Научно-исследовательская лаборатория «Молекулярная иммунология»

Научные результаты:

Впервые обнаружено, что макрофаги с нокаутом гена OPA1, то есть с митохондриальной дисфункцией, демонстрируют значительное повышение уровня фосфорилирования киназ p70S6K и p85S6K и, следовательно, активацию mTORC1. Более того, обнаружено, что митохондриальная дисфункция приводит к повышению активации mTORC1 в клетках до более высокого уровня по сравнению с нативными клетками.

Оценено влияние обнаруженного механизма - сверхактивации mTORC1 в макрофагах с митохондриальной дисфункцией на активность полимераз. Обнаружено значительное увеличение рибосомного биогенеза и созревание рРНК / тРНК в макрофагах с митохондриальной дисфункцией, что подтверждает повышенную активацию mTORC1 в этих клетках.

Обнаружено, что активация mTORC1 приводит к ингибированию аутофагии.

Обнаружено, что активированные иммунные клетки быстро меняют свои биосинтетические и метаболические характеристики при иммунном ответе.

В соответствии с этими перестройками митохондрии иммунных клеток также проявляют гибкость и корректируют свою биоэнергетику, а также метаболические свойства. Обнаружено, что такие же процессы имеют место и во время онкогенеза.

Обнаружено, что регуляция mTORC1, ключевого сенсора и модулятора метаболизма нарушается в результате активации иммунных клеток.

Предполагается, что существует взаимосвязь комплекса mTORC1 - митохондрии, которая ответственна за активацию путей, поддерживающих пролиферацию раковых и иммунных клеток.

Внедрение результатов исследования:

Разработана технология оценки митохондриального метаболизма в наивных, провоспалительных и альтернативно активированных макрофагах. Установлена взаимосвязь метаболических изменений в клетках и активации молекулярного пути mTORC1.

Создана модель гипотетической взаимосвязи метаболических перестроек, вызванных дисфункцией митохондрий в клетках человека, и сверхактивации mTORC1. Обнаружено, что иммунные клетки с дефектными митохондриями, со сниженным дыханием, способны поддерживать высокий уровень активности mTORC1 и биосинтетических процессов.

Область использования указанных разработок: проведение фундаментальных и прикладных исследований в области канцерогенеза, митохондриального метаболизма, иммунологии, а также разработка и внедрение новых противоопухолевых терапевтических стратегий (фармацевтическими предприятиями, научно-клиническими центрами).

Образование и переподготовка кадров:

• В 2021-2022 годах были проведены 5 стажировок аспирантов в лаборатории ведущего ученого.

• В 2021 году 3 члена научного коллектива прошли курс повышения квалификации в области биотехнологии.

• В 2022 году на базе лаборатории была проведена международная конференция «Симпозиум, посвященный последним достижениям в исследованиях рака в 2022 году», на которую было зарегистрировано более 100 участников.

Сотрудничество:

Бернский университет (Швейцария), Марбургский университет (Германия), Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Казанский (Приволжский) федеральный университет (Россия): совместные исследования.