Подразделения / Лаборатория мутагенеза

ЛАБОРАТОРИЯ МУТАГЕНЕЗА

   РУКОВОДИТЕЛЬ: д.м.н., проф., акад. РАМН Николай Павлович Бочков

  

НАУЧНЫЙ ПЕРСОНАЛ:

Катосова Людмила Дмитриевна – в.н.с.,к.б.н.

Платонова Валерия Ивановна – с.н.с., к.б.н.

Лавров Александр Вячеславович –с.н.с.,к.м.н.

Воронина Екатерина Сергеевна – с.н.с., к.м.н.

Никитина Виктория Андреевна – с.н.с., к.м.н.

Вольдгорн Яна Иосифовна – н.с.

Смирнихина Светлана Анатольевна – н.с. Чаушева Алина Исрафилевна  – н.с.

Лаборатория мутагенеза была создана одной из первых в Институте медицинской генетики АМН СССР (Медико-генетическом научном центре РАМН). На протяжении всего времени лабораторию возглавляет академик РАМН Николай Павлович Бочков.

С момента основания лаборатория занималась изучением закономерностей мутационного процесса у человека на хромосомном и геномном уровнях. В результате  были установлены общие закономерности спонтанного и индуцированного мутагенеза у человека в зародышевых и соматических клетках: интенсивность, дозовые и временные зависимости, механизмы, скорость элиминации мутаций, величины индивидуального и популяционных рисков, модификации.  Также была изучена динамика хромосомных аберраций и врожденных пороков развития в популяциях человека в зависимости от географических и временных факторов, от химических воздействий на производстве, от радиационных воздействий в результате Челябинских и Чернобыльского радиационных выбросов

Сотрудниками лаборатории совместно с другими учреждениями были разработаны правила проверки химических соединений на мутагенность. Обнаружен волновой характер спонтанного мутационного процесса у человека, зависящий от колебаний магнитного поля Земли. Разработаны и внедрены в практику цитогенетические критерии популяционной индикации мутагенных средовых воздействий в малых дозах, а также метод учета мутаций в зародышевых клетках на уровне ДНК на основе генной дактилоскопии родителей и детей. Обоснованы математические приемы и медико-статистические подходы к учету врожденных пороков и малых аномалий развития с целью мониторинга мутагенных эффектов. Разработаны принципы медико-генетического консультирования при мутагенном и тератогенном воздействиях.

Среди научных трудов следует особо отметить книги: «Хромосомы человека и облучение», «Генетика человека», «Наследственность и патология», «Медицинская генетика» (переведена на немецкий язык), «Наследственность человека и мутагены внешней среды», «Гены и судьбы», 3 издания учебника для студентов медицинских вузов «Клиническая генетика»  (за второе издание академику РАМН Н.П. Бочкову присуждена премия правительства РФ в области науки и техники).

Ряд исследований был проведен совместно с лабораториями США, Чехословакии, Болгарии, Венгрии, Польши.

В последние годы в лаборатории разрабатываются общие вопросы биологии стволовых клеток человека. Исследования ведутся в двух направлениях:

• хромосомная и геномная изменчивость стволовых клеток человека в процессе культивирования и криопрезервации;
• трансфекция стволовых клеток целевыми генами ангиогенеза.

Использование клеточных технологий в клинической практике во многом ограничено сложностями и длительностью оценки их безопасности. Анализ литературы показывает, что вопросы генетической изменчивости и, следовательно, безопасности используемых клеточных трансплантатов отодвинуты на второй план. В то же время, очевидно, что глубокое изучение и понимание процессов, происходящих в клетках при культивировании, трансфекции, криохранении дает возможность целенаправленно и осмысленно решать прикладные задачи клеточной терапии. В рамках указанной проблемы проводится анализ стабильности генома стволовых клеток человека в процессе культивирования, криоконсервации и после трансфекции. С этой целью анализируются параметры спонтанного и индуцированного мутагенеза на геномном, хромосомном и генном уровнях. Особое внимание уделяется экспрессии трансфецированных и «хозяйских» генов. В результате проведенной работы будут сформулированы методические рекомендации по контролю безопасности клеточных технологий, а также получены новые клеточные продукты, перспективные для применения во многих направлениях регенеративной медицины.

Сотрудниками лаборатории установлено появление клонов с хромосомными аберрациями в культуре стволовых клеток мезенхимы, определен уровень анеуплоидии на ранних и поздних пассажах. Показана необходимость цитогенетического контроля стволовых/прогениторных клеток перед их трансплантацией как части системы обеспечения безопасности клеточной терапии. Получены данные по количеству трансфецированных генных конструкций на разных сроках после трансфекции и по уровню экспрессии целевых генов ангиогенеза (ангиогенина и фактора роста эндотелия сосудов). Методом FISH визуализирована генетическая конструкция в ядре.

С помощью определения мутаций C282Y и H63D в гене HFE в лаборатории разработана методика молекулярно-генетической диагностики наследственного гемохроматоза (НГХ) – наследственного системного заболевания, связанного с избыточным поглощением железа из пищи.

По материалам исследований защищено 11 кандидатских диссертаций. Сотрудникам лаборатории присуждены Государственные премии: СССР (1983 г.) и РФ (1998 г.) в области науки и техники. Лаборатория подготовила многочисленные кадры кандидатов и докторов наук (более 50 человек) для других учреждений.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ:

1. Бочков Н.П. Хромосомы человека и облучение –  М.: Атомиздат., 1971. – 168 с.

2. Бочков Н.П. Генетика человека: наследственность и патология – М.: Медицина., 1978. – 384 с.

3. Бочков Н.П., Захаров А.Ф., Иванов В.И. Медицинская генетика: Руководство для врачей – М.: Медицина., 1984. – 386 с.

4. Бочков Н.П., Чеботарёв А.Н. Наследственность человека и мутагены внешней среды – М.: Медицина., 1989. – 270 с.

5. Чеботарёв А.Н., Бочков Н.П., Ораевский В.Н., Канониди Х.Д., Митрофанова Т.А., Катосова Л.Д., Платонова В.И. Влияние изменения магнитного поля на частоту спонтанных хромосомных аберраций в соматических клетках человека // Доклады Академии Наук. – 2002. – Т. 384, №4. – С. 566–569.

6. Н.П. Бочков Клиническая генетика: Учебник. 3-е издание, испр. и доп. – М.:  ГЭОТАР-МЕД., 2004. –  480 с.

7. Сиднева Е.С., Катосова Л.Д., Платонова В.И., Бекетова Н.А., Коденцова В.М., Чеботарёв А.Н., Дурнев А.Д., Бочков Н.П. Оценка спонтанного и химически индуцированного мутагенеза в клетках человека в зависимости от витаминной обеспеченности // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. –  2005. Т.139, №2. – С.199–203.

8. Potekhina E.S., Lavrov A.V., Samokhodskaya L.M., Efimenko A.Y. Ballatskiy A.V., Baev A.A., Litvinova M.M., Nikitina L.A., Shipulin G.A., Bochkov N.P., Tkachuk V.A. Bochkov V.N. Unique profile of hereditary hemochromatosis in Russians: High frequency of C282Y mutation in population, but not patients // Blood Cell, Molecules and Diseases. – 2005. – Vol.35, №2. – P.182–188.

9. Бочков Н.П., Константинов Б.А., Гавриленко А.В., Воронов Д.А., Авдеева С.В., Хайдарова Н.В., Тарантул В.З., Свердлов Е.Д., Народицкий Б.С., Гинцбург А.Л. Генно-инженерные технологии в лечении хронической ишемии нижних конечностей // Вестник РАМН. – 2006. – №9–10. – С.6–11.

10. Бочков Н.П. Клеточная терапия в свете доказательной медицины // Клиническая медицина. – 2006. – №10. – С.4–9.

11. Бочков Н.П., Воронина Е.С., Косякова Н.В., Лир Т., Ржанинова А.А., Катосова Л.Д., Платонова В.И., Гольдштейн Д.В. Хромосомная изменчивость мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток человека // Клеточные технологии в биологии и медицине. – 2007. –  №1. – С. 1–15.

12. Самоходская Л.М, Лавров А.В, Ефименко А.Ю, Балацкий А.В., Макаревич П.И., Баев А.А., Литвинова М.М., Суркова И.К., .Никитина Л.А., Яровая Е.Б., Тутубалин В.Н., Бочков В.Н., Бочков Н.П., Ткачук  В.А. Особенности генетики наследственного гемохроматоза в русской популяции // Медицинская генетика. – 2007. – Т.6., №1 (55). – С.32–35.

13. Н.П. Бочков, В.А. Никитина, О.А. Буяновская, Е.С. Воронина, Д.В. Гольдштейн, Н.П. Кулешов, А.А. Ржанинова, И.Н. Чаушев. Анеуплоидия в стволовых клетках, выделенных из жировой ткани человека // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. –  2008. – Т. 146.,  №9. – С. 320–323.

14. E. S. Voronina, A. D. Durnev, A. K. Zhanataev, V. A. Nikitina and N. P. Bochkov Protective effect of vitamins in induced mutagenesis. In : Micronutriens and health research. – Nova Science Publishers, Inc. – 2008. – P. 279–291.

15. Ревазова Ю.А., Чеботарёв А.Н. , Хрипач Л.В., Григорьева С.А. Кириллов А.В., Никитина В.А., Косякова Н.В., Катосова Л.Д., Платонова В.И., Подольная М.А., Журков В.С., Бочков Н.П. Генетический полиморфизм и частота спонтанных и индуцированных хромосомных аберраций в лимфоцитах жителей Москвы // Медицинская генетика. – 2009. – Т.8., №4 (82). – С.26–35.