Размер:
AAA
Цвет: CCC
Изображения Вкл.Выкл.
Обычная версия сайта
Размер шрифта AAA

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящее время фундаментальные научные исследования сосредоточены в лабораториях НИИ канцерогенеза и Научно-исследовательском институте экспериментальной диагностики и терапии опухолей (НИИ ЭДиТО).

НИИ КАНЦЕРОГЕНЕЗА

Лаборатории НИИ Канцерогенеза занимаются решением задач экспериментальной онкологии.

За последние 5 лет сотрудниками Института опубликовано более 500 научных работ в ведущих отечественных и международных журналах.

Научные исследования Института развиваются по следующим направлениям:

  1. Исследование молекулярных механизмов трансформации и прогрессии опухолей: инвазия, метастазирование, ангиогенез, лекарственная и гормональная устойчивость, уход от иммунного надзора.

    В рамках этих научных проектов изучаются следующие аспекты: роль цитоскелетных систем в миграции нормальных и опухолевых клеток, цитоскелетные механизмы эпителиально-мезенхимального перехода, исследование изменений структур межклеточной адгезии при неопластической трансформации, а также разработка и изучение наноносителей для доставки лекарственных средств в опухолевые клетки. Кроме того, активно исследуются роли компонентов актинового цитоскелета, в частности, немышечных цитоплазматических изоформ актина в процессах канцерогенеза; молекулярных факторов, влияющих формирование фенотипа опухолевых стволовых клеток (ОСК), а также взаимное влияние неопластических и стромальных клеток мезенхимального происхождения. Активные исследования ведутся и в направлении разработки новых уникальных подходов к преодолению резистентности опухолей, и изучению механизмов действия новых гормоноактивных соединений. Следует особо подчеркнуть проекты, направленные на разработку механизмов эпителиально-мезенхимального перехода и развития гормональной резистентности опухолевых клеток, выявления роли межклеточных контактов в установлении гормональной резистентности клеток рака молочной железы, а также участие экзосом, формируемых опухолевой тканью, в развитии гормональной резистентности, а также разработку новых подходов к восстановлению гормональной зависимости опухолевых клеток. В рамках исследования молекулярных механизмов опухолевой прогрессии также ведется поиск молекулярно-генетических факторов прогрессии опухолей (при меланоме кожи, раке почки, стромальных опухолях желудочно-кишечного тракта и других солидных опухолях) и комплексное изучение множественной лекарственной устойчивости опухолевых клеток (МЛУ); исследование роли факторов роста системы IGF/инсулин и их рецепторов в регуляции механизмов возникновения лекарственной устойчивости и регуляции апоптоза, а также изучение роли VEGF-зависимой сигнальной системы и сигнальной системы, связанной с рецепторами ретиноевой кислоты RAR в прогрессии опухолей.


  2. Анализ нарушений активности отдельных молекул и сигнальных путей в клетках злокачественных опухолей; поиск и идентификация новых потенциальных мишеней для таргетной терапии опухолей.

    Это научное направление реализуется в исследованиях, которые сосредоточены на: изучении молекулярно-генетической гетерогенности и генных полиморфизмов в опухолях человека (рак почки, меланома, рак молочной железы), разработке методов сканирования генных мутаций и генодиагностика онкологических заболеваний, изучении механизмов развития генетической нестабильности при инактивации опухолевого супрессора р53 и активации онкогенов семейства RAS – двух наиболее универсальных изменений в различных новообразованиях человека, исследовании потенциальной возможности использования цитокина VEGF-C в качестве мишени таргетной терапии, а также молекулярных факторов, влияющих формирование фенотипа опухолевых стволовых клеток (ОСК). Кроме того, активно ведется работа по идентификации генов и сигнальных путей (в частности, Ras/RalGDS/RalA/B), определяющих метастатический потенциал клеток и участвующих в малигнизации клеток в ходе опухолевой прогрессии, а также поиск молекулярно-генетических маркеров, ассоциированных с патогенезом целого спектра злокачественных новообразований человека. Особенно следует выделить работы по изучению эпигенетических и генетических модификаций генома при злокачественных гинекологических опухолях, эпигенетических механизмов регуляции продуктивной и трансформирующей вирусной инфекции (в частности, вирусами папиллом человека и вирусом Эпштейна-Барр), а также активные исследования по определению особенностей внутриклеточной сигнальной активности вирусных онкогенов (например, LMP1 ВЭБ) и молекулярных механизмов клеточной трансформации различными штаммами ВЭБ, персистирующими на территории России. Кроме того, необходимо отметить комплексные исследования по моделированию процессов канцерогенеза in vivo и исследование спектра биологической активности малых молекул, нековалентно взаимодействующих с ДНК по малой бороздке, которые обладают мощным антиканцерогенным и противоопухолевым действием. Помимо этого, проводятся исследования, посвященные изучению селективной активации глюкокортикоидного рецептора как нового подхода для повышения безопасности и эффективности глюкокортикоидной терапии онкологических заболеваний, как одного из самых распространенных классов препаратов.


  3. Разработка новых подходов для профилактики, диагностики, лечения и мониторинга онкологических заболеваний, основанных на внедрении современных технологий протеомного и геномного анализов.

    В рамках этих научных проектов проводятся исследования по следующим направлениям: выявление канцерогенных антропогенных и природных ксенобиотиков, изучение механизмов их действия с помощью биохимических и молекулярно-биологических методов; исследование влияния экзогенных ксенобиотиков и эндогенных факторов на стабилизацию G-квадруплексов в промоторах онкогенов; интегральная оценка эпигенетической активности потенциально канцерогенных ксенобиотиков и лекарственных препаратов, а также исследование молекулярных механизмов их действия; доклиническое тестирование лекарственных препаратов на их потенциальную канцерогенную опасность. Кроме того, ведется разработка нормативно-правовых и методических документов в области первичной профилактики рака (ППР), мониторинг профессиональной онкологической заболеваемости в России, исследования эпидемиологии рака в профессиональных контингентах с целью развития профилактических мероприятий; изучение роли экзогенных и эндогенных активных форм азота (АФА): окислов азота, нитрозосоединений, нитритов, нитратов и др. в инициации и прогрессии опухолей. Экспериментальная оценка биологически активных компонентов растительных продуктов (БАКРП), модулирующих биосинтез АФА и ингибирующих канцерогенез, с целью их использования в онкопрофилактике.

Таким образом, представленные направления исследований, которые проводятся на научной базе ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н.Блохина» Минздрава России, практически полностью охватывают весь спектр актуальных исследований фундаментальных основ экспериментальной онкологии, проводятся высококвалифицированными специалистами в своих областях с использованием современного оборудования на высоком методическом уровне, что подтверждается научным сообществом, а также научными работами, опубликованными в ведущих отечественных и международных рецензируемых научных журналах.

НИИ ЭДиТО

Васкулогенная мимикрия как альтернативная система кровоснабжения опухоли.

Васкулогенная мимикрия (ВМ) – формирование васкулярных каналов, ограниченных базальной мембраной, опухолевыми клетками, в отсутствии эндотелиальных клеток и фибробластов, характерна для клеток с высоко злокачественным фенотипом. Тот факт, что ВМ обнаруживается практически во всех злокачественных опухолях, говорит о том, что по всей видимости, мы имеем дело с новой характеристикой агрессивной опухоли.

Научные достижения по данному направлению исследований:

  • изучен вклад васкулогенной мимикрии в прогрессию меланомы и рака почки;
  • идентифицирован ранее неописанный в литературе сигнальный путь VEGFА/ VEGFR1/ РКСα, участвующий в кровоснабжении опухоли;
  • определен статус васкулогенной мимикрии в условиях ингибирования ангиогенеза опухоли;
  • получено экспериментальное подтверждение восстановления чувствительности резистентных к терапии опухолевых клеток к ДНК-повреждающим агентам в условиях блокады васкулогенной мимикрии;
  • показано, что васкулогенная мимикрия – это программа, которой можно обучить другие клетки.

В работе были использованы следующие методы: 2D- и 3D- культивирование клеток, формирование сосудисто-подобных структур (СПС) на Матригеле, ИГХ, ИЦХ, нокдаун гена, электрофорез и Вестерн блот, проточная цитофлуориметрия.

Полученные результаты позволяют предложить новый подход к диагностике и лечению злокачественных новообразований с помощью низкомолекулярных ингибиторов ВМ, например, ЛХС1269 – препарата, синтезированного в НИИ ЭДиТО.

Исследования проводятся в лаборатории экспериментальной диагностики и биотерапии опухолей НИИ ЭДиТО

Поиск потенциальных иммуномодуляторов, влияющих на формирование иммуноадгезионного фенотипа цитотоксических опухоль-инфильтрирующих лимфоцитов, значимых для противоопухолевого эффекта

Известно, что положительным фактором, который связывают с хорошим прогнозом заболевания, является инфильтрация опухоли цитотоксическими CD8+ опухоль-инфильтрирующими лимфоцитами (ОИЛ). Однако при этом CD8+ ОИЛ должны обладать конечной степенью дифференцировки (CD57+ лимфоциты), продуцировать ИФН-гамма и высокий уровень порфирина. Если все эти условия не соблюдаются, то клинический эффект подавления опухолевого процесса не наблюдают.

Вместе с тем, инфильтрация опухолей разного генеза миелоидными клетками (в том числе моноцитами, макрофагами) и CD4+ лимфоцитами (Тh2 фенотипа) в основном связана с опухолевой прогрессией. Однако лишь небольшое число исследований показывает связь отдельных популяций ОИЛ с выживаемостью.

Наряду с этим, показано, что ОИЛ-индуцированная цитотоксичность коррелирует с уровнем экспрессии тканевонеспецифических (например, ICAM-1) адгезионных молекул на клетках-мишенях, обеспечивающих адгезивные взаимодействия лимфоцитов и клеток опухоли.

Таким образом, актуальным является изучение иммуноадгезионных маркеров ОИЛ, в частности лейкоцитарных интегринов, которые являются контррецепторами молекул ICAM-1.

В исследованиях на модели спонтанного гепатоканцерогенеза у высокораковых мышей-самцов линии СВА была выявлена экспрессия CD11a+ и CD11b+ лейкоцитарных интегринов на CD8+ цитотоксических лимфоцитах, инфильтрирующих опухоль в результате профилактического воздействия нетоксичного адгезиогенного агента (фармкомпозиции мультифитоадаптоген). При этом получено снижение частоты и размеров гепатокарцином, усиление экспрессии лейкоцитарных интегринов LFA-1 и Mac-1 на клетках периферической крови, повышение сывороточного уровня анаболического гормона тестостерона, снижение сывороточного уровня ИЛ-6 и -10, стресс-гормона кортикостерона, повышение продолжительности и качества жизни (сохранение двигательной активности, массы тела, шерстного покрова) мышей-самцов высокораковой линии СВА.

Можно полагать, что противоопухолевый эффект мультифитоадаптогена в отношении опухолей может быть связан с тем, что в состав препарата входят растительные соединения фенольной природы, в том числе флавоноиды, фенологликозиды, тритерпеновые гликозиды. Учитывая, что в качестве узкобороздочных лигандов последние могут оказывать прямое или опосредованное действие на процессы репарации ДНК, проявляя антиканцерогенные эффекты, данные соединения считают эффективными в составе препаратов для профилактической онкологии.

Результаты исследований могут послужить основой для создания иммунобиологических способов нетоксической профилактики и терапии онкологических заболеваний.

Исследования проводятся в лаборатории иммунофармакологии НИИ ЭДиТО.

Изучение механизмов регуляции Endo-G-индуцированного альтернативного сплайсинга ряда генов в опухолевых клетках

Ранее в лаборатории медицинской биотехнологии ИБМХ было показано, что апоптотическая эндонуклеаза EndoG способна вызывать альтернативный сплайсинг мРНК каталитической субъединицы теломеразы hTERT (human Telomerase Reverse Transcriptase). Представляет интерес изучение способности EndoG инициировать альтернативный сплайсинг мРНК других генов, в частности, каспазы-2 (Casp-2), дезоксирибонуклеазы 1 (DNase I) и BCL-x. К задачам проекта относятся: изучение фундаментального молекулярного механизма регуляции EndoG альтернативного сплайсинга мРНК и каталитической активности вышеуказанных белков, а также изучение вовлеченности EndoG-индуцированного альтернативного сплайсинга в процессы канцерогенеза и опухолевой прогрессии. В работе используются нормальные клеточные линии человека (в частности, CD4+ T-лимфоциты), а также имеющиеся в распоряжении культуры опухолевых клеток человека, адаптированные к росту у иммунодефицитных мышей собственного разведения. В ходе выполнения работы будет определена пролиферативная активность и активация апоптоза в опухолевых клетках со сверхэкспрессией EndoG. Адаптированные к росту in vivo у мышей Balb/c nude модели опухолей человека будут охарактеризованы по экспрессии EndoG и сплайс-вариантов изучаемых белков, а также их активности, в зависимости от динамики развития опухолевого процесса. Будет выяснена способность EndoG индуцировать альтернативный сплайсинг мРНК Casp-2, DNase I и BCL-x в нормальных и опухолевых клеточных линиях человека и в условиях in vivo на мышах.

Исследования проводятся в лаборатории комбинированной терапии опухолей НИИ ЭДиТО.

Изучение внутриопухолевой гетерогенности и опухолевого ангиогенеза при почечно-клеточном раке

Внутриопухолевая гетерогенность представляющая совокупность генетической гетерогенности, заключающейся в одновременном существовании нескольких разновидностей опухолевых клонов, так и в гетерогенности микроокружения данных клонов является одной из основных причин возникающей резистентности к таргетным препаратам.

В рамках проекта проводится изучение механизмов формирования внутриопухолевой гетерогенности микроокружения опухоли при светлоклеточном почечно-клеточном раке в зависимости от степени развитости новообразования, и ее роли в прогрессировании, метастазировании и развития резистентности к таргетным противоопухолевым препаратам. Для изучения механизмов резистентности созданы трехмерные клеточные модельные системы на основе внеклеточного матрикса.

Проводится изучение молекулярно-генетических маркеров злокачественного роста при почечно-клеточной раке почки, изучение роли эпителиально-мезенхимального перехода в прогрессировании и резистентности почечно-клеточного рака.

К настоящему времени установлено прогностическое значение экспрессии рецепторов фактора роста фибробластов – FGFR1 и FGFR2 у пациентов с метастатическим папиллярным и светлоклеточным почечно-клеточным раком. Показана цитотоксическая, антиангиогенная и противоопухолевая активность аллостерического ингибитора FGFR2 – алофаниба. Получены результаты, показывающие влияние фактора роста эндотелия сосудов на функциональную активность клеток иммунной системы in vitro.

Исследования проводятся в лаборатории биомаркеров и механизмов опухолевого ангиогенеза НИИ ЭДиТО.