MBD 2021 - Молекулярные основы заболеваний

Из плазмы крови 75 доноров, переболевших COVID-19 и вакцинированных Sputnik V, выделены препараты IgG. Образцы плазмы доноров протестированы на наличие антител к белкам вируса SARS-CoV-2. Выделены три когорты доноров по 25 человек: перенесшие COVID-19 и имеющие высокий титр антител, со средним титром антител и вакцинированные с высоким титром (которые не имели антител до вакцинации). Из суммарных препаратов антител трех когорт доноров на сорбентах с иммобилизованным RBD и S-белками выделены иммуноглобулины класса G. Проведено тестирование подклассов IgG, определена перекрестная специфичность антител.

На настоящий момент разработано большое количество способов усовершенствования работы системы CRISPR/Cas9. Одним из основных методов является: модификация направляющих РНК. В предыдущих работах была продемонстрирована возможность использования РНК/ДНК-химерных направляющих для улучшения, как эффективности, так и специфичности функционирования системы CRISPR/Cas9. В данной работе были описаны новые химерные направляющие РНК, содержащие единичные фосфорилгуанидиновые группы, и была исследована активность и специфичность работы системы CRISPR/Cas9 in vitro при их использовании.

Поиск ингибиторов ферментов системы репарации ДНК относится к перспективным направлениям современной фармакологии и является одним из путей увеличения эффективности терапии онкологических заболеваний, особенно для борьбы с лекарственно-устойчивыми опухолями. Фермент репарации тирозил-ДНК-фосфодиэстераза 1 (Tdp1) является перспективной молекулярной мишенью для противоопухолевой терапии, поскольку участвует в удалении повреждений, вызванных ингибиторами топоизомеразы (Тор1) – широко применяемыми в клинической практике противоопухолевыми препаратами, такими как топотекан.

Поиск и разработка ингибиторов путей репарации ДНК является одним из основных приоритетов медицинской химии, так как лекарства, основанные на ингибировании репарации ДНК, могут обеспечить эффективное лечение сердечно-сосудистых, нейродегенеративных и онкологических заболеваний. Традиционная терапия онкологических заболеваний нацелена на повреждение ДНК злокачественных клеток, и её результат зависит от эффективности работы их систем репарации, которая является одним из ключевых механизмов терапевтической резистентности. Тирозил-ДНК-фосфодиэстераза 1 (Tdp1) является перспективной молекулярной мишенью, поскольку участвует в репарации стабилизированных ковалентных комплексов Topo1-ДНК (Topo1cc), гидролизуя фосфодиэфирную связь между 3'-концом ДНК и тирозильным фрагментом Top1, и других типов поврежедений.

Разработка подходов к контролируемому редактированию генов с использованием CRISPR/Cas9 системы, является актуальной задачей синтетической биологии и биоорганической химии. Эффекторные комплексы направляющих РНК сrРНК/tracrРНК и белка Cas9 способны вносить двуцепочечные разрывы в определенные положения последовательности ДНК. Использование фоточувствительных структур в составе олигонуклеотидных конструкций является одним из вариантов «контроля» за их активностью. Развитие химического синтеза фотомодифицированных олигонуклеотидов привело к созданию и интенсивному изучению молекулярно-биологических систем с использованием фотоблокированных конструкций, которые могут быть активированы путем облучения светом определенной длины волны. Основной идеей данной работы является получение циклических направляющих РНК, входящих в состав системы CRISPR/Cas9 и содержащих фоторасщепляемый линкер. Такие направляющие РНК не активны вплоть до облучения, а в результате облучения фотолинкер расщепляется, направляющая РНК переходит в линейную форму, и система геномного редактирования активируется.

Одним из важных нейротрофических факторов, участвующих в патогенезе нейроиммунных заболеваний, является нейрегулин-1 (NRG1), который относится к семейству эпидермальных факторов роста и синтезируется в виде мембраносвязанной формы, гидролиз которой специфическими ферментами (шеддазами) приводит к высвобождению зрелойформы NRG1. Зрелый NRG1 участвует в развитии нервной системы, включая миграцию и дифференцировку нейронов, миелинизацию, а также образование синапсов и нервно-мышечных соединений. Кроме того, NRG1 участвует в восстановлении центральной и переферической нерной системы, поскольку способствует нейропротекции и ремиелинизации при повреждении ЦНС. Убольных системной красной волчанкой (СКВ) обнаружено снижение уровня NRG1 в сыворотке, однако механизмы этого процесса не до конца изучены. Предполагается, что образующиеся приданной патологии каталитические антитела - протеазы могут снижать концентрацию NRG1 и, таким образом, участвовать в патогенезе заболевания.

Детекция точечных мутаций является одной из наиболее востребованных задач диагностики. Точечные мутации могут быть причиной ряда тяжелых наследственных заболеваний, а однобуквенные замены в вирусных и бактериальных генах зачастую обеспечивают устойчивость патогенов к лекарственным препаратам. Использование пиренильных «молекулярных маяков» является перспективным подходом, позволяющим по изменению флуоресценции сделать вывод о наличии точечных мутаций в ДНК.

В настоящее время конъюгирование нуклеиновых кислот (НК) с низкомолекулярными биологически активными лигандами является перспективной основой для создания высокоэффективных средств диагностики и терапии для лечения вирусных, онкологических и других заболеваний. Учитывая большое разнообразие лигандов, разработка универсальных и эффективных методов синтеза конъюгатов НК является актуальной задачей.

При шизофрении обнаружены изменения множества иммунных показателей. В частности, у больных шизофренией показана дисрегуляция про- и противовоспалительных цитокинов, изменения соотношений и функциональных свойств иммунных клеток, аномальная экспрессия генов иммунной системы в различных клетках, а также образование разнообразных аутоантител. Кроме того, среди аутоантител при шизофрении обнаружены антитела с каталитической активностью, что также является признаком иммунных нарушений. Таким образом, накапливается все больше данных об иммунной дисрегуляции при шизофрении. Растущие знания об участии воспалительных процессов в патогенезе шизофрении обуславливают целесообразность и необходимость разработки комбинированной антипсихотической и противовоспалительной терапии этого заболевания. Поскольку не все пациенты могут иметь выраженные иммунные изменения, для персонализированного назначения противовоспалительной терапии при шизофрении необходимо разработать критерии стратификации больных на основе данных об иммунологических нарушениях.