НАУЧНЫЙ ПЕРСОНАЛ:

Ермаков Алексей Васильевич – в.н.с., к.б.н.

Костюк  Светлана Викторовна – в.н.с., к.м.н.

Неверова Марина Евгеньевна – в.н.с., к.б.н.

Терехов Сергей Михайлович – в.н.с., к.б.н.

Честков Валерий Викторович – в.н.с., к.б.н.

Ершова Елизавета Сергеевна – с.н.с., к.б.н.

Мартынов Андрей Владимирович – с.н.с., к.б.н.

Табаков Вячеслав Юрьевич – с.н.с., к.б.н.

Смирнова Татьяна Дмитриевна – с.н.с.

Малиновская Елена Михайловна – н.с., к.б.н.

Булычёва Наталья Владимировна – н.с.

Ефремова Людмила Васильевна – н.с.

Конькова Марина.Сергеевна – н.с.

Щепкина Юлия Васильевна – н.с.

Кептя Светлана Николаевна – м.н.с.

Педченко Анжелика Витальевна – м.н.с.

Вейко Роман Владимирович – лаборант-исследователь

Егорова Марина Никитична – лаборант-исследователь

Каменева Лариса Владимировна – лаборант-исследователь

Каримова Ольга Викторовна – лаборант-исследователь

Мартынова Елизавета Андреевна – лаборант-исследователь

 Лаборатория Молекулярной биологии организована  одновременно с созданием  Института медицинской генетики АМН СССР. В 1969-2005 гг. лабораторией руководил д.б.н, профессор Давид Михайлович Спитковский – известный биофизик, радиобиолог. Под его руководством исследовались  механизмы влияния ионизирующей радиации в малых дозах на структурно-функциональную и динамическую организацию генетического субстрата в клетках человека в норме, а также при некоторых наследственных и онкологических заболеваниях.

 Основные направления научных исследований коллектива:

• изучение механизмов ответа клеток человека на действие малых доз ионизирующего  излучения;
• выяснение  биологической функции внеклеточной ДНК  крови в организме человека    и животных  в норме и при патологии;
• оптимизация сред для культивирования лимфоцитов в практике медико-генетических консультаций.

 В последние годы было установлено, что обнаруженный ранее  под руководством проф. Д.М. Спитковского  эффект перемещения центромерных локусов хромосом от мембраны к центру ядра при действии малых доз радиации имеет универсальный характер и наблюдается не только в лимфоцитах, но и в мезенхимальных стволовых и раковых стволовых клетках. В раковых стволовых клетках с выраженными хромосомными нарушениями данный эффект блокирован, так же, как и в лимфоцитах больных с мутациями в гене репарации BRCA1, что сопровождается повышенной гибелью клеток.

Для объяснения длительных биологических эффектов малых доз ионизирующей радиации сотрудниками группы, возглавляемой к.б.н. А.В. Ермаковым, предложен принципиально новый механизм с участием внеклеточной ДНК (вкДНК) облученных клеток. Доказана роль вкДНК, апоптоза, окислительного стресса и активности  белков-рецепторов толл – семейства в развитии адаптивного ответа и эффекта свидетеля при однократном действии на клетки малых доз облучения.

Показано, что свойства вкДНК (концентрация, уровень фрагментации, содержание различных последовательностей), выделенной из периферической крови, значительно изменены при сердечно – сосудистых, аутоиммунных  заболеваниях и  при длительном действии различных источников радиации. Предложено использовать анализ  свойств вкДНК крови человека в качестве маркера в организме патологического процесса (острого или скрытого, хронического), сопровождающегося повышенной гибелью клеток. Совместно с коллегами из Института  биохимической физики им. Н.Н. Эмануэля РАН разработан метод экспресс-анализа свойств вкДНК.

Сотрудниками группы, возглавляемой к.б.н. С.В. Костюк, установлено, что вследствие изменения состава вкДНК по сравнению с ядерной ДНК, вкДНК приобретает способность активно воздействовать на различные  типы клеток организма. Доказано действие вкДНК больных сердечно-сосудистыми заболеваниями людей,  на функциональную активность культивируемых лимфоцитов, клеток эндотелия и мезенхимальных стволовых клеток человека, кардиомиоцитов и нейронов мозжечка крысы. Выявлены некоторые из клеточных сигнальных путей, через которые реализуется действие вкДНК (активация толл – рецепторов и синтез окиси азота).  

 Под руководством к.б.н. М.Е. Неверовой группой физиологов на культивируемых кардиомиоцитах и нейронах крысы  и на  крысах исследуются  подходы к направленному изменению свойств вкДНК с целью изменения ее негативного воздействия на клетки на позитивное. Впервые показано, что фрагменты вкДНК значительно влияют на функциональную активность кардиомиоцитов крысы, изменяя частоту сокращений кластеров этих клеток и на нейроны мозжечка крысы, стимулируя синтез окиси азота путем увеличения уровня экспрессии NO-синтаз.  Показано, что развитие гипертонии у гипертензивных крыс SHR можно значительно замедлить, иммунизировав их в неонатальном периоде  CpG-богатыми фрагментами ДНК.  Иммунизация сопровождалась значительным изменением нуклеазной активности и свойств вкДНК крыс во взрослом возрасте.

Группа, возглавляемая к.б.н. В.В. Честковым, разработала сывороточную среду «Лимфокар-1» и бессывороточную среду «Лимфокар-2», оптимизированные для культивирования лимфоцитов с максимальным митотическим индексом на 72 час. культивирования. Разработана бессывороточная среда «Гибрис-1» и безбелковая среда «Гибрис-2», состав которых оптимизирован для пролиферации гибридомных клеток. Проводятся исследования по культивированию клеток амниотической жидкости человека. Разработан раствор для выделения лимфоцитов из крови человека. Начаты работы по созданию криоконсервантов для хранения клеток человека.

Ключевое  значение для лаборатории имеет деятельность группы клеточных биологов под руководством  к.б.н. С.М. Терехова. Сотрудники этой группы осуществляют получение и культивирование всех типов клеток человека, которые изучаются в лаборатории: эндотелиальные клетки, фибробласты, мезенхимальные стволовые и раковые стволовые клетки.

 ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ в 2004-2008 гг.:

1. D.M. Spitkovsky, N.N. Veiko, A.V. Ermakov, I.V. Kuzmina, A.S. Makarenkov, A.G. Salimov, S.M. Terekhov, A.V. Karpukhin. Structural and functional change induced by exposure to X-ray adaptive doses in human lymphocytes both normal and defective by DNA double strand break reparation. In: The effects of low dose radiation. Ed. E.Burlakova, V. Naidich. – Utrecht-Boston. – 2004. – P. 84–200.

2. Н.Н. Вейко, Н.О. Шубаева, С.М. Иванова, А.И. Сперанский,   Н.А.Ляпунова,  Д.М. Спитковский.  ДНК  сыворотки крови больных ревматоидным артритом  значительно обогащена фрагментами рибосомных повторов, содержащих иммуностимулирующие  CpG–мотивы // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. –  2006. –  №9. – С. 282–285.

3. Ермаков А.В., Костюк С.В., Еголина Н.А., Калашникова Е.А., Кокаровцева С.Н., Малиновская Е.М., Вейко Н.Н. Сигнализация между лимфоцитами человека после индукции эффекта свидетеля ионизирующей радиацией в адаптирующих дозах // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2007. – Т.47, № 6. – С.650–657.

4. A.V. Ermakov, S.V. Kostyuk, M.S. Konkova, N.A. Egolina, E.M. Malinovskaya, N.N. Veiko. Extracellular DNA Fragments Factors of Stress Signaling between X-Irradiated and Nonirradiated Human Lymphocytes //  Ann. N.Y. Acad. Sci. – 2008. – №1137. – P.41–46.

5. Bulicheva N., Fidelina O., Mkrtumova N., Neverova M., Bogush A., Bogush M., Roginko O., Veiko N. Cell-free DNA of patients with cardiomyopathy and rDNA alone change the frequency of contraction of the electrically paced neonatal rat ventricular myocytes in culture // Ann. N.Y. Acad. Sci. –  2008. –  №1137. – P.273–277.

6.  L. Konorova, N. N. Veiko and V. E. Novikova. Influence of Plasma DNA on Acid–Base  Balance, Blood Gas Measurement, and Oxygen Transport in Health and Stroke // Ann. N.Y. Acad. Sci. – 2008. – №1137. – P. 278–282.

7. N. N. Veiko, N. A. Bulycheva, O. A, E. S. Ershova et al.  Ribosomal Repeat in Cell Free DNA As a Marker for Cell Death // Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry. – 2008. –Vol. 2, №2. – P.198–207.

8. С.В. Костюк,  И.А. Замулаева, Р.К. Агапова, А.В. Ермаков, А.С. Саенко, Н.В. Орлова, С.Г. Смирнова, Н.Н. Вейко, Д.М. Спитковский.  Изменение свойств  внеклеточной ДНК периферической крови и частоты TCR-мутантных клеток при действии на организм человека ионизирующей радиации // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2008. – Т.48. – С. 5–13.

 Контакты: