Σημασία της κυτταρικής εξειδίκευσης και συσχέτιση αυτής με τη δράση βιολογικών τροποποιητών: In vitro μελέτη σε όρους πασχόντων από συμπαγή νεοπλάσματα

Abstract

Cell to cell communication, positive and negative influence of normal and abnormal biological regulators and reciprocal cytokine interactions, are now recognized to play an important role in modulating many pathophysiological conditions. Cytokines, are regulatory proteins, produced by virtually any cell of the multicellular organisms, having pleiotropic regulatory effects in many cell types. Among cytokines, IFN family is in the forefront of biomedical research, although it is known that many types of neoplasia poorly respond in IFN treatment, or at least in an unpredictable manner. Moreover, natural inhibitors to various cytokines and IFNs have been documented in several in vitro systems, as well as in vivo. Especially interferon inhibitors have been found in a variety of tissues, body fluids, serum and many types of cells. Inactivation and inhibition of IFN action by a number of factors have been implicated for the IFN ineffectiveness, during IFN treatment of patients with malignant neoplasia. So our efforts were confined to monitoring IFN-blocking activity, in serum samples of several groups of human malignancies, before any kind of treatment. Aim of this study was to investigate the implication of ceil or tissue specificity, in relation to IFN-blocking activity of sera from patients with solid tumors, in 4 epithelial cell lines: a human cell line originated from lung cancer A₅₄₉, a human embryonic line-Intestine 407, a cell line derived from human amnion tissue-Wish and the Chang-Liver cells, originated from healthy human liver. An IFN-bioassay was used for the measurements of serum IFN-like and IFN-blocking activity. In brief, the presence of endogenous IFN and IFN inhibitors was determined by assaying the inhibition of the virus specific cytopathic effect (cpe) of the vesicular stomatitis virus, in the 4 forementioned cell lines, which they have already been exposed either to a serum sample (measurement of endogenous IFN), or to the mixture of serum and diluted IFN (measurement of IFN inhibitors). There was no endogenous IFN in any of the patients. Concerning the IFN blocking activity of sera, a marked variability is prominent, depended on the type of neoplasia. From the tested lines, A₅₄₉ cells respond more efficiently to serum IFN-blocking activity. The other two ceil lines (intestine-407 and Chang-Liver) respond poorly and the fourth one (Wish) does not respond at all. The presence of interferon blocking activity in cancer patients, may contribute to their variable response to interferon treatment. The correlation between the IFN inhibitors' activity and the cell specificity is evident, but its clinical significance needs further investigation.

Ο διαφορετικός βαθμός ή και τρόπος ανταπόκρισης των διαφόρων τύπων κυττάρων στη δράση βιολογικών τροποποιητών απετέλεσε το θέμα της παρούσης διδακτορικής διατριβής. Οι βιολογικοί τροποποιητές (ιντερλευκίνες, ιντερφερόνες, αυξητικοί παράγοντες κ.ά.) συνιστούν φυσικά προϊόντα του ευκαρυωτικού κυττάρου και ελέγχουν το σύνολο των κυτταρικών αλληλεπιδράσεων, αποτελούντες το γνωστό δίκτυο των κυτοκινών. Μεταξύ των κυτοκινών, η οικογένεια των ιντερφερονών ευρίσκεται σήμερα στο επίκεντρο της βιολογικής και ιατρικής έρευνας, υποσχόμενη μία περισσότερο αποτελεσματική θεραπευτική προσέγγιση σε διαφόρους τύπους νεοπλασιών. Παράλληλα, η ύπαρξη ουσιών που ανταγωνίζονται ή αναστέλλουν τη δράση της IFN, αποτέλεσε αντικείμενο πολλών μελετών τα τελευταία χρόνια. Μάλιστα η παρουσία των ουσιών αυτών σε υγρά του σώματος και μάλιστα στον ορό, αποτέλεσε μια προσιτή πηγή υλικού που διευκόλυνε τη μελέτη τους. Η δράση της IFN και των αναστολέων της σε κυτταρικό επίπεδο δεν αποτελεί μια στατική λειτουργία. Είναι μια δυναμική σχέση, η διερεύνηση της οποίας στηρίζεται σε βιολογικές μεθόδους ανίχνευσης, που χρησιμοποιούν εξειδικευμένες καλλιέργειες κυττάρων (πρότυπες κυτταρικές σειρές που εξασφαλίζουν συνθήκες παρόμοιες με εκείνες του κυτταρικού μικροπεριβάλλοντος). Τέτοιου τύπου κυτταρικά συστήματα και μάλιστα προερχόμενα από τέσσερα διαφορετικά είδη κυττάρων, χρησιμοποιήθηκαν στη παρούσα μελέτη. Έτσι διερευνήθηκε η σημασία της κυτταρικής εξειδίκευσης και η συσχέτιση αυτής με τη δράση βιολογικών τροποποιητών (IFN και αναστολείς αυτής), σε περιπτώσεις νεοπλασιών και ειδικότερα συμπαγών όγκων. Οι προσδιορισμοί της IFN βασίστηκαν στην αναστολή ανάπτυξης της κυτταροπαθογόνου δράσης ιού αναφοράς σε ευαίσθητες καλλιέργειες κυττάρων, που είχαν εκτεθεί στη δράση δείγματος ορού, που ελέγχεται για τη παρουσία ενδογενούς IFN. Οι προσδιορισμοί των αναστολέων έναντι της IFN βασίστηκαν στην ίδια αρχή, δηλαδή τον ανταγωνισμό της αναστολής του ιού που προκαλεί μία δεδομένη ποσότητα ιντερφερόνης. Η παρουσία ενδογενούς IFN στους εξετασθέντες ορούς βρέθηκε σε ποσοστό πρακτικά αμελητέο. Όσον αφορά την παρουσία αναστολέων, τα αποτελέσματα έδειξαν ευρεία διακύμανση της συχνότητας των ορών που αναστέλλουν την αντιική δράση της ιντερφερόνης, σχετιζόμενη αφ’ ενός με τον τύπο της νεοπλασίας εκ της οποίας προέρχεται ο ορός και αφ’ ετέρου με τον τύπο των κυττάρων των καλλιεργειών που χρησιμοποιήθηκαν. Η διακύμανση που παρατηρήθηκε στα αποτελέσματα προσδιορισμού των αναστολέων της IFN κατά νεοπλασία, ίσως αποτελέσει μία ικανοποιητική εξήγηση για τα σαφώς αντιφατικά αποτελέσματα που παρουσιάζει η κλινική της εφαρμογή. Όσον αφορά τη κλινική σημασία της αποδειχθείσης στη μελέτη ύπαρξης εμφανούς συσχέτισης μεταξύ της κυτταρικής εξειδίκευσης και της δράσης της ιντερφερόνης και των αναστολέων της, αυτή θα αποτελέσει οπωσδήποτε αντικείμενο περαιτέρω διερεύνησης.