Лаборатория молекулярной генетики человека

Состав лаборатории:

Заведующий лабораторией Шварцман Александр Львович, д.б.н., в.н.с.    aschwart1[at]yandex.ru
Вед. научные сотрудники: Пчелина Софья Николаевна, д.б.н
Сироткина Ольга Васильевна, д.б.н.
Ст. научные сотрудники: Тараскина Анастасия Евгеньевна, к.б.н.
Емельянов Антон Константинович, к.б.н.
Научные сотрудник: Усенко Татьяна Сергеевна, к.б.н.
Демина Екатерина Петровна
Мл. научные сотрудники: Мирошникова Валентина Вадимовна
Грунина Мария Николаевна
Заботина Анна Михайловна
Андоскин Павел Андреевич
Стажеры-исследователи Морозова Мария Николаевна
Николаев Михаил
Пантелеева Александра Андреевна
Ст.лаборант: Железняк Евгения Леонидовна

Расшифровка генома человека и значительный прорыв в развитии постгеномных технологий сделали возможным не только проведение ДНК-диагностики наследственных (моногенных) заболеваний, но и приблизили нас к пониманию основ распространенных мультифакторных патологий, в основе которых лежит сложное взаимодействие наследственных (генетических) факторов и факторов окружающей среды.  К таким заболеваниям относятся атеросклероз, наследственные тромбоэмболии, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона. Эти заболевания являются предметом исследования в Лаборатории молекулярной генетики человека ОМРБ ПИЯФ, которая официально была основана в 1991 году профeссoром Евгением Иосифовичем Шварцем, и успешно работала под его руководством до 2002 года, когда трагическая смерть оборвала жизнь этого замечательного ученого.  Исторически лаборатория располагается на базе отдела молекулярно-генетических технологий НИЦ ПСПбГМУ им. акад. И.П.Павлова и работает в тесной связи с подразделениями этого медицинского университета. Адрес: ул. Льва Толстого 6/8, корп.28, тел. 347 55 46.

1. Болезнь Альцгеймера: моделирование патогенеза и восстановления когнитивных функций

Основная фундаментальная проблема в патогенезе и лечении БА:

В клиническом аспекте ранняя фаза болезни Альцгеймера (БА) характеризуется прогрессирующим нарушением памяти и когнитивных функций, в первую очередь, способности к обучению, которые сопровождаются выраженной дисфункцией синапсов. В последующих фазах заболевания отмечается расстройство речи, распад интеллекта и психической деятельности (Davis and Samuels, 2003, in Pharmacological Management of Neurological and Psychiatric Disorders, McGraw–Hill, New York, 267–316). Поэтому поддержание или восстановление когнитивных функций является главной задачей в превентивной терапии заболевания.

Основное направление в изучении патогенеза БА

В основе нашего подхода к исследованию патогенеза БА лежит поиск таких соединений, которые в модельных экспериментах in vivo не только блокировали бы образование амилоида и его интермедиатов, но и восстанавливали бы когнитивные функции. В случае успешного создания таких соединений, мы могли бы не только лучше понять патогенетическую основу заболевания, но и вплотную подойти к разработке превентивной терапии. Если же ингибирование образования амилоид-бета-протеина (Аb) олигомеров и накопление Аb агрегатов, не будет приводить к поддержанию или восстановлению когнитивных функций, значит образование амилоида и (или) его интермедиатов не является критическим моментом в развитии заболевания. И в этом случае необходимо провести поиск и испытания новых нейропротекторов, которые могли бы восстанавливать когнитивные функции, не обязательно подавляя образование амилоида.

Предлагаемые этапы работы:

  1. Создание пептидов-миметиков, ингибирующих элонгацию Аb и способных проникать через гематоэнцефалический барьер в Drosophila.
    Основной проблемой в превращении ингибиторов Аb агрегации in vitro в реальные терапевтические препараты является направленный поиск соединений, ингибирующих образование именно нейротоксических интермедиатов амилоидных фибрилл. В экспериментах in vitro показано, что Аb олигомеры являются основными соединениями, вызывающими нейротоксические эффекты в культурах тканей и трансгенных животных (Walsh and Selkoe, 2004, Neuron, 44,181-193). Поэтому на данном этапе исследований мы проведем поиск пептидных ингибиторов, специфически подавляющих образование Аb олигомеров.  Вторым, не менее важным обстоятельством, при создании терапевтических препаратов для лечения БА является проблема проникновения препаратов через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Поэтому чтобы превратить уже найденные «ингибиторы образования амилоида» в потенциальные терапевтические соединения нам необходимо модифицировать их таким образом, чтобы они могли бы проникать через ГЭБ.
  2. Определение эффекта пептидомиметиков на Аb агрегацию, накопление амилоида, нейродегенерацию и возможность восстановления когнитивных функций в трансгенных линиях Drosophila , экспрессирующих АРР человека и секретирующих Аb.

Два уникальных обстоятельства предопределили наш выбор модели для анализа патогенеза БА. Первое обстоятельство - это возможность легко и просто дискриминировать в трансгенных линиях Drosophila, экспрессирующих APP человека, эффекты Аb и его белка-предшественника АРР. Действительно, гомолог APP в Drosophila melanogaster, не включает последовательностей Аb (Luo et al., 1990, J. Neurosci., 10, 3849 –3861). А поскольку в Drosophila представлены все компоненты белкового комплекса, ответственного за активность гамма-секретазы, но отсутствует или является необычайно низкой активность бета-секретазы, то генерация Аb возможна лишь в двойных трансгенах экспрессирующих одновременно APP человека и бета-секретаз. Второе обстоятельство заключается в хорошо разработанных методиках анализа когнитивных функций трансгенных мушек, основанных на оценке их способности к ассоциативному обучению и сохранению приобретенных навыков в памяти.

Публикации:

  1. Schwarzman, A.L., Singh, N., Tsiper, M., Gregori, L., Dranovsky, A., Vitek, M.,Glabe, C., St.George-Hyslop, P., Goldgaber, D. Endogenous presenilin 1 redistributes to the lamellipodia upon adhesion of Jurkat cells to a collagen matrix. Proc.Natl. Acad.Sci.USA, 1999, 96: 7932-7937
  2. Singh, N., Tsiper, M., Romanov, V., Dranovsky, A.,Talalayeva, Y., Colflesh, D., Rudamen, G., Vitek, M.P.Shen , J., Yang, X., Goldgaber, D. and Schwarzman, A.L. The role of Alzheimer’s disease-related presenilin 1 in intercellular adhesion. Exp.Cell.Res., 2001, 263 : 1-13
  3. С.В.Саранцева, А.Л.Шварцман "Болезнь Альцгеймера - амилоидоз или дисфункция синапсов? Уроки моделирования на Drosophila melanogaster"- "Экологическая генетика", 2005, 3, №4, стр.19-25 4
  4. Sarantseva, S., Timoshenko, S., Bolshakova, O., Karaseva, E., Rodin, D., Schwarzman, A.L.,Vitek, M.P. (2009). Apolipoprotein E-mimetics inhibit neurodegeneration and restore cognitive functions in a transgenic Drosophila model of Alzheimer’s disease. PlosOne,4,12, e8191, 1-10
  5. Шварцман А.Л. , Саранцева С.В. (2011), Компенсаторная функция транстиретина при болезни Альцгеймера. Цитология, т.53, №10, стр.16-21.
  6. Шварцман А.Л. , Саранцева С.В. Витек М. (2011), Потенциальная роль пресенилина 1 в регуляции синаптической функции. Цитология, т.53, №12, стр.959-967
  7. Sarantseva1 and A. Schwarzman (2011). Modeling Amyloid Diseases in Fruit Fly Drosophila Melanogaster In “Amyloidosis - Mechanisms and Prospects for Therapy”, Ed.S. Sarantseva, InTech Janeza Trdine 9, 51000 Rijeka, pp.200-216.
  8. Саранцева С.В., Родин Д.И.,Шварцман А.Л. (2012). Экспрессиия гена АРР человека в нервных клетках Drosophila melanogaster вызывает снижение уровня мРНК синаптотагмина. Доклады Академии Наук, том 442, № 2, с. 279-281

2. Молекулярные основы развития болезни Паркинсона (БП).

Основная фундаментальная проблема в патогенезе и диагностике БП:

БП – распространенное нейродегенеративное заболевание. Симптомы (тремор, ригидность, брадикинезия) связвны с гибелью дофаминергических нейронов черной субстанции  мозга человека. В настоящее время заболевание неизлечимо. Проблема выявления БП на преклинических стадиях, а также диагностик заболевания на ранних клинических стадиях стоит очень остро. Существует предположение, что если бы удавалось выявлять болезнь на ее начальных преклинических стадиях, когда гибель нейронов лишь начинается, общие нейропротекторные средства могли, если не предотвратить развитие болезни, то отодвинуть его на более поздний возраст. Между тем предполагается, что процесс нейродегенерации начинается задолго (за 15-20 лет) до клинических проявлений заболевания. На момент проявления количество нейронов черной субстанции снижается до 20% по сравнению с возрастным контролем. В этой связи разработка подходов для ранней диагностики БП, а также лабораторных тестов, позволяющих оценивать прогрессию заболевания и ответ на применяемую терапию является крайне актуальным.

Около 10-15% пациентов с БП сообщают о семейной форме заболевания. В настоящее время идентифицировано 8 генов (SNCA, LRRK2, PINK1, PARK2, PARK7, PLA2G6FBXO7, ATP13A2), мутации в которых приводят к развитию наследственных форм заболевания. Мутации в гене глюкозереброзидазы (GBA) является фактором высокого риска развития БП.  Частота мутаций в гене GBA в отечественной популяции достигает 0.5%, а риск развития БП у носителей увеличивается до 9 раз (Deng et al., Mol Neurobiol, 2014; Emelyanov et al., 2012, Mov Disord, 1:158-159).

Предполагается, что в основе патогенеза болезни Паркинсона (БП),  лежит  формирование растворимых агрегированных форм небольшого пресинаптического белка  альфа-синуклеина. Присутствие дофамина способствует формированию модифицированных форм альфа-синуклеина, что также усиливает процесс его олигомеризации (Winslow & Rubinsztein, 2011, Autophagy, 7:1-3).  Выявление нейротоксических форм альфа-синуклеина, ассоциированных с развитием БП, а также факторов, влияющих на процесс их формирования, является главной задачей в исследовании основ заболевания, а также в разработке новых подходов к его ранней диагностике. 

Основное направление в изучении патогенеза БП

Исследования по изучению молекулярных основ БП ведуться в лаборатории с 1996 года. Эти годы описан ряд наследственных форм БП, обусловленных мутациями в генах PARK2, SNCA, LRRK2, GBA. Разработан алгоритм молекулярно-генетического обследования для выявления групп высокого риска развития БП. В настоящее время поиск генетических основ развития БП при семейных формах, а также при формах БП с ранним началом (до 40 лет) продолжается совместно с отечественными и зарубежными институтами (Институт молекулярной генетики, Научный центр неврологии, Москва; Институт спинного иголовного мозга (ICM), Париж) с применением методом полногеномного секвенирования на платформах HiSeq, MiSeq (Illumina).

В тоже время в лаборатории продолжаются исследования по оценке возможности измерения уровня альфа-синуклеина крови в качестве маркера развития БП.  Предполагается исследовать также ряд факторов, могущих способствовать агрегации данного белка, а именно, уровень дофамина плазмы крови, уровень химически модифицированных форм альфа-синуклеина (фосфорилированная, нитрозилированная формы), наличие мутаций и полиморфных вариантов в гене альфа-синуклеина (SNCA) и его регуляторных областях, эпигенетическую регуляцию гена SNCA.  При этом заболевания человека, связанные с нарушением работы лизосомных ферментов (лизосомальные болезни накопления) могут служить естественной моделью нарушения клеточной деградации альфа-синукдеина (совместно с Медико-генетическим научным центром, Москва).

Предлагаемые этапы работы:

1. Исследование уровня агрегированных, модифицированных форм альфа-синуклеина в крови пациентов с БП различной этиологии.

В качества объекта исследования для оценки агрегированных и модифицированных форм альфа-синуклеина в настоящем проекте используются плазма крови, а также однородная фракция CD45+ лимфоцитов периферической крови, полученные методом магнитного сортинга. Ввиду схожести синтеза и обмена дофамина в клетках иммунной и нейрональной систем (Marazziti et al., 2008, Neutochem Res, 33:1011-1016) в лимфоцитах крови может быть учтено влияние дофамина на формирование олигомерных и модифицированных форм альфа-синуклеина. В исследование будут включены, описанные нами ранее, случаи с наследственными формами БП с мутациями в гене обогащенной лейциновыми повторами киназы 2 (LRRK2) (Pchelina et al, 2008, Eur J Neurol, 15:692-696) и пациенты с мутациями в гене высокого риска развития БП, гене глюкоцереброзидазы (GBA) (Emelyanov et al., 2012, Mov Disord, 1:158-159). Проводимое исследование позволит ответить на вопрос, наблюдается ли олигомеризация альфа-синуклеина при всех формах БП независимо от этиологии, а также может ли  оценка уровня  альфа-синуклеина периферических тканей служить прогностическим маркером развития заболевания.

2. Выявление общности патогенеза болезни Паркинсона и наследственных болезней, связанных с лизосомальной дисфункцией (лизосомальные болезни накопления).

Вследствие потери ферментативной активности различных лизосомальных ферментов у пациентов с лизосомальными болезнями накопления наблюдается  нарушение лизосомальной активности (Tatti et al, Autophagy. 2011, 7(1):94-5), что позволяет рассматривать данный класс наследственных нарушений как естественную модель нарушения функции лизосомальной деградации белков. Общность механизма патогенеза БП и лизосомальных болезней накопления остается неизвестной. Предполагается, однако, что наблюдаемые пересечения в клинической картине заболеваний могут происходить за счет нарушения лизосомалной деградации альфа-синуклеина. Агрегаты альфа-синуклеина были выявлены в различных отделах мозга пациентов с лизосомальными болезнями накопления (Shachar et al., Mov Dis, 2011, 26:1593-1604). С другой стороны, мутации в ген GBA, приводящие к развитию наиболее распространенной из лизосомальных болезней накопления, болезни Гоше, являются фактором высокого риска развития БП (Sidransky E, Lopez G., Lancet Neurol, 2012, 11(11):986-98). В нашем исследовании  впервые, оценен риск развития БП у носителей мутаций, приводящих к развитию наследственных болезней обмена, и проведена оценка уровня агрегированных форм альфа-синуклеина в крови пациентов с различными лизосомальными болезнями накопления, в частности с болезнью Гоше. 

Публикации:

  1. Pchelina SN, Nuzhnyi EP, Emelyanov AK, Boukina TM, Usenko TS, Nikolaev MA, Salogub GN, Yakimovskii AF, Zakharova EY. Increased plasma oligomeric alpha-synuclein in patients with lysosomal storage diseases. Neurosci Lett. 2014 583:188-193.
  2. Пчелина С.Н., Емельянов А.К., Усенко Т.С. Молекулярные основы болезни паркинсона, обусловленной мутациями в гене LRRK2. 2014 Молекулярная биология, Т.48, №1, стр. 1-12 (Обзор)
  3. Emelyanov A, Andoskin P, Yakimovskii A, Usenko T, Nuzhnyi E, Nikolaev M, Pchelina S. SNCA, LRRK2, MAPT polymorphisms and Parkinson's disease in Russia. Parkinsonism Relat Disord. 2013, Vol.19(11), P.1064-5.
  4. Emelyanov A., Bukina T., Usenko T.,  Drosdova A., Zakharchuk A., Andoskin P., Dubina M., Schwarzman A, Pchelina S. Glucocerebrosidase gene mutations are associated with Parkinson’s disease in Russia. Movement Disorders. 2012. - Vol. 1. – P.158-159
  5. Усенко Т.С., Емельянов А.К., Якимовский А.Ф., Боганькова Н.А., Вавилова Т.В., Шварцман А.Л., Пчелина С.Н. Апоптоз лимфоцитов периферической крови у пациентов с LRRK2-ассоциированной формой болезни Паркинсона. Цитология 2012, Том. 54, №1, с.44-48
  6. Pchelina SN, Yakimovskii AF, Emelyanov AK, Ivanova ON, Schwarzman AL, Singleton AB. Screening for LRRK2 mutations in patients with Parkinson's disease in Russia: identification of a novel LRRK2 variant. Eur J Neurol. 2008 15:692-696.
  7. Pchelina Sofya N., Yakimovskii Andrei F., Ivanova Olga N.,  Emelianov Anton K., Zakharchuk Andrei H.  , Schwarzman Alexander L.. G2019S LRRK2 Mutation in Familial and Sporadic Parkinson’s Disease in Russia. Mov Disord 2006; 21(12):2234-6
  8. Pchelina Sofya N., Sirotkina Olga V., Taraskina Anastasiya E., Vavilova Tatyana V., Shwartsman Alexander L., Schwartz Eugene I.. The frequency of cytochrome P450 2C9 genetic variants in Russian population and their associations with individual sensitivity to warfarin therapy. Thromb Res. 2005;115(3):199-203.

3. Молекулярно-генетические аспекты синдрома алкогольной зависимости: повышение эффективности проводимой терапии

Основная фундаментальная проблема

Развитие синдроиа алкогольной зависимости (САЗ) свидетельствуют о том, что эта болезнь переходит границы чисто медицинского (биологического) вопроса, перерастая в социальную проблему. Главная трудность повышения эффективности проводимой терапии состоит в определении ключевого этиологического звена поскольку алкоголизм представляет собой мультифакторное заболевание, в котором помимо генетических факторов риска развития заболевания участвуют и психологические, социальные, средовые. Поэтому необходима разработка новых гибких персонализированных подходов терапии больных алкоголизмом.

Основные направления в изучении САЗ

В нашем исследовании мы сосредотачиваем внимание в двух направлениях: поиск персонализированных подходов в терапии больных алкогольной зависимостью, на основе индивидуальных особенностей нейротрансмиссии, и рассмотрение сопутствующих патологий, спровоцированных злоупотреблением алкоголем, с целью выявления ключевых звеньев в этиологии и патогенезе их развития при хронической администрации алкоголя в организме. В рамках исследования САЗ мы останавливаемся на двух сопутствующих патологиях: иммуносупрессия и онкологические перестройки тканей.

Предлагаемые этапы работы

  1. Подбор быстро диагносцируемых показателей нейротрансмиссии, которые наиболее точно отражают индивидуальные особенности, на основании которых можно будет проводить корректировку терапии.
  2. Другим приоритетным направлением в исследованиях, направленных на повышение является рассмотрение молекулярно-генетических аспектов сопутствующих патологий. На первое место в настоящее время, выделяют онкологические заболевания и нарушение функций иммунной системы.

Публикации:

  1. Тараскина А.Е., Клименко М.Н., Шварцман А.Л. Ключевые белки дофаминергической нейротрансмиссии лимфоцитов периферической крови человека: изменение уровня мРНК при синдроме алкогольной зависимости. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2014 (в печати).
  2. Тараскина А.Е., Морозова М.Н., Бычкова Н.В., Давыдова Н.И., Шварцман А.Л. Количество лимфоцитов, экспрессирующих на плазматической мембране D2- рецепторы дофамина, у человека в норме и при синдроме алкогольной зависимости. Российский иммунологический журнал. 2012. Том 6(15), № 3, стр. 273-280
  3. Тараскина А.Е., Филимонов В.А., Козловская Ю.А., Морозова М.Н., Гашев Д.В., Шварцман А.Л. Повышенный уровень м РНК a-синуклеина в периферических лимфоцитах больных синдромом алкогольной зависимости. Бюллетень экспрериментальной биологии и медицины. 2008. Том 146. №11: 545-547.
  4. Jaakko Lappalainen, Evgeny Krupitsky, Henry R. Kranzler, Xingguang, Mikhail Remizov, Sofia Pchelina, Anastaisa Taraskina, Edwin Zvartau, Pirkko Räsanen, Taru Makikyro, Lucia K. Somberg, John H. Krystal, Murray Stein, Joel Gelernter. Mutation screen of the GAD65 gene and association study of alcoholism in three populations. Neuropsychiatric Genetics (Am J Hum Genet, Section B). 2007. 144B: 183-192
  5. Lappalainen J, Krupitsky E, Remizov M, Pchelina S, Taraskina A, Zvartau E, Somberg LK, Covault J, Kranzler HR, Krystal JH, Gelernter J. Association between alcoholism and gamma-amino butyric acid alpha2 receptor subtype in a Russian population. Alcohol Clin Exp Res. 2005 Apr;29(4):493-8

4. Атеросклероз: роль транспортеров ABCA1 и ABCG1 и транскрипционных регуляторов LXRα, LXRβ, PPARγ

Основная фундаментальная проблема в патогенезе атеросклероза:

В основе образования атероматозных бляшек лежит способность макрофагов сосудистой стенки захватывать окисленные холестерин-содержащие липопротеины и, накапливая их, трансформироваться в пенистые клетки. Гибель пенистых клеток является инициирующим этапом атерогенеза. Обратный транспорт холестерина (ОТХ) – опосредованный липопротеинами высокой плотности (ЛПВП) механизм удаления избыточного холестерина из периферических тканей, в том числе из сосудистой стенки, и его транспортировки в печень. Скорость элиминации избыточного холестерина из макрофагов сосудистой стенки определяется участием в этом процессе транспортеров семейства АВС – ABCA1 и ABCG1. Изменения уровня экспрессии этих транспортеров в равной степени, как и белков, участвующих в регуляции их экспрессии, могут оказывать влияние на эффективность ОТХ и, как следствие, на предрасположенность к развитию атеросклероза у человека (Yvan-Charvet L. et al., 2010).

Значительное влияние на метаболизм липидов оказывает абдоминальное ожирение (Flock M.R. et al, 2011). В частности, абдоминальное ожирение может приводить к нарушению обмена антиатерогенных ЛПВП. Это в свою очередь способствует развитию у лиц, страдающих  ожирением, атеросклероза и коронарной болезни сердца (Shuster A. et al., 2012). Нарушение метаболизма ЛПВП при ожирении может быть обусловлено изменениями на уровне экспрессии генов, продукты которых являются ключевыми регуляторами эффективности ОТХ и вовлечены в процесс обмена липидов в жировой ткани.

Основные направления исследований:

  1. Экспрессия генов ABCA1 и ABCG1 в макрофагах контролируется посредством ряда транскрипционных факторов: LXRα, LXRβ, PPARγ. Согласно нашей гипотезе, уровень экспрессии генов ABCA1, АВСG1, LXRα, LXRβ, PPARγ может быть независимым фактором, влияющим на развитие и прогрессирование атеросклероза. Наше исследование направлено на изучение профиля экспрессии этих генов в моноцитах и макрофагах при атеросклерозе. Результаты данного исследования могут послужить для такого перспективного направления в разработке новых фармакологичесих подходов к лечению атеросклероза, как поиск активаторов транскрипционных факторов LXRs (Parikh N., 2010). Уровень экспрессии генов ABCA1, АВСG1, LXRα, LXRβ, PPARγ был определен в моноцитах (24 часа инкубации) и макрофагах (5 суток инкубации), активированных колоние-стимулирующим фактором макрофагов M-CSF, у пациентов с атеросклерозом и у здоровых лиц. М-CSF макрофаги характеризуются проатерогенным фенотипом, и именно этот подкласс макрофагов преимущественно присутствует в атеросклеротических бляшках (Waldo S.W. et al., 2008; Irvine K.M. et al., 2009).
  2. Ассоциативного исследование профиля тканеспецифичной экспрессии генов транспортеров ABCA1 и ABCG1, ядерных рецепторов LXRα, LXRβ, PPARγ и RORα в абдоминальной жировой ткани при ожирении. Ядерные рецепторы LXRα, LXRβ, PPARγ и орфановый ядерный рецептор RORα выступают как основные регуляторы адипогенеза, поскольку контролируют экпрессию большинства генов, специфичных для жировых клеток (Dalen K.T. et al., 2003; Hummasti  S. et al., 2004; Gerin  I. et al., 2004; Pettersson  A.M. et al., 2013). Данное исследование должно установить гены, изменение экспрессии которых ассоциировано с ожирением, что поможет определить потенциальные терапевтические мишени. Результаты данного исследования могут стать предпосылкой к разработке новых фармакологических  и генно- инженерных подходов к лечению данного заболевания, а также профилактике сердечно- сосудистых осложнений у лиц, страдающих ожирением.

Публикации:

  1. Демина Е.П., Мирошникова В.В., Майоров Н.В., Давыденко В.В., Шварцман А.Л. Снижение уровня LXRbeta мРНК и PPARgamma мРНК в макрофагах, стимулированных колониестимулирующим фактором M-CSF у больных атеросклерозом // Экологическая генетика – 2014. - Т. 12. - №1. - С.14-18.
  2. Мирошникова В.В., Демина Е.П., Майоров Н.В., Давыденко В.В., Курьянов П.С., Вавилов В.Н., Виноградов В.Г., Денисенко А.Д., Шварцман А.Л. Особенности экспрессии гена транспортера ABCG1 в мононуклеарных клетках периферической крови у пациентов с атеросклерозом // Цитология – 2014. – Т. 56. - №3. – C.234-240.
  3. Мирошникова В.В., Пантелеева А.А., Пчелина С.Н., Шварцман А.Л. Влияние полиморфных вариантов гена аполипопротеина А-I на липидный спектр плазмы крови в популяции Санкт-Петербурга // Ученые записки СПбГМУ им. ак. И.П.Павлова. – 2014. – Т.21. – №1. – C.57–59.
  4. Мирошникова В.В., Пантелеева А.А., Демина Е.П., Курьянов П.С., Вавилов В.Н., Уразгильдеева С.А., Гуревич В.С., Сироткина О.В., Шварцман А.Л. Ассоциация полиморфных вариантов гена транспортера ABCG1 с концентрацией холестерина плазмы крови при атеросклерозе // Медицинская генетика - 2013. – Т. 12. - №10. - С.23-28.
  5. Демина Е.П., Мирошникова В.В., Майоров Н.В., Давыденко В.В., Шварцман А.Л. мРНК гена ABCA1 и уровень белка ABCA1 в макрофагах, активированных M-CSF, у пациентов с артериальным стенозом // Цитология – 2013. – Т.55. - №8. – С.580-585.
  6. Мирошникова В.В., Родыгина Т.И, Демина Е.П., Курьянов П.С., Уразгильдеева С.А., Гуревич В.С., Шварцман А.Л. Ассоциации генетических вариантов апопротеина А-1 с развитием атеросклероза у жителей Санкт-Петербурга // Экологическая генетика – 2010. – Т. 8. - №2. – С.24-28.
  7. Демина Е.П., Мирошникова В.В., Родыгина Т.И., Курьянов П.С., Виноградов А.Г., Денисенко А.Д., Шварцман А.Л. Экспрессия гена АВСА1 транспортера в лимфоцитах и макрофагах периферической крови у больных атеросклерозом // Молекулярная Биология – 2011. - Т. 45. - № 2. - С.289–293.
  8. Родыгина Т.И., Демина Е.П., Шейдина А.М., Зверева В.В., Курьянов П.С., Вавилов В.Н., Шварцман А.Л., Денисенко А.Д., Пчелина С.Н. Влияние вариантов генов АВСА1 транспортера и параоксоназы 1 на риск развития и тяжесть течения атеросклероза // Регионарное кровообращение и микроциркуляция – 2007. - №4. - С.21-28
  9. Шейдина А.М., Пчелина С.Н., Демидова Д.В., Родыгина Т.И., Тараскина А.Е., Топерверг О.Б., Беркович О.А., Демина Е.В., Шварц Е.И., Погода Т.В., Генерозов Э.В., Говорун В.М., Лопухин Ю.М., Шевченко Ю.А. Анализ частоты выявления четырех структурных полиморфизмов ДНК в промоторной и 5'-нетранслируемых областях гена ABCA1 у мужчин, перенесших инфаркт миокарда в молодом возрасте // Кардиология. 2004, 8:40-45.

5. Исследование функций тромбоцитов.

Основная фундаментальная проблема

Ключевую роль в реализации каскада гемостатических реакций играют процессы адгезии, активации и агрегации тромбоцитов. Формирование пристеночного тромба на поверхности поврежденного сосудистого эндотелия, в том числе при разрыве атероматозной бляшки, начинается с адгезии тромбоцитов к высвобождающимся субъендотелиальным белкам. Исследование влияния тромбоцитарных рецепторов  P2X1, P2Y1, P2Y12 на функциональную активность тромбоцитов, чувствительность к антиагрегантным препаратам формирование тромбоэмболической патологии является одной из главных фундаментальных задач молекулярной генетики человека.

Основные направления исследований:

1. Влияние генетической вариабельности  стромбоцитарных  рецепторов  на  функции тромбоцитов.

Предполагается идентифицировать генетические варианты основных рецепторов тромбоцитов, определить уровень экспрессии генов P2X1, P2Y1, P2Y12, проанализировать влияние генетических вариантов рецепторов P2X1, P2Y1, P2Y12 на АТФ- и АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов, экспрессию Р-селектина, формирование тромбоцитарно-лейкоцитарных агрегатов, чувствительность к селективным блокаторам и антиагрегантным препаратам, а также на риск развития тромбоэмболической патологии.

2. Молекулярно-генетические механизмы регуляции синтеза белков в тромбоцитах de novo.

Не смотря на то, что тромбоциты являются безъядерными клетками, они обладают способностью к синтезу белков de novo, что было впервые показано в 1966‐1967 г.г. Warshaw et al (Warshaw A. et al, J Clin Invest 1966;45:1923‐1934; Warshaw A. et al, J Biol Chem 1967;242:2094‐2097). Данные электронной микроскопии подтвердили наличие в тромбоцитах рибосом и эндоплазматического ретикулума, необходимых для осуществления синтеза белков (Kieffer N. et al, Eur J Biochem, 1987:164:189‐195). Однако до сих пор нет ясности о молекулярно-генетических механизмах, регулирующих синтез белков в тромбоцитах de novo. Объектом исследования в предлагаемом проекте выступают нативные тромбоциты человека.  Будет проведено изучение влияния генетических вариаций  тромбоцитарных рецепторов GP IIb/IIIa, GP VI, GP Ia/IIa, GP Iba, P2Y1, P2Y12 и P2X1 на процесс  их синтеза в тромбоцитох, в том числе при  активации нативных клеток различными физиологическими индукторами - АДФ, коллагеном, тромбином.

Изучение влияния рецепторов тромбоцитов на их агрегационные свойства, а также исследование механизма регуляции синтеза белков в тромбоцитах является важной научно-исследовательской задачей, решение которой будет иметь фундаментальное значение, а также позволит полнее понять патогенез социально-значимых сердечно-сосудистых и тромбоэмболических заболеваний и определить новые пути фармакологической коррекции данных заболеваний.

Публикации:

  1. Сироткина О.В., А.Б. Ласковец, В.В. Голдобин, А.А. Топанова, Д.В. Карелов, Т.В. Вавилова. Молекулярные механизмы активации тромбоцитов у больных с цереброваскулярной патологией. Биомедицинская химия 2014;60(6): в печати
  2. Khaspekova SG, Zyuryaev IT, Yakushkin VV, Sirotkina OV, Zaytseva NO, Ruda MY, Panteleev MA, Mazurov AV. Relationships of glycoproteins IIb-IIIa and Ib content with mean platelet volume and their genetic polymorphisms. Blood Coagul Fibrinolysis 2014;25(2):128-134
  3. Yakushkin V.V., I.T. Zyuryaev, S.G. Khaspekova, O.V. Sirotkina, M.Ya. Ruda, A.V. Mazurov. Glycoprotein IIb-IIIa content and platelet aggregation in healthy volunteers and patients with acute coronary syndrome. Platelets 2011; 22(4):243-51 
  4. Сироткина О.В., Боганькова Н.А., Ласковец А.Б., Кухарчик Г.А., Гайковая Л.Б., Вавилова Т.В. Иммунологические методы в оценке функциональной активности тромбоцитов у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Медицинская иммунология 2010;12(3):213-218
  5. Сироткина О.В., Боганькова Н.А., Тараскина А.Е., Железняк Е.Л., Болдуева С.А., Вавилова Т.В. Молекулярно-генетический анализ АДФ-рецепторов тромбоцитов у здоровых лиц и пациентов, принимающих клопидогрел. Технологии живых систем 2009; 8:46-52
  6. Сироткина О.В., А.М. Заботина, О.А. Беркович, Е.А. Баженова, Т.В. Вавилова, А.Л. Шварцман. Генетические варианты АДФ-рецептора тромбоцитов P2Y12, ассоциированные с изменением функциональной активности тромбоцитов и развитием сердечно-сосудистых заболеваний. Генетика 2009; 45(2):247-253
  7. Sirotkina O.V., S.G. Khaspekova, A.M. Zabotina, Y.V. Shimanova, A.V. Mazurov. Effect of platelet glycoprotein IIb-IIIa number and glycoprotein IIIa Leu33Pro polymorphism on platelet aggregation and sensitivity to glycoprotein IIb-IIIa antagonists. Platelet 2007; 18(7):506-514
  8. Сироткина О.В., А.М. Заботина, А.Е. Тараскина, Е.Б. Сиваченко, Е.Е. Зуева, М.И. Кадинская, Л.И Бурячковская, И.А Учитель, С.Г Хаспекова, Т.В. Вавилова, А.Л. Шварцман, А.В. Мазуров. Гликопротеин IIb-IIIa в спонтанной агрегации тромбоцитов. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2007; 143(4): 398-401
  9. Пчелина С.Н.,  Сироткина О.В., Шейдина А.М., Тараскина А.Е., Родыгина Т.И., Демина Е.П., Заботина А.М., Митупова М.И., Баженова Е.А., Беркович О.А., Шляхто Е.В., Шварцман А.Л., Шварц Е.И. Генетические факторы риска развития инфаркта миокарда у мужчин молодого возраста, проживающих в северо-западном регионе России. Кардиология, 2007, 7:29-34
  10. Сироткина О.В., А.М. Шейдина, Т.В. Вавилова, Е.И. Шварц. Новая мутация гена GPIIIa в российской популяции – Leu40Arg, сцепленная с Leu33Pro. Генетика 2005; 41(6):683-687
  11. Schwartz E., Demidova D., Sirotkina O., Kudinov S. The combination of glycoprotein IIIa Pl(A) polymorphism with polymorphism of serotonin transporter as an independent strong risk factor for the occurrence of coronary thrombosis. Molecular Genetics and Metabolism 2003; 79(3):229-230 4