КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 18-74-10087

НазваниеПоиск и верификация новых мишеней для комбинированной терапии вторичных повреждений после черепно-мозговой травмы

РуководительЛазарев Владимир Федорович, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии Российской академии наук, г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2018 - 06.2021  , продлен на 07.2021 - 06.2023. Карточка проекта продления (ссылка)

Конкурс№30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-205 - Клеточная биология, цитология, гистология

Ключевые словаЧерепно-мозговая травма, шапероны, Hsp70, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа, апоптоз, белковые агрегаты, малые молекулы.

Код ГРНТИ34.39.00, 34.15.00

СтатусУспешно завершен

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Черепно-мозговая травма (ЧМТ) - широкое понятие, объединяющее различные виды и степени тяжести механического повреждения черепа, мозговых тканей и оболочек, черепных нервов, церебральных сосудов. В России ежегодно ЧМТ получает до 600 тыс. человек, из которых 50 тыс. погибает. А число людей с инвалидностью, приобретенной вследствие ЧМТ достигает 2 млн. Таким образом каждый год в РФ более 500 тыс. людей нуждаются в реабилитации после ЧМТ. Несмотря на то, что такое лечение проводится, далеко не всегда оно бывает эффективно. Сложности восстановления после ЧМТ связаны с так называемыми вторичными повреждениями, которые происходят спустя дни и даже недели после травмирования. С одной стороны, длительный период, в течении которого гибнут нейроны оставляет время и возможности для терапевтического вмешательства, а с другой - патологические процессы могут развиваться по абсолютно разным механизмам, определить которые не всегда бывает возможно. Как предполагают ученые, именно в этом и кроется основная причина низкой эффективности используемых в клинике препаратов. Мы полагаем, что важную роль в регуляции посттравматических процессов могут играть белки Hsp70 и глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (ГАФД). Hsp70 в большинстве случаев выступает в качестве защитника клетки от неблагоприятных воздействий, является фактором, положительно влияющим на прогноз выживаемости клеток. Химические модификации ГАФД, вызванные ЧМТ, могут приводить к формированию токсичных белковых агрегатов. Причем такие процессы не являются скоротечными и протекают зачастую в течении дней и недель. В связи с этим, крайне перспективным может оказаться подход, сочетающий в себе повышение антиапоптотической и противовоспалительной активности Hsp70 с купированием формирования ГАФД-содержащих агрегатов. Именно разработку такого комплексного подхода и ставят себе целью авторы проекта.

Ожидаемые результаты
Итогом работы в рамках проекта должны стать результаты исследования применения новой комбинированной терапии, направленной на восстановление когнитивных и двигательных функций у лабораторных животных после ЧМТ. В ходе работы над проектом мы планируем использовать не только уже проверенные нами химические соединения, но и провести дополнительный поиск препаратов с помощью разработанных нами тест-систем. Для улучшения посттравматической реабилитации мы собираемся применять вещества, усиливающие синтез шаперонов совместно с препаратами, блокирующими формирование белковых агрегатов. Это абсолютно новый подход, который ранее не был апробирован даже в рамках фундаментальных исследований. Для проведения запланированных работ нами будет задействован широкий спектр современных методов и подходов, включая наши собственные разработки. Данные, полученные в ходе работы над проектом, в случае успешного применения терапии на крысах, в дальнейшем могут послужить базой для доклинических испытаний апробированных нами препаратов.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Черепно-мозговая травма (ЧМТ) приводит к множественным патологическим процессам, затрагивающим различные клетки мозга. Одним из следствий ЧМТ и массированной клеточной гибели может быть накопление в интерстициальной и спинномозговой жидкостях токсических факторов. Процесс накопления, вызывающий так называемое вторичное повреждение, не является скоротечным и протекает зачастую в течение дней и недель. Недавно мы обнаружили, что спинномозговая жидкость (СМЖ) крыс, полученная после ЧМТ вызывает гибель клеток глиомы крысы C6. Такое действие было обусловлено содержанием в СМЖ травмированных животных токсичных белковых комплексов. Одним из белков, которые могут принимать участие в формировании токсичных комплексов является белок глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (ГАФД). Важной особенностью белка ГАФД является его способность формировать комплексы различной структуры в ответ на стрессовые условия. Причем такие комплексы могут формироваться как внутри клеток, так и в межклеточном пространстве, куда белок может попасть вследствие массовой гибели клеток. Ранее мы уже показали, что агрегацию ГАФД в межклеточном пространстве можно остановить с помощью производного гидрокортизона - вещества RX624. D отчетном году на крысиной модели ЧМТ нам удалось продемонстрировать терапевтические возможности препарата RX624, блокирующего формирование агрегатов с участием белка ГАФД в СМЖ травмированных животных. Важным достижение в первый год нашей работы можно назвать создание удобной клеточной модели вторичного повреждения после ЧМТ. В качестве токсического фактора в созданной нами модели применяется СМЖ крыс после ЧМТ. Культуру клеток глиобластомы крысы C6 инкубировали с СМЖ, затем анализировали такие параметры клеточной популяции, как апоптоз, пролиферация, выживаемость. При этом такая модель отлично подходила для тестирования эффективности действия препаратов, нацеленных на терапию вторичных повреждений. Мы полагаем, что важную роль в снижении тяжести посттравматических патологических осложнений может играть белок Hsp70. Шаперон Hsp70 известен своей цитопротекторной активностью, и поэтому крайне перспективным может оказаться подход, предполагающий лекарственное повышение его концентрации в клетках, подверженных действию про-апоптозных и про-воспалительных факторов. Поэтому другим значимым результатом нашей годовой работы можно считать открытие и успешную апробацию нового соединения, которое вызывает синтез и накопление в клетках белка Hsp70, таким соединением оказалось производное пироллилазина КД-29 из коллекции Уральского федерального университета. Важным преимуществом найденного нами соединения является его стабильность. Новое соединение было проверено нами с помощью панели моделей вторичного повреждения после ЧМТ. В качестве первой модели мы использовали клетки глиобластомы крысы C6, которые инкубировали с СМЖ травмированных крыс. В этом случае препарат КД-29 добавляли к клеткам одновременно с СМЖ крыс. Вторая использованная нами модель позволяла оценить действие препарата при реабилитационной терапии крыс