Характеристика онкогенных вирусов и механизм индуцирования ими раковых опухолей

КЛАССИФИКАЦИЯ ОНКОГЕННЫХ ВИРУСОВ

Онкогенные (опухолеродные) вирусы подразделяются, согласно их молекулярной структуре генома, на две категории: первая, содержащая в качестве генома ДНК; вторая — РНК.

Онкогенные вирусы, обладающие ДНК-геномом, распределяются по нескольким группам, некоторые члены которых обладают свойствами, позволяющими рассматривать их как действительно онкогенные. Такие вирусы способны индуцировать опухоли у позвоночных, а также трансформировать культуры клеток. К ДНК-содержащим онкогенным вирусам относятся:

1. Полиомавирусы – обезьяний вирус SV40, вирус полиомы мышей и вирусы человека ВК и JC.

2. Папилломавирусы – 16 вирусов папилломы человека и множество папилломовирусов животных.

3. Аденовирусы – 37 вирусов человека, множество аденовирусов животных (например, 24 вируса обезьян и 9 вирусов крупного рогатого скота).

4. Герпесвирусы – вирусы простого герпеса человека, цитомегаловирус человека, вирус Эпштейна–Барр и онкогенные вирусы приматов, лошадей, кур, кроликов, лягушек.

5. Вирусы, подобные вирусу гепатита В, – вирус гепатита В человека, гепатита североамериканского сурка, гепатита земляных белок и гепатита уток.

Напротив, онкогенные РНК-содержащие вирусы являются членами одной общей таксономической группы — семейства Retroviridae, или ретровирусов. Это семейство включает все вирусы, имеющие в качестве генома РНК и содержащие фермент РНК-зависимую ДНК-полимеразу (обратную транскриптазу).

1. Вирусы типа С – возбудители лейкозов и сарком.

2. Вирусы типа В – вирус рака молочных желез мышей.

3. Вирусы типа А.

4. Вирусы типа D – вирус, выделенный при раке молочных желез обезьян резус, и вирус, выделенный из перевиваемых клеток человека.

Семейство Retrovirida подразделяется на три подсемейства:

1) Oncovirinae, включающее все онкогенные и многие неонкогенные, но близкородственные вирусы;

2) Lentivirinae, «медленные» вирусы, такие, например, как визна;

3) Spumavirinae, «пенящие» вирусы, которые вызывают у животных персистирующие инфекции без клинических проявлений. «Пенящие» вирусы служат удобной модельной системой для изучения хронических вирусных заболеваний. «Медленные» вирусы вызывают специфические хронические неврологические заболевания.

Между ДНК- и РНК-содержащими опухолеродными вирусами существуют кардинальные различия. При заражении клеток ДНК-содержащими вирусами происходит либо репликация, приводящая к инфекции, либо интеграция геномов, приводящая к трансформации клетки. РНК-содержащие вирусы индуцируют только трансформацию нормальной клетки в злокачественную, т.е. при заражении клетки таким вирусом должна происходить интеграция их геномов.

Группа РНК-содержащих вирусов, в цикле развития которых по геномной РНК с помощью обратной транскриптазы осуществляется синтез ДНК, встраивающейся затем в геном клетки хозяина, получила название ретровирусов (Retroviridae – от REversed TRanscription). В семейство ретровирусов входят вирусы саркомы Рауса, миелоцитоматоза, саркомы мышей Харви и Молони, лейкоза птиц, ретикулоэндотелиоза птиц, лейкоза мышей, Т-клеточного лейкоза человека, иммунодефицита человека.

По информационному содержанию ДНК-вариант генома ретровируса отличается от РНК-варианта только тем, что ДНК содержит не короткие концевые повторы, а длинные концевые повторы, LTR.

У ДНК- и РНК-содержащих опухолеродных вирусов по-разному реализуется генетическая информация. ДНК-содержащий вирус, интегрированный в геном клетки, для начала самостоятельного существования должен физически «вырезаться» из генома клетки, а клетка должна вирус потерять. У РНК-содержащих вирусов «вырезания» не требуется – его заменяет транскрипция. Это связано с тем, что РНК, образующаяся при транскрипции с интегрированного в ДНК клетки генетического материала вируса, представляет собой вирусную РНК. Поэтому геном клетки, интегрировавший гены РНК-содержащих вирусов, их никогда не теряет

Вирусная ДНК, встроившаяся в геном эукариотической клетки-хозяина, может в течение многих поколений никак себя не проявлять. Однако при определенных условиях вирусные гены могут активироваться и вызывать либо репликацию вируса, либо превращение клетки в раковую.