РНК Mycobacterium tuberculosis как фактор модулирования врожденного иммунитета при инфекции

Развитие туберкулезной инфекции можно рассматривать как нарушение баланса при взаимодействии «патоген-хозяин», вызванное сдвигом равновесия между иммунным ответом организма хозяина и ростом бактерий Mycobacterium tuberculosis. Одним из многообещающих подходов к лечению является иммуномодулирующая терапия, при котором защитные иммунные механизмы используются для усиления терапевтического эффекта противотуберкулёзных препаратов. Микобактерии туберкулеза активно подавляют иммунный ответ макроорганизма, экспрессируя специфические факторы и регуляторы, что способствует прогрессии заболевания. Патоген использует самые разнообразные способы уклониться от атаки макрофагов: препятствование процессам образования фаголизосом, аутофагии и апоптоза, нарушение кальциевого сигналлинга, предотвращение активации инфламмасом и модулирование цитокинового ответа, гашение реактивных форм кислорода и азота, продуцируемых макрофагами, и другие. В последнее время появляется все больше данных о молекулярных механизмах адаптации микобактерий туберкулеза, тем не менее, ученые еще далеки от полного понимания проблемы. Данный проект направлен на исследование роли РНК M. tuberculosis в модуляции иммунного ответа при инфекции. Будет определен набор бактериальных РНК, являющихся лигандами для цитоплазматических рецепторов RLR (RIG-1 подобных рецепторов) макрофагов. На основе полученных результатов будут изучены механизмы влияния РНК патогена на стимуляцию и динамику иммунного ответа. На сегодняшний день доказано, что активация RLR при туберкулезной инфекции является важнейшей составляющей врожденного иммунитета. Активно изучаются сигнальные каскады, активирующиеся при связывании микобактериальной РНК с RLR, но отсутствуют данные о конкретных РНК последовательностях, связывающихся с этими рецепторами, специфичности этого связывания, ее динамике в ходе инфекции. Конкретной задачей проекта является исследование РНК MTb, связывающейся с RIG-1 рецептором, и вызывающей активацию экспрессии интерферонов I типа. Будет проводиться полнотранскриптомный поиск RIG-связывающих MTb РНК с использованием метода РНК иммунопреципитации с последующим секвенированием (RIP-seq); будут созданы мутантные штаммы MTb с делетированными генами РНК, найденных в RIP-seq; будет проведена проверка иммуномодулирующих свойств делеционных штаммов MTb в культурах макрофагов и мышиных моделях. Также будут проведены эксперименты по воздействию антисенс-олигонуклеотидов, нацеленных на выбранные кандидатные РНК, на инфицированные макрофаги мыши RAW264.7. Выявление и исследование новых молекулярных цепей адаптации M. tuberculosis к иммунной защите хозяина при персистировании в макрофагах представляет собой важную научно-прикладную проблему, на решение которой направлен настоящий проект.

Список публикаций по проекту

  1. Bychenko OS, Khrulev AA, Svetlova JI, Tsvetkov VB, Kamzeeva PN, Skvortsova YV, Tupertsev BS, Ivanov IA, Aseev LV, Khodarovich YM, Belyaev ES, Kozlovskaya LI, Zatsepin TS, Azhikina TL, Varizhuk AM, Aralov AV (2023). Red light-emitting short Mango-based system enables tracking a mycobacterial small noncoding RNA in infected macrophages. Nucleic Acids Res 51 (6), 2586–2601
  2. Salina EG (2023). Mycobacterium tuberculosis Infection: Control and Treatment. Microorganisms 11 (4),
  3. Salina EG, Azhikina TL, Kana B (2023). Editorial: Mycobacterial dormancy, culturability, and resuscitation: state-of-the-art, challenges, and future prospects. Front Cell Infect Microbiol 13, 1201012
  4. Martini BA, Grigorov AS, Skvortsova YV, Bychenko OS, Salina EG, Azhikina TL (2023). Small RNA MTS1338 Configures a Stress Resistance Signature in Mycobacterium tuberculosis. Int J Mol Sci 24 (9), 7928
  5. Skvortsova YV, Bychenko OS, Azhikina TL (2023). Role of RIG-I-Like Receptors in the Activation of Innate Immunity in Tuberculosis. Russ. J. Bioorganic Chem. 49 (4), 742–750