Методы экспериментального изучения опухолей

Основными, ставшими классическими, методами изучения опухолевого роста в эксперименте являются: 1) трансплантация, 2) индукция, 3) эксплантация, 4) выведение раковых линий животных и животных с наследственной предрасположенностью к опухолям.

Трансплантация (пересадка, перевивка) опухоли впервые успешно была осуществлена от взрослых собак щенкам отечественным учёным М.А. Новинским в 1876 году в Санкт-Петербурге. Наряду с аутотрансплантацией (перевивкой опухоли из одного места тела животного в другое), изотрансплантацией (перевивкой опухоли от одного животного к другому той же линии) и аллотрансплантацией или гомотрансплантацией (перевивкой опухоли от одного животного другому того же вида), в последние годы чаще используют гетеротрансплантацию (перевивку опухоли от одного вида организма другому виду, например, от человека животному). Для повышения эффективности гетеротрансплантации используют животных-реципиентов с подавленным иммунитетом. Для этого применяется общее рентгеновское облучение, введение кортикостероидов, цитостатиков, антилимфоцитарной сыворотки, удаление тимуса.

Трансплантация опухоли является удобным методом для оценки опухолевой прогрессии, изучения влияния опухоли на организм и, особенно, оценке методов и средств лечения конкретных видов опухоли.

Индукция опухолей обычно осуществляется при помощи введения здоровым животным либо вирусов, либо химических канцерогенов.

Модель вирусного канцерогена была впервые, в 1908 году, воспоизведена Эллерманом и Бангом в опытах на курах путём перевивки лейкоза с помощью бесклеточного фильтрата (содержащего вирусы). Затем, в 1911 году, перевивку саркомы также с помощью бесклеточного фильтрата в опытах на курах произвёл Роус. В дальнейшем была доказана способность многих и ДНК-, и РНК-содержащих вирусов вызывать различные опухоли у разных видов животных.

Модель локального химического канцерогенеза была впервые, в 1915 году, воспроизведена Ямагива и Ишикава в опытах на кроликах путём длительного (шестимесячного) втирания в кожу уха кролика каменноугольной смолы. В дальнейшем разными учёными разработаны методики индукции опухолей не только многократным, но даже однократным парентеральным введением химических канцерогенов.

Индукция опухолей широко используется во всём мире для оценки характера и степени канцерогенного действия различных химических, в том числе и лекарственных, веществ и соединений.

Эксплантация опухоли осуществляется путём помещения опухолевых клеток (срезов опухолей или клеточных культур) в искусственную питательную среду (то есть in vitro) на различный период времени.

Данный метод позволяет не только изучать свойства опухолевых клеток в условиях in vitro (как до, так во время и после действия различных факторов на организм), а также исследовать механизмы опухолевой индукции с помощью различных канцерогенов.

Например, учеными многих стран в различных исследованиях используется линия раковых клеток эпителияшейки матки,названную HeLa,по имени американской темнокожей женщины He nrietta La cks, умершей в 1951 году от данной опухоли.

Выведение раковых линий животных и линий животных, предрасположенных к развитию опухолевых заболеваний, осуществляется разными путями и методами.

Во-первых, этого можно достичь путём тщательного отбора особей со спонтанно возникающими опухолями, скрещиванием их между собой, а также скрещиванием особей их потомства. Существуют линии животных являющихся опухолевыми вследствие зараженности онкогенными вирусами (вирусом рака молочной железы, вирусом лейкоза мышей и т.д.). Хорошо известен так называемый фактор молока Биттнера (онковирус), названный так в честь автора блестящей работы (Bittner, 1936), доказавшего возможность передачи рака молочной железы от мышей высокораковой линии новорожденным мышатам низкораковой линии через материнское молоко.

Во-вторых, можно искусственно создать линии животных с генетическим дефектом, приводящим к возникновению опухолей. Это достигается с помощью введения в оплодотворенную яйцеклетку ДНК с заданными свойствами, предназначенную для интеграции с геномом этой клетки (например, с дефектом антионкогена). Вырастающая особь имеет в своем геноме уже созданные экспериментатором поломки, которые приводят к развитию опухолей. Другим способом такого воссоздания животных с опухолевой предрасположенностью является трансфекция раннего эмбриона (например, мыши) ретровирусом, несущим необходимый код, после чего во всех клетках хозяина (эмбриона) появляется новая генетическая информация, в последующем стимулирующая опухолевое перерождение клетки.

Во всех случаях животные со спонтанным развитием опухолей являются важнейшей моделью для изучения патогенеза и лечения онкологических заболеваний.