Отдел иммунологии

Основной целью исследований Отдела является разработка технологий получения соединений для высоко точной диагностики и эффективной терапии социально значимых заболеваний, в первую очередь, онкологических, а также разработка подходов к направленной регуляции различных звеньев иммунной системы человека, в том числе, к иммунокоррекции аллергий и использованию стресс-индуцируемых протеинов для иммунодиагностики и иммунотерапии. В результате исследований будут заложены фундаментальные основы конструирования гибридных белков и мультифункциональных гибридных наноконструкций, предназначенных для диагностики и комплексного лечения рака с учетом молекулярного профиля заболевания, а также для иммунотерапии аллергий и других аутоиммунных заболеваний.

В рамках программы Отдела будут совершенствоваться новые направления, связанные с тераностикой онкологических и аутоиммунных заболеваний. Планируется получить целый ряд уникальных мультифункциональных гибридных наноконструкций, а также инновационных рекомбинантных белков для диагностики и терапии рака, которые трансформируются в коммерческие продукты в рамках тесного взаимодействия с Центром НТИ ИБХ РАН.

Для реализации стратегических направлений исследований будет запущена программа модернизации приборного парка лабораторий, входящих в Отдел. В рамках Отдела реализуются темы ГЗ №0101-2019-0027.

Все публикации (показать избранные)

Петров Рэм Викторович

  • Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте
  • ИБХ РАН, корп. , комн.
  • Тел.: +7(495)954-32-76
  • Эл. почта: petrov@pran.ru

Интраэпителиальные дендритные клетки осуществляют контроль за фагоцитарным ответом в слизистой дыхательных путей

Лаборатория клеточных взаимодействий

Проведено исследование субпопуляционного состава и функциональных особенностей интраэпителиальных антигенпредставляющих клеток слизистой оболочки главного бронха в отсутствии воспаления и при формировании иммунного ответа на споры условно патогенного гриба Aspergillus fumigatus. Показано, что в отсутствии воспаления интраэпителиальные антигенпредставляющие клетки представлены MHCII+CD11c+ дендритными клетками, однако в процессе воспаления в подэпителиальное пространство также мигрируют MHCII+CD11c клетки, также характеризующиеся наличием дендритов. Как MHCII+CD11c+, так и MHCII+CD11c клетки взаимодействуют с CD11b+ фагоцитами, принимая участие в гомеостатической регуляции воспалительного процесса  в дыхательных путях.

Публикации

  1. Bogorodskiy AO, Bolkhovitina EL, Gensh T, Troyanova NI, Mishin V, Okhrimenko S, Braun A, Spies E, Gordeliy VI, Sapozhnikov AM, Borshchevskiy VI, Shevchenko MA (2020). Murine Intraepithelial Dendritic Cells Interact With Phagocytic Cells During Aspergillus fumigatus-Induced Inflammation. Front Immunol 11 (298), 1–15

Обнаружен альтернативный механизм синтеза хромофора красных флуоресцентных белков

Лаборатория молекулярной тераностики

В настоящее время считается, что синтез хромофора красных флуоресцентных белков проходит через промежуточную «синюю» форму с максимумом поглощения в районе 400 нм, которая непосредственно превращается в «красную» через образование двойной связи в боковой цепи хромофоробразующего остатка Tyr. В настоящей работе на примере хромобелка из из Actinia equina (aeCP) впервые показано, что синтез хромофора DsRed-типа может протекать через промежуточную «зеленую» форму с максимумом поглощения в районе 530 нм.

Увеличение эффективности наномедицинских препаратов за счет увеличения времени их циркуляции в кровотоке путем принудительной временной цитоблокады мононуклеарной фагоцитарной системы.

Лаборатория молекулярной иммунологии

Предложен принципиально новый подход, позволяющий существенно продлить время циркуляции наноагентов в кровотоке и, как следствие, увеличить их терапевтическую активность. Подход, названный «цитоблокадой мононуклеарной фагоцитарной системы» не требует какой-либо модификации наночастиц и заключается во введении в организм относительно небольшого количества антител против собственных эритроцитов. В результате иммунная система «сосредотачивается» на атаке на собственные эритроциты и на какое-то время «перестает видеть» вводимые наноматериалы, которые за это время способны найти целевые патогенные объекты и обеспечить терапевтическое действие. Важной характерной чертой данного подхода является его универсальность, т.е. независимость от природы, размера и других свойств используемых наночастиц [Nat Biomed Eng. 2020]. Еще один разработанный подход к улучшению терапевтического эффекта наноагентов, идеологически близкий к упомянутому выше, состоит во введении в организм «инертных» наноагентов, вызывающих на себя атаку иммунной системы, и только потом наночастиц с лекарством [J. Cont. Release. 2020].

Стратегия синергичной комбинированной адресной иммуно/химиотерапии агрессивных опухолей с визуальным контролем.

НПП «Питомник лабораторных животных»,  Лаборатория молекулярной иммунологии

Впервые для улучшенной терапии опухолей с визуальным контролем разработана стратегия региоспецифичного нацеливания на разные участки одного и того же  рецептора опухолевой клетки комбинации двух противоопухолевых токсинов с разными механизмами действия - антибиотика доксорубицина в составе адресных наночастиц с диагностическим флуоресцентным красителем и белкового адресного токсина. Показано строгое синергетическое действие этих токсинов на опухоль, которое позволило снизить действующую дозу противоопухолевых токсинов в 1000 раз в опытах in vitro и существенно улучшить терапевтический эффект in vivo. Данная стратегия позволила замедлить рост опухоли и предотвратить появления метастазов.

Обладающие высоким пролиферативным потенциалом NK-клетки CD56dimCD57−NKG2C+ являются возможными предшественниками адаптивных NK-клеток

Лаборатория клеточных взаимодействий

1. NK-клетки из субпопуляции CD56dimCD57−NKG2C+ демонстрируют сходные паттерны экспрессии ряда поверхностных и внутриклеточных маркеров с клетками из субпопуляции  CD56dimCD57+NKG2C+ .  В обеих популяциях зарегистрирован повышенный уровень активированных, HLA-DR-экспрессирующих NK-клеток.

2. NK-клетки CD56dimCD57−NKG2C+ обладают высокой пролиферативной активностью и выживаемостью при культивировании in vitro.

3. В процессе культивирования NK-клетки могут терять экспрессию NKG2C, а также экспрессию маркера терминальной дифференцировки CD57.

Рецептор-специфический вариант DR5-B цитокина TRAIL обладает повышенной противоопухолевой активностью и имеет улучшенный фармакокинетический профиль

Лаборатория молекулярной иммунологии,  Лаборатория инженерии белка

Нами был сконструирован рецептор-специфический вариант DR5-B противоопухолевого цитокина TRAIL, который обладает уникальным свойством селективно связываться только с рецептором смерти DR5, запускающим апоптоз, но не имеет сродства к рецептору DR4 и рецепторам-ловушкам DcR1, DcR2 и OPG. Исследование DR5-B показало, что он проявляет повышенную проапоптотическую активность в опухолевых клетках как отдельно, так и в комбинации с химиопрепаратами. DR5-B ингибирует рост опухоли в ксенотрансплантантах HCT116 и Caco-2 с эффективностью, в 2,5-3 раза превосходящей таковую для цитокина дикого типа, а также значительно увеличивает выживаемость животных. Фармакокинетические параметры DR5-B сопоставимы с параметрами TRAIL дикого типа, но период его полувыведения в 3,5 раза выше. Таким образом, рецептор-специфический вариант DR5-B цитокина TRAIL может являться эффективным средством для терапии опухолевых заболеваний.

В статье, опубликованной в журнале Nature Biotechnology, ученые ИБХ РАН показали возможность создания растений, излучающих собственную видимую люминесценцию. Было обнаружено, что биолюминесценция некоторых грибов метаболически сходна с естественными процессами, характерными для растений. Интегрировав гены биолюминесцентной системы гриба Neonothopanus nambi в геном табака, ученые смогли создать растения, которые светятся намного ярче, чем это было возможно ранее. Созданные трансгенные растения светятся непрерывно на протяжении всего жизненного цикла и могут быть использованы в качестве системы для проведения биоимиджинга. В отличие от других широко используемых биолюминесцентных систем, например, светлячков, для поддержания биолюминесценции грибов не требуются уникальные химические реагенты.

Публикации

  1. Mitiouchkina T, Mishin AS, Somermeyer LG, Markina NM, Chepurnyh TV, Guglya EB, Karataeva TA, Palkina KA, Shakhova ES, Fakhranurova LI, Chekova SV, Tsarkova AS, Golubev YV, Negrebetsky VV, Dolgushin SA, Shalaev PV, Shlykov D, Melnik OA, Shipunova VO, Deyev SM, Bubyrev AI, Pushin AS, Choob VV, Dolgov SV, Kondrashov FA, Yampolsky IV, Sarkisyan KS (2020). Plants with genetically encoded autoluminescence. Nat Biotechnol 38 (8), 944–946

Получение и характеристика генетически кодируемых флуоресцентных сенсоров внеклеточного рН

Лаборатория клеточной биологии рецепторов,  Лаборатория молекулярной тераностики,  Группа молекулярной физиологии

Флуоресцентные белки в последнее время стали неотъемлемым инструментом для прижизненной визуализации различных процессов, протекающих в живых системах, начиная от отдельных органелл и заканчивая целыми организмами. Они позволяют наблюдать экспрессию белков, их локализацию, а также пригодны для мониторинга биохимических процессов в клетках. Как правило, флуоресцентные белки имеют рН-зависимые спектральные свойства, что позволяет конструировать на их основе генетически кодируемые рН-сенсоры для решения различных биологических задач. В данной работе мы получили набор сенсоров внеклеточного рН на основе белка SypHer3S, имеющего рН чувствительность в диапазоне значений рН от 7.4 до 9.0. Для этого были созданы химерные конструкции SypHer3S с различными трансмембранными доменами мембранных рецепторов, позволяющих направлять данный белок на внешнюю сторону цитоплазматической мембраны. Была охарактеризована их субклеточная локализация и подобран наиболее успешный вариант химерного рН-сенсора для измерения внеклеточного значения рН.

Созданы генетически кодируемые сенсоры для измерение внеклеточного рН методом FLIM

Группа молекулярной физиологии,  Лаборатория молекулярной тераностики,  Лаборатория клеточной биологии рецепторов

-На основе ранее описанного рН-сенсора SypHer3s  создан сенсор внеклеточного слабощелочного рН SypHerExtra, представляющий собой SypHer3s с трансмембранным доменом нейрексина-1. 

-Продемонстрировано, что при возбуждении на длине волны 445 нм время жизни флуоресценции сенсоров SypHer3s и SypHerExtra зависит от значения рН.

-Показано, что указанные сенсоры позволяют определять значения внутриклеточного и внеклеточного рН соответственно в диапазоне от рН 6.5 до 9.5 с помощью метода FLIM в различных биологических системах.

Золотые наноструктуры для биомедицинского применения.

Лаборатория молекулярной иммунологии

На основе периодических золотых наноструктур (нанодотов) создан биосенсор - преобразователь Фурье, позволяющий достигать сверхвысокой чувствительности анализа соединений (10-15 г/мл) в биологических средах. Разработанная методология позволит решать задачи высокочувствительного анализа целевых соединений в сложных матриксах, в том числе, гормонов и других биорегуляторов, действующих в очень низких концентрациях (допинг-контроль), высокотоксичных веществ (биотоксинов), патогенов (для задач биобезопасности, борьбы с биотерроризмом). Впервые в мире получены золотые наностержни, покрытые опухолеспецифичным адресным модулем DARPin, которые находят опухолевые клетки определенного молекулярного профиля и подавляют их рост при облучении инфракрасным светом в «окне прозрачности биоткани» (IC50 3.4 нМ).

Публикации

  1. Proshkina G, Deyev S, Ryabova A, Tavanti F, Menziani MC, Cohen R, Katrivas L, Kotlyar A (2019). DARPin_9-29-Targeted Mini Gold Nanorods Specifically Eliminate HER2-Overexpressing Cancer Cells. ACS Appl Mater Interfaces 11 (38), 34645–34651
  2. Kabashin AV, Kravets VG, Wu F, Imaizumi S, Shipunova VO, Deyev SM, Grigorenko AN (2019). Phase-Responsive Fourier Nanotransducers for Probing 2D Materials and Functional Interfaces. Adv Funct Mater 29 (26),

На примере двух высокогомологичных флуоресцентных белков из Zoanthus sp. (zoanGFP и zoan2RFP) определены аминокислотные остатки (а.к.о.), участвующие в превращении белка с зеленой флуоресценцией (GFP) в красный флуоресцентный белок (RFP). Нами был проведен мутагенез zoanGFP, в результате которого внутренние аминокислоты (а.к.о.) оказались идентичными zoan2RFP. Однако полученный мутант zoanGFPmut претерпевал лишь частичное превращение в красную форму. С целью выяснения дополнительных факторов, влияющих на созревание RFP, с помощью сравнительной молекулярной динамики zoanGFPmut и zoan2RFP были выявлены а.к.о. на поверхности белка, потенциально влияющие на расположение и подвижность а.к.о. вокруг хромофора. Сайт-направленный мутагенез этих внешних а.к.о. подтвердил их важную роль в биосинтезе хромофора RFP.

Разработан метод получения клонов NK-клеток человека с использованием IL-2 и фидерных клеток К562-mbIL21, экспрессирующих мембраносвязанный IL-21

Лаборатория клеточных взаимодействий

1. С использованием разных моделей культивирования клонов выявлено, что условия культивирования (частота рестимуляции с помощью фидерных клеток) влияет на фенотип, функциональные характеристики, уровень экспансии и продолжительность жизни клонов, которая может достигать 14 недель.
2. Маркер CD57 может полностью исчезать с клеточной поверхности CD57-позитивных NK-клеток при культивировании в условиях стимуляции IL-2/K562-mbIL21.
3. Экспрессия рецептора NKG2A может возникать de novo в потомстве изначально NKG2A-негативных NK-клеток.

Гибридные наночастицы для комбинированной терапии и диагностики рака на основе антистоксовых нанофосфоров (НАФ), радиоактивного изотопа (90Y) и адресного токсина DARPin-PE40.

Группа онконанотехнологий,  Лаборатория молекулярной иммунологии

Для тераностики рака получены радиоактивные гибридные наночастицы НАФ-Р-Т, включающие антистоксовые нанофосфоры (НАФ), допированные радиоактивным изотопом иттрием-90, и фрагмент  псевдомонадного экзотоксина А, снабженного искусственным адресным полипептидом DARPin, специфичным к опухолевому рецептору HER2. На мышах с привитой аденокарциномой молочной железы человека показаны высокая эффективность комбинированной терапии полученным комплексом и высокая контрастность изображения in vitro и in vivo. Показано, что синергический эффект одновременного применения радионуклида и адресного токсина с результирующим значением IC50 = 0.0024 мкг/мл  в 2200 раз сильнее, чем при их раздельном применении.  Результаты опубликованы в Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2018. Совместно с ННГУ им. Н.И. Лобачевского 

Публикации

  1. Shilova ON, Shilov ES, Lieber A, Deyev SM (2018). Disassembling a cancer puzzle: Cell junctions and plasma membrane as targets for anticancer therapy. J Control Release 286, 125–136
  2. Guryev EL, Volodina NO, Shilyagina NY, Gudkov SV, Balalaeva IV, Volovetskiy AB, Lyubeshkin AV, Sen AV, Ermilov SA, Vodeneev VA, Petrov RV, Zvyagin AV, Alferov ZI, Deyev SM (2018). Radioactive (90Y) upconversion nanoparticles conjugated with recombinant targeted toxin for synergistic nanotheranostics of cancer. Proc Natl Acad Sci U S A 115 (39), 9690–9695
  3. Sokolova EA, Vodeneev VA, Deyev SM, Balalaeva IV (2018). 3D in vitro models of tumors expressing EGFR family receptors: a potent tool for studying receptor biology and targeted drug development. Drug Discov Today 24 (1), 99–111
  4. Shipunova VO, Zelepukin IV, Stremovskiy OA, Nikitin MP, Care A, Sunna A, Zvyagin AV, Deyev SM (2018). Versatile Platform for Nanoparticle Surface Bioengineering Based on SiO2-Binding Peptide and Proteinaceous Barnase, Barstar Interface. ACS Appl Mater Interfaces 10 (20), 17437–17447

СУБПОПУЛЯЦИЯ HLA-DR-ПОЗИТИВНЫХ NK-КЛЕТОК ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ВЫСОКОЙ ПРОЛИФЕРАТИВНОЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Лаборатория клеточных взаимодействий

С целью получения клинически значимых клонов цитотоксических лимфоцитов разработан метод экспансии NK-клеток с использованием облученных клеток K562-mbIL21, экспрессирующих мембраносвязанную форму IL-21. Охарактеризовано распределение в периферической крови и функциональные особенности NK-клеток HLA-DR+, преобладающих в популяциях NK-клеток, полученных при использовании данного метода стимуляции.

Флуорогенный маркер для моментального окрашивания и визуализации мембран живых клеток

Группа экспрессии белковых факторов роста и дифференцировки,  Группа молекулярной физиологии,  Лаборатория молекулярной тераностики

На основе органического соединения создан новый флуорогенный маркер для окрашивания мембран живых клеток. В отличие от существующих в настоящее время коммерческих клеточных маркеров, полученный флуорогенный маркер не флуоресцирует в водной среде, а приобретает флуоресценцию только при помещении его в неполярную среду, например, в клеточную мембрану. Это свойство позволяет моментально окрашивать клетки без последующей отмывки от несвязавшейся метки. Этот маркер может быть использован для визуализация живых клеток с помощью флуоресцентной микроскопии и в проточной цитометрии.

Публикации

  1. Pakhomov AA, Deyev IE, Ratnikova NM, Chumakov SP, Mironiuk VB, Kononevich YN, Muzafarov AM, Martynov VI (2017). BODIPY-based dye for no-wash live-cell staining and imaging. Biotechniques 63 (2), 77–79

Золотые гибридные наночастицы для фототермической терапии рака.

Лаборатория молекулярной иммунологии

Сконструированы новые агенты для тераностики рака на основе гибридных наночастиц с различным механизмом действия. Наибольший интерес в качестве перспективных агентов для фототермической терапии рака представляют 5 нм наночастицы коллоидного золота, конъюгированные с HER2-специфичным адресным полипептидом неиммуноглобулиновой природы DARPin. Золотые наночастицы, покрытые белковой шубой, обладают высокой стабильностью в физиологических условиях, селективно связываются с HER2-положительными раковыми клетками и интернализуются посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза. 
Работа поддержана грантом РНФ №14-24-00106.

Публикации

  1. Deyev S, Proshkina G, Ryabova A, Tavanti F, Menziani MC, Eidelshtein G, Avishai G, Kotlyar A (2017). Synthesis, Characterization, and Selective Delivery of DARPin-Gold Nanoparticle Conjugates to Cancer Cells. Bioconjug Chem 28 (10), 2569–2574
  2. Mironova KE, Khochenkov DA, Generalova AN, Rocheva VV, Sholina NV, Nechaev AV, Semchishen VA, Deyev SM, Zvyagin AV, Khaydukov EV (2017). Ultraviolet phototoxicity of upconversion nanoparticles illuminated with near-infrared light. Nanoscale 9 (39), 14921–14928
  3. Semenova G, Stepanova DS, Dubyk C, Handorf E, Deyev SM, Lazar AJ, Chernoff J (2017). Targeting group i p21-activated kinases to control malignant peripheral nerve sheath tumor growth and metastasis. Oncogene 36 (38), 5421–5431
  4. Sokolova E, Guryev E, Yudintsev A, Vodeneev V, Deyev S, Balalaeva I (2017). HER2-specific recombinant immunotoxin 4D5scFv-PE40 passes through retrograde trafficking route and forces cells to enter apoptosis. Oncotarget 8 (13), 22048–22058
  5. Liang L, Lu Y, Zhang R, Care A, Ortega TA, Deyev SM, Qian Y, Zvyagin AV (2017). Deep-penetrating photodynamic therapy with KillerRed mediated by upconversion nanoparticles. Acta Biomater 51, 461–470

Этанол влияет на экспрессию стресс-индуцируемых белков MICA/B

Лаборатория клеточных взаимодействий

Стресс-индуцируемые белки MICA и MICB осуществляют регуляцию цитотоксических лимфоцитов за счет взаимодействия с экспрессирумым этими клетками рецептором NKG2D. В мембраносвязанной форме белки MICA/B вызывают, как правило, активацию  лимфоцитов, тогда как внеклеточные варианты MICA/B, часто выявляемые  в сыворотке крови опухолевых больных, приводят к ингибированию их активности. Нами показано, что обработка клеток этанолом, в том числе в физиологических дозах, вызывает высвобождение MICA/B, как в растворимой форме, так и в составе микрочастиц, а также  перераспределение внутриклеточного пула с перемещением внутриклеточных белков MICA/B на плазматическую мембрану. Другим важным аспектом действия этанола на клеточные линии и лейкоциты человеческой крови является индукция экспрессии генов и синтезе белков MICA/B. Изменения в экспрессии белков MICA/B, индуцированные этанолом, могут приводить к изменениям в функционировании NKG2D-позитивных лимфоцитов и, как следствие, других иммунных реакций при потреблении алкоголя.

Ретровирусная генная трансдукция NK-клеток человека, активированных с помощью фидерных клеток K562, экспрессирующих мембраносвязанный интерлейкин-21

Лаборатория клеточных взаимодействий

Натуральные киллеры, или NK-клетки, способны быстро распознавать и элиминировать опухолевые клетки, что делает их объектом потенциального терапевтического применения. Генетическая модификация NK-клеток может существенно увеличить их противоопухолевую активность. Однако, этому препятствуют определенные технические проблемы. Нами была осуществлена эффективная трансдукция человеческих NK-клеток ex vivo, активированных комбинацией IL-2 и облученных фидерных клеток K562, экспрессирующих на своей поверхности IL-21. Активированные NK-клетки экспрессировали активирующие рецепторы NKG2D, NKp30, CD16 и были высокопозитивны по HLA-DR. Полученная клеточная субпопуляция оказалась чувствительной к трансдукции с помощью ретровирусных векторов экспрессирующих как GFP, так и NGFR. Субпопуляция более зрелых CD57+ NK-клеток была в целом более устойчивой к ретровирусной трансдукции из-за слабой пролиферативной активности в ответ на данную стимуляцию. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшей работы по генетической инженерии NK-клеток с целью их потенциального противоопухолевого применения.

Показано, что на ранних стадиях формирования аллергии возможно прямое переключение В-клеток на синтез IgE антител

Лаборатория клеточных взаимодействий

Анализ продукции IgG, IgA и IgE антител к двум аллергенам Der f 2 из клещей домашней пыли (КДП) и Alt a 1 из гриба A. alternata в сыворотках детей не старше 7 лет с аллергией показал повышение продукции только аллерген-специфических IgE антител, но не других классов, что свидетельствует о прямом переключении В-клеток на синтез IgE на ранних стадиях формирования аллергии. Отсутствие аллерген-специфических антител прочих классов показывает локальное формирование IgE продуцирующих клеток вне центральных и периферических органов иммунной системы.

В мышиной модели аллергического воспаления дыхательных путей продемонстрирован анти-воспалительный эффект экзогенных HSP70, свидетельствующий о комплексном иммунорегуляторном действии этих протеинов

Лаборатория клеточных взаимодействий

В настоящее время появились свидетельства о том, что многие описанные в литературе иммуностимулирующие эффекты HSP70 обусловлены контаминацией препаратов рекомбинантного белка бактериальным эндотоксином. Тщательная элиминация примеси ЛПС может привести к инверсии иммуномодулирующего действия HSP70, к проявлению противовоспалительной, иммуносупрессирующей активности этого протеина. Проведенный нами в мышиной модели аллергического воспаления дыхательных путей анализ иммуномодулирующих эффектов экзогенного HSP70, выделенного из органов сингенных мышей, подтвердил возможность иммуносупрессирующего действия этого протеина, что свидетельствует о комплексном иммунорегуляторном действии внеклеточной формы HSP70.

Shevchenko M.A., Troyanova N.I., Servuli E.A., Bolkhovitina E.L., Fedorina A.S., Sapozhnikov A.M. Study of immunomodulatory effects of extracellular HSP70 in a mouse model of allergic airway inflammation. Biochemistry (Moscow), 2016, Vol. 81, No. 11, pp. 1384-1395.

Охарактеризована локализация положительно- и отрицательно заряженных наночастиц хитозана в опухолевых клетках

Лаборатория клеточных взаимодействий

Совместно с Институтом биоинженерии ФИЦ Биотехнологии РАН, Москва

 

На примере разнозаряженных производных хитозана и наночастиц на их основе показано, что положительно заряженные производные транспортируются в митохондрии клеток, а отрицательно заряженные – в лизосомы, что сопровождается нейтрализацией заряда хитозанов. Аккумуляция хитозанов с любым зарядом вызывает изменение потенциала и экзоцитоз митохондрий и лизосом, что не ассоциировано с гибелью клеток. Положительно заряженные производные хитозана и наночастицы на их основе можно использовать для разработки систем доставки лекарств для лечения патологий с дисфункцией митохондрий, а отрицательно заряженные – для доставки противоопухолевых препаратов.

Zubareva A.A., Shcherbinina T.S., Varlamov V.P., Svirshchevskaya E.V. Intracellular Sorting of Differently Charged Chitosan Derivatives and Chitosan-Based Nanoparticles. NanoScale. 2015 Nanoscale, 2015, 7, 7942 - 7952.