Том 15, № 2 (2023)

Коннективность – согласованная активность нейронных сетей, осуществляющая функции мозга, выявляется сигналами функциональной магнитно-резонансной томографии, зависящими от содержания кислорода в крови (blood oxygen level-dependent – BOLD), снабжающей мозг. Сигнал BOLD лишь косвенно связан с лежащей в его основе активностью нейронов, поэтому открытым остается вопрос, являются ли коннективность и ее изменения только проявлениями нормальных или патологических состояний мозга, или же в какой-то мере их причинами. Создание хемогенетических рецепторов, активируемых синтетическими препаратами (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs – DREADD), которые в зависимости от типа рецептора облегчают или, наоборот, тормозят ответ нейрона на поступающие к нему физиологические стимулы, позволяет оценить коннективность мозга в свете управляемой активности нейронов. Имеющиеся данные свидетельствуют, что коннективность базируется на активности нейронов и представляет собой проявление связей областей мозга, интегрирующих сенсорные, когнитивные и моторные функции. Хемогенетическая модуляция активности разнообразных групп и типов нейронов изменяет коннективность мозга и его сложноорганизованные функции. Хемогенетика может оказаться полезной для перестройки патологических механизмов нервных и психических заболеваний. Начинающаяся интеграция на основе коннектома всего пути от молекулярно-клеточных, нейрональных и синаптических процессов до высшей нервной деятельности и поведения существенно повысит фундаментальную и прикладную ценность сведений этого раздела нейронаук.

Одним из современных подходов терапии наследственных заболеваний, вызванных врожденным дефицитом того или иного гена в организме, является заместительная генная терапия, при которой функциональную копию гена доставляют в клетки и ткани с помощью различных систем доставки. Для этого могут быть использованы как вирусные частицы, несущие в себе целевой трансген, так и различные невирусные методы доставки генетического материала с помощью липосом, наночастиц и др. В представленном обзоре рассмотрены молекулярно-генетические механизмы и типы генетических мутаций, приводящих к возникновению муковисцидоза, а также описаны современные подходы генной терапии, которые могут быть использованы для коррекции этих мутаций и восстановления нормального функционирования белка-переносчика ионов натрия и хлора в клетках эпителия респираторной системы. Восстановление экспрессии этого белка приведет к нормализации трансмембранного транспорта ионов и воды и, таким образом, к снижению вязкости поверхностной жидкости дыхательных путей, что является одним из патологических проявлений этого заболевания.  Также в обзоре приведены результаты доклинических и клинических исследований различных генотерапевтических препаратов, которые позволяют сделать выводы о возможных перспективах применения генной терапии для терапии муковисцидоза.

Опухолевые клетки способны создавать богатую аденозином иммуносупрессорную среду, что может препятствовать успешной противоопухолевой иммунотерапии. В настоящее время разрабатываются подходы, нацеленные на подавление продукции аденозина или его сигналов, включая использование антител, ингибирующих CD39 или СD73, и антагонистов рецепторов аденозина. Однако изобилие путей, управляющих балансом АТP-аденозин, а также недостаточно изученные пути внутриклеточной регуляции аденозина не позволяют добиться ожидаемого успеха. Особый интерес представляет аденозинкиназа (ADK), фермент, который катализирует превращение аденозина в аденозинмонофосфат, регулируя тем самым его уровень. Изучен уровень экспрессии гена ADK, а также уровень мРНК его длинной (ADK-L) и короткой (ADK-S) изоформ в образцах периферической крови больных колоректальным раком (КРР) (n = 31) и в контрольных образцах крови здоровых доноров (n = 17). Проведен анализ взаимосвязи уровней экспрессии гена аденозинкиназы и генов CD39, CD73 и A2aR. Показано, что в группе больных КРР с III–IV стадиями уровень мРНК ADK-L снижен (p < 0.001) по сравнению с контролем. У больных КРР впервые выявлена средняя корреляционная связь между уровнем экспрессии CD39 и ADK-S (r = -0.468 при p = 0.043) и между CD73 и ADK-L (r = 0.518 при p = 0.0232). С помощью проточной цитофлуориметрии оценено содержание CD8⁺, CD4⁺ и регуляторных T-лимфоцитов, экспрессирующих CD39/CD73, и их связь с уровнем мРНК аденозинкиназы у больных КРР. Однако статистически значимых корреляционных связей не обнаружено.

Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) – онкогенная тирозинкиназа, которая участвует в возникновении и прогрессировании опухоли, поэтому ингибиторы EGFR и моноклональные антитела к этому рецептору имеют большое значение в терапии опухолей. Экспрессия трансгена EGFR в линии клеток MCF7 (MCF7-EGFR) аденокарциномы молочной железы человека, как показано нами ранее, стимулирует рост клеток в виде 3D-сфероидов. В представленной работе изучено, влияет ли ингибирование EGFR на сборку сфероидов или приводит к разрушению уже сформированных сфероидов. Сравнили действие анти-EGFR siРНК, моноклонального антитела цетуксимаб против EGFR и ингибитора тирозинкиназы AG1478 на диссоциированные и целые сфероиды клеток MCF7-EGFR. Чувствительность клеток MCF7-EGFR к цитотоксическому действию цетуксимаба и AG1478 была в 2.5 раза выше, чем у клеток родительской линии MCF7. Обнаружено, что подавление мРНК EGFR c помощью siРНК уменьшало образование сфер, тогда как обработка уже сформированных сфероидов не вызывала такого эффекта. Обработка диссоциированных сфероидов цетуксимабом и AG1478 также тормозила образование сфер MCF7-EGFR. Мы предполагаем, что экспрессия EGFR важна по крайней мере на стадии формирования сфероидов. Обнаружено значительное увеличение уровня белка адгезии N-кадгерина при переходе от адгезивной клеточной культуры MCF7wt к сфероидам MCF7-EGFR. При воздействии siРНК и цетуксимаба на клетки MCF7-EGFR уровень N-кадгерина снижался. Таким образом, показано участие N-кадгерина в EGFR-зависимом образовании сфероидов MCF7-EGFR. Сфероиды MCF7-EGFR являются релевантной моделью для изучения агрессивных гормон-положительных опухолей молочной железы.

Клеточная терапия с использованием мезенхимных стволовых клеток (МСК) может быть перспективным методом восстановления мозгового кровотока после транзиторной ишемии. Клеточный материал для его практического применения необходимо культивировать в течение 7–9 сут. В работе изучена эффективность трансплантации мезенхимных стволовых клеток человека (МСКч), проведенной на 7 сут после ишемии/реперфузии головного мозга (И/Р), для восстановления церебральной циркуляции. С использованием метода прижизненной микрофотографии проведено сравнительное изучение плотности сосудистой сети в пиальной оболочке и реактивность пиальных артерий на воздействие ацетилхолина (ACh) у крыс, перенесших И/Р (пережатие обеих сонных артерий с одновременным снижением и строгим поддержанием среднего АД на уровне 45 ± 2 мм рт. ст. на 12 мин), после и в отсутствие трансплантации МСКч. С помощью метода лазерной допплерографии оценена перфузия (П) в сенсомоторной коре. Через 14 сут у крыс, перенесших И/Р, плотность всей сосудистой сети и ее артериального участка была меньше, чем у ложнооперированных животных (ЛО) – в 1.4 и 1.2 раза соответственно, а через 21 сут – в 1.2 и 1.3 раза. Число артерий, расширяющихся под воздействием AСh, уменьшилось через 14 сут после И/Р в 1.6–1.9 раза, через 21 сут – в 1.2–1.7 раза. Уровень П снижался только через 21 сут после И/Р – в среднем в 1.6 раза. Введение МСКч на 7 сут после И/Р позволило полностью восстановить плотность сосудистой сети к 14 сут после И/Р. AСh-опосредованная дилатация в течение 21 сут полностью восстановилась только у артерий диаметром менее 40 мкм. Уровень П через 21 сут после И/Р был ниже, чем в группе ЛО в 1.2 раза, но достоверно выше, чем у крыс после И/Р без введения МСКч. Отсроченное по времени от приступа транзиторной ишемии головного мозга введение МСК позволяет подготовить клеточный материал для трансплантации и имеет хороший терапевтический эффект, наблюдаемый в микроциркуляторном участке пиальной сосудистой сети.

В результате компьютерного скрининга библиотеки сульфозамещенных соединений выявлены молекулы, способные связываться в активном центре транскетолазы из Mycobacterium tuberculosis. Осуществлена экспериментальная проверка ингибиторной активности наиболее перспективного соединения STK045765 в отношении высокоочищенного препарата рекомбинантного фермента. Показано, что молекула STK045765 конкурирует за участок связывания пирофосфатной группы кофактора тиаминдифосфата и в микромолярных концентрациях способна подавлять активность микобактериальной транскетолазы. Обнаруженный фурансульфонатный скаффолд может служить основой для создания противотуберкулезных препаратов.