ИСТИНА

Основной задачей проекта является выяснение механизмов модуляции ингибиторами HDAC ответа трансформированных клеток на действие ДНК-повреждающих агентов, а также анализ разных способов повышения ингибиторами HDAC чувствительности опухолевых клеток к действию цитостатиков. Разработка этой проблемы позволит сформулировать новые представления о механизмах усиления ответа клетки на генотоксические стрессы ингибиторами HDAC, опосредованных через модуляции систем репарации ДНК, а также о возможной роли ингибиторов HDAC в преодолении резистентности трансформированных клеток к действию цитостатиков. Для этого необходимо выявить фазы клеточного цикла, в которых клетки наиболее чувствительны к сенсибилизирующему влиянию ингибиторов HDAC. Мы будем исследовать механизмы формирования фокусов репарации, маркированных фосфорилированным гистоном H2AX, индуцированных ингибиторами HDAC, а также пути пролонгирования времени жизни фокусов репарации в ответ на действие ДНК-повреждающих агентов в присутствии ингибиторов HDAC, как способ усиления ответа клетки на генотоксические стрессы. Предстоит выяснить роль свободных радикалов кислорода, возникающих при действии ингибиторов HDAC, в активации DDR-сигнального пути и усилении ингибиторами HDAC действия цитостатиков в трансформированных клетках. Мы планируем исследовать молекулярные механизмы индуцированного HDAC накопления ROS, опосредованные модулированием активности транскрипционных факторов Foxo. Планируется выяснить функциональное значение модулирования Foxo ингибиторами HDAC в сенсибилизации клеток к действию цитостатиков

-Выявить фазы клеточного цикла, в которых клетки наиболее чувствительны к сенсибилизирующему влиянию ингибиторов HDAC на действие цитостатиков. -Установить механизмы формирования фокусов репарации, индуцированных ингибиторами HDAC и маркированных фосфорилированным гистоном Н2АХ, а также исследовать механизм пролонгирования времени жизни фокусов Н2АХ в ответ на действие ДНК-повреждающих агентов в присутствии ингибиторов HDAC, как способ усиления ответа клетки на генотоксические стрессы -Выяснить роль свободных радикалов кислорода (ROS), возникающих при действии HDIs, в активации DDR-сигнального пути и усилении ингибиторами HDAC действия цитостатиков в трансформированных клетках. Установить молекулярные механизмы индуцированного HDIs накопления ROS в трансформированных клетках -Определить роль белка Gadd45 в модулировании HDIs активности DDR-сигнального пути, а также в усилении HDIs ответа клетки на генотоксические стрессы В целом, полученные результаты позволят сформулировать новые представления о механизмах усиления ответа клетки на генотоксические стрессы ингибиторами HDAC, опосредованных через модуляции систем репарации ДНК в трансформированных клетках. Это может помочь поиску оптимальных сочетаний ингибиторов HDAC с различными ДНК-повреждающими агентами, что необходимо для реализации необратимого блока клеточного цикла и/или апоптоза

Коллектив имеет научный задел по предлагаемому проекту. Нами были получены данные, свидетельствующие о том, что ингибиторы HDAC (HDIs) способны индуцировать длительный блок клеточного цикла G1/S в клетках, трансформированных онкогенами E1A и Ras. Антипролиферативное действие HDIs мало зависит от функционального статуса р53 и в большей степени от экспрессии ингибитора циклин-зависимых киназ - p21/Waf1, а также стабилизации ядерного бета-катенина (Abramova et al., J Biol Chem (2006) 281:21040-21051). Пролиферативный блок сопровождается включением сигнального пути, регулирующего ответ клетки на повреждения ДНК, тестируемого накоплением маркера репарации – фосфорилированного гистона Н2АХ (Romanov et al., Cell Cycle. 2010; 9:3945-3955). Кроме того, показано, что HDIs пролонгируют время жизни фокусов pН2АХ, индуцированных облучением или адриамицином, в трансформантах E1A+Ras (Abramova et al., Cancer Biol Ther (submitted)). Тот факт, что количество фокусов гамма-Н2АХ возрастает в клетках, обработанных ингибиторами HDAC, свидетельствует о том, что HDIs могут активировать (или как-то модулировать) сигнальные пути, участвующие в ответе клеток на повреждения ДНК генотоксическими факторами, тем самым, способствуя блоку пролиферации и/или апоптотической гибели клеток. Принимая во внимание показанную роль белка Gadd45 в репарации индуцированных повреждений ДНК, мы исследовали роль Gadd45 в модулировании HDIs активности DDR-сигнального пути. Мы показали, что увеличение фосфорилирования гистона H2AX сопровождается накоплением белка Gadd45 в трансформированных клетках (Пожидаева и др., Цитология (2010) 52:502-503). Более того, в клетках Gadd45-/- наблюдается повышенный, по сравнению с нормальными трансформантами E1A+Ras, базальный уровень фосфорилированности гистона H2AX, который не изменяется при действии HDIs, как это происходит в клетках с функциональным Gadd45.

Показали, что HDIs повышают чувствительность клеток к действию облучения, ингибиторов топоизомеразы II (адриамицин, этопозид) и ингибиторов реорганизации микротрубочек (таксол, колцемид), благодаря подавлению клоногенной выживаемости. HDIs ослабляют эффект актиномицина Д, снижая его проапоптотическую активность. Показали, что индуцированное HDIs накопление маркера разрывов ДНК фосфорилированного гистона H2AX (γH2AX) зависит от киназ АТМ и ERK. Установлено, что HDI-зависимое накопление γH2AX является следствием нарушения репарации ДНК. Обнаружено дифференцированное влияние HDIs на различные механизмы репарации. Получены данные о роли HDIs в снижении эффективности механизмов инактивации ROS в трансформированных клетках, за счет подавления Foxo. Показана негативная роль Gadd45α в сенсибилизации HDIs трансформированных клеток к действию цитостатиков.