ОМРБ в XXI веке (2000-2014 годы)

XXI век начался для лаборатории получением, совместно с Российским научно-исследовательским нейрохирургическим институтом им. Поленова, патента на Способ лечения злокачественных опухолей головного мозга. Это был первый в России патент по применению дендритных клеток в медицине, и видимо первый в мире по применению их для лечения опухолей головного мозга. Результатом этого явились 15 лет плодотворного сотрудничества с различными медицинскими учреждениями в области иммунотерапии злокачественных опухолей, несколько патентов и диссертаций, серия статей и сотни людей, которым удалось принести пользу. В 2012 г. наши результаты были суммированы в монографии: В.Е. Олюшин, М.В. Филатов, А.Ю. Улитин, С.П. Бажанов «Специфическая противоопухолевая иммунотерапия на основе дендритных клеток в комплексном лечении больных злокачественными церебральными глиомами». Применение методов иммунотерапии было расширено на другие заболевания, в частности, проведены успешные испытания их приложения к лечению гепатита С и получены соответствующие патенты. Время подтвердило целесообразность сосредоточения усилий в этом направлении. Несмотря на определенный скепсис, который имеется среди медицинского сообщества в отношении иммунологических методов, они успешно развиваются в последние десятилетия, и в 2011 году это направление в мировой науке отмечено Нобелевской премией.

С 2008 года лаборатория начала серию работ по изучению экзосом – нанометрового (20-100 нм) размера частиц, продуцируемых различными клетками, с помощью которых клетки могут обмениваться молекулами информационной РНК и микроРНК, реализуя новый путь межклеточной кооперации. Используя метод динамического светорассеяния, в течение многих лет развиваемый в ПИЯФ, нами, совместно с лабораторией Медицинской биофизики, удалось наблюдать динамику продукции экзосом в различных биологических жидкостях. Белковый состав экзосом исследуется в сотрудничестве с лабораторией Протеомики. Начаты исследования по изучению микро РНК, входящих в состав экзосом и их влиянию на рост клеток. Особый интерес представляет возможность нагружать экзосомы макромолекулами и лекарственными препаратами, превращая их в естественные переносчики последних в организме. Результаты этих прогрессирующих исследований отражены в серии публикаций за 2010-2014 годы.

В конце 1990-х годов было открыто явление интерференции РНК, заключающееся в том, что короткие двух-цепочечные РНК могут временно подавлять функции гомологичных им генов. За это открытие американские ученые получили Нобелевскую премиею в 2006 году. С 2000-х годов начала развиваться технология использования этих РНК для регулирования экспрессии генов в медицинских целях. Лаборатория Клеточной биологии подключилась к этому направлению с 2003 года. Результатом явилось то, что мы одни из первых в мире развили методы нагрузки коротких двух-цепочечных РНК в экзосомы для доставки их в клетки мишени. Нам удалось, используя эту технологию, показать, что направленное выключение гена RAD51 приводит к избирательной гибели злокачественно трансформированных клеток.

Практические работы в области онкологии неизбежно наводят на размышления о механизмах быстрой адаптации опухолей к различным условиям роста и терапевтическим воздействиям. Эти приспособления не могут возникать только путем случайной мутационной изменчивости. Напрашивается идея, что здесь могут играть существенную роль аномалии включения и выключения генов, то есть механизмы эпигенетической регуляции генов могут быть основой действия новых противоопухолевых препаратов. Мы начали серию исследований в этом направлении. Нам удалось в последнее время получить ряд любопытных результатов, в частности показать, что злокачественное перерождение клеток часто сопровождается аномальным включением генов, свойственным эмбриональным стволовым клеткам, и генов, участвующих в изменении эпигенетичесой программы клеток.

Отдельное серьезное направление исследований возникло при сотрудничестве с лабораторией Биофизики макромолекул. Речь идет об изучении принципов организации ядер клеток млекопитающих с использованием малоуглового рассеяния нейтронов, атомной силовой микроскопии и прижизненного наблюдения особенностей организации и функционирования клеточных ядер конфокальной флуоресцентной микроскопией. Был обнаружен целый ряд новых особенностей организации хроматина, дающих возможность более глубокого понимания основ организации генетического материала клетки, что вылилось в серию публикаций по этой теме. Перспективное сотрудничество с лабораторией Медицинской и биоорганической химии позволяет получать новые органические соединения, которые потенциально позволяют расширить возможности диагностики и терапии злокачественных опухолей. В частности были получены меченые радиоактивным йодом производные фолиевой кислоты, которые с высокой избирательностью накапливались в злокачественных опухолях головного мозга.

Результаты работы лаборатории Клеточной биологии за 2000 – 2014 гг. отражены в 46 журнальных публикациях, 5 патентах и в одной монографии.

Зав. лабораторией М. В. Филатов

фото Т. Потаповой