Синхронизация циклов деления опухолевых клеток

Радиочувствительность клеток меняется в разные фазы (периоды) их жизненного цикла (смотрите на рисунке ниже).


Схема цикла деления клеток опухолевых и нормальных тканей
и радиочувствительность клеток в различные периоды

Схема цикла деления клеток опухолевых и нормальных тканей и радиочувствительность клеток в различные периоды

М — период митоза; G0 — фаза покоя; G1 — пресинтетический период;
S — синтетический период; G2 — постсинтетический период.


Наиболее высока чувствительность клетки в период митоза, затем в начале пресинтетического периода (G1) выживаемость клеток увеличивается примерно в 5 раз и вновь уменьшается при переходе в фазу синтеза (S). К концу фазы S чувствительность к облучению опять уменьшается, а при переходе в последнюю, постсинтетическую, фазу (G2) резко нарастает.

Однако следует оговориться, что такой характер радиочувствительности не универсален и может широко варьировать от клетки к клетке, от ткани к ткани.

В любой растущей ткани клетки случайно распределены по фазам цикла и, следовательно, обладают разной чувствительностью к облучению. Накопление в ткани клеток, находящихся в одной фазе цикла, называют синхронизацией клеточных циклов.

Вводя в организм больного некоторые химические препараты (5-фторурацил, винкристин и др.), подвергая опухоль воздействию микроволн высокочастотного излучения, можно на некоторое время задерживать опухолевые клетки в фазе S.

Затем большинство клеток синхронно вступает в наиболее радиочувствительные фазы G2 и М, и именно в этот период желательно производить облучение опухоли. Конечно, клетки окружающих здоровых тканей тоже будут задержаны в фазе, но она у них имеет другую продолжительность, чем у опухолевых клеток. Поэтому в фазу G2 нормальные клетки вступят не в момент облучения больного.

Если правильно подобрать режим фракционирования (время проведения и интервалы между отдельными фракциями), можно увеличить терапевтический интервал для селективного поражения клеток опухоли.

Этот же феномен лежит в основе радиосенсибилизирующего действия гипертермии (повышение температуры опухоли). Есть данные, показывающие, что гипертермия вызывает блокирование клеточного цикла при переходе из фазы S в фазу G2.

Помимо этого, гипертермия существенно влияет на процессы пострадиационного восстановления опухолевых клеток, угнетая репарацию сублетальных повреждений.

Локального повышения температуры опухоли добиваются действием на нее ультразвука или иным способом.

«Медицинская радиология»,
Л.Д.Линденбратен, Ф.М.Лясс