Интерес к пероксиду водорода обусловлен его двоякой ролью - участием в развитии свободно-радикального окисления и выполнением функции сигнальной молекулы, принимающей участие в регуляции множества клеточных процессов. HyPer является флуоресцентным сенсором белковой природы, который позволяет регистрировать динамику изменения внутриклеточной концентрации Н2О2. В ходе работы нами была получена стабильно трансфицированная линия эпидермоидной карциномы человека A431-HyPer. Было экспериментально показано, что проведенная трансфекция не оказала существенного влияния на устойчивость к фотодинамическому воздействию с препаратом Фотодитазин®. С использованием полученной линии A431-HyPer зарегистрировано монотонное увеличение содержания H2O2 в цитоплазме клеток, предынкубированных с фотодитазином, в течение получаса после облучения в дозе 50 Дж/см2. Увеличение содержания Н2О2 в течение сравнительно длительного времени после облучения позволяет говорить о его продукции в ходе вторичных процессов, развивающихся вследствие фотодинамического воздействия.
фотодинамическая терапия (ФДТ), пероксид водорода, белковый сенсор HyPer, фотодитазин
1. Странадко Е.Ф. Исторический очерк развития фотодинамической терапии. Лазерная медицина, 2002, т. 6, № 1, с. 4-8. [Stranadko E.F. Historical outline of the development of photodynamic therapy action. Lazernaja medicina, 2002, vol. 6, no. 1, pp. 4-8. (In Russ.)]
2. Гейниц А.В., Сорокатый А.Е., Ягудаев Д.М., Трухманов Р.С. [и др.] Фотодинамическая терапия. История создания метода и ее механизмы. Лазерная медицина, 2007, т. 11, № 3, с. 42-46. [Geinitz A.V., Sorokaty A.E., Yagudajev D.M., Trukhmanov R.S. Photodynamic therapy. The history and mechanisms of its action. Lazernaja medicina, 2007, vol. 11, no. 3, pp. 42-46. (In Russ.)]
3. Узденский А.Б. Клеточно-молекулярные механизмы фотодинамической терапии. СПб.: Наука, 2010, 327 с. [Uzdensky A.B. Cellular and molecular mechanisms of photodynamic therapy. Saint Peterburg: Nauka, 2010, 327 p. (In Russ.)]
4. Allison R.R., Downie G.H., Cuenca R., Hu X.H., Childs C.J., Sibata C.H. Photosensitizers in clinical PDT. Photodiagnosis and photodynamic therapy, 2004, vol. 1, no. 1, pp. 27-42.
5. Донцов В.И., Крутько В.Н., Мрикаев Б.М., Уханов С.В. Активные формы кислорода как система: значение в физиологии, патологии и естественном старении. Труды института системного анализа российской академии наук, 2006, т. 19, с. 50-69. [Dontsov V.I., Krut’ko V.N., Mrikaev B.M., Ukhanov S.V. Reactive oxygen species as a system: significance in physiology, pathology and natural ageing. Proceedings SAI RAS, 2006, vol. 19, pp. 50-69. (In Russ.)]
6. Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. М.: Дрофа, 2006. [Vladimirov Yu.A., Potapenko A.Ya. Fiziko-khimicheskie osnovy fotobiologicheskikh protsessov: uchebnik dlya vuzov , Moscow: Drofa, 2006. (In Russ.)]
7. Красновский А.А. Первичные механизмы фотоактивации молекулярного кислорода. История развития и современное состояние исследований (обзор). Биохимия, 2007, т. 72, № 10, с. 1311-1329. [Krasnovsky A.A. Primary mechanisms of photoactivation of molecular oxygen. History of development and the modern status of research. Biochemistry (Moscow), 2007, vol. 72, no. 10, pp. 1065-1080. (In Russ.)]
8. Chen H., Tian J., He W., Guo Z. H2O2-activatable and O2-evolving nanoparticles for highly efficient and selective photodynamic therapy against hypoxic tumor cells. Journal of the American Chemical Society, 2015, vol. 137, no. 4, pp. 1539-1547.
9. Price M., Reiners J.J., Santiago A.M., Kessel D. Monitoring singlet oxygen and hydroxyl radical formation with fluorescent probes during photodynamic therapy. Photochemistry and photobiology, 2009, vol. 85, no. 5, pp. 1177-1181.
10. Halliwell B. Biochemistry of oxidative stress, 2007.
11. Storz G., Tartaglia L.A., Ames B.N. Transcriptional regulator of oxidative stress-inducible genes: direct activation by oxidation. Science, 1990, vol. 248, no. 4952, pp. 189-194.
12. Rhee S.G. [et al.] Methods for detection and measurement of hydrogen peroxide inside and outside of cells. Molecules and cells, 2010, vol. 29, no. 6, pp. 539-549.
13. Belousov V.V. Fradkov A.F., Lukyanov K.A., Staroverov D.B., Shakhbazov K.S., Terskikh A.V., Lukyanov S. Genetically encoded fluorescent indicator for intracellular hydrogen peroxide. Nature methods, 2006, vol. 3, no. 4, p. 281.
14. Билан Д.С. Генетически кодируемые флуоресцентные сенсоры окислительно-восстановительных процессов в живых системах. Биоорганическая химия, 2015, т. 41, № 3, с. 259-274. [Bilan D.S., Lukyanov S.A., Belousov V.V. Genetically encoded fluorescent sensors for redox processes. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 2015, vol. 41, no. 3, pp. 231-244. (In Russ.)]
15. Lukyanov K.A., Belousov V.V. Genetically encoded fluorescent redox sensors. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 2014, vol. 1840, no. 2, pp. 745-756.
16. Фрешни Р.Я. Культура животных клеток. Практическое руководство. М.: Бином, 2010, т. 2. [Freshney R.J. Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique. Wiley-Liss, 1987, p. 397.]
17. Шилягина Н.Ю., Плеханов В.И., Шкунов И.В., Шилягин П.А., Дубасова Л.В., Брилкина А.А., Соколова Е.А., Турчин И.В., Балалаева И.В. Светодиодный излучатель для исследования in vitro световой активности препаратов для фотодинамической терапии. Современные технологии в медицине, 2014, т. 6, № 2. [Shilyagina N.Y., Plekhanov V.I., Shkunov I.V., Shilyagin P.А., Dubasova L.V., Brilkina А.А., Sokolova E.A., Turchin I.V., Balalaeva I.V. LED light source for in vitro study of photosensitizing agents for photodynamic therapy. Modern Techologies in Medicine, 2014, vol. 6, no. 2. (In Russ.)]
18. Белый Ю.А., Терещенко А.В., Володин П.Л., Каплан М.А. [и др.] Лечение меланом сосудистой оболочки глаза малого размера методом фотодинамической терапии с препаратом фотодитазин. Российский биотерапевтический журнал, 2008, т. 7, № 4. [Belyy Yu.A, Tereschenko A.V., Volodin P.L., Kaplan M.A. Photodynamic therapy with photodytazin for the treatment of the small choroidal melanomas. Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal, 2008, vol. 7, no. 4. (In Russ.)]
19. Волгин В.Н., Странадко Е.Ф. Изучение фармакокинетики фотодитазина при базально-клеточном раке кожи. Лазерная медицина, 2011, т. 15, № 1, с. 33-37. [Volgin V.N., Stranadko Ye.F. Studies of Photoditazin pharmacokinetics in basal-cell skin cancer. Lazernaja medicinа, 2011, vol. 15, no. 1, pp. 33-37. (In Russ.)]
20. Брилкина А.А., Дубасова Л.В., Балалаева И.В., Орлова А.Г., Сергеева Е.А., Катичев А.Р., Шахова Н.М. Исследование внутриклеточного распределения фотосенсибилизаторов трех типов в опухолевых клетках человека методом лазерной сканирующей микроскопии. Технологии живых систем, 2011, т. 8, № 8, с. 32-39. [Brilkina A.A., Dubasova L.V., Balalaeva I.V., Orlova A.G., Sergeeva E.A., Katichev A.R., Shakhova N.M. The study of subcellular distribution of three types of photosensitizers in human cancer cells by laser scanning microscopy. Technologies of Living Systems, 2011, vol. 8, no. 8, pp. 32-39. (In Russ.)]
21. Brilkina A.A., Peskova N.N., Dudenkova V.V., Gorokhova A.A., Sokolova E.A., Balalaeva I.V. Monitoring of hydrogen peroxide production under photodynamic treatment using protein sensor HyPer. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2018, vol. 178, pp. 296-301.
22. DeRosa M.C., Crutchley R.J. Photosensitized singlet oxygen and its applications. Coordination Chemistry Reviews, 2002, vol. 233, pp. 351-371.
23. Yu Z., Sun Q., Pan W., Li N., Tang B. A near-infrared triggered nanophotosensitizer inducing domino effect on mitochondrial reactive oxygen species burst for cancer therapy. Acs Nano, 2015, vol. 9, no. 11, pp. 11064-11074.
24. Chernyak B.V., Izyumov D.S., Lyamzaev K.G., Pashkovskaya A.A., Pletjushkina O.Y., Antonenko Y.N., Sakharov D.V., Wirtz K.W.A., Skulachev V.P. Production of reactive oxygen species in mitochondria of HeLa cells under oxidative stress. Biochimica et Biophysica Acta, 2006, vol. 1757, pp. 525-534.
25. Zhao H., Xing D., Chen Q. New insights of mitochondria reactive oxygen species generation and cell apoptosis induced by low dose photodynamic therapy. European Journal of Cancer, 2011, vol. 47, no. 18, pp. 2750-2761.
26. Luo J., Li L., Zhang Y., Spitz D.R., Buettner G.R., Oberley L.W., Domann F.E. Inactivation of primary antioxidant enzymes in mouse keratinocytes by photodynamically generated singlet oxygen. Antioxid Redox Signal, 2006, no. 8, pp. 1307-1314.
