Techniki molekularne wykorzystywane w diagnostyce lekooporności

diagnostyka laboratoryjna Journal of Laboratory Diagnostics
2011 • Volume 47 • Number 2 • 205-209
Praca poglądowa • Review Article
Techniki molekularne wykorzystywane w diagnostyce
lekooporności związanej z transporterami nadrodziny ABC
Molecular techniques used in diagnostics of drug resistance
associated with ABC transporters superfamily
Marta Żebrowska, Aleksandra Sałagacka, Marek Mirowski, Ewa Balcerczak
Pracownia Biologii Molekularnej i Farmakogenomiki, Zakład Biochemii Farmaceutycznej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Streszczenie
Lekooporność wpływa na skuteczność farmakoterapii. Istnieje kilka mechanizmów, które wywołują to zjawisko. Jednym z nich
jest nadmierna aktywność białek nadrodziny ABC, które wykorzystują energię uzyskaną w procesie hydrolizy ATP do transportowania substratów przez błonę komórkową. Ze względu na bardzo szerokie spektrum substratowe za najważniejsze z nich
uważa się glikoproteinę P (P-gp) kodowaną przez gen ABCB1, białko związane z opornością wielolekową 1 (MRP) kodowane
przez gen ABCC1, białko oporności raka sutka (BCRP) kodowane przez gen ABCG2. Zmodyfikowana funkcja tych transporterów może wynikać ze zmian dokonujących się na poziomie DNA (mutacji punktowych), mRNA (poziom ekspresji) oraz samego
białka. Techniki molekularne pozwalają na wykrywanie i ocenę zmian jakie zachodzą na wszystkich trzech wspomnianych
etapach przepływu informacji w komórce. Pośród stosowanych technik można wyróżnić reakcje PCR (ang. polymerase chain
reaction) wraz z jej modyfikacjami: PCR-SSCP (ang. single strand conformational polymorphism), PCR-RFLP (ang. restriction
fragment length polymorphism), RT (ang. reverse transcriptase PCR), Real–time PCR, Real-time HRM (ang. high resolution
melting), a także sekwencjonowanie, mikromacierze, cytometrie przepływową oraz Northern blot i Western blot. Analiza na
poziomie DNA, RNA i białka pozwala na zindywidualizowanie terapii.
Summary
Drug resistance affects the efficacy of pharmacotherapy. There are several mechanisms, which are responsible for that phenomenon. One of them is excessive activity of ABC superfamily proteins. They function as ATP-dependent membrane pumps,
which eliminate xenobiotics from cells to extracellular environment. Due to the very broad substrate spectrum the most important is considered P-glycoprotein (P-gp), multidrug resistance associated protein 1 (MRP1) and breast cancer resistance
protein1 (BCRP). Encoded by ABCB1 gene, ABCC1 gene, ABCG2 gene respectively. Molecular techniques allow for detection
and score changes occurring in all three stages of information flow in the cell. Among the techniques used can distinguish
PCR (polymerase chain reaction) and its modifications: PCR-SSCP (single strand conformational polymorphism), PCR-RFLP
(restriction fragment length polymorphism), RT (reverse transcriptase PCR), Real-time PCR, Real-time HRM (high resolution
melting), as well as sequencing, microarrays, flow cytometry and Northern blot and Western blot. Analysis at the level of DNA,
RNA and protein allows for individualized therapy.
Słowa kluczowe:lekooporność, nadrodzina ABC, ABCB1, ABCC1, ABCG2, P-gp, MRP1, BCRP, mutacja punktowa, ekspresja, PCR, RT, HRM, PCR-RFLP, PCR-SSCP, mikromacierze, cytometria przepływowa
Key words:drug resistance, ABC superfamily, ABCB1, ABCC1, ABCG2, P-gp, MRP1, BCRP, point mutation, expression,
PCR, RT, HRM, PCR-RFLP, PCR-SSCP, microarrays, flow cytometry
205