального білка Smad3, тоді як цей білок добре експресується у клітинах MCF-7(DOX/R). Опромінення дозою 1,5 Гр клітин лінії MCF-7(wt) індукує зростання рівня експресії сигнального білка Smad2 та його фосфорильованої форми.

7. Доксорубіцин (5 мкг/мл) та метотрексат (25 мкг/мл) індукують зростання рівня експресії сигнального білка Smad2 та його фосфорильованої форми у клітинах лінії MCF-7(wt). Показано підвищення рівня експресії інгібіторного білка Smad7 у клітинах MCF-7(wt) під дією метотрексату та у клітинах MCF-7(DOX/R) під дією доксорубіцину.

8. Виявлено відмінності в електрофоретичній рухливості білка Bcl-2 між чутливими та резистентними до доксорубіцину клітинами лінії MCF-7. Встановлено, що порівняно з клітинами MCF-7(DOX/R), у клітинах MCF-7(wt) під дією рентгенівського випромінювання та досліджуваних протипухлинних препаратів інгібується експресія антиапоптичного білка Bcl-2. Рівень експресії проапоптичних білків p53, Bax, Bad зростає в опромінених клітинах лінії MCF-7(wt).

9. Виявлено нижчий рівень індукції пошкоджень ДНК під впливом рентгенівського випромінювання та швидшу репарацію цих пошкоджень у резистентних до доксорубіцину клітинах лінії MCF-7.

Публікації автора:

1. Comparative study of human breast carcinoma MCF-7 cells differing in their resistance to doxorubicin: effect of ionizing radiation on apoptosis and TGF-b production / I. Chorna, R. Bilyy, L. Datsyuk, R. Stoika // Экспериментальная онкология. – 2004. – Т. 26, № 2. – С. 111-117. (Дисертанту належить визначення впливу опромінення на ріст, загибель, секрецію ТФР- пухлинними клітинами, проведення електрофорезу білків та імуноблот-аналізу експресії білка р53, статистичне опрацювання результатів, пошук літератури, аналіз отриманих даних та написання статті).

2. Chorna I., Datsyuk L., Stoika R. Expression of Bcl-2 protein in breast cancer cells sensitive and resistant to doxorubicin: modulation by X-radiation and chemotherapeutic drugs // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2005. – Т. 2, № 30. – С. 7-13. (Дисертанту належить підготовка зразків для дослідів, проведення електрофорезу білків та імуноблот-аналізу експресії білка Bcl-2, статистичне опрацювання результатів, аналіз отриманих даних та написання статті).

3. Expression of mRNA coding for TGF- and its receptors in irradiated human breast carcinoma MCF-7 cells differing in their sensitivity to doxorubicin / I. Chorna, O. Fedorenko, L. Datsyuk, R. Stoika // Экспериментальная онкология. – 2005. – Т. 27, № 2. – С. 156-158. (Дисертанту належить підготовка зразків для роботи з мРНК ТФР-₁ та ТФР-₂, рецепторів ТФР- І і ІІ типу, статистичне опрацювання результатів, пошук літератури, аналіз отриманих даних та написання статті).

4. Chorna I.V., Datsyuk L.O., Stoika R.S. Expression of Bax, Bad and Bcl-2 proteins under X-radiation effect towards human breast carcinoma MCF-7 cells and their doxorubicin-resistant derivatives // Экспериментальная онкология. – 2005. – Т. 27, № 3. – С. 196-201. (Дисертанту належить підготовка зразків для дослідів, проведення електрофорезу білків та імуноблот-аналізу експресії білків Bax, Bad та Bcl-2 у клітинах лінії MCF-7 після впливу на них радіації та хіміопрепаратів, визначення рівня пошкоджень ДНК клітин методом ДНК-комет, статистичне опрацювання результатів, пошук літератури, аналіз отриманих даних та написання статті).

5. Дослідження ролі трансформуючого фактора росту 1 у механізмах резистентності злоякісних клітин до протипухлинних препаратів / Р.С. Стойка, Є.З. Філяк, О.С. Філяк, І.В. Чорна, О.В. Федоренко // Фундаментальні орієнтири науки. Біологія та науки про Землю і навколишнє середовище. – К.: Академперіодика, 2005. – С. 36-47. (Дисертанту належить підготовка зразків для роботи з мРНК ТФР-₁, ТФР-₂ та рецепторів ТФР- І і ІІ типу, участь в аналізі експериментальних даних).

6. Чорна І.В., Дацюк Л.О., Стойка Р.С. Вплив рентгенівського випромінювання на клітини лінії MCF-7 раку молочної залози людини з різною чутливістю до доксорубіцину // Шоста конференція молодих онкологів України “Сучасні проблеми експериментальної та клінічної онкології”. – Київ, 2003. – С. 65. (Дисертанту належить отримання результатів досліджень, статистичне опрацювання та аналіз експериментальних даних, написання та оформлення тез).

7. Chorna I.V., Datsyuk L.O., Stoika R.S. The effect of ionizing radiation on human breast carcinoma MCF-7 cells differing in their sensitivity to doxorubicin // Abstr. First (Inaugural) Ukrainian Congress for Cell Biology. – Lviv, 2004. – P. 133. (Дисертант провела експериментальні дослідження, статистично опрацювала результати, проаналізувала отримані дані, підготувала матеріал до друку).

8. Transforming growth factor beta in cell response to stressing actions / R.S. Stoika, I.A. Yakymovych, M.Ya. Yakymovych, O.G. Korchynsky, Ye.Z. Filyak, O.S. Filyak, I.V. Chorna // Abstr. First (Inaugural) Ukrainian Congress for Cell Biology. – Lviv, 2004. – P. 340. (Дисертант провела визначення продукції ТФР- раковими клітинами під дією іонізуючого випромінювання, статистично опрацювала результати).

9. Chorna I., Datsyuk L., Stoika R. Effect of some anticancer drugs and X-irradiation on expression of Smad proteins in human breast carcinoma MCF-7 cells differing in their resistance to doxorubicin // 5^th Parnas Conference “Molecular mechanisms of cellular signaling”. – Kиїв. – Український біохімічний журнал (Спеціальний випуск). – 2005. – Т. 77, № 2. – С. 165. (Дисертант провела експериментальні дослідження, статистично опрацювала результати, підготувала тези до друку).

10. Interrelations between the action of specific anticancer drugs and transforming growth factor / R. Stoika, Y. Filyak, O. Filyak, I. Chorna, O. Fedorenko, S. Souchelnytskyi // 40^th Meeting of the Polish Biochemical Society. – Lublin (Poland). – Acta Biochimica Polonica. – 2005. – Vol. 52, № 1. – P. 126-127. (Дисертант визначила вплив хіміопрепаратів та радіації на експресію мРНК ТФР-₁, ТФР-₂, рецепторів ТФР- І і ІІ типу в клітинах лінії MCF-7, статистично опрацювала результати).

11. Analysis of heterogeneity of K562 sub-clones selected under exposure to ionizing radiation / J. anuszewska, M. Pietrowska, K. Szotysek, I. Chorna, P. Widak // 40^th Meeting of the Polish Biochemical Society. – Lublin (Poland). – Acta Biochimica Polonica. – 2005. – Vol. 52, № 1. – P. 179. (Дисертант визначила методом комет-аналізу рівень індукованих радіацією пошкоджень ДНК у суб-клонах клітин лінії K562, статистично опрацювала результати).