Эпигенетические эффекты энзастаурина - новый аспект в механизме действия противоопухолевого препарата из группы ингибиторов протеинкиназ

Цель исследования - провести анализ способности 5 противоопухолевых препаратов из фармакологической группы ингибиторов протеинкиназ (гефитиниб, иматиниб, пазопаниб, понатиниб и энзастаурин) реактивировать экспрессию эпигенетически репрессированного гена GFP в клетках HeLa TI, а также изучить влияние препаратов, обладающих реактивирующим эффектом, на: 1) ацетилирование и метилирование гистонов Н3 и Н4; 2) интегральное метилирование ДНК; 3) активность ферментов HAT и HDAC1; 4) уровень экспрессии генов, кодирующих ферменты эпигенетической регуляции (DNMT1, DNMT3A, DNMT3B; SIRT1, HDAC1; SETD1A, SETD1B, SUV420H1, SUV420H2, SUV39H1, SUV39H2). Материал и методы. Скрининг эпигенетической активности противоопухолевых препаратов осуществляли с помощью тест-системы HeLa TI - популяции клеток HeLa с интегрированным ретровирусным вектором, содержащим эпигенетически репрессированный ген GFP. Изменение уровня интегрального метилирования ДНК анализировали с помощью метил-чувствительного рестрикционного анализа MspI/ HpaII. Изменение уровня гистоновых модификаций анализировали методом Вестерн-блоттинг с антителами к ацетилированным и метилированным сайтам гистонов Н3 и Н4. Анализ тотальной активности ферментов семейства НАТ проводили при использовании набора реактивов для определения активности гистоновых ацетилтрансфераз. Анализ экспрессии генов эпигенетических регуляторных ферментов осуществляли с помощью метода количественной ОТ-ПЦР в реальном времени. Результаты. Показано, что среди исследуемых препаратов способностью реактивировать экспрессию эпигенетически репрессированного гена GFP в популяции HeLa TI обладает только ингибитор протеинкиназы Ср энзастаурин. Мы продемонстрировали, что при действии энзастаурина происходит снижение уровня интегрального метилирования ДНК и экспрессии генов ДНК-метилтрансфераз DNMT3A и DNMT3B. Также установлено, что энзастаурин снижает уровень экспрессии гистоновых деацетилаз HDAC1 и SIRT1, но не влияет на активность и уровни экспрессии гистоновых ацетилаз, уровень метилирования гистонов (H3K4me3, H3K9me3, H3K27me3, H4K20me3) и уровень экспрессии гистоновых метилтрансфераз (SUV39H1, SUV39H2, SUV420H1, SUV420H2, SETD1A и SETD1B). Заключение. Полученные данные важны в плане уточнения механизмов действия 5 противоопухолевых препаратов группы ингибиторов протеинкиназ, в особенности в отношении ингибитора протеинкиназы Cp энзастаурина, для которого была продемонстрирована способность реактивировать экспрессию эпигенетически молчащих генов за счет влияния на механизмы метилирования ДНК и ацетилирования гистонов.