Научные проекты

1. Клеточное старение и аутофагия: новые подходы для противоопухолевой терапии рака

Индуцированные к старению Ras-экспрессирующие клетки имеют высокий уровень активности МАРК и mTORC1 каскадов. Подавление активности MEK/ERK-пути в таких клетках вызывает повреждение митохондрий, которые не деградируют аутофагией, как в молодых клетках. Это связано с пространственным разобщением финальных участников аутофагии – лизосом и аутофагосом, что блокирует процесс их слияния. Происходит накопление поврежденных митохондрий, повышение уровня ROS, активация каспаз и апоптотическая гибель стареющих клеток. Применение индукторов старения делает Ras-трансформированные клетки уникально чувствительными к ингибитору MEK/ERK-пути и, следовательно, представляет перспективную стратегию элиминации Ras-экспрессирующих опухолевых клеток.

2. Обогащение субпопуляции стволовых раковых клеток с целью разработки подходов таргетного воздействия

Работа направлена на изучение свойств ОСК (опухолевых стволовых клеток) рака толстой кишки (РТК) лежащих в основе их злокачественности. Мы используем лентивирусные конструкции для отбора клеток с эндогенной экспрессией стволовых маркеров из тотальной популяции клеток опухоли. Отобранные клетки характеризуются повышенной резистентностью к 5‑ФУ, что является характерным для ОСК. В условиях гипоксии их резистентность к 5‑ФУ повышается. Обнаружена корреляция между повышенным уровнем IGFPB3 и повышенным уровнем AhR в тканях пациентов, что предполагает наличие связи этих сигнальных путей. Для анализа роли AhR в канцерогенезе и поддержании стволовости ОСК мы получили репортерную клеточную линию, уровень экспрессии люциферазы в клетках которой отражает количество ксенобиотиков в среде. Было показано, что ксенобиотиков больше в сыворотке больных аденокарциномой толстой по сравнению с сывороткой крови здоровых людей. При обработке репортерных клеток «гомогенатами» тканей аденокарциномы толстой кишки также наблюдали повышение активности люциферазы по сравнению с тканью прилежащей здоровой слизистой. Нами проведен сравнительный анализ транскриптомов обогащенной по стволовости популяции и исходной клеточной культуры РТК. Было выявлено повышение экспрессии кластеров генов, связанных с плюрипотентностью и повышенной агрессивностью опухолевых клеток. В то же время наблюдалось понижение экспрессии генов, контролирующих тумор-супрессорные программы дифференцировки и старения. Дальнейший анализ транскриптомов ОСК перспективен для поиска инновационных противоопухолевых препаратов и дополнительных прогностических маркеров.

3. Wip1 как мишень для противоопухолевой терапии

Wip1, серин-треониновая фосфатаза, негативно регулирует активность таких белков как р53, которые формируют клеточный ответ на различные стресс-факторы. Дисфункция Wip1 обнаружена в различных опухолях человека; в некоторых случаях Wip1 может выполнять про-апоптотическую функцию и даже играть роль в поддержании целостности генома. Одной из самых интересных моделей для изучения механизмов поддержания целостности генома являются плюрипотентные стволовые (PS) клетки, в которых работа хранителей генома должна быть особенно точной. Модулирование активности Wip1 с использованием редактирования генома может быть многообещающим подходом как для получения iPSСs с функциональным р53 в целях заместительной терапии, так и для терапии опухолей.