Пресс-центр / новости / Гранты /

Информация о ходе выполнения проекта Минобрнауки России по Соглашению № 075-15-2020-773

За отчетный период 3-го этапа(01.01.2022 – 31.12.2022) в рамках выполнения соглашения участниками Консорциума в результате комплексного подхода были проведены следующие работы:

1. Для разработки основ Т-клеточного реинжиниринга исследованы микроокружение опухоли и изменение функционирования ионных каналов при опухолевой трансформации, и получены данные по: 1)эффективности блокаторов и мутантной ДНКазы I при CAR-T-терапии in vitro и in vivo 2) исследованию антинеопластических эффектов репрограммированных Т-лимфоцитов ex vivo, (совместно с Томским НИМЦ РАН) 3) активации ASIC, влиянию эффекторов на кальциевый сигналинг (ИНЦ РАН, Санкт-Петербург).
2. На основе оригинальной микрофлюидной технологии получены лимфоциты, модифицированные отобранными опухоль-специфическими ТCR.
3. С использованием пары барназа-барстар и скаффолдовых полипептидов 1) апробированы адресные наноструктуры in vivo; 2) получены данные по деградации адресных плазмонных структур с использованием корреляционной наномасштабной 3Dмикроспектроскопии.
4. Для идентификации сигналов дифференцировки пронейрональных клеток глиобластомы будут исследованы эффекторы, ингибирующие ключевые белки репрограммирования клеток глиобластомы (совместно с ИНЦ РАН, Санкт-Петербург).
5. Для разработки структурно-подкрепленного мембранного онкотаргетинга (СПМО) и метода высокопроизводительного анализа эпигенетических ландшафтов отдельных клеток – LiveMIEL: 1) разработана технология «структурно-подкрепленного мембранного онкотаргетинга»; 2) разработаны методы динамической флуоресцентной визуализации эпигенетических ландшафтов со сверхвысоким разрешением.
6. Для создания системы воспроизведения хромосомных аберраций человека и исследования фундаментальных механизмов генетической нестабильности при нарушении действия ферментов репарации ДНК получены данные по: 1) тестированию маркеров на иммунодефицитных мышах (совместно с ИБР РАН, Москва); 2) чувствительности клеток к апоптотическому воздействию препаратов, повреждающих ДНК (совместно с ИХБФМ СО РАН, Новосибирск).
7. Для исследования роли врожденного иммунитета в супрессии опухолевой трансформации: 1) показано влияние IL-2 на изменение на поверхности CD8+лимфоцитов репертуара белков, цитотоксической активности (совместно с ИБГ РАН, Москва); 2) разработана платформа получения макрофагов с заданными свойствами из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (совместно с ИБР Москва).
8. Для исследования регуляции клеточного метаболизма при опухолевой трансформации и старении исследовано ингибирование форм протеасом в мезенхиальных стволовых клетках (совместно ИБР РАН и ИМБ РАН, Москва).
9. Для исследования репрограммирования клеток в целях создания потенциальных клеточных продуктов разработаны методы записи транскрипционной информации и её модуляции в клетках млекопитающих на основе системы CRISPR бактерий (совместно с ИНЦ РАН, Санкт-Петебург и ИБР РАН, Москва).

В результате выполнения работ третьего, заключительного этапа работ по Соглашению № 13.1902.21.0041 о предоставлении субсидии Участниками консорциума получены нижеследующие основные результаты:

1. В рамках разработки фундаментальных основ Т-клеточного реинжиниринга, изучения микроокружения опухоли и ионных каналов при опухолевой трансформации: разработан «Протокол репрограммирования Т-лимфоцитов с использованием методов РНК-интерференции для лечения рака лёгкого», установлены сигнальные пути, запускаемые в раковой клетке при активации протон-чувствительных каналов, определена молекулярная мишень мамбалгина-2 в опухолевых клетках; найдены модуляторы депо-управляемого входа кальция (Лефлуномид, Терифлуномид и 4-МРТС), подавляющие пролиферацию раковых клеток; установлено, что при длительном культивировании Т лимфоцитов человека, модифицированных DNaseI-P2A-HER2-CAR наблюдается значительное снижение выживаемости и количества CAR клеток по сравнению с контролем (ИБХ РАН, Томский НИМЦ РАН, ИНЦ РАН).
2. В результате выполнения третьего этапа проекта идентифицированные опухоль-специфичные клоны TCRTRBV29-01/TRBJ01-05, TCRTRBV29-01/TRBJ02-05 и TCRTRBV13-02/TRBJ02-07 были исследованы в качестве вероятных кандидатов для создания на их основе лимфоцитов, модифицированных ТCR по технологии CAR. Были получены генетические конструкции TCRv-CAR для лентивирусной трансдукции лимфоцитов высокоэффективным химерным рецептором третьего поколения. Было показано, что клетки линии Jurkat, трансдуцированные лентивирусами, кодирующими TCRv-CAR способны эффективно презентировать на своей поверхности различные варианты TCRv-CAR. Было показано, что TCRv-CAR на основе TCRTRBV29-01/TRBJ01-05, наиболее часто представленного в образце активированных CTL, не приводит к активации трансдуцированных клеток линии Jurkat клетками 4T1. В то же время TCRv-CAR на основе TCRTRBV29-01/TRBJ02-05 и TCRTRBV13-02/TRBJ02-07 приводили к достоверной активации трансдуцированных Jurkat. Модифицированные Т-лимфоциты проявляли цитотоксическую активность в отношении клеток линии 4T1 для TCRv-CAR на основе TCRTRBV29-01/TRBJ02-05 и TCRTRBV13-02/TRBJ02-07, но не для TCRTRBV29-01/TRBJ01-05. В ходе проделанной работы была показана принципиальная возможность идентификации TCR CTL и создания на их основе искусственных цитотоксических Т-лимфоцитов, модифицированных TCRv-CAR. В то же время полученная методология требует дальнейшего принципиального улучшения с точки зрения эффективности разработанных TCRv-CAR-T клеток.
3. В рамках создания надмолекулярных комплексов для адресной терапии онкозаболеваний: на основе молекулярной пары барназа-барстар и скаффолдных пептидов, специфичных к прогностически значимым опухоль-ассоциированным антигенам, разработана модульная система для CAR-T терапии с контролируемой цитотоксичностью на основе универсального Т-клеточного рецептора; для доставки лекарств к первичным солидным опухолям и метастазам на основе высокопористых наноконтейнеров, нагруженных химиопрепаратом, разработана принципиально новая концепция, основанная на мгновенном высвобождении лекарства из высокопористого носителя, способного быстро разрушаться в кровотоке; рзработан фотоакустический метод детекции биодеградации наночастиц, необходимый при разработке и тестировании биодеградируемых материалов в клинических исследованиях (ИБХ РАН).
4. В рамках исследования механизмов формирования внутриопухолевой гетерогенности глиобластом и опухолевого рецидивирования: на основе полученных экспериментальных данных постулирован механизм формирования внутриопухолевой гетерогенности глиобластом, который связан с закислением микроокружения в процессе роста опухоли и возникновением изоформы RPL22L1b, способствующей поддержанию более агрессивного мезенхимального фенотипа клеток глиобластомы; изучен феномен «выживания» незначительной части опухолевой популяции после эффективной противоопухолевой терапии с помощью транскриптомного и протеомного анализа молекулярных сигнальных систем и компонентов везикулярного транспорта (экзосом) в сохранившихся опухолевых клетках (ИБХ РАН, ИНЦ РАН).
5. В рамках развития фундаментальных основ структурно-биологического мембранного онкотаргетинга и внутриклеточного имиджинга создана методика, описывающая основные принципы по созданию технологии структурно-подкрепленного мембранного онкотаргетинга; на основе разработанных авторами проекта генетически кодируемых флуоресцентных зондах создана первая в мире технология LiveMIEL для анализа изменений эпигенома в живых клетках в динамике и со сверхвысоким разрешением (ИБХ РАН).
6. В рамках исследования молекулярно-генетических основ опухолевого перерождения и метастазирования, резистентности к лекарственным средствам: для детекции ранних стадий онкозаболевания создана in vitro система, позволяющая детектировать и изучать хромосомные аберрации сразу же после их образования; с использованием метода CRISPR-Cas9 на базе линии HEK293 создан уникальный набор клеточных линий, нокаутных по генам белков-участников системы репарации ДНК и белковых факторов, регулирующих работу этой системы, что позволяет выявлять функции белков, участвующих в регуляции систем репарации ДНК в клетках человека; найдены новые ингибиторы фермента репарации ДНК тирозил-ДНК-фосфодиэстеразы 1 человека из различных классов природных соединений, которые могут быть применены для разработки препаратов, сенсибилизирующих действие противоракового препарата топотекана (ИБР РАН, ИХБФМ СО РАН).
7. В рамках исследования роли врожденного иммунитета в супрессии процессов опухолевой трансформации: установлено, что ключевым моментом действия цитокина IL-2 на цитотоксическую активность CD8+-Т лимфоцитов является генерация субпопуляции CD8+ CD25+ -несущей на цитоплазматической мембране белки, обусловливающие появление цитотоксической активности (специфическое связывание лимфоцитов с клеткой-мишенью, стабилизация такого бинарного межклеточного комплекса, индукцию цитотоксических сигналов программированной клеточной смерти); разработана in vitro платформа, позволяющая получать генетически модифицированные макрофаги (модМФ) из иПСК (клеток с индуцированной плюрипотетностью человека) для изучения внутриклеточных механизмов регуляции про- и противовоспалительной активности фагоцитов, моделирования воспалительных заболеваний и разработки новых подходов к их терапии (ИБГ РАН, ИБР РАН).
8. В рамках изучения регуляции клеточного метаболизма при опухолевой трансформации и старении: исследовано участие множественных форм протеасом, цитокинов и факторов обмена железа в развитии опухолей, иммунологической толерантности к ним, отдаленных системных нарушений при воспалении в раннем онтогенезе и адаптации к гипоксии для разработки диагностики трудновыявляемых типов рака, противоопухолевой терапии, способов коррекции негативного влияния воспаления в раннем развитии и регуляции устойчивости к гипоксии у млекопитающих; установлено, что цитозольный путь биосинтеза гема, активирующийся гипоксией, критически важен в реализации пластичности клеток эволюционно удаленных организмов; выяснено, что в мезенхимальных стволовых клетках мыши при длительной культивации наблюдается существенное снижение активности протеасом; с использованием цифического ингибитора β5i субъединицы протеасом показано, что протеасомы с иммунными субъединицами играют важную роль в поддержании пролиферативного потенциала МСК. Кроме того показано, что баланс содержания АТФ и Mg2+ влияет на деградацию коротких флуорогенных субстратов 20S протеасомами (ИМБ РАН, ИБР РАН).
9. В ракмках изучения основ клеточного репрограммирования клеток различного происхождения в целях создания потенциальных клеточных терапевтических продуктов для онкологии, регуляции аутоиммунитета и метаболических синдромов: изучены особенности функционирования основных ферментативных путей, контролирующих редокс-гомеостаз изогенных клеток разного фенотипа в нормальных физиологических условиях и в условиях Н2О2-индуцированного стресса, моделирующего нарушение окислительного метаболизма в организме человаека; получены лимбальные эпителиальные стволовые клетки в результате дифференцировки иПСК, а также мезенхимные стволовые клетки из стромы лимба; получены данные по трансплантации биоинженерной конструкции на основе амниотической мембраны и стволовых клеток слизистой нижней губы кролика на роговицу модельных животных, что имеет фундаментальное значение для понимания процессов, происходящих в тканях роговицы реципиента после трансплантации стволовых клеток в составе биоинженерных конструкций; разработана система записи транскрипционнной информации в клетках на основе подхода активации-модификации; определены пути изменения экспрессионных профилей, активации сигнальных путей и эпигенетических факторов с целью трансдифференцировки в направлении энтодермальных прогениторных клеток; разработан способ репрограммирования Сертоли-подобных клеток мышей в клетки Сертоли в культуре, которые можно будет использовать для поддержания искусственного сперматогенеза in vitro, а также для разработки новых методов терапии мужского бесплодия; проведено исследование фотометаболизма липофусциновых гранул и меланина в клетках ретинального пигментного эпителия и его роль в процессах старения, патогенеза и диагностики заболеваний сетчатки глаза (ИНЦ РАН, ИБР РАН).

Проведенные по проекту исследования соответствует мировому уровню.

Все задачи третьего этапа работ выполнены в установленные сроки в соответствии с планом фундаментальных исследований Соглашения № 075-15-2020-773 (внутренний номер 13.1902.21.0041) о предоставлении субсидии от 30 сентября 2020 г.

1 февраля 2023 года

<form action="" method="post" class="commentForm" id="commentForm-{0}"> <input type="hidden" name="pressId" value="4409" /> <input type="hidden" name="parentId" value="{1}" /> <input type="hidden" name="id" value="{2}" /> <txt name="comment_text" id="comment_text">{3}</txt> <input type="button" class="button" value="Комментировать" /> <a class="button" href="javascript:void(null)">Отмена</a> <span class="wait">Подождите немного...</span> <div class="clear"></div> </form>