Влияние противоопухолевых препаратов на клеточный цикл

После завершения деления клетки вступают в фазу роста (G1), в течение которой они готовятся к следующему делению. В разных тканях продолжительность этой фазы различна. В то же время, клетка может находиться в фазе покоя (G0). После прохождения фазы G1 клетки переходят в фазу синтеза ДНК (фаза S), в которой происходит удвоение материала хромосом. Затем клетки вступают в премитотическую фазу (G2) и затем в митоз (М). При митозе происходит расхождение пар хромосом и клетка делится. Подобно нормальным тканям, клетки опухолей гетерогенны по своей способности к делению. Некоторые клетки пролиферируют, другие находятся на пути к гибели или в состоянии покоя. Вероятно, в опухолях содержатся клетки-предшественники, или стволовые клетки, способные к делению, которые постоянно обновляются и обусловливают рост ее массы.

Скорость роста опухоли также зависит от доли клеток, вступающих в деление в данный момент времени. Эта доля называется фракция роста. Для экспериментальных опухолей величина фракции роста снижается по мере увеличения размера опухоли. Однако для опухолей, развивающихся у людей, не существует данных в пользу того, что небольшие опухоли характеризуются значительной долей фракции роста. Размер опухоли определяется балансом между делением клеток и их убылью. По-видимому, клеточное самообновление в опухолях часто происходит менее интенсивно, чем в здоровых тканях. Нарушение васкуляризации в больших по размеру опухолях приводит к аноксической гибели клеток в участках, отстоящих от капилляра на расстоянии более 150 мкм. Нарушение васкуляризации затрудняет транспорт лекарственных средств и препятствует проявлению эффекта препаратов, способных разрушать сосудистую систему опухоли, при их применении совместно с другими средствами. Эффект цитотоксических агентов обусловлен повреждением внутриклеточных репродуктивных процессов. Наиболее быстро растущие опухоли, содержащие значительную фракцию роста, более подвержены действию лекарственных средств. Впрочем это утверждение носит весьма общий характер. Причина, почему одни виды рака (лимфома, рак яичка, лейкоз) обладают чувствительностью к цитотоксическим препаратам, а другие (рак поджелудочной железы и кишок) ей не обладают, не связана с особенностями клеточной кинетики. Возможно, это объясняется механизмом самой клеточной гибели (апоптозом), а также различной эффективностью процессов репарации ДНК в различных опухолях. Большинство схем химиотерапии разработаны эмпирическим путем, а не на основе изучения клеточной кинетики. Некоторые препараты (например, метотрексат) эффективны лишь в определенной фазе клеточного цикла, например в фазе синтеза ДНК. В то же время, другие, например алкилирующие агенты, действуют даже на клетки, находящиеся в фазе покоя. В таблице представлена эффективность действия некоторых противоопухолевых препаратов в зависимости от фазы клеточного цикла.