Лаборатория молекулярной иммунологии

Отдел иммунологии

Руководитель: Деев Сергей Михайлович, академик
biomem@mail.ru+7(495)429-88-10, +7(495)223-52-17, +7(495)995-55-57#5217

 

2eWlDKoJWv5g1.jpg

Дружный коллектив Лаборатории молекулярной иммунологии на Дне Здоровья.

 

 

Видео - собирательный образ выездных семинаров лаборатории на Москве-реке Дни здоровья 2008-2011

 

Интервью с заведующим лабораторией Деевым Сергеем Михайловичем, опубликованное в журнале "Наука из первых рук" Самонаводящееся лекарство.pdf (2017).

 

Вручение премии Президента в области науки и инноваций для молодых учёных за 2017 год старшему научному сотруднику лаборатории - Никитину Максиму Петровичу Видеозапись церемонии

 

В лаборатории выполняется проект КОМФИ 17-00-00121-Н "Новые подходы к адресной терапии злокачественных новообразований с использованием инновационного направляющего модуля неиммуноглобулиновой природы", 2017-2020 гг. Проект КОМФИ_2017.pdf

 

В лаборатории выполняется проект РФФИ 17-34-80105 мол_эв_а "Новые подходы к поверхностной модификации наноструктур с целью создания эффективных агентов для тераностики", 2017-2018. РФФИ 17-34-80105.pdf

 

В лаборатории закончен проект РНФ №14-24-00106 "Комплексный подход к биоинженерии мультифункциональных соединений направленного действия для диагностики и терапии рака", 2017-2018 гг. Основные результаты 2018 года:  РНФ №14-24-00106п_2018.pdf Основные результаты 2017-2018 гг.: РНФ №14-24-00106п_2017-2018.pdf

 

В лаб. молекулярной иммунологии ИБХ РАН  завершен Научный проект РФФИ_КОМФИ 17-00-00121-Н "Новые подходы к адресной терапии злокачественных новообразований с использованием инновационного направляющего модуля неиммуноглобулиновой природы", который является интегральной составляющей Комплексного проекта КОМФИ 17-00-00122-К "Разработка комплекса новых технологий для тераностики онкологических заболеваний: мультифункциональные биосовместимые агенты, сверхчувствительные системы люминесцентной диагностики и биологические модели для прижизненного тестирования", выполненного в 2017-2020 гг. совместно с коллективами №2 (ФНИЦ «Кристаллография и фотоника») и № 3 (ННГУ им. Н.И. Лобачевского) и направленного на создание комплекса новых технологий для высокоселективной оптической диагностики и эффективной терапии онкологических заболеваний.  Основные результаты, полученные в ходе выполнения Комплексного проекта см. здесь: Стенд_Комплексный.pdf

Основные результаты, полученные в ходе выполнения научного проекта  КОМФИ 17-00-00121-Н "Новые подходы к адресной терапии злокачественных новообразований с использованием инновационного направляющего модуля неиммуноглобулиновой природы см. здесь:  Результаты_РФФИ_КОМФИ_17-00-00121.pdf.

 

 

2017 год.

1image.png

 

2010 год. На основе разработанных принципов сконструированы и охарактеризованы два новых высокоэффективных иммунотоксина направленного действия для адресного поражения патогенных клеток. Показано, что бифункциональное производное рекомбинантных анти-HER2/neu-мини-антител - полностью генетически кодируемый иммунофотосенсибилизатор на основе фототоксического белка KillerRed – адресно поражает при облучении опухолевые клетки, гиперэкспрессирующие онкомаркер HER2/neu, причем его действие усиливается при сочетанном применении традиционного химиотерапевтического агента - цисплатина. Второй иммунотоксин, нацеленный на модельные В-клетки с помощью специфического эпитопа, вызывает апоптоз клеток-мишеней за счет действующего агента - рибонуклеазы барназы и характеризуется оптимальным соотношением токсичности и селективности.

На основе разработанных принципов созданы и охарактеризованы гибридные биосовместимые флуоресцентные  нанокомплексы  разной природы для  визуализации опухолевых клеток человека in vitro и in vivo. Впервые на универсальной платформе белкового модуля барназа-барстар созданы конъюгаты люминесцентных наноалмазов с флуоресцентным белком EGFP и с золотыми наночастицами. Полученные наночастицы устойчивы в виде водных суспензий в течение длительного времени, способные неспецифически метить эукариотические клетки, обладают широким спектром излучения и фотостабильностью. Путем включения в полимерные частицы получены стабильные водные суспензии флуоресцентных нанокристаллов (квантовых точек) и их конъюгатов с противораковыми мини-антителами.  Полученные соединения специфически метят раковые клетки и характеризуются высоким квантовым выходом и фотостабильностью. В работе получен набор флуоресцентных полимерных частиц, в том числе, содержащих КТ,  отвечающих требованиям биоанализа, и проведена оценка возможности использования полученных частиц для визуализации биомолекул на примере реакции латексной агглютинации и маркирования клеточных рецепторов. Высокая эффективность флуоресценции, уникальная фотостабильность синтезированных полимерных частиц, разнообразие цветов флуоресценции при использовании одного источника возбуждения открывают широкие возможности для применения полимерных частиц в медицине и биологии.

Предложен уникальный метод самосборки в единые суперструктуры заранее программируемого состава различных компонентов, например магнитных частиц, квантовых точек и антител, независимо от свойств их поверхности. Создаваемые с помощью разработанного метода частицы могут использоваться в новейшей области медицины - терагностике, в которой один препарат используется как для диагностики, и для терапии заболеваний.

 

Обзор в журнале "Биохимия": "ERBB онкогены - мишени моноклональных антител".

Ф.И.О.ДолжностьКонтакты
Деев Сергей Михайлович, академикзав. лаб.biomem@mail.ru+7(495)429-88-10, +7(495)223-52-17, +7(495)995-55-57#5217
Лебеденко Екатерина Николаевна, к. б. н.с.н.с.elebedenko@mail.ru+7(926)2417030, +7(499)1510178, +7()
Никитин Максим Петрович, к. ф.-м. н.с.н.с.max.nikitin@gmail.com+7(495)330-63-92
Прошкина Галина Михайловна, к. б. н.с.н.с.gmb@ibch.ru+7(499)724-71-88
Холоденко Роман Васильевич, к. б. н.с.н.с.khol@mail.ru+7(495)330-40-11
Шипунова Виктория Олеговна, к. б. н.с.н.с.+7()
Шульга Алексей Анатольевич, к. б. н.с.н.с.schulga@gmail.com+7(495)3353788
Доронин Игорь Игоревич, к. б. н.н.с.doroninII@gmail.com+7(495)330-72-56
Ходарович Юрий Михайлович, к. б. н.н.с.khodarovich@mail.ru+7(495)330-64-65
Шрамова Елена Ивановна, к. б. н.н.с.fei@psha.org.ru+7(916)950-35-49
Зелепукин Иван Владимировичм.н.с.ivan.zelepukin@gmail.com+7()
Шилова Ольга Николаевна, к. б. н.м.н.с.olchernykh@yandex.ru+7()
Котов Александр Александровичасп.alexkotov117@gmail.com
Яременко Алексей Владимировичасп.alexey.vl.yar@gmail.com
Беляев Ярослав Борисовичтех.-лаб.
Грязнова Ольга Юрьевнатех.-лаб.
Иванов Илья Николаевичтех.-лаб.iliaivanov97@rambler.ru
Лукьянова Тамара Ивановнавед. инж.
Шипунова Елена Валентиновнавед. инж.elenapolozova@mail.ru
Коновалова Елена Валерьевнаст. инж.elena.ko.mail@gmail.com+7()
Моисеев Ярослав Павловичст. инж.biotech.moiseev@gmail.com
Согомонян Анна Самвеловнаст. инж.heyanchoy@icloud.com
Барышникова Анастасия Максимовнаинженер
Баскакова Виктория Николаевнаинженерviktoriya.baskakova.1@mail.ru
Белова Мария Максимовнаинженер
Дунина-Барковская Антонина Яковлевнаинженер
Киселёва Дарья Владимировнаинженерdarkiseleva@mail.ru
Колесникова Ольга Андреевнаинженерolya325@gmail.com
Комедчикова Елена Николаевнаинженерlena-kom08@rambler.ru
Котельникова Полина Александровнаинженерkotelnikova@phystech.edu+7()
Макаров Алексей Дмитриевичинженерalexiscreeper@gmail.com
Мещерякова Елена Алексеевна, к. х. н.инженерeam@ibch.ru
Миркасымов Азиз Бахтияровичинженерzika131@mail.ru
Рахманинова Дарья Дмитриевнаинженер
Соловьёв Владислав Денисовичинженерsoloviev-1@yandex.ru
Шилова Мария Вячеславовнаинженер

Ранее здесь работали:

Миронова Кристина Евгеньевна, к. б. н.н.с.kgobova@gmail.com
Стремовский Олег Анатольевичн.с.ostr@mail.ru
Суслова Екатерина Андреевна, к. б. н.н.с.souslova@gmail.com
Баландин Тарас Геннадиевичм.н.с.
Кагарлицкий Герман Олеговичм.н.с.webdiver@inbox.ru
Лукаш Сергей Васильевичм.н.с.
Семёнова Галина Владимировнам.н.с.
Холоденко Ирина Викторовнам.н.с.
Соколова Евгения Александровнаст. инж.
Карпенко Дмитрий Владимировичинж.-иссл.
Корольчук Ольга Леонидовнаинж.-иссл.olg.kor@gmail.com
Верюгин Борис Викторовичинженерboris.veryugin@gmail.com
Здобнова Татьяна Александровна, к. б. н.инженерt.zdobnova@mail.ru
Кузичкина Евгения Олеговнаинженерkuzichkinazhenya@mail.ru

Все публикации (показать избранные)

Загружаются...

Деев Сергей Михайлович

  • Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте
  • ИБХ РАН, корп. , комн.
  • Эл. почта: biomem@mail.ru

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

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.

Совместно с: НПП «Питомник лабораторных животных»

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.

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

Совместно с: 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

Золотые наноструктуры для биомедицинского применения.

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),

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

Совместно с: Группа онконанотехнологий

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

Золотые гибридные наночастицы для фототермической терапии рака.

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