1. результаты научных исследований

1. РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Отделение медико-биологических наук
В 2007 году научные исследования в НИУ отделения медикобиологических наук проводились в рамках следующих научных направлений ( в
скобках и далее по отделениям РАМН представлен перечень приоритетных
направлений развития науки, технологий и техники и критических технологий
РФ, в соответствии с которыми формировались научные направления отделений).
- Исследование фундаментальных основ жизнедеятельности в норме и
патологии.
(«Живые систем», « Информационно-телекомуникационные системы».
Биоинформационные технологии. Биокаталитические, биосинтетические и
биосенсорные технологии).
- Молекулярная медицина. Медицинские клеточные технологии. Геномика, протеомика, постгеномные технологии, метаболомика.
(«Живые системы»,
Биоинформационные технологии. Клеточные технологии. Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии. Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных).
- Интегративные основы деятельности головного мозга в норме и патологии.
(«Живые системы»,
Биоинформационные технологии. Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных).
- Изучение механизмов психо-эмоционального стресса и устойчивости к
нему. Выяснение механизмов алкогольного влечения и наркомании; разработка рекомендаций по профилактике и реабилитации.
(«Живые системы»,
Биоинформационные технологии. Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных).
- Механизмы развития патологических процессов. Дизрегуляционная патология. Создание экспериментальных моделей и разработка эффективных методов патогенетической диагностики и терапии.
(«Живые системы»,
Биоинформационные технологии. Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных. Технологии биоинженерии. Технологии снижения риска и уменьшения последствий природных
и техногенных катастроф. Базовые и критические военные и специальные технологии).
- Фармакологическая коррекция процессов жизнедеятельной. Разработка
новых оригинальных лекарственных средств.
(«Живые системы»,
7
Биоинформационные технологии. Биокаталитические, биосинтетические и
биосенсорные технологии. Геномные и постгеномные технологии создания
лекарственных средств. Технологии создания биосовместимых материалов)
- Нанобиотехнологии и наноматериалы.
(«Живые системы», « Индустрия наносистем и материалов»).
- Медико-биологические аспекты биобезопасности.
(«Живые системы». «Биобезопасность и противодействие терроризму»,
Биоинформационные технологии. Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных. Геномные и постгеномные технологии создания лекарственных средств. Базовые и критические
военные, специальные и промышленные технологии).
Результаты научных исследований
По направлению:
«Исследование фундаментальных основ жизнедеятельности в норме и
патологии»
Медицинская генетика
Создан картографический атлас изменчивости гаплогрупп Y хромосомы
(R1a, N3, I1a, I1b, R1b, E3b, J2, N2) у населении Европы. Обнаружена широтная
изменчивость, согласующаяся с общеевропейскими трендами этих гаплогрупп и
подтверждено сходство «среднерусского» генофонда с другими восточнославянскими народами и народами Поволжья и отличия Русского Севера
(A. II. 1).
Получены оценки отягощенности населения и разнообразия наследственной
патологии у восточных башкир в 3-х районах Республики. Проанализировано
разнообразие частой наследственной патологии и нозологических форм, показавших накопление по регионам в пяти этнических группах (шесть популяций с
русским населением, марийцы, чуваши, удмурты, адыгейцы) (A. I. 1) ( МГНЦ).
Биомедицинская химия
Разработан модуль классификации ксенобиотиков по MOA для острой токсичности Daphnia magna на основе информации из базы данных EPA с использованием алгоритма PASS. Программа адаптирована для использования в сети Интернет. Построен ряд 3D-QSAR + CoMSIA моделей лигандов эстрогенового рецептора на базе лигандов из различных химических классов. Показана возможность предсказания токсичности соединений, действующих на рецепторы эстрогена, с использованием методов молекулярного моделирования (А.I.2).
Построено 256 химерных конструкций цитохромов Р450, полученных путем
замены структурно-функциональных мотивов CYP51MT на соответствующие
мотивы CYP2B4; проведено их молекулярное моделирование и молекулярная
динамика, а также докинг лигандов CYP51MT и CYP2B4 в химерные структуры
(А.I.2).
8
На основе анализа пространственных структур доменов интегразы ВИЧ и
моделей их комплексов с ДНК выбраны два участка на каталитическом домене в
качестве мишени для поиска новых ингибиторов этого фермента. Проведен виртуальный скрининг молекулярной базы данных доступных образцов для обоих
потенциальных мест связывания. Построена 3D-QSAR + CoMSIA модель с использованием ингибиторов интегразы из класса стирилхинолинов (В.С.II. 2).
Разработана база данных по функциональному картированию вируса гепатита С, содержащая информацию о более чем 9000 аминокислотных последовательностях из различных изолятов и 230 антигенных детерминантах белков ВГС
(А.I.2).
Разработан и поддерживается Интернет-ресурс для прогнозирования спектра
биологической активности химических соединений (более 2500 видов активности) на основе структурной формулы вещества с точностью выше 90% (А.I.2).
Разработан оригинальный алгоритм распознавания функциональных классов
белков на основе оценок локального сходства аминокислотных последовательностей с точностью предсказания более 96%. (А.I.2) ( НИИ БМХ им.
В.Н.Ореховича).
Экспериментальная и прикладная физиология
Разработана оригинальная высокочувствительная методика иммуногистохимического определения белка с-fos на срезах головного мозга с использованием
нанокристаллических люминисцентных квантовых точек.
С помощью высокоточного иммуногистохимического мечения бромдезоксиуридином приоритетно установлена нейроанатомическая локализация вновь образованных клеток мозга (промежуточный медиальный мезопаллиум, задняя
амигдала), вовлекающихся в формирование долговременной памяти на модели
аверсивного вкусового обучения цыплят.
Получены новые приоритетные данные о характеристиках эпигенетических
сигналов, способных вызвать долговременные модификации в функциональных
системах поведения мышей в перинатальный период развития. Выявлена степень
чувствительности различных компонентов функциональных систем поведения
мышей к воздействию эпигенетических сигналов. Показан избирательный характер чувствительности процессов пластичности поведенческих функциональных
систем при смене эпигенетических сигналов в зависимости от генотипа животных.
Получены новые данные о том, что до закрытия гематоэнцефалического барьера мозг является важнейшим источником дофамина в крови. Результаты этих
исследований являются экспериментальным доказательством секреции классических нейротрансмиттеров из развивающегося мозга в общую систему циркуляции и их регуляторной роли в развитии организма в онтогенезе.
Экспериментально установлен феномен информационного воздействия микродоз ольфактивных веществ на гемостатические и гемодинамические реакции
человека (свертываемость крови, частоту сердечных сокращений, артериальное
давление) (А.II.2) ( НИИНФ им. П.К.Анохина).
9
Морфология человека
На модели растущего сердца крыс в нормальном онтогенезе в пренатальном
и раннем постнатальном периоде выявлено статистически значимое увеличение
продолжительности фаз митоза и увеличение количества патологических митозов, что свидетельствует о снижении пролиферативной активности кардиомиоцитов (А.I).
Установлено, что в пинеальном комплексе человека при шизофрении определяются признаки педоморфоза, при шизофрении эпифиз не подвергается возрастной инволюции (А.I).
Показано, что развитие трофобласта при внедрении как в эндометрий, так и в
стенку маточной трубы, не связано с ранним развитием зародыша (А.I) (
НИИМЧ).
По направлению:
«Молекулярная медицина. Медицинские клеточные технологии. Геномика, протеомика, постгеномные технологии, метаболомика»
Медицинская генетика
Сопоставлением данных по хромосомным болезням и врожденным порокам
развития из EUROCAT с закономерностями динамики этих показателей в России
и ряде стран СНГ установлено, что период колебания частоты наследственных
хромосомных синдромов и ВПР един для разных территорий и популяций. Имеется линейный рост анализируемых показателей с периодическим трендом в 4,5
года (A. I. 1).
Разработан метод трансфекции мезенхимальных мультипотентных стромальных клеток генно-инженерной конструкцией с генами ангиогенеза (VEGF,
ANG). Показана динамика экспрессии целевых генов после трансфекции (A. I. 1).
Выявлено 8 новых (не описанных в литературе) мутаций, являющихся причиной
развития различных моногенных заболеваний: в гене АТР7В при болезни Вильсона-Коновалова; в гене GDAP1 (мутации Pro153Leu и Arg257Stop) при аутосомно-рецессивной форме болезни Шарко-Мари-Тута (CMT4A); в гене RECQL2
(Met387Ile) при синдроме Вернера; в гене FRMD7 (Phe16Ser (с. 47Т>C),
Trp508Stop (c. 1542G>A), c.1492delT) при врождённом моторном горизонтальном Х-сцепленном нистагме (B. II. 1).
В рамках Национального проекта «Здоровье» при исследовании спектра мутаций в гене GALT у Российских больных галактоземией найдено четыре новых
мутации: Y286X, W316X, E352Q и L358P (B. II. 1).
Выявлено 22 мутации VHL при раке почки, ряд из них описан впервые. Генотип C/T полиморфизма Taq1 в гене VDR ассоциирован с повышенным риском
развития рака почки. Химерный ген TMPRSS2/ERG4 может быть использован как
диагностический маркер рака предстательной железы. В опухолях с повышенной
скоростью рецидивирования чаще происходит делеция локуса 9р-, а частота аномального метилирования гена RAR повышена в опухолях, не склонных к быстрому рецидивированию. Активирующие мутации гена FGFR3 достоверно чаще
представлены в опухолях со степенью дифференцировки G1-G2. Делеции хро10
мосомы 3 и метилирование RASSF1А могут быть важными факторами патогенеза
увеальных меланом. Анализ метилирования промоторного района гена р16 показал, что в кожных меланомах повреждение короткого плеча хромосомы 9 и гена
р16 происходит чаще, чем диспластическом невусе. Обнаружено 3 неописанных
ранее мутации в гене NF1 (нейрофиброматоз 1-го типа): 3525-3526 del AA, 3235
C>G и 1754-1757 del TAAC (B. II. 1) (МГНЦ).
Медицинская биотехнология
Выполнена генетико-селекционная работа по поддержанию 92 линий и
дублирующих сублиний инбредных и мутантных мышей. В опытах с применением изотрансплантации кожных лоскутов подтверждена гомозиготность по генам
тканевой совместимости мышей линий C5BL/6, C57BL/10, CBA. Выявлена гистонесовместимость мышей C57 BL/Ks и В10 – GFP. Продолжается перевод гена
зеленого белка на генотип линии В10. Проведена успешная редеривация методом
гистерэктомии мышей линий AKR, 101, B10 и бестимусных гибридов.
Продолжалось исследование эффекта мутантного гена Kit–Ssm в сперматогенезе и раннем эмбриогенезе, обуславливащем потерю плодовитости самцов линии В10.
Передано в филиалы и в другие заинтересованные НИУ 12 племенных ядер
инбредных животных.
Исследована чувствительность мышей линии СВА/Lac четырех поколений
инбридинга к кластогенному эффекту тиофосфомида, выполненная как фрагмент
мониторинга за колебаниями генетически детерминированных колебаний нормы
реакции организма.
Подтверждено, что яйцеклетки мышей способны препарировать повреждения хромосом, вызванные облучением в половых клетках самцов мышей.
Выполнен пилотный эксперимент – исследование влияния тетрафторида
ксенона на рост опухолей молочных желез у самок мышей стока Kv:SHK. Установлено, что тетрафторид ксенона является сильным окислителем и даже в малых дозах ускоряет рост опухолей молочной железы у колонии инбредных мышей Kv:SHK.
Изучены особенности поведения мышей нескольких линий и генотипов:
C3H/SnY, TPS/Y, WR/Y, WR-aa+/Kitw-y , WR-Awa, С57BL/10SnY и В10.CW. Обнаружены межлинейные различия в уровнях исследовательской активности (число вертикальных стоек и норковых реакций) и эмоциональной реактивности
(число дефекаций и уринаций). Наиболее высокое число вертикальных стоек было у мышей линий TPS/Y и WR/Y по сравнению с мышами других линий и мутациями. Число норковых реакций оказалось наиболее высоким у мышей линий
C3H/SnY и TPS, самым низким – у мышей линии С57BL/10SnY. Мутантные гены
Kitw-y (кодирующий экспрессивность рецепторов трансмембранной тирозинкиназы) и Туrc (ген альбинизма) не повлияли на показатели исследовательского поведения. У мышей, несущих аллель Аw, детерминирующий синтез феомеланина
и контролирующий распределение фео- и эумеланина по волосу, обнаружилась
пониженная исследовательская активность. Поскольку наиболее низкие уровни
испуга были у мутантных форм мышей B10.CW и WR-Awa, то предполагается,
что ген Туrc снижает эмоциональную реактивность мышей линии C57BL/10Sn, а
11
ген и Aw влияет и на эмоциональное, и на исследовательское поведение мышей
WR. Не исключается, что эти гены вызывают какие-то изменения в мозговом
«субстрате», фенотипически проявляющиеся у мышей изученных генотипов в
виде изменений видоспецифических поведенческих актов (А. I. 1)
Была проведена коррекция проявлений СД 2-го типа стволовыми клетками
костного мозга. Были изучены различные дозы и способы введения стволовых
клеток костного мозга.
Мышам вводили: 1) стволовые клетки костного мозга однократно внутривенно в количестве 1,5 млн. клеток и однократно внутрибрюшинно в количестве
4,5 млн. клеток; 2) гемопоэтические клетки костного мозга внутрибрюшинно четырехкратно в количестве 3-5 млн. клеток и в сочетании с трехкратным введением стромальных клеток костного мозга в количестве 1,5 млн. клеток; 3) гемопоэтические клетки трехкратно внутрибрюшинно в количестве 38-51 млн. клеток; 4)
гемопоэтические клетки однократно внутрибрюшинно в количестве до 100 млн.
клеток.
Было доказано, что при введении клеток костного мозга в разных дозах в
крови пролонгированно снижается содержание глюкозы и гликозилированного
гемоглобина. Отмечается отсутствие мацерации кожных покровов, снижение аппетита, частоты мочеиспускания и исчезновение полиурии. Выявлено полное отсутствие признаков жировой дистрофии печени при введении гематопоэтических
клеток костного мозга мышам с СД 2-го типа. Введенные гематопоэтические
клетки костного мозга активизируют работу адаптационных механизмов у мышей с СД 2-го типа и нормализуют жировой обмен, увеличив клиренс липидов
печени из организма. Изучение криосрезов из органов, исследованных на 66 сутки после внутривенного введения гемопоэтических клеток костного мозга показывает, что эти клетки не погибают, а сохраняют свою жизнедеятельность, мигрируя в разные органы, в том числе в поджелудочную железу и селезенку, стимулируя участие этих органов в регенерации.
По результатам исследования был получен регресс клинических проявлений сахарного диабета у мышей db/db. Установлено, что семикратно введенная
доза культивированных гемопоэтических и стромальных клеток костного мозга
способствует пролонгированному снижению содержания глюкозы и гликозилированного гемоглобина в течение всего эксперимента. На конец исследования
возраст реципиентов в экспериментальной группы составлял 256 дней, тогда как
в контрольной группе срок жизни составил 150-189 дней.
Оценка введенных клеток костного мозга показала, что на 120 сутки после
внутрибрюшинного введения клеток в организм они не погибают, а сохраняют
свою жизнедеятельность, мигрируя в разные органы, в том числе в поджелудочную железу и селезенку, стимулируя участие этих органов в ауторегенерации.
В группе мышей, которым вводили гемопоэтические клетки внутрибрюшинно наблюдались признаки снижения жировой дистрофии в гепатоцитах с
усилением белковосинтетической функции.
Последовательное многократное введение культивированных гемопоэтических и стромальных фракций аллогенных клеток костного мозга позволяет достигнуть клинической реабилитации животных за счет нормализации углеводного и липидного обмена на фоне нормализации регуляторных функций иммунной
12
системы и торможения признаков системной воспалительной реакции, ведущей к
снижению клинических признаков СД, что увеличивает продолжительность и качество жизни животных.
При введении гемопоэтических клеток костного мозга в количестве до 100
млн. были выявлены: гиперплазия островков поджелудочной железы, развитие
жировой дистрофии печени среднекапельного характера с единичными клетками
крупнокапельной жировой дистрофии, умеренная степень накопления гликогена,
значительно увеличивалось количество панкреатических островков.
Можно предположить, что с помощью клеточной технологии, в особенности клеток костного мозга, может быть достигнута не только медицинская и социальная реабилитация больных, могут быть отодвинуты сроки или предотвращено наступление инвалидности а также увеличена продолжительность жизни
больных с СД.
Был получен способ выделения и культивирования монослоя дуктальных
клеток ПЖ.
Изучение проблемы сахарного диабета на мышах линии С57BL/KsLeprdb/+
показало адекватность модели СД 2-го типа, так как она воспроизводит нарушения углеводного обмена и стадии дисфункции островков Лангенгарса в поджелудочной железе, липидного обмена и дисфункции иммунной системы. Полученные результаты позволяют признать генетическую модель моделью СД 2-го типа,
которую можно использовать в доклинических исследованиях для поиска и
оценки новых эффективных способов лечения этого заболевания (B. II. 1) (НЦ
БМТ).
Медицинская биохимия
Установлено, что коллаген-специфический интегрин альфа-2/бета-1 стимулирует апоптоз, индуцируемый нарушением связей клеток с внеклеточным матриксом; получены антитела к интегрину альфа-v/бета-3, которые блокируют инвазию опухолевых клеток in vitro. (А,II,2).
Обнаружено, что фибронектин-специфический интегрин альфа-5/бета-1 стимулирует инвазию опухолевых клеток благодаря усилению продукции коллагеназы MMP-2 (А.II.2).
Синтезированы фотоаптамеры к белкам gp120 вируса иммунодефицита человека и человеческому тромбину и оптимизированы протоколы их биотинилирования с 5’-конца и присоединения аминолинкера с 5’-конца для последующей
иммобилизации на поверхности биосенсоров. Проведено исследование аффинности гомо- и гетеродимеров аптамеров на модельной системе аптамеров к тромбину человека для изучения возможности молекулярного конструирования высокоаффинных реагентов для использования как «узнающих элементов» биосенсоров
(А.I.II.1).
Для выявления вклада ряда генов в предрасположенность к атопической
бронхиальной астме исследованы полиморфные генетические маркеры. Получены данные, свидетельствующие об ассоциации полиморфных маркеров C-33T гена IL4, M31T гена IL8RA, Asp299Gly гена TLR4, -318C/T гена CTLA4, C-1055T гена IL13, Glu27Gln гена ADRB2 и «нулевого аллеля» гена GSTT1 с атопической
бронхиальной астмой. Показано, что носительство различных генетических вариантов данных маркеров обусловливает степень риска развития бронхиальной
13
астмы, что может быть использовано в превентивной диагностике для оценки индивидуального риска развития атопической бронхиальной астмы (А.I.II.1).
Определен универсальный способ выполнения биосенсорных экспериментов
по скринингу in vitro потенциальных ингибиторов белок-белковых взаимодействий. На его основе разработана конкретная схема дифференциального биосенсорного скрининга потенциальных ингибиторов протеазы ВИЧ (В. II. 1).
Создан дифференциальный оптический чип для высокопроизводительного
скрининга потенциальных ингибиторов димеризации протеазы ВИЧ на базе биосенсора Biacore 3000. Выполнена проверка работоспособности тест-системы и
осуществлен экспериментальный скрининг потенциальных ингибиторов димеризации протеазы ВИЧ с помощью разработанной технологии. Выполнен биосенсорный скрининг 18 потенциальных ингибиторов протеазы ВИЧ-1. Найден 1 активный ингибитор.
Синтезированы фрагменты амилоида А с использованием модифицированной методики твердофазного пептидного синтеза. Разработан унифицированный
регламент множественного параллельного твердофазного пептидного синтеза на
полиэтиленовых иглах для пептидного сканирования (А.I.II.2).
Впервые установлена способность изатина и его производных, различающихся заместителями в 5 положении индольного кольца (5-ОН и 5-СН3-), ингибировать активацию растворимой гуанилатциклазы NO-донором, аллостерическим NO-независимым активатором (YC-1). Установлено синергичное усиление
NO-зависимой активации гуанилатциклазы противовирусным препаратом арабидолом (А.I.2).
Разработан комплексный протеомный подход для поиска биомаркеров метастатического колоректального рака в ткани печени. С помощью маркерных субстратов в микросомах печени человека выявлено 8 форм цитохромов Р450, наличие которых подтверждено масс-спектрометрическими методами. Отмечено резкое снижение (в 3 раза) функциональной активности цитохрома Р450 при патологии (А.I.2)
Методами протеомики проведен поиск биомаркеров рака легких и предстательной железы, а также нейродегенеративных заболеваний, в частности, болезни
Альцгеймера (А.I.1).
Создана экспериментальная система диагностики рака яичника на основе
протеомного профилирования, получены первичные культуры раковых клеток
для дальнейшего изучения (А.I.1).
Получены транскриптомные и протеомные профили печени мышей, получавших фенобарбитал и метилхолантрен, и контрольных животных. Выявлен ряд
особенностей ответа организма на данные препараты на молекулярном уровне.
Исследованы образцы печени от пациентов после химиотерапии (А.I.1).
Получены протеомные карты трансгенных животных (свиньи) и растений
(кукуруза, картофель) для выяснения возможных изменений вследствие трансгенеза на клеточном уровне (В. II.1).
Исследовано взаимодействие субъединиц протеазы и транскриптазы ВИЧ, а
также пептидов Альцгеймера, предсказаны потенциальные ингибиторы взаимодействия данных клинически значимых белков (А.I.1).
14
Проведен поиск новых ингибиторов димеризации обратной транскриптазы
ВИЧ методом виртуального скрининга. На основе оценки энергии связывания
отобраны 157 соединений для дальнейшего анализа и экспериментальной проверки (В. I. 1).
Показано, что аспарагиназа Erwinia carotovora ECAR-LANS обладает цитотоксичностью в отношении клеток линии острого Т-клеточного лимфобластного
лейкоза MOLT-4, лимфомы Беркита Raji, хронического миелоидного лейкоза человека K562, а также рака шейки матки HeLa и аденомы молочной железы MCF7. Впервые показано, что цитотоксичность аспарагиназ Erw.chrysanthemi и E.coli
зависит от глутаминазной специфичности этих ферментов (А.С.I.II.2).
Установлено, что аспарагиназа Helicobacter pylori HpA обладает выраженной
цитотоксической активностью. Доказана высокая цитотоксическая активность
рекомбинантной HpA в отношении клеток лейкозов человека, что свидетельствует о перспективности создания противолейкозного препарата на основе аспарагиназы Helicobacter pylori (А.С.I.II.2).
Исследована цитотоксическая противоопухолевая активность рекомбинантной аспарагиназы Yersinia sp. в опытах in vitro на культивируемых лейкозных Тлимфобластоидных клетках Jurkat и MOLT-4. Показано, что клетки MOLT-4
примерно в 2 раза более чувствительны к действию аспарагиназы Yersinia sp., по
сравнению с клетками Jurkat, что предполагает возможность использования генно-инженерной аспарагиназы Yersinia sp. как основы для создания противоопухолевого препарата (А.С.I.II.2).
Выделены два кристаллических препарата L-аспарагиназы. Построена и проанализирована модель пространственной структуры L-аспарагиназы Erwinia
carotovora по гомологии с известной структурой аспарагиназы Erw. chrysanthemi
(ErA) с сукцинатом в активном центре (PDB 1HG0era). Предсказаны мишени для
направленного мутагенеза с целью увеличения аспарагиназной активности и
снижения глутаминазной специфичности (А.С.I.II.2).
Обнаружен новый тип регуляции аминоксидаз - путем ограничения анаэробного клеточного дыхания. Показано, что нагрузка организма дофамином, изменению количества которого приписывают ключевую роль в патогенезе болезни
Паркинсона, приводит к выраженному изменению каталитических характеристик
митохондриальной МАО и SSAO (А.I.II.2).
Создан криобанк ткани и крови от пациентов со злокачественными опухолями (В. II.1).
С помощью оптического биосенсора получены кинетические данные о процессе димеризации протеазы ВИЧ-1 в реальном времени, определены константы
скоростей ассоциации и диссоциации субъединиц. Получен набор кинетических
кривых димеризации протеазы ВИЧ-1 при разной температуре, из которых предполагается рассчитать термодинамические данные (энтропия и энтальпия) процесса димеризации (А.I.2).
Для оценки фармакологического потенциала ряда новых синтезированных
оксигенированных производных стигмастана и эргостана проведено их структурное исследование и первичное тестирование биологической активности (А.I.1)
(НИИ БМХ).
15
Медицинская приматология
Из пунктатов костного мозга взрослых клинически здоровых обезьян
(макаки резус и павианы гамадрилы) получены линии мезенхимальных
стволовых клеток (МСК). Из 5 доноров костного мозга было получено 3
культуры МСК, которые прошли более 20 пассажей субкультивирования. Для
перевода МСК в дифференцировку в направлении кардиомиобластов
использовали метод воздействия деметилирующим агентом 5-азацитидином. В
результате такого воздействия
было получено еще 2 культуры
кардиомиобластов. В общей сложности получено 5 культур МСК обезьян,
наработанных в препаративных количествах и сохраняющихся
в
криоконсервированном
состоянии
в
банке
МСК
Института.
Дифференцированные мезенхимальные стволовые клетки будут использованы
для лечения обезьян с индуцированными кардиодистрофией или
миокардиопатией (A. I. 1) (НИИ МП).
По направлению:
«Интегративные основы деятельности головного мозга в норме и патологии»
Экспериментальная и прикладная физиология
Получены новые приоритетные данные о структурно-функциональной сопряженности процессов нейроглиогенеза и нейроапоптоза в зрелом мозге. Выявлены корреляции между процессами пролиферации, дифференцировки и программируемой гибели клеток в головном мозге зрелых животных.
Охарактеризованы эффекты экспериментального ингибирования синтеза
белка на процессы консолидации долговременной ассоциативной памяти при результативном обучении виноградных улиток.
В развитие концепции П.К.Анохина об интегративной деятельности нейронов показано, что в процессы хранения, воспроизведения и реактивации ассоциативного аверсивного навыка на пищу у улиток вовлечены механизмы синаптической пластичности командных нейронов оборонительного поведения.
Получены экспериментальные результаты свидетельствующие о различном
характере модуляции активности ангиотензинов ( ангиотензины 11,111,1У)
функционально различными белками ( транспортный белок – сывороточный альбумин, нейроспецифический белок S-100b) при системной организации водносолевого поведения и обеспечении гемодинамических показателей.
Разработаны новые программно-аппаратные средства для изучения нейрофизиологических механизмов обучения и памяти в условиях модуляции и/или выбора пространственно-временных характеристик пусковых, обстановочных и
санкционирующих сигналов при целенаправленном поведении животных и человека.
Получены приоритетные новые данные об оптимизации процессов обучения,
достижении высокой результативности и снижении отрицательного эмоционального напряжения в условиях выбора испытуемым параметров обстановочной
афферентации при выполнении зрительно-моторного теста «Стрелок».
16
Выявлена взаимосвязь индивидуальных различий длительности узловой стадии функциональной системы поведенческого акта – стадии принятия решения с характеристиками электроэнцефалограммы.
Выделены и экспериментально обоснованы параметры электрической активности головного мозга человека, характеризующие разные стереотипы поведения
при выполнении задачи на предвидение будущих результатов, а также возможности запоминания и сохранения в памяти информации о достижении результатов
(A.I.1) (НИИНФ им. П.К.Анохина).
Общая патология и патофизиология
Получены новые данные о ведущей роли Са насоса плазматической мембраны и унипортера митохондрий в защите нейрона от токсического действия глутамата в первую фазу его действия (A. II.1).
В опытах на переживающих срезах гиппокампа крыс получены новые данные, свидетельствующие о том, что увеличение длительности эпилептиформных
разрядов (ЭПИ) в процессе ритмической стимуляции (1 Гц) афферентных волокон в безмагниевой среде является результатом прогрессирующего ослабления
ГАМК-эргического торможения (A. II.1) (НИИОПП).
Медицинская приматология
Проведенные на яванских макаках испытания вакцины «ОрниФлю» против
гриппа А H5N1 показали высокую иммуногенность и протективную эффективность вакцины при ее полной ареактогенности (A. C. I. 1) (НИИМП).
По направлению:
«Изучение механизмов психо-эмоционального стресса и устойчивости к
нему. Выяснение механизмов алкогольного влечения и наркомании; разработка рекомендаций по профилактике и реабилитации»
Экспериментальная и прикладная физиология
Получены новые экспериментальные данные о нейромедиаторных и иммунных механизмах участия поясной коры в регуляции ноцицептивных реакций. В
условиях системного введения блокаторов серотониновых и опиатных рецепторов, а также стимуляторов иммунитета показано, что гипоалгетическое действие
разрушения участка поясного пучка у крыс реализуется опиатными, серотонинэргическими и иммунозависимыми механизмами.
В развитие концепции об индивидуальной устойчивости к однотипным
стрессорным нагрузкам приоритетно установлена возможность коррекции индивидуальной чувствительности к эмоциональному стрессу иммунизацией к
нейромедиатору дофамину.
Получены приоритетные доказательства повышения устойчивости к эмоциональному стрессу у преимущественно активных в открытом поле крыс в условиях внутрижелудочкового введения интерлейкина 1.
Установлено, что изменения спонтанной импульсной активности нейронов
медиальных отделов поясной коры при микроионофоретическом подведении в
перинейронное пространство норадреналина на фоне нарастающей силы элек17
трической стимуляции вентромедиального гипоталамуса наиболее выражены у
прогностически предрасположенных к стрессорным воздействиям животных.
Показано, что прогностически предрасположенные к эмоциональному стрессу крысы отличались от устойчивых к стрессу животных отсутствием в диализате коры головного
мозга
адреналина,
дофамина
и
наличием 5оксииндолуксусной кислоты (5-ОИУК).
После стрессорной нагрузки наблюдалась различная динамика биогенных
аминов в коре головного мозга у устойчивых и предрасположенных к стрессу
животных. У стресс-предрасположенных крыс отмечалось увеличение (по
сравнению с контролем) содержание диоксифенилгликоля (ДОФГ), появление
адреналина и ДОФУК (которые в контроле в этой группе отсутствовали), а также
снижение уровня норадреналина и дофамина . У стресс-резистентных животных
после стрессорной нагрузки отмечалось снижение уровня норадреналина и LДОФА, отсутствие адреналина, дофамина и ДОФУК и увеличения уровня 5ОИУК (который в контроле в этой группе отсутствовал).
На основе полипараметрического анализа вегетативных функций выявлены
индивидуальные особенности вегетотропных эффектов препарата «Семакс» у
добровольцев в условиях психоэмоционального напряжения.
Продемонстрировано, что моделируемая острая гипоксия в курсе интервальной гипоксической тренировки у добровольцев усиливает кожную микроциркуляцию, что особенно выражено у чувствительных к гипоксии испытуемых.
Получены новые факты о вовлечении белково-пептидных комплексов ангиотензина 111 в механизмы формирования алкогольной зависимости. Показано, что
иммунизация крыс БПК А111 в процессе алкоголизации вызывает увеличение
потребления этанола, что сопровождается сопряженными фазными изменениями
показателей образования свободнорадикальных соединений антиоксидантной
защиты, гуморального и клеточного иммунитета, а также сдвигами динамики
титров специфических антител к ангиотензину 111 у иммунизированных животных и аутоантител к ангиотензину 111 (A.II.1) (НИИНФ им. П.К.Анохина).
Медицинская приматология
При изучении нейроэндокринных особенностей психоэмоционального
стресса в различные возрастные периоды было установлено, что у молодых животных ответная реакция коры коры надпочечников на острое психоэмоциональное стрессорное воздействие зависит от времени суток и существенно выше в послеполуденное и вечернее время по сравнению с утренними часами. В основе
существования циркадианных ритмов в стресс-реактивности коры надпочечников лежат циркадианные изменения в реактивности аденогипофиза к кортиколиберину (выше в послеполуденное и вечернее время по сравнению с утренними
часами).
При старении сглаживаются циркадианные ритмы в стресс-реактивности коры надпочечников и понижается ответная реакция коры надпочечников на острое
стрессорное воздействие в послеполуденное и вечернее время. В основе возрастных нарушений стресс-реактивности коры надпочечников лежат возрастные
нарушения в реакции аденогипофиза на вазопрессин, по-видимому, контролируемые пинеальной железой. Для коррекции возрастных изменений в стресс18
реактивности гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы (ГГАС) перспективно применение препарата эпиталона (Институт биорегуляции и геронтологии
СЗО РАМН), восстанавливающего снижающуюся с возрастом пинеальную секрецию мелатонина. В условиях острого психоэмоционального стресса регистрируется повышение активности эритроцитарной глутатионредуктазы (ГР, одного
из ведущих ферментов клеточной антиоксидантной защиты), которое у молодых
животных носит зависимый от времени суток характер – выше в послеполуденное и вечернее время по сравнению с утренними часами; при старении циркадианный ритм в стресс-реактивности ГР сглаживается, а также повышается интенсивность перекисного окисления липидов. Выявлена тесная корреляция между циркадианными и возрастными изменениями в стресс-реактивности эритроцитарной ГР и уровня кортикостероидов в плазме крови (A. I. 1) (НИИМП).
Морфология человека
В эксперименте у крыс изучено содержание моноаминов в микродиализате,
полученном из передней поясной коры мозга крыс при принудительном введении
морфина и его добровольном самовведении. Установлено, что высвобождение
моноаминов из нервных окончаний в передней поясной коре происходит только в
случае добровольного самовведения морфина (А.I) (НИИМЧ).
По направлению:
«Механизмы развития патологических процессов. Дизрегуляционная патология. Создание экспериментальных моделей и разработка эффективных методов патогенетической диагностики и терапии»
Общая патология и патофизиология
Выявлено, что триггерным механизмом развития резистентности сосудов к
вазоконстрикторам может быть снижение функциональной активности цитоплазматических глюкокортикоидных рецепторов (A. II.1).
Разработана методология обнаружения митохондриальных мутаций в тканях человека. Обнаружены соматические митохондриальные мутации генов,
сцепленные с атеросклерозом (A. II.1).
Созданы и охарактеризованы новые медиаторы переноса генов в эукариотические клетки на основе дикатионных липидов ДЕГА – гидрофобных производных глутаминовой кислоты (4 соединения) (A. I.2).
Методами проточной цитометрии, флуоресцентной микроскопии на культурах клеток аденокарциномы молочной железы человека MCF-7 и почки эмбриона человека 293 показана сравнительно высокая эффективность ряда
впервые синтезированных катионных бисамфифилов ДЭГА, относящихся к
классу Gemini катионных ПАВ (A. I.1).
Установлено, что такие компоненты крови как лейкоциты и липопротеиды
образуют кластеры в субэндотелиальной интиме аорты человека. С помощью
математической модели доказано, что эти кластеры являются неслучайным
распределением клеток и липопротеидов (B. I.1).
19
Выявлена возможность альтернативной защиты работы дыхательной цепи в
условиях гипоксии с помощью полифенольных соединений растительного
происхождения и расшифрован биоэнергетический механизм их действия (B.
II.1).
Установлена четкая корреляция между способностью митохондрий в ранний период после прекондиционирования максимально активировать сукцинатоксидазный путь окисления (МФК II) в ткани мозга и скоростью и интенсивностью формирования на организменном уровне срочных механизмов резистентности к гипоксии (A. II.1).
Изучение ультраструктуры нервно-мышечных синапсов, мышечных волокон и других структурных элементов скелетных мышц больных миастенией,
сочетающейся с тимомой обнаружило отличия от классической миастении (A.
I.1).
Установлено, что стадия компенсации ХЛС сочетается с активацией синтеза HSP70 в лейкоцитах крови и умеренным ростом уровня NO в плазме крови.
ХЛС у больных ХОБЛ сочетается с гиперпродукцией NO, его токсическим
действием (активацией апоптоза клеток сосудов, угнетением синтеза HSP70) и
прогрессированием заболевания (A. II.1).
Показана роль стресс-белков HSP70, как эндогенной цитопротекторной системы, в механизме патогенеза артериальной гипертонии. Содержание HSP70
в лейкоцитах крови является маркером тяжести заболевания и эффективности
лечения (B. I.1).
Адаптация к гипоксии-гипероксии обладает более выраженным защитным
действием при повреждениях сердца и скелетных мышц, вызванных истощающей физической нагрузкой, чем комбинация гипоксии с нормоксией, а
именно, ограничивает активацию синтеза защитного белка hsp70 и фактора
транскрипции HIF-3α. (A. II.1).
Экспериментально доказано, что периодическое и апнейстическое типы патологического дыхания являются следствием усиленной активации ГАМКврецепторов (A. II.1).
Показана принципиальная возможность моделирования эмоциональноповеденческих расстройств типа тревожно-депрессивных состояний путем
модуляции в раннем постнатальном периоде активности пролинспецифической дипептидилпептидазы IV у крыс с помощью системного ведения животным оригинального ингибитора данной протеазы (A. I.1).
На модели острого стресс-индуцированного депрессивного состояния у
крыс в тесте принудительного плавания по Порсолту (модель реактивной депрессии) показано наличие антидепрессантной активности у неконкурентного
ингибитора пролилэндопептидазы ZP-117 при его внутрибрюшинном введении (A. I.1).
При развитии сочетанных состояний депрессии и боли формируется новая
патологическая интеграция, деятельность которой модифицирует течение как
депрессивного, так и болевого синдромов (A. I.1).
В крови больных болезнью Паркинсона методом твердофазного иммуноферментного анализа выявлены поликлональные антитела к различным агре20
гатам α-синуклеина, что может свидетельствовать о нарушении сборки этого
белка при паркинсонизме (А. II.1).
Установлено, что интраназальное введение антител к глутамату подавляет
проявления экспериментального паркинсонического синдрома (A. II.1) .
Обнаружена иммунобиологическая специфичность антител к ГАМК и глутамату на моделях эпилепсии и патологической боли: антитела к глутамату
тормозили процесс, а к ГАМК усиливали проявления его (A. II.1).
Установлено, что выраженность боли у животных с моделью центрального
болевого синдрома во многом определяется активностью периферических
ноцицепторов (A. I.1).
Каннабиноиды эффективно подавляют как вызванные, так и спонтанные
приступы боли. Обезболивающее действие каннабиноидов обусловлено прямым подавлением активности ноцицептивных нейронов в дорсальных рогах
спинного мозга (A. II.1).
Показаны значительные нарушения пространственной памяти у крыс с двусторонним ишемическим повреждением префронтальных отделов коры головного мозга в тесте Морриса (A. I.1)
Показана взаимосвязь между экологическими факторами, повреждениями
генетического аппарата клетки и метаболическими сдвигами у детей со сколиозом и кифозом (B. I.1).
Разработанный программно-аппаратный комплекс оценки состояния здоровья населения позволяет проводить исследования основных жизнеобеспечивающих систем организма в экспрессном режиме, архивировать и обрабатывать данные и осуществлять экспертную оценку полученных параметров (B.
II.1) (НИИОПП).
Медицинская генетика
При изучении мутаций в ядерных генах, приводящих к митохондриальным
заболеваниям разработаны протоколы диагностики при недостаточности среднецепочечной ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот, недостаточности очень
длинноцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот и недостаточности
длинноцепочечной 3-ОН-ацил КоА дегидрогеназы, при недостаточности орнитинтранскарбамилазы (B. II 1).
Подобраны высокополиморфные микросателлитные маркеры, расположенные в 7р при разработке молекулярной диагностики синдрома Сильвера-Рассела
(B. II. 1).
Разработана панель микросателлитных маркеров для определения делеций
1p/19q в диагностике олигодендроглиом (B. II. 1) (МГНЦ).
Медицинская биотехнология
Были оптимизированы лабораторные методики и начата экспериментальная работа в условиях НЦБМТ РАМН.
Были выявлены различия в структуре генома у мышей линий BALB/c,
DBA/2, CBA, C57BL/6 и C57BL/10-GFP из коллекционного фонда лабораторных
мышей НЦБМТ РАМН при помощи ISSR и RAPD маркеров. Выявленные разли21
чия могут быть положены в основу создания ДНК маркеров и «ДНК паспортов»
этих линий и в дальнейшем использоваться в селекционном процессе.
Была начата работа по изучению полиморфизма генов NAT у мини-свиней
и мышей различных инбредных линий. При помощи праймеров, распознающих
консервативные участки в генах NAT, были амплифицированы, и впоследствии
клонированы фрагменты геномной ДНК мышей линий DBA2 и BALB/c и минисвиней светлогорской популяции. Сравнение нуклеотидных последовательностей
этих фрагментов с уже известными последовательностями генов NAT1 и NAT2
показало, что, полученные фрагменты принадлежат генам семейства NAT у исследованных животных. При этом, в случае мини-свиней полученный ген оказался геном NAT1, а в случае мышей геном NAT2. Полученные результаты являются отправной точкой для изучения полиморфизма генов NAT у более широкого круга животных и поиска аллелей этих генов, связанных с изменениями в
скорости метаболизма лекарственных средств (А. II. 1).
Собраны материалы для дальнейшего дизайна праймеров. Сделаны попытки
диагностирования некоторых вирусных заболеваний инбредных линий мышей,
проведен сравнительный анализ методов диагностики с помощью ПЦР и традиционными серологическими способами (А. II. 1) (НЦ БМТ).
Общая реаниматология
Исследования в плазме крови больных содержания общего холестерина,
триглицеридов и холестерина липопротеидов высокой, низкой и очень низкой
плотности до и после проведения хирургической реваскуляризации миокарда показали, что у всех обследованных больных концентрация общего холестерина и
суммарная концентрация холестерина проатерогенных липопротеидов изначально выше показателей, принимаемых в настоящее время за стандартные. У больных с развивающимися после операции осложнениями в дооперационном периоде содержание триглицеридов и холестерина липопротеидов очень низкой плотности превышала физиологические значения в 1,3 раза по сравнению с больными, у которых отмечалось благоприятное течение послеоперационного периода.
К моменту выписки из стационара суммарное содержание проатерогенных частиц снижалась. При хронической ишемической болезни сердца это снижение
было не достоверным. В случае развития послеоперационных осложнений к моменту выписки из стационара проатерогенный профиль липопротеидов крови
возрастал, это позволяет использовать показатели содержания триглицеридов и
холестерина липопротеидов очень низкой плотности как факторы прогноза послеоперационного течения заболевания в раннем восстановительном периоде.
Целесообразно проведение лечения дислипопротеидемии до и после хирургической реваскуляризации миокарда у больных с хронической ишемической болезнью сердца.
Раннее применение экстракорпоральной детоксикации (гемодиализ, гемодиафильтрация, продленная гемофильтрация, альбуминовый диализ – «искусственная печень») в зависимости от степени выраженности токсемии, состояния гемодинамики, стабильности гемостаза у больных при острой почечной недостаточности устраняет гистотоксическую гипоксию и предупреждает развитие полиорганной недостаточности. Обосновано и внедрено в практику раннее применение
22
усовершенствованной медикаментозной и заместительной почечной терапии.
Выявлено положительное влияние высокообъемной гемофильтрации на гемодинамику при септическом шоке, как средства позволяющего восстановить функцию почек, и позитивное влияние на восстановление соответствия доставки и потребления кислорода. Определены наилучшие параметры проведения гемодиализа с использованием различных вариантов вено-венозного сосудистого доступа.
Показано, что при острой печеночно-почечной недостаточности в настоящее
время единственным жизнеспасающим методом является альбуминовый диализ,
проведение которого позволяет немедленно восстановить функцию почек. Предложен критерий оценки перспективности проводимого лечения.
С учетом основных путей и факторов, способствующих раннему развитию
нозокомиальных пневмоний у больных отделений реанимации и интенсивной терапии хирургического профиля, предложены профилактические мероприятия,
комплексное применение которых влияет на частоту развития нозокомиальных
пневмоний. Данные мероприятия являются системой высокой степени очистки
воздуха и основаны на применении высокотехнологичных материалов: одноразовых защитных фиксирующих повязок для катетеров, катетеры с антиадгезивным
покрытием, санационные катетеры с вакуум-контролем, бактериальные дыхательные гидрофобные фильтры-тепловлагообменники, использование трахеостомических канюль с дренированием надманжеточного пространства, применение
закрытых аспирационных систем с встроенным вирусно-бактериальным фильтром. Применение данных технологий позволило более чем в 2 раза снизить частоту гнойных трахеобронхитов и вентиляторассоциированных пневмоний в
группах больных высокого риска развития нозокомиальных инфекций. Таким образом, перекрытие трансмиссивного пути распространения инфекции является
действенной мерой в профилактике госпитальных инфекций респираторного
тракта.
Обоснован и разработан дифференцированный подход к выбору метода общей анестезии в зависимости от формы ишемической болезни сердца, характера
поражения коронарного русла, контрактильной функции левого желудочка сердца, вида хирургической коррекции коронарного кровотока. Разработаны показания и противопоказания для различных методов общей анестезии при хирургическом лечении коронарной болезни сердца. Выявлены преимущества паравертебральной блокады как аналгетического и десимпатического компонента общей
анестезии при хирургической реваскуляризации миокарда. Установлено, что
внутривенное введение перфторана перед операцией нормализует транспорт кислорода на этапах оперативного лечения, что позволяет рекомендовать использовать препарат при операциях с искусственным кровообращением.
Показано, что эндовазальное лазерное облучение крови больных нестабильной стенокардией, проводимое перед операцией, нормализует агрегатное состояние крови и способствует уменьшению частоты возникновения острых нарушений коронарного кровообращения в периоперационном периоде. Использование
серотонина адипината в предперфузионном периоде операции предотвращает
критическое снижение производительности сердца у больных с исходно низкой
сократительной способностью миокарда. Таким образом, повышение эффективности хирургического лечения больных различными формами ишемической бо23
лезни сердца способствует оптимизации методов анестезиологической защиты и
интенсивного лечения нарушений гомеостаза в периоперационном периоде
(B.II.1) (НИИ ОР).
Медицинская приматология
При изучении показателей состояния естественной резистентности и
клеточного иммунитета на модели вирусных и бактериальных инфекций обезьян
впервые показана способность клеток крови обезьян (макаков резус) к синтезу
различных цитокинов. Среди здоровых обезьян у 80-100% особей отмечено
наличие мРНК ИФН-альфа, ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-18, у 60% - выявлены мРНК ИЛ-1β
и ФНО-α, а у 20-40% обезьян показано наличие мРНК ИФН-γ, ИЛ-4, ИЛ-8, ИЛ-10
и ИЛ-12. Сравнительный анализ иммунного статуса человека и обезьяны
свидетельствуют о том, что иммунная система у обезьян отличается от таковой у
человека не по количественному содержанию иммунокомпетентных клеток и
даже не по их способности к продукции ИФН-альфа и ИФН-гамма, а по
способности к синтезу различных цитокинов.
При изучении паразитарной инвазии в структуре острых кишечных
заболеваний обезьян было показано, что гельминтные и паразитарные инвазии,
вызывающие клинические и субклинически протекающие заболевания ЖКТ
представлены 3 видами нематод и 2 видами простейших с фекально-оральным
механизмом передачи и протекающих по прямому циклу. Изучены взаимосвязи и
взаимовлияние гельминтов, патогенных простейших и условно-патогенных
энтеробактерий на характер течения и исход заболевания. Установлено, что
кишечные
микст-инфекции
могут
быть
представлены
протозойнобактериальными
гельминто-бактериальными,
гельминто-протозойнобактериальными
сочетаниями,
отягчающими
течение
заболевания,
способствующие хронизации и развитию дисбиотических состояний разной
степени. Большое количество случаев полиинвазий и микст-инфекций в
различных вариантах свидетельствуют об отсутствии
между патогенами
антогонистических отношений (В. II. 1) (НИИ МП).
Морфология человека
В эксперименте установлено, что информационная нагрузка активирует гуморальные иммунные реакции. В зависимости от способности к обучению животные отличаются между собой по выраженности активации гуморального иммунитета; у обучаемых животных активация более выраженная (А.I).
При исследовании митотического режима клеточных линий опухолей
нервной системы, инокулированных вирусами клещевого энцефалита и возбудителем скрепи, выявлена способность этих инфекционных агентов подавлять пролиферативную активность трансформированных нейронов и усиливать размножение глиальных опухолевых клеток (А.I).
На основании изучения изменений клеточного состава трахеобронхиального смыва и уровня в нем провоспалительных цитокинов установлено, что в легких у детей первого года жизни, оперированных по поводу врожденных пороков
24
сердца, развивается воспалительная реакция, выраженность которой определяет
риск возникновения бронхопневмонии (В.I) (НИИМЧ).
По направлению:
«Фармакологическая коррекция процессов жизнедеятельной. Разработка
новых оригинальных лекарственных средств»
Фармакология
Изучено нейропротективное действие в ряду низкомолекулярных аналогов
факторов роста нервов NGF (ГК-4 и ГК-5) на моделях оксидативного стресса и
болезни Паркинсона с использованием культуры клеток линий РС12 и НТ-22.
Показано, что пептид ГК-4 обладает протективным эффектом в конечной концентрации 10-7 М. Пептид ГК-5 оказывает защитное действие в одной конечной
концентрации – 10-6 М.
Показано, что пептиды ГК-4 и ГК-5 являются так же, как и ГК-2, ГК-3 и
NGF, лигандами тирозинкиназного рецептора (А.С.II.1).
Изучена стереоспецифичность L-L и L-D-изомеров N′-концевого фрагмента
AVP (4-5) нейропептида памяти на моделях оксидативного стресса и болезни
Паркинсона с использованием культуры клеток линий НТ-22 и РС12. Установлено, что L-L-изомер в конечных концентрациях 10-5М - 10-7М обладает достоверным нейропротективным действием. L-D-изомер эффективно защищает
нейроны от оксидативного стресса при профилактическом внесении во всех исследуемых концентрациях 10-5М - 10-8М, а также сразу после оксидативного
стресса.
На модели болезни Паркинсона на клетках феохромоцитомы коры надпочечников крысы линии РС12 выявлено, что L-L-изомер AVP(4-5) в конечных
концентрациях 10-5М–10-8М достоверно защищал клетки линии РС12 при внесении за 24 часа до внесения МРТР (А.С.II.1).
При исследовании механизма действия разработанного принципиально нового дипептидного нейролептика дилепта, обладающего сочетанием в спектре
психотропной активности антипсихотического и ноотропного эффекта, получены
данные об участии холинергических механизмов в реализации положительного
мнемотропного действия (А.С.II.1).
Разработаны аналитические методы количественного определения дилепта
с применением ВЭЖХ с электрохимическим и УФ детекторами. Разработана методика определения дилепта и его предполагаемых метаболитов: N-капроил-Lпролил-L-тирозина, N-капроил-L-пролина и метилового эфира тирозина в плазме
крови крыс методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии (ГХ – МС).
Получены предварительные данные о том, что основным метаболитом дилепта
является N-капроил-L-пролил-L-тирозин.
Получены данные о существенных межлинейных различиях по содержанию тормозных и возбуждающих нейротрансмиттерных аминокислот мозга животных с разным фенотипом эмоционально-стрессовой реакции, имеющие важное значение для реализации действия психотропных препаратов (A.С.II.1).
25
Получены доказательства целесообразности применения нового ноотропного препарата ноопепт в комплексной терапии нейродегенеративных заболеваний с ранним нарушением пространственной памяти, механизмом которого, является блокада мускариновых рецепторов.
Учитывая установленную в эксперименте на инбредных мышах
линии Balb/c и C57Bl/6 способность соединения ГБ-115 оказывать
селективное анксиолитическое действие в тесте "открытое поле", преимущественно направленное на животных с пассивным фенотипом эмоциональнострессовой реакции, которое купировалось предварительным введением агониста
ССК2 рецепторов тетрапептидом холецистокинина ССК4, была поставлена задача установления возможного взаимодействия ГБ-115 с центральными холецистокининовыми рецепторами. В рамках исследования механизмов действия ретропептидного аналога ССК4, дипептида ГБ-115 установлено, что селективный антагонист ССК2 рецептора L-365.260 конкурентно вытесняет 3Н-ССК8 из мест
связывания с показателем IC50=1,3*10-8 М. В тоже время соединение ГБ-115 в
аналогичных условиях характеризуется отсутствием конкуренции с 3Н-ССК8 за
места связывания в диапазоне концентраций 10-12-10-4 М (A.С.II.1).
С использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии
(ВЭЖХ) установлено, что независимо от способа введения ГБ-115 быстро поступает в системный кровоток и определяется в плазме крови крыс в течение 30 минут после введения.
В развитие исследований индивидуальной вариабельности действия психотропных препаратов и разработки способов прогноза их эффективности установлено, что субъективная оценка пациентами различных аспектов действия селективного анксиолитика афобазола коррелирует с выраженностью его отдельных эффектов и
является прогностически значимой для предикции его терапевтической эффективности.
Показаны принципиальные возможности эффективного применения афобазола
при тревожно-астенических состояниях, являющихся клинической моделью проявлений дезадаптации, развивающихся в экстремальных ситуациях (A.С.II.1).
В развитие исследований нейромедиаторных механизмов регуляции тонуса
мозговых сосудов, как основы для создания новых эффективных цереброваскулярных, нейропротекторных и противомигреневых лекарственных средств изучено влияния производных ГАМК на кровоснабжение мозга интактных крыс и в
условиях моделирования ишемического и геморрагического инсультов. Установлено, что конъюгат ГАМК с докозагексаеноилдофамином (OXL 1212) увеличивает локальный мозговой кровоток у крыс в условиях ишемического повреждения в среднем на 30±4,5%.
Показано, что композиция, содержащая пирролидон и пироглутаминовую
кислоту, как и нимодипин в условиях модели геморрагического инсульта существенно усиливает кровоснабжение мозга (A.C.II.1).
Получены данные о том, что селективный анксиолитик афобазол проявляет
антифибрилляторную и антиаритмическую активность и предотвращает проявления сердечной недостаточности, вызываемые ишемией (A.C.II. 1) (НИИФ им.
В.В.Закусова).
26
Медицинская биотехнология
Выявление носительства аллельного варианта CYP2C9*3 с чувствительностью 44% и специфичностью 89% прогнозирует развитие кровотечений при применении варфарина при его назначении в начальной дозе 5 мг/сутки, прогностическая ценность положительного (PPV) результата составила- 50%, прогностическая ценность отрицательного (NPV)- 87%, OR (95% IDOR)= 6,6 (1,9-23,2).
Полученные результаты необходимы для индивидуализаированного подхода
к выбору начальной дозы варфарина в зависимости от генотипа по CYP2C9. Исходя из доказанного нами наличия ассоциаций между носительством аллельных
вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 и развитием эпизодов чрезмерной гипокоагуляции (увеличением МНО более 3) и кровотечений при применении варфарина в
стандартной начальной его дозе 5 мг/сутки, а также средних подобранных доз
варфарина у больных с различными генотипами по CYP2C9, нами разработан алгоритм выбора начальной дозы варфарина в зависимости от генотипа по CYP2C9.
Из-за малочисленности групп пациентов с генотипами CYP2C9*2/*2 (1 человек),
CYP2C9*2/*3 (2 человека) и CYP2C9*3/*3 (2 человека) невозможно дать конкретную рекомендацию по выбору начальной дозы варфарина, однако предположительно, она должна быть менее 2,5 мг/сутки.
Установлено, что у пациентов с постоянной формой фибрилляции предсердий, по сравнению со здоровыми лицами, нет достоверных различий в частотах
аллелей CYP2C9*2, CYP2C9*3 и генотипов CYP2C9*1/*1, CYP2C9*1/*2,
CYP2C9*1/*3, CYP2C9*2/*3, CYP2C9*2/*2 и CYP2C9*3/*3, а это значит, что нет
ассоциаций между носительством аллельных вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3
и наличием фибрилляции предсердий. Следовательно, данные о частотах аллелей
и генотипов по аллельным вариантам CYP2C9*2 и CYP2C9*3, полученные на
здоровых лицах можно переносить на пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, и, в частности с постоянной формой фибрилляции, которым чаще
всего и назначаются непрямые антикоагулянты для профилактики тромбоэмболических осложнений (В.II. 2) (НЦ БМТ).
Медицинская биохимия
Впервые получены модифицированные монометиловым эфиром полиэтиленгликоля 5000 препараты рекомбинантной аспарагиназы Erwinia carotovora.
установлено, что пегилированная аспарагиназа обладает значительно более высокой стабильностью к протеолизу и воздействию температуры и меньшей иммуногенностью, по сравнению с нативным ферментом. Пегилированная форма
рекомбинантной аспарагиназы Erwinia carotovora перспективна для создания на
ее основе противолейкозного лекарственного средства. (А.С.I.II.2).
Разработаны лабораторные методы приготовления фосфолипидных мицелл.
Изучено влияние основных технологических этапов на размер фосфолипидных
мицелл. Подобраны криопротекторы и условия стандартизации размера фосфолипидных мицелл в эмульсии перед высушиванием. Подобран и обоснован оптимальный вариант лабораторной технологии приготовления фосфолипидных мицелл. Разработано техническое задание на поставку оборудования и монтаж лабораторного стенда. Произведена оценка соответствия параметров разработанной
27
лабораторной технологии показателям стандартизации и унификации (В.I.II.1)
(НИИ БМХ).
По направлению:
«Нанобиотехнологии и наноматериалы»
Медицинская биотехнология
Путем направленного синтеза и использования биотехнологий созданы «открытые» химические структуры на основе алюмино-силикатно-фосфатных соединений. Подготовка нормативно-технической документации для регистрации
препарата в Росздравнадзоре (А. II. 1) (НЦ БМТ).
Медицинская биохимия
Разработаны методы обратимой иммобилизации редуктазы цитохрома P450
2b4 на биочипе оптического биосенсора, отлажены режимы и проведено сшивание цитохрома P4502b4 с редуктазой, проведена масс-спектрометрическая идентификация сшитых белковых комплексов. Получены данные по местам контактов
этих белков (А.I.II.2).
Создана схема нанобиочипов на базе стандартных считывателей к персональным компьютерам. Обнаружна возможность перевода сигнала белковых
молекул в акустический сигнал с помощью CD-ROM (В.I.II.2).
Разработан протокол биосенсорной тест-системы для диагностики рака путем анализа белков-маркеров заболевания (с использованием модельной пары –
бета-микроглобулин/мкАТ). Разработана биосенсорная тест-система для анализа
альфа-фетопротеина (В.II.1) (НИИ БМХ).
Общая патология и патофизиология
Совместно с ГНЦ Троицким институтом инновационных и ядерных исследований разработана новая установка ударно силовой сонопарации и электропарации для трансмембранного переноса соединений (белки, ДНК) и наночастиц в
клетки (A. I.1).
Совместно с ФГУП Курчатовский институт разработан модуль лабораторного
макета сканера на базе моторизованного микроскопа, позволяющие считывать
изображение микрочипа и хранить его в базе данных, являющийся частью единого программно-аппаратного комплекса для высокопроизводительного анализа
экспрессии генов (В. I.1).
Выявлена концентрационная зависимость цитотоксичности наночастиц меди
серебра на клеточных культурах (Jurkat и 293) (A. I.1).
Совместно с НИИ полиомиэлита и вирусных энцефалитов РАМН проведены
предварительные гибридизации трансформированного в кДНК пула мРНК зараженных штаммами вируса Тейлора клеток линии P388D1 с использованием полногеномных мышиных микрочипов Agilent. Осуществлен подбор с помощью
специализированного программного обеспечения специфичных олигонуклеотидных зондов к генам: Bax, Ltb, Tnfrsf11b, Rgs2, Cxcl2, Tnfsf9, Tnfsf10, Tnfsf4,
Bnip3,Fadd, Tnfsf6, Ccl27, Tnfrsf1b, Tnfsf11, Tnfsf12, Bcl2l10, Ccl4, Tnfrsf12a,
28
Bag3, Cdk2, Tnfsf14, Tnfrsf10b, Tnfrsf22, Bcl2l14, Bag4, Ier3, Bcl2l13, Bcl2,
Tnfrsf21. На основе библиотеки синтезированных олигонуклеотидных зондов
произведена печать партии микрочипов на контактном споттере Perkin Elmer (A.
I.1) (НИИОПП).
Морфология человека
Изучен новый тип носителя - полилактидные наночастицы, как средства доставки лекарственного препарата в головной мозг. Впервые показана корреляция
между адсорбцией на поверхности наночастиц белка плазмы крови - аполипопротеина АI и эффективностью доставки лекарственного препарата через гематоэнцефалический барьер (А.I) (НИИМЧ).
По направлению:
«Медико-биологические аспекты биобезопасности»
Медицинская биотехнология
Разработана нормативно-техническая документация для регистрации препарата в Росздравнадзоре (А. I. 1) (НЦ БМТ).
Фармакология
В осложненных условиях деятельности установлено позитивное влияние
плацебо у здоровых добровольцев на показатели психофизиологического состояния, существенно варьирующие в зависимости от личностно-типологических
особенностей.
Установлено, что анксиолитик афобазол, обладающий антиоксидантными и
антимутагенными свойствами, включаемый в комплексное лечение больных системной красной волчанкой, уменьшает поврежденность ДНК, продукцию 8гидроксигунидина и нормализует антиоксидантный статус больных.
Исследование характеристики генотоксических эффектов диоксидина, бензо(а)пирена и циклофосфамида в различных тканях мышей с различным фенотипом эмоционально-стрессовой реакции (С57Bl/6 и BALB/c) методом учета ДНКкомет позволило выявить существенную тканевую и межлинейную специфичность в генотоксических эффектах исследованных мутагенов. Полученные результаты имеют фундаментальный характер, поскольку позволяют вести направленное исследование особенностей проявления защитных эффектов фармакологических мутагенов в различных органах и тканях, что необходимо для исключения возможных нежелательных комутагенных эффектов антимутагенов.
Реализацией фундаментальных исследований явилось создание принципиально новых лекарственных средств, находящихся на различных этапах внедрения (А.II.1) (НИИФ им. В.В.Закусова).
Общая реаниматология
Установлено, что при тяжелой черепно-мозговой травме у шахтеров со стажем подземной работы более 10 лет отмечается более высокая степень проницаемости гематоэнцефалического барьера, приводящая к увеличению числа интракраниальных гнойно-воспалительных осложнений и повышению числа летальных исходов. Разработаны способы коррекции нарушений гематоэнцефалическо29
го барьера, снижения частоты развития интракраниальных гнойных осложнений
и летальных исходов.
Проведено комплексное исследование состояния системы гемостаза у шахтеров с подземным стажем работы более 10 лет. Выявлены признаки повреждения сосудистого эндотелия, дисфункции тромбоцитов, нарушение механизмов
коагуляции и фибринолиза, возрастание содержания маркеров внутрисосудистого свертывания крови. У шахтеров острые формы ДВС-синдрома встречаются в
2,1 раза чаще, и развивается он в более ранние сроки (1-3 сутки посттравматического периода). Предложена дифференцированная терапия и профилактика ДВСсиндрома у шахтеров с тяжелой черепно-мозговой травмой, что позволило снизить развитие острых форм ДВС-синдрома.
Кроме этого показано, что у шахтеров с подземным стажем работы более 10
лет при тяжелой механической травме снижена разовая производительность
сердца. Это является причиной развития гиподинамической направленности изменений гемодинамики.
У шахтеров со стажем работы более 10 лет наблюдается переход системы
кровообращения с сердечного на сосудистый тип адаптации с повышением тонуса симпатической системы. Он является менее физиологичным и усложняет течение травматического и геморрагического шока.
У шахтеров при длительном подземном стаже работы развиваются донозологические обструктивные и рестриктивные нарушения функции внешнего дыхания. При проведении ИВЛ для поддержания оксигенации крови на минимально-допустимом уровне требуются более высокие концентрации кислорода в дыхательной смеси. В первые трое суток после травмы отмечается достоверное
снижение сатурации и парциального напряжения кислорода (в сравнении с группой сравнения).
Выявлено повышенное содержание хрома в периферической крови у шахтеров и показано его влияние на развитие иммунодепрессивного состояния Тлимфоцитов (B.II.1) (НИИ ОР).
30
31