Genes & CellsGenes & CellsГены и КлеткиGenes and Cells2313-18292500-2562Human Stem Cells Institute12163310.23868/gc121633ArticlesСтатьиEfficiency and mechanism of antitumor activity of cardiolipin-like lipid/thymidine kinase gene HSV-tklipoplexes in the presence of gancyclovirЭффективность и механизмпротивоопухолевой активности липоплексовкардиолипиноподобного липида и гена тимидинкиназыHSV-tk в присутствие ганцикловираMoskovtsevA AМосковцевА А

SRI General Pathology and Pathophysiology of RAMS, Moscow

НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Москва

SokolovskayaA AСоколовскаяА А

SRI General Pathology and Pathophysiology of RAMS, Moscow

НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Москва

IbragimovaM YaИбрагимоваМ Я

Кazan (Volga region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

DojnikovaA NДойниковаА Н

Кazan (Volga region) Federal University, Kazan

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

SebyakinU LСебякинЮ Л

Moscow State University of Fine Chemical Technology, Moscow

Московский государственный университет тонких химических технологий, Москва

ZhdanovR IЖдановР И

SRI General Pathology and Pathophysiology of RAMS, Moscow;Кazan (Volga region) Federal University, Kazan;

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

SRI General Pathology and Pathophysiology of RAMS, MoscowНИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, МоскваКazan (Volga region) Federal University, KazanКазанский (Приволжский) федеральный университет, КазаньMoscow State University of Fine Chemical Technology, MoscowМосковский государственный университет тонких химических технологий, МоскваSRI General Pathology and Pathophysiology of RAMS, MoscowКазанский (Приволжский) федеральный университет, КазаньКazan (Volga region) Federal University, Kazan1509201273NO3 (2012)№3 (2012)11612011012023Copyright ©; 2012, Eco-VectorCopyright ©; 2012, Эко-Вектор2012Eco-VectorЭко-Векторhttps://genescells.ru/2313-1829/article/view/121633

The herpes simplex virus thymidine kinase/gancyclovir (HSV-tk/GCV) system is studied as cytotoxic lipoplex based on cardiolipin-like dicationic lipid CDL-I. It is proposed to be used as nonviral gene transfer system in cancer gene therapy protocols. Аn efficient transfection of MCF7 and HEC293 cell lines with this lipoplex was earlier demonstrated. Non-viral system based on the CDL-I/HSV-tk lipoplex and ganciclovir treatment causes efficiently death of tumor cells with an involvement of apoptosis key stages. It was proved that depolarization of mitochondrial membrane and increased level of NF-kB transcription factor take place as a response to CDL-I / HSV-tk lipoplex action followed by gancyclovir treatment. It suggests an early involvement of apoptosis mitochondrial way to an action of this certain «suicide» system, delivered using dicationic lipid.

Система тимидинкиназы вируса простого герпеса/ганцикловир (HSV-tk/GCV) исследована в составе липоплексов на основе дикатионного кардиолипиноподобного липида КДЛ-I. Она предложена в качестве невирусной системы для использования в протоколах генотерапии онкологических заболеваний. Ранее на культурах опухолевых клеток MCF7 и HEC293 была показана эффективная трансфекция клеток этими бисамфифилами. Невирусная система на основе липоплекса дикатионного КДЛ-I/HSV-tk и ганцикловира эффективно вызывает гибель опухолевых клеток с вовлечением ключевых стадий апоптоза. Деполяризация митохондриальной мембраны обнаружена так- же при использовании липоплексов дикатионного липида КДЛ-I в экспрессирующих тимидинкиназу клетках в ответ на ганцикловир и активацию фактора NF-kB. Предполагается раннее вовлечение митохондриального пути апоптоза также и в механизм действия «суицидальных» липоплексов дикатионного липида.

cancer gene therapyapoptosisdicationic lipidsnon-viral of gene transfer systems«suicide» herpes simplex virus thymidine kinase gene systemNF-kB transcription factorгенотерапияонкологические заболеванияапоптоздикатионные липидыневирусные системыген тимидинкиназы вируса простого герпеса первого типаганцикловирgancуclovirAnderson W.F. Human gene therapy. Science 1992; 256: 808-13.Lewis R. The Forever fix: Gene therapy and the boy who saved it. N.Y.: St. Martin's press; 2012.Жданов Р.И., Семенова Н.В., Арчаков А.И. Реальности и надежды генной терапии. Специальный выпуск журнала «Вопро- сы мед. химии» под редакцией А.И. Арчакова и Р.И. Жданова, посвященный вопросам генного переноса и генотерапии. 2000; 3: 197-206.Cеверин Е.С., Жданов Р.И., редакторы. Специальный выпуск журнала «Вопр. Биол. Мед. Фарм. Химии», посвященный пробле- мам генного переноса и генотерапии; 1999.Жданов Р.И., Куценко Н.Г., Федченко В.И. Невирусные ме- тоды переноса генов в генной терапии. Вопр. Мед. Химии. 1997; 43 (1): 3-11.Duzgunes N., Ilarduya C., Simoes S. et al. Cationic liposomes for gene delivery: novel cationic Llipids and enhancement by proteins and peptides; Curr. Med. Chem. 2003; 10(14): 1213-20.Zhdanov R.I., Bogdanenko E.V., Moskovtsev A.A. et al. Liposomemediated gene delivery: dependence on lipid structure, glycolipid mediated targeting, and immunological properties. In: Duzgunes N., editor. Methods in Enzymol. Liposomes. Part C: Gene Transfer and Therapy. Elsevier; 2003; 373: 433-65.Zhdanov R.I., Podobed O.V., Vlassov V.V. Cationic lipid-DNA complexes - lipoplexes-for gene transfer and therapy. Bioelectrochem. 2002; 58(1): 53-64.Daniels A., Noor-Mahomed N., Singh M. et al. Cytofectin amine head group modification and degree of liposome pegylation: factors influencing gene transfer. Indian J. Pharm Sci. 2011; 73(4): 381-86.Lasic D.D. Liposomes in gene delivery. Boca Raton: CRC Press; 1997.Заридзе Д.Г. редактор. Канцерогенез. Москва: Медицина; 2004.Tang Q., Zhang D., Wan M. et al. Experimental study of the RVHSV- TK/GCV suicide gene therapy system in gastric cancer. Cancer Biother. Radiopharm. 2007; 22(6): 755-61.Craperi D., Vicat J.M., Nissou M.F. et al. Increased bax expression is associated with cell death induced by gancуclovir in a herpes thymidine kinase gene-expressing glioma cell line. Hum. Gene Ther. 1999; 10(4): 679-88.Huang Q., Pu P., Xia Z. et al. Exogenous wt-p53 enhances the antitumor effect of HSV-TK/GCV on C6 glioma cells. J Neurooncol. 2007; 82(3): 239-48.Tang Y., Li J., Zhao S. et al. Killing effect of the herpes simplex virus thymidine kinase/ganciclovir enzyme/prodrug system on human nasopharyngeal carcinoma cells. J. Int. Med. Res. 2007; 35(4): 433-41.Shibata M.A., Horiguchi T., Morimoto J. et al. Massive apoptotic cell death in chemically induced rat urinary bladder carcinomas following in situ HSVtk electrogene transfer. J. Gene Med. 2003; 5(3): 219-31.Московцев А.А. Индукция гибели опухолевых клеток чело- века новой невирусной системой на основе дикатионных липидов, гена тимидинкиназы HVS-tk и ганцикловира [диссертация]. Москва: НИИОПП РАМН; 2007.Полякова А.А., Панченкова И.А., Скрипникова М.А. и др. Мембранообразующие свойства димерных катионных амфифи- лов на основе L-глутаминовой кислоты. Биологические мембраны 2003; 20(2): 178-83.Жданов Р.И., Московцев А.А., Блохин Д.Ю. и др. Генный перенос в опухолевые клетки с помощью новых комплексов кардио- липиноподобных дикатионных липидов и плазмидной ДНК. Клеточ- ная Трансплантология и Тканевая Инженерия 2012; 7(3): в печати.Smiley S.T., Reers M., Mottola-Hartshom C. et al. Intracellular heterogeneity in mitochondrial membrane potentials revealed by J-aggregate-forming lipophilic cation JC-1. PNAS USA 1991; 88: 3671-75.Соколовская А.А., Заботина Т.Н., Московцев А.А. и др. Характеристика методов детекции апоптоза и их использование в экспериментальной и клинической онкологии. Рос. Биотерап. Ж. 2003; 2 (3): 53-60.Tergaonkar V., Pando M., Vafa O. et al. p53 stabilization is decreased upon NFκB activation: A role for NFκB in acquisition of resistance to chemotherapy. Cancer Cell. 2002; 1(5): 493-503.