Том 9, № 3 (2017)
- Год: 2017
- Дата публикации: 15.09.2017
- Статей: 13
- URL: https://actanaturae.ru/2075-8251/issue/view/828
Обзоры
Векторные вакцины против болезни,вызванной вирусом Эбола
Аннотация
Болезнь, вызванная вирусом Эбола (БВВЭ), - одно из опаснейших инфекционных заболеваний человека и животных. Впервые вспышка этого заболевания произошла в 1976 году в Судане и Заире. С тех пор было зафиксировано более 20 вспышек, самая крупная из которых в 2014-2016 годах переросла в эпидемию на территории Западной Африки и унесла жизни более 11000 человек. Хотя наиболее эффективным средством борьбы с эпидемиями является вакцинопрофилактика, к началу эпидемии БВВЭ в мире не было ни одной зарегистрированной и разрешенной к применению вакцины. Разработка первых вакцин против БВВЭ началась еще в 1980 году и прошла огромный технологический путь от инактивированных до генноинженерных вакцин на основе рекомбинантных вирусных векторов. Данный обзор посвящен векторным вакцинам против БВВЭ, которые показали наибольшую эффективность в доклинических исследованиях и в настоящее время находятся на разных этапах клинических исследований. Особое внимание уделено механизмам развития иммунного ответа, важным для защиты организма от БВВЭ, а также ключевым параметрам вакцин, необходимых для индукции длительного протективного иммунитета против БВВЭ.
Необъемные повреждения ДНК у человека: пути образования, репарации и репликации
Аннотация
Повреждения ДНК являются одной из основных причин нарушений репликации, возникновения мутаций и клеточной гибели. Из ДНК повреждения удаляются с помощью нескольких типов репарационных процессов. Важным механизмом преодоления репликативного блока нерепарированных повреждений служит вовлечение в репликацию поврежденной ДНК специализированных ДНК-полимераз, которые эффективно включают нуклеотиды напротив поврежденных оснований, но характеризуются низкой точностью синтеза. В обзоре рассмотрены основные типы «необъемных» повреждений, встречающиеся в геномной ДНК человека, механизмы их образования, пути репарации, а также роль специализированных ДНК-полимераз в репликации поврежденной ДНК.
Противоопухолевые вакцины на основе дендритных клеток: от экспериментов на животных моделях до клинических испытаний
Аннотация
Стандартные методы терапии опухолевых заболеваний обладают рядом недостатков, главные из которых неспецифичность и тяжелые побочные эффекты. Кроме того, опухолевые заболевания сопряжены с подавлением иммунной системы, что может быть причиной неэффективности стандартных методов лечения. Поэтому актуальной представляется разработка иммунотерапевтических подходов, обладающих специфическим противоопухолевым действием и приводящих к активации иммунной системы. Среди множества методов выделяются вакцины на основе дендритных клеток (ДК), нагруженных опухолевыми антигенами ex vivo, способные индуцировать противоопухолевый ответ цитотоксических Т-клеток. В настоящем обзоре рассмотрены подходы к приготовлению ДК-вакцин, а также результаты изучения противоопухолевой активности ДК-вакцин на мышиных моделях in vivo и в клинических испытаниях.
Протеасомы в регуляции белкового гомеостаза плюрипотентных стволовых клеток
Аннотация
Эмбриональные стволовые клетки и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки представляют интерес не только для фундаментальных исследований, но и для медицины, в первую очередь, регенеративной медицины. Несмотря на большой интерес к плюрипотентным клеткам, механизмы поддержания в них белкового гомеостаза с помощью убиквитин-протеасомной системы изучены крайне слабо. Считается, что посредством посттрансляционных модификаций белков и их деградации в протеасомах убиквитин-протеасомная система контролирует практически все основные клеточные процессы: клеточный цикл, самообновление, передачу сигнала, транскрипцию, трансляцию, окислительный стресс, иммунный ответ, апоптоз и др. Поэтому изучение роли убиквитин-протеасомной системы и механизмов ее работы в плюрипотентных клетках позволит не только лучше понять их биологию, но также ляжет в основу новых подходов в регенеративной медицине.
Прогнозирование эволюционной изменчивости вируса гриппа А
Аннотация
Из-за своей быстрой эволюционной изменчивости вирус гриппа А остается одним из наиболее распространенных и опасных возбудителей инфекционных заболеваний человека. Изучение эволюции вирусов гриппа А, которую можно наблюдать буквально в реальном времени, за последние годы испытало подъем благодаря накоплению экспериментальных данных (селекция эскейп-мутантов с последующим изучением их фенотипических характеристик, конструирование вирусов c заданными мутациями при помощи методов обратной генетики), появлению новых теоретических подходов, в основе которых лежит построение и анализ филогенетических деревьев штаммов вирусов гриппа, а также системному сочетанию известных математических методов (системы интегро-дифференциальных уравнений, статистические методы, методы теории вероятности) и имитационного моделирования. Длительная циркуляция высокопатогенных вирусов гриппа А вызывает серьезные опасения в отношении появления пандемически опасных вариантов, поэтому возникает необходимость в применении теоретических и экспериментальных методов для прогнозирования эволюционной изменчивости и вирусов подтипа Н5.
Рецепторы смерти: новые возможности в терапии онкологических заболеваний
Аннотация
В представленном обзоре рассмотрены подходы к терапии опухолей с использованием клеточных рецепторов смерти. Описано строение и функционирование рецепторов смерти и их лигандов. Охарактеризованы направления разработки агонистов рецепторов смерти и проведен их сравнительный анализ. Также рассмотрены антитела - агонисты рецепторов DR4 и DR5, находящиеся на различных этапах клинических исследований. Сделан вывод, что усовершенствование агонистов рецепторов смерти предполагает повышение их стабильности, растворимости и периода полувыведения, а также преодоление резистентности опухолевых клеток. Для эффективного применения антител требуется более подробное изучение их комбинаций с другими противоопухолевыми агентами.
Экспериментальные статьи
Специфическая активность амидной формы пептида HLDF-6: изучение на трансгенной модели болезни Альцгеймера
Аннотация
Нейропротекторная и ноотропная активности амидной формы (АФ) пептида HLDF-6 (TGENНRNH2 ) изучены на трансгенных мышах линии B6C3-Tg(APPswe,PSEN1de9)85Dbo (Tg+) - животной модели наследственной болезни Альцгеймера (БА). Исследования проведены на четырех группах мышей: группа 1 (экспериментальная) - мыши Tg+, которым интраназально вводили пептид в дозе 250 мкг/кг; группа 2 (активный контроль) - мыши Tg+, которым интраназально вводили физиологический раствор; группа 3 (контроль-1) - мыши Tg-; группа 4 (контроль-2) - мыши линии С57Bl/6. Когнитивные функции оценивали с использованием теста распознавания объекта, теста пассивного избегания и лабиринта Морриса. Показано, что фармацевтическая субстанция (ФС) на основе АФ пептида HLDF-6 в условиях интраназальной доставки в дозе 250 мкг/кг эффективно восстанавливает нарушенные когнитивные функции у трансгенных мышей Tg+. Эти результаты полностью согласуются с данными, полученными на животных моделях болезни Альцгеймера, которым фрагмент (25-35) бета-амилоида (βА) вводили в базальное гигантоклеточное ядро Мейнерта, в гиппокамп вводили одновременно фрагмент βА и иботеновую кислоту, а также при ишемическом инсульте (хроническая окклюзия сонных артерий - 2VO). Исходя из полученных результатов, для проведения доклинических исследований выбрали ФС на основе АФ пептида HLDF-6, и в качестве эффективной терапевтической дозы - 250 мкг/кг ФС. Способ доставки - интраназальное введение.
Изменение содержания иммунопротеасом и макрофагов в печени крыс при индукции донорспецифической толерантности
Аннотация
Индукция донорспецифической толерантности (ДСТ) путем введения клеток донора в портальную вену реципиента является одним из методов решения проблемы приживления трансплантатов. Однако механизм развития ДСТ не выяснен. В представленной работе методами Вестерн-блотинга и проточной цитофлуориметрии впервые изучено изменение содержания иммунопротеасом и макрофагов в печени крыс на ранних сроках развития аллоспецифической портальной толерантности. На основании полученных данных можно заключить, что индукция ДСТ - активный процесс, состоящий из двух фаз, в ходе которых изменяется уровень иммунных субъединиц LMP2 и LMP7 протеасом в мононуклеарных клетках печени, включая клетки Купфера, а также количество клеток Купфера. Первая фаза длится до 5 сут после начала индукции ДСТ, вторая - с 5 по 14 сут. В обеих фазах уровень субъединиц LMP2 и LMP7 возрастает как в общем пуле мононуклеарных клеток, так и в клетках Купфера, с максимумами на 1-е и 7-е сут. Кроме того, со сдвигом в несколько суток в обеих фазах увеличивается общее количество клеток Купфера. При этом изменения наиболее выражены во второй фазе. На 3-и сут содержание мононуклеарных клеток, экспрессирующих иммунопротеасомы, становится ниже, чем у контрольных нативных животных. Предполагается, что в этой временной точке образуется своеобразное «окно возможностей» для последующего заполнения пустующей ниши клетками разных субпопуляций. В зависимости от этого возможно развитие либо толерантности, либо отторжения. Полученные результаты ставят новые задачи поиска способов воздействия на клеточный состав печени и экспрессию иммунопротеасом на 3-и сут после начала индукции ДСТ для блокирования развития отторжения.
Пространственная организация внутриядерных структур дофаминергических нейронов мозга человека
Аннотация
Изучена внутриядерная локализация белков нуклеофосмина (B23) и убиквитина в дофаминергических нейронах черной субстанции мозга человека (n = 6, возраст 25-87 лет) с помощью иммуногистохимических методов и конфокальной лазерной микроскопии. Установлено, что внутриядерные убиквитин-иммунопозитивные тельца, соответствующие по морфологическим признакам тельцам Маринеско, присутствуют в дофаминергических (тирозингидроксилаза-иммуноположительных) нейронах черного вещества, но не выявлены в недофаминергических нейронах. Количество телец варьировало от 0 до 6 в одном клеточном ядре. Нуклеофосмин (B23) выявлялся в ядрышке нейронов, причем размеры ядрышка были постоянными для нигральных нейронов мозга отдельного индивида. Все наблюдаемые нейроны имели только по одному крупному ядрышку с интенсивной иммунореактивностью на нуклеофосмин и слабоокрашенной областью (до 1-2 мкм в диаметре), которая, по-видимому, представляет собой гигантский фибриллярный центр. На периферии его часто присутствует интенсивно окрашенная нуклеофосминсодержащая гранула. Использование двойной метки показало, что нуклеофосмин-иммунореактивное ядрышко и убиквитин-иммунореактивные тельца Маринеско могут располагаться как рядом, так и на отдалении друг от друга. Трехмерная реконструкция свидетельствует, что округлые тельца Маринеско полиморфны и нередко имеют сложную форму с уплощениями и вогнутостью, что может быть связано с контактом не только с ядрышком, но и, предположительно, с другими внутриядерными структурами, не содержащими убиквитин или нуклеофосмин. Вблизи телец Маринеско часто расположены убиквитин-иммунореактивные структуры сравнительно небольшого размера (до 1 мкм в длину) и разнообразной формы, подобные кластосомам [Lafarga et al., 2002]. Ни в одном случае убиквитин не был обнаружен в ядрышках дофаминергических нейронов, а нуклеофосмин/B23 - в типичных тельцах Маринеско. Полученная информация может способствовать раскрытию молекулярных механизмов избирательной чувствительности дофаминергических нейронов черной субстанции к повреждающим факторам.
Индукция экспрессии ICAM-1 в эмбриональных фибробластах мыши при их культивировании на губчатых фиброин-желатиновых скаффолдах
Аннотация
Культивирование клеток в трехмерных условиях на биорезорбируемых каркасах (скаффолдах) - важнейший этап создания тканеинженерных конструкций, предназначенных для использования в регенеративной медицине, а также в качестве модельных систем для исследования механизмов клеточной дифференцировки и межклеточных взаимодействий. Искусственные субстраты могут модулировать фенотип и функциональную активность иммобилизованных на них клеток. Изучение таких изменений важно как для понимания фундаментальных процессов, лежащих в основе взаимодействия клеток в трехмерном микроокружении, так и для совершенствования тканеинженерных конструкций. В представленной работе исследована экспрессия молекулы адгезии ICAM-1 в эмбриональных фибробластах мыши (МЭФ), культивируемых в фиброин-желатиновых скаффолдах. Повышенный уровень экспрессии ICAM-1 в МЭФ детектировали исключительно в условиях трехмерного культивирования на уровне как мРНК, так и белка. При этом культивирование МЭФ на различных субстратах не влияло на экспрессию MAdCAM-1, что свидетельствует об избирательности воздействия созданных трехмерных условий на экспрессию ICAM-1. Один из возможных механизмов индукции ICAM-1 в МЭФ связан с активацией AP-1, поскольку экспрессия Fos и Junb (но не Jun и Jund) в 3D повышалась. При культивировании фибробластов в 2D условиях уровень экспрессии компонентов AP-1 не изменялся.
Минорный вариант однонуклеотидного полиморфизма rs3753381 увеличивает активность энхансера гена SLAMF1
Аннотация
Ген SLAMF1 кодирует трансмембранный гликопротеин CD150, экспрессируемый на поверхности T- и B-лимфоцитов, NK-клеток, дендритных клеток, субпопуляций базофилов и макрофагов. При помощи биоинформатического и мутационного анализа регуляторных элементов, перекрывающихся с полиморфными позициями, мы провели поиск функциональных регуляторных полиморфизмов локуса SLAMF1, ассоциированных с аутоиммунными процессами. Анализ активности гена-репортера в B-клеточных линиях МР-1 и Raji показал, что введение минорного варианта полиморфизма rs3753381 (G > A), ассоциированного с миастенией гравис, более чем вдвое увеличивает энхансерную активность регуляторного участка локуса, содержащего rs3753381. При анализе нуклеотидного контекста в окрестности rs3753381 установлено, что минорный вариант этого полиморфизма улучшает сайты связывания факторов транскрипции семейств FOX и NFAT и ядерных рецепторов семейства RXR. Внесение мутаций, нарушающих какие-либо из этих сайтов, приводит к снижению энхансерной активности как в клетках МР-1, так и в Raji, причем каждая из двух использованных В-клеточных линий экспрессирует специфический набор таких факторов. Таким образом, минорный вариант полиморфизма rs3753381 может быть ассоциирован с миастенией гравис за счет модуляции экспрессии SLAMF1, предположительно, в В-лимфоцитах, участвующих в патологических аутоиммунных реакциях.
Влияние рекомбинантного адресного токсина DARPin-PE40 на динамику роста HER2-положительных опухолей
Аннотация
Разработка адресных токсинов на основе направляющих молекул неиммуноглобулиновой природы представляется актуальной для развития таргетной терапии злокачественных новообразований с высокой экспрессией рецептора-онкомаркера HER2. Ранее на ксенографтной модели HER2-положительной аденокарциномы нами было показано, что адресный токсин DARPin-PE40, содержащий HER2-специфичный полипептид неиммуноглобулиновой природы в качестве направляющего модуля и фрагмент псевдомонадного экзотоксина А в качестве токсического модуля, проявляет противоопухолевый эффект in vivo. В данной работе проведен углубленный анализ влияния DARPin-PE40 на динамику роста ксенографтных опухолей у мышей. Показано, что воздействие DARPin-PE40 в дозе 25 и 50 мкг/животное приводит к замедлению роста опухоли, а в дозе 80 мкг/животное вызывает сокращение опухолевого узла с последующим возобновлением роста по окончании терапии. Оценка динамики роста опухолей выявила статистически значимые различия в объеме опухолей у мышей опытных групп по сравнению с контрольной. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования адресного токсина в качестве агента для таргетной терапии опухолей, сверхэкспрессирующих HER2.
Expression Levels of the Uridine-Cytidine Kinase Like-1 Protein As a Novel Prognostic Factor for Hepatitis C VirusAssociated Hepatocellular Carcinomas
Аннотация
The expression levels of the two novel oncoproteins uridine-cytidine kinase like-1 (UCKL-1) and mitochondrial ribosomal protein S18-2 (MRPS18-2) were assessed in samples of hepatitis C virus (HCV)-associated hepatocellular carcinoma (HCC) using immunohistochemistry. Tissue microarray (TMA) paraffin blocks were prepared from 42 HCC tumor samples with the corresponding peri-tumor tissues and from 11 tissues of a liver with HCV-induced cirrhosis. We found that the UCKL-1 signal in the liver tissues of the peri-tumor zone in the HCC samples was stronger than that in cirrhosis (50 ± 49.44 vs. 24.27 ± 14.53; p = 0.014). The MRPS18-2 expression was weak, and there was no differences between the groups (p = 0.26). Noteworthy, the UCKL-1 protein was expressed at higher levels in peri-tumor tissues in the cases of HCC recurrence; this was confirmed for 27 older patients (63.78 ± 9.22 vs. 53.53 ± 4.07 years, p < 0.001), in parallel with enhanced UCKL-1 staining in former HCC nodules (62.69 ± 50.4 vs. 26.0 ± 30.19, p = 0.006) and microvascular invasion (p = 0.02). A multivariate analysis of prognostic factors for HCC recurrence showed that the best predictive factors for these conditions were UCKL-1 expression in tumor, vascular invasion, and HCC treatment modality, other than liver transplantation (odds ratios: 1.029, 18.143 and 11.984, R² = 0.633, p = 0.002). In conclusion, the high UCKL-1 expression might be a prognostic factor for HCC relapse, in combination with age and microvascular invasion. MRPS18-2 protein expression has no prognostic significance in the cases of HCV-associated HCC.