В предыдущих работах, мы идентифицировали TRBV9-содержащий мотив Т-клеточных рецепторов,  ассоциированный с патогенезом анкилозирующего спондилита, псориатического артрита и острого увеита, а также HLA-B*27-презентированные бактериальные и селф-эпитопы. Здесь мы описываем  доклинические испытания цитотоксических антител против TRBV9 на моделях приматов. Мы также описываем первую в мире анти-TRBV9 терапию анкилозирующего спондилита (болезни Бехтерева). Пациент достиг ремиссии в течение 3 месяцев и прекратил терапию анти-ФНО после 5 лет непрерывного применения. Полная ремиссия сохраняется в течение 4 лет, при этом ежегодно вводятся три дозы анти-TRBV9. Мы также наблюдаем значительное улучшение показателей индекса подвижности (BASMI). Описанный случай представляет собой первую в истории терапию аутоиммунного заболевания путем избирательной деплеции TRBV-подгруппы Т-лифмоцитов. Терапия анти-TRBV9 потенциально может быть применима при других спондилоартропатиях, ассоциированных HLA-B*27. В целом, такое таргетированное  устранение основной причины заболевания без системной иммуносупрессии может представлять собой новое поколение безопасных и эффективных методов лечения аутоиммунных заболеваний.

Применение модифицированных-Т клеток пациента, несущих  химерный антигенный рецептор (CAR) получило широкое распространение. Однако данный революционный подход имеет существенные ограничения из-за возможности возникновения цитокинового шторма. Имеется настоятельная потребность обеспечить отмену эффекта CAR -Т в случае нежелательной реакции. Мы показывали, что специфичность и активность Т-клеток, направленных на опухоль, с CAR, состоящим из антитела с остатком лизина, который каталитически образует обратимую ковалентную связь с гаптеном 1,3-дикетона, может регулироваться концентрацией низкомолекулярных адапторов, субстратов каталитического  CAR – Т. Этот адаптер избирательно связывается с гаптеном и выбранным опухолевым антигеном через низкомолекулярный связыватель, идентифицированный с помощью библиотеки, кодируемой ДНК. Таким образом, адаптер контролирует образование ковалентной связи между каталитическим антителом и гаптеном, а также привязку CAR Т-клеток к опухолевым клеткам и, следовательно, цитотоксичность и специфичность цитотоксических Т-клеток, как мы показываем in vitro. и у мышей с ксенотрансплантатами рака простаты. Такие низкомолекулярные переключения цитотоксичности и специфичности Т-клеток посредством антиген-независимого «универсального» CAR могут улучшить контроль и профиль безопасности клеточной иммунотерапии на основе CAR.

Депрессия - одна из актуальных проблем современности. Все больше исследователей утверждают, что депрессия обусловлена нарушением сигнализации нейротрофина BDNF, а его рецептор TrkB является дополнительной мишенью для целого ряда известных антидепрессантов. В ходе данной работы было установлено, что некоторые психоактивные вещества, которые очень эффективны в качестве антидепрессантов, также взаимодействуют с этим рецептором, причем с гораздо большим сродством. Однако, такие вещества обладают побочными эффектами (галлюцинации, изменение восприятия и др.) за счет связывания с другими нейрональными рецепторами. Таким образом, полученные данные дают основу для создания новых высокоэффективных антидепрессантов на основе описанных веществ, у которых будут исключены нежелательные проявления.

Толл-подобные рецепторы – ключевые участники врожденного иммунного ответа. Полного понимания механизмов работы TLR до сих пор нет.  Это касается и структурной биологии TLR: эти рецепторы получается исследовать лишь в виде отдельных фрагментов, и не для каждой части белка есть необходимая информация, что в конечном счете не позволяет восстановить по кусочкам структуру полноразмерного TLR. Основываясь на данных ЯМР-спектроскопии были получены структуры трансмембранных и примембранных регионов. Оказалось, что примембранные регионы образуют ɑ-спираль, которая глубоко погружена внутрь мембраны, что также подтвердилось при компьютерном моделировании полученных структур. Функциональные исследования на клетках, выполненные коллегами из Китайской академии наук, совместно с данными биоинформатического анализа, позволили установить, что в данных регионах “закодированы” важные взаимодействия, необходимые для работы всего комплекса. Таким образом, примембранные участки являются активными участниками передачи сигнала.

В данном исследовании были изучены сложные клеточные изменения, происходящие с возрастом в головном мозге человека. Исследование проводилось на ткани коры головного мозга человека в возрасте от 22 до 72 лет, и дало уникальную информацию о влиянии старения на астроциты и нейроны человека.

С возрастом происходит значительное снижение количества восстановленных цитохромов в астроцитах, что говорит об изменениях функций митохондрий. Примечательно, что в нейронах такого явления не наблюдалось, что подчеркивает клеточную специфичность процесса старения. Исследование выявляет изменения в соотношении белков и липидов в астроцитах и нейронах, подчеркивая сложность клеточных изменений, связанных со старением.

С возрастом также происходит атрофия астроцитов уменьшается количество их веточек, снижается объемная доля листочков, сокращается астроцитарный домен. Эти изменения коррелируют с функциональными изменениями, включающими в себя потерю связи между астроцитами через щелевые контакты и повышение входного сопротивления данных клеток.

Морфологические изменения коррелируют с увеличением количества глиального фибриллярного кислого белка (GFAP), и уменьшением эзрина, белка расположенного в астроцитарных листочках. Удивительно, но эти изменения в астроцитах не сопровождались значительными изменениями возбудимости нейронов или спонтанной тормозной постсинаптической передачи сигналов.

Представленное исследование уникально еще и потому, что результаты получены на клетках мозга человека, а не на животных. Полученные данные открывают путь к более глубокому пониманию процесса старения, учитывая реакции, специфичные для каждого типа клеток в активной среде мозга.

Кальций-селективный ионный канал TRPV6 является ключевым участником клеточной пролиферации, его избыточная экспрессия наблюдается при самых тяжелых видах рака у человека. Несмотря на свою фармакологическую ценность, блокаторы TRPV6 природного происхождения до сих пор не изучали. В работе выявлены структурные аспекты взаимодействия TRPV6 с природными малыми молекулами-ингибиторами: фитоэстрогеном генистеин (gen) и фитоканнабиноидом тетрагидроканнабиварин (THCV). Путем совместного применения экспериментальных и вычислительных методов показано, что gen, связываясь с TRPV6, работает как поровый блокатор, изменяющий структуру проводящей поры канала. Тогда как THCV не блокирует пору, а действует как аллостерический ингибитор, связываясь с TRPV6 в порталах, соединяющих пору с мембранным окружением. На основании данных молекулярного моделирования предложен наиболее вероятный путь связывания THCV c TRPV6. Описанные молекулярные механизмы открывают новые возможности в разработке противораковых препаратов.

Работа выполнена в сотрудничестве с лаб. А. Соболевского (Колумбийский университет, Нью-Йорк, США)

Аллергия на пыльцу деревьев отряда Fagales инициируется основным аллергеном пыльцы берёзы Bet v 1. Известно, что аллерген-специфические Т-клетки играют ключевую роль в процессе сенсибилизации иммунной системы. Совместно с коллегами из Венского медицинского университета впервые было проведено картирование Т-клеточных эпитопов Aln g 1 (1А), проведена оценка пролиферации Т-клеток (1Б), ингибирование связывания специфических IgE из сывороток пациентов с аллергией с Aln g 1 (2А) и Bet v 1 (2Б) в результате преинкубации сывороток пациентов с различными концентрациями Bet v 1 (белые ячейки) и Aln g 1 (серые ячейки), а также ответ Т-клеток пациентов на стимуляцию Bet v 1 (3А) и Aln g 1-специфичных Т-клеток на стимуляцию различными аллергенами (3Б). Полученные результаты свидетельствуют о том, что основные аллергены Fagales обладают способностью вызывать независимую от Bet v 1 сенсибилизацию у пациентов, проживающих в регионах  с преобладанием берёзовых деревьев.

Эмбрионы многих организмов способны сохранять инвариантность своей структуры, не зависимо от  размера - т.н. явление эмбрионального скейлинга (от анг. scale – масштаб). Например, эмбрионы морского ежа или лягушки, развившиеся из отдельных клеток, изолированных вскоре после начала дробления яйца, регулируют свою структуру так, что выглядят как уменьшенные копии нормальных. Этот феномен, известный уже более 100 лет, является наиболее ярким проявлением фундаментального, но все еще плохо изученного, свойства живых организмов использовать на систематической основе неравновесную  самоорганизацию для своего структурирования. Мы впервые предсказали и математически доказали существование специальных генов-скейлеров, играющих роль размерных сенсоров благодаря зависимости их экспрессии от размеров эмбрионов. Также мы разработали метод прицельного поиска скейлеров и описали на примере одного из них, гена матриксной металлопротеиназы 3 (Mmp3), не известный ранее механизм размер- зависимой регуляции эмбрионального паттернинга у шпорцевой лягушки.

Разработан принципиально новый подход доставки лекарств, основанный не на EPR-эффекте, а на быстром разрушении в кровотоке наноконтейнеров, нагруженных химиопрепаратом. Метод включает экстравазацию не наночастиц,  а лекарства из сосуда в интерстиций, и далее в паренхиму опухоли. Эффективность подхода, продемонстрированная in vivo на модели ранних метастазов меланомы в легких, на порядок превосходит эффективность традиционной  химиотерапии.

Иммунный ответ Т-клеток является основным фактором, определяющим эффективный клиренс SARS-CoV-2. Используя недавно разработанный биоинформационный портал T-CoV (https://t-cov.hse.ru), мы проанализировали особенности презентации вирусных пептидов для вариантов SARS-CoV-2 Omicron, Delta и Wuhan. Сначала мы показали отсутствие существенных различий в презентации пептидов, полученных из SARS-CoV-2, наиболее часто встречающимися аллелями HLA класса I/II и соответствующими гаплотипами HLA. Затем анализ был ограничен набором пептидов, происходящих из S-белков рассматриваемых вариантов SARS-CoV-2. Главным результатом стало разрушительное воздействие мутаций Omicron на пептид PINLVRDLPQGFSAL, который был единственным сильно связывающимся пептидом S-белка для аллеля HLA-DRB1*03:01 и некоторых соответствующих гаплотипов. В частности, мы предсказали резкое снижение аффинности связывания HLA-DRB1*03:01 и этого пептида как из-за мутаций Omicron BA.1 (делеция N211, замена L212I и вставка EPE 212-214), так и из-за мутаций Omicron BA.2 (замена V213G). Биоинформатический прогноз был экспериментально подтвержден методом ИФА с использованием соответствующих тиоредоксин-связанных пептидов и рекомбинантных молекул HLA-DR. Еще одним результатом стало значительное уменьшение количества сильно связывающихся пептидов S-белка для аллеля HLA-B*07:02 HLA класса I (как для вариантов Omicron, так и Delta). В целом, на большинство аллелей и гаплотипов HLA мутации существенно не повлияли, что свидетельствует о сохранении эффективного Т-клеточного иммунитета против вариантов Omicron и Delta. Наконец, мы внесли вариант Omicron в портал T-CoV и добавили в него функцию анализа на уровне гаплотипов.

Были исследованы изменения профилей сродства связывания S-белка с HLA между штаммом Wuhan и двумя доминантными вариантами, штаммами Delta и Omicron, среди тайваньской, британской и российской популяций.
Для штамма Delta сильное связывание измененных пептидов с аллелями HLA снижается во всех трех популяциях и почти исчезает в тайваньской популяции. Для штамма Omicron сильные связи в основном сохраняются для обоих классов HLA и в тайваньской и британской популяциях, с небольшим снижением HLA класса II в тайваньской (1,4%), в то время как в российской популяции сохраняется относительно высокая доля сильных связей для обоих классов HLA.

Разработан новый одноступенчатый колоночный метод выделения внеклеточных везикул (EV) из биологических жидкостей, дающий в 2-3 раза более высокий выход по сравнению с ультрацентрифугированием и хроматографией. Метод основан на удерживании EV в порах ассиметричного фильтра, отмывки EV и последующей элюции экзосом из перевёрнутой колонки. Продемонстрировано, что концентрация выделенных EV пропорциона концентрации белка в везикулах, что позволяет определять колочество EV простым способом.

В данной работе мы описываем обновление базы данных VDJdb проведенное в период 2019-2022гг и связанное с пандемией вируса SARS-CoV-2. Это обновление включает в себя последовательности альфа- и бета-цепей Т-клеточных рецепторов, способных распознавать различные эпитопы вируса представляемые различными аллелями HLA. Кроме того, нами были выявлены характерные аминокислотные мотивы последовательностей Т-клеточных рецепторов распознающих эпитоп A*02-YLQ вируса SARS-CoV-2 и показана воспроизводимость результатов по данным анализа крови пациентов полученных в различных лабораториях расположенных по всему земному шару.

Анкилозирующий спондилоартрит (АС) – ревматологическое заболевание аутоиммунной природы. В основе развития аутоиммунных патологий лежит реализация иммунного ответа организма против антигенов собственных клеток. Идентификация антигенов, распознаваемых рецепторами Т-лимфоцитов, в особенности аутоантигенов, на данный момент представляет технологически весьма сложную задачу. К настоящему времени удалось охарактеризовать антигенную специфичность буквально лишь нескольких таких Т-клеточных рецепторов (TCR). При этом получаемые сведения совершенно необходимы как для понимания общих правил распознавания Т-клетками специфических антигенов, так и для понимания механизма развития аутоиммунного заболевания и разработки терапевтических подходов подобных состояний.

В лаборатории Сравнительной и функциональной геномики отдела Геномики адаптивного иммунитета ИБХ удалось установить полную последовательность для TCR, ассоциированного с анкилозирующим спондилоартритом. Совместно с коллегами из университетов Стэнфорда, Оксфорда и университета Дж. Вашингтона в Сент-Луисе, удалось расширить группу АС-ассоциированных TCR с известной последовательностью и определить узнаваемые ими Т-клеточные эпитопы (антигены). С помощью рентгеноструктурного анализа нескольких комплексов ТCR с соответствующими комплексами пептид-МНС удалось определить ключевые аминокислотные остатки, определяющие узнавание антигенных пептидов. Были найдены распознаваемые этими TCR антигенные пептиды из белков организма человека и ряда кишечных бактерий.

Полученные результаты поддерживают гипотезу кросс-реактивности Т-клеток при узнавании микробных антигенов и антигенов клеток собственного организма как механизма запуска аутоиммунной реакции при АС.  Знание структуры антигенов, распознаваемых АС-ассоциированными TCR открывает широкие возможности для изучения механизма участия этой группы Т-клеток в патогенезе заболевания и развития принципиально новых подходов к терапии анкилозирующего спондилита.

Разработана генетически-кодируемая система для фотодинамической терапии на основе биолюминесцентного резонансного переноса энергии (BRET). Данная система содержит так называемый «внутренний» источник света (люциферазу NanoLuc) и фотосенсибилизатор (фототоксичный белок miniSOG). NanoLuc-miniSOG представляют собой BRET-пару, в которой окисленная форма люциферазного субстрата является донором энергии для возбуждения miniSOG, который, в свою очередь, генерирует АФК. Будучи генетически кодируемой, данная конструкция может быть доставлена к опухолям, расположенным практически на неограниченной глубине. Используя псевдотипированные лентивирусы, специфичные к опухоль-ассоциированному антигену, была продемонстрирована адресная доставка созданной генетической конструкции непосредственно в опухолевые клетки in vivo и проведена ФДТ без внешнего источника света. При этом коэффициент ингибирования роста опухоли (TGI) составил более 67%. Таким образом, проведенное исследование является доказательством возможности проведения ФДТ глубинных новообразований без внешнего источника света.

Исследование было сосредоточено на вопросе: есть ли специфические антитела против белков SARS-CoV2 и соответствующие антиген-специфические Т-клетки у здоровых доноров, и достаточно ли их для защиты от инфекции и заболевания COVID-19?

5400 здоровых доноров города Москвы были протестированы на IgG и IgM к белкам SARS-CoV-2. Значительная часть неинфицированных доноров имела значительный уровень анти-SARS-CoV2 Ig, а также вирусспецифические Т-клетки, продуцирующие IFN-g и IL-2. Величина ответов обратно пропорциональна вероятности заражения, в то время как уровень иммуноглобулина оказывал более выраженное влияние на защиту, чем ответ Т-клеток.

Данные о титрах вирусспецифических IgG могут быть информативными для принятия решений по сопосбам борьбы с COVID-19.

А) За счет модульности можно менять нацеливание CAR-T клеток на разные части антигена, а также на другие ассоциированные с опухолью антигены. Изменяя концентрацию молекул-посредников происходит контроль активности CAR-T клеток. Что позволит преодолеть опасности сопряженные с терапией CAR-T клетками (гиперцитокинемия (цитокиновый шторм), синдром лизиса опухоли).

Б) подтверждение регуляции активности in vitro (цитотоксический тест на клетки с гиперэкспрессией HER2, с двумя видами молекул-посредников 9.29-барназа и G3-барназа.

В,Г) подтверждение работоспособности системы in vivo. В) схема эксперимента на мышах. Вводим молекулы-посредники циклами с повышением дозы, что способствует лучшей персистенции  CAR-T клеток, а также предотвращает гиперактивацию CAR-T. Репрезентативные фотографии мышей на IVIS на 40 день после прививания опухоли, всем мышам вводили CAR-T клетки, 1 группе вводили 9.29-барназу, второй G3-барназу (проксимальная часть HER2), в контрольной группе вводили PBS. Г) Объем опухоли измеренный штангенциркулем. 9.29-барназа сработала лучше в мышах, так как антиген на который нацелен 9.29 дарпин на дистальной части HER2.

Инженерия Т-клеток человека сделала революцию в онкологии. Разработка CAR-T терапии привела к значительному успеху в лечении В-клеточного лейкоза. Критическим этапом технологии является наработка in vitro из донорских аутологичных Т клеток CAR-T с заранее заданной антигенной специфичностью. Для разработки специфического улучшенного протокола экспансии CAR-T-клеток предложено использовать клеточные мембранные везикулы стабильно экспрессирующие поверхностно-связанные антигены CAR. В опытах in vivo продемонстрировано что антиген-специфические везикулы способны вызывать более сильную стимуляцию, пролиферацию и функциональную активность CAR-T-клеток. Новая методология значительно расширит возможности получения улучшенных популяций функциональных CAR-T-клеток для терапии рака.

Определено время полужизни убиквитина в клетках млекопитающих (4 часа)

Показано, что усреднённо в клетке белки конъюгированы с 6 остатками убиквитина

Выявлено, что молекула убиквитина участвует в среднем в 16 циклах конъюгации, а безвозвратные потери убиквитина составляют одна молекулу на 4 акта захвата полиубиквитинированного субстрата протеасомой

Аминокислотный остаток UbK27 является критичным в терминах внутриклеточной стабильности убиквитина в целом

Проведена I фаза клинических испытаний инновационного радиофармпрепарата ^99mTc-DARPin G3, созданного на основе меченного ^99мтехнецием рекомбинантного адресного полипептида DARPin G3 и предназначенного для радионуклидной диагностики рака молочной железы с гиперэкспрессией HER2/neu. Показано, что визуализация экспрессии опухолевого маркера HER2/neu с использованием ^99mTc-DARPin G3 безопасна, обеспечивает низкую дозовую нагрузку на организм и хорошо переносится пациентами. Полученные изображения опухолей позволяют достоверно различать HER2-положительный и HER2-отрицательный рак груди, позволяя врачу выбрать обоснованный протокол лечения. Успешные результаты I фазы клинических испытаний служат основанием для дальнейшей клинической разработки диагностического радиофармпрепарата ^99mTc-DARPin G3.

Болезнь Альцгеймера - самый распространенный в мире вид нейродегенеративного заболевания. В патогенезе болезни задействованы различные пептиды и белки, в том числе бета-амилоидный пептид (Aβ). Известно, что все изоформы Aβ склонны к ассоциации, и именно олигомеры играют решающую роль в патогенезе болезни Альцгеймера, оказывая токсическое действие на нейроны и их органеллы. Немецкими учеными был создан D-энантиомерный пептид D3, который участвует в разрушении цитотоксических малых олигомеров Aβ. В рамках работы по изучению этого белка было показано, что D3, стабилизирующий мономерный Aβ, динамически взаимодействует с прилегающей к мембране областью мембранного белка предшественника β-амилоида— трансмембранного фрагмента APP672-726 (Aβ1-55). На основе данных ЯМР и молекулярного моделирования было показано, что  D3 нацелен на амилоидогенную область Aβ, тем самым ингибируя ранние стадии перехода пептида Aβ в β-конформацию, характерную для малых токсичных олигомеров. Было обнаружено, что D3 и Aβ1-55, являясь неупорядоченными белками, при взаимодействии образуют подвижный, но устойчивый комплекс, в котором конформации обоих полипептидов постоянно изменяются с изменением паттерна межмолекулярных контактов. Такие динамические межмолекулярные взаимодействия D3 пептидов лежат в основе их молекулярного механизма разрушения цитотоксических β-амилоидных олигомеров, а именно подавления контактов между Aβ пептидами и сохранения их в α-спиральной конформации, что предотвращает их переход в β-тяжи.

При исследовании белков, как правило, основной интерес представляют «hotspots» - их функционально-активные участки, которые ответственны за ключевые процессы в каскаде биологических реакций. Метод ЯМР-спектроскопии позволяет на атомном уровне взглянуть на эти процессы, однако, классические подходы неизменно включают стадию полного отнесения сигналов белка, что ресурсозатратно как в плане приборного, так и рабочего времени. Это зачастую является «узким местом» в драг-дизайн и существенным сдерживающим фактором для выполнения проекта в кратчайшие сроки. Разработанная методика FOSY (FOcused SpectroscopY) позволяет преодолеть данные ограничения, проводя отнесение сигналов интересующего участка в течение нескольких часов без последующего трудозатратного анализа полученных спектров. Апробация данного подхода была успешно проведена на Тау-белке (441 а.о.), для которого ранее не удавалось получить полного и достоверного отнесения сигналов, необходимого для обнаружения его функционально-активных сайтов посттрансляционных модификаций. Применения методики FOSY позволило достоверно определить два ключевых сайта фосфорилирования. А как известно, избыточное фосфорилирование Тау-белка при болезни Альцгеймера и Паркинсона приводит к образованию нейрофибриллярных клубков и патологиям стабилизации аксональных микротрубочек.

Ионный канал TRPV3 — один из представителей ванилоидного подсемейства термочувствительных каналов TRP (термо-TRP), экспрессирующийся преимущественно в клетках кожи (кератиноцитах). TRPV3 участвует в работе систем организма ответственных за кожную чувствительность, включая чувствительность к повышенным температурам (>31-39° C) и зуду, ноцицепцию (болевую чувствительность), поддержание кожного барьера, заживление ран, рост волос, эмбриональное развитие. Коллегами из Колумбийского университета (США) методом криоэлектронной микроскопии получены атомарные структуры белка в трех состояниях: закрытом, сенситизированном (переходном) и, впервые, - открытом при помощи температуры. На основании структурных данных был предложен механизм термоактивации канала, который сопровождается т.н. «конформационной волной» перестроек полипептидной цепи белка и его липидного окружения. Моделирование молекулярной динамики (МД) позволило охарактеризовать проводимость ионов и молекул воды через пору TRPV3 в различных состояниях и проследить за динамикой ключевого липида в т.н. «ванилоидном кармане». Эти липиды, по-видимому, играют роль своеобразных «плавких предохранителей», регулирующих перестройки белка в ответ на изменение температуры.

Фосфолипазы А2 (ФЛА2) из змеиного яда защищают клетки Vero E6 от цитопатического эффекта SARS-CoV-2. ФЛА2 показали низкую цитотоксичность по отношению к клеткам Vero E6, которая проявлялась при микромолярных концентрациях, но сильную противовирусную активность, обнаруживаемую при наномолярных концентрациях. ФЛА2 гадюки Никольского (Vipera nikolskii) проявила особенно сильный вирулицидный и противовирусный эффекты, связанные с фосфолиполитической активностью, и ингибировала слияние клеток, опосредованное взаимодействием гликопротеина S SARS-CoV-2 c ангиотензин-превращающим ферментом (АСЕ2). Более того, ФЛА2 препятствуют связыванию анти-АСЕ2 антител с ACE2 на поверхности клеток, а также рецептор-связывающего домена гликопротеина S с ACE2, что было показано методами проточной цитометрии и поверхностного плазмонного резонанса. Таким образом ФЛА2 могут предотвращать проникновение вируса в клетку, ингибируя его связывание с ACE2.

Возрастные изменения в структуре и функциях астроцитов и их влияние на снижение когнитивных функций в стареющем мозге на сегодняшний день недостаточно изучены. Используя двухфотонную микроскопию в сочетании с трехмерной реконструкцией, анализом по Шоллю и анализом объемной фракции неразрешённых астроцитарных отростков, мы показали значительное снижение площади территориальных доменов астроцитов, сокращение количества и длины оптически разрешённых астроцитарных отростков, снижение объёмной доли терминальных (оптически не разрешённых) отростков, снижение числа межастроцитарных клеточных контактов в стареющем мозге мышей С57Bl6. Исследование физиологии астроцитов с помощью фиксации астроцитарных токов методом патч-кламп и визуализации кальциевых сигналов выявили снижение калиевого тока и удаления глутамата, а также пространственно-временную реорганизацию кальциевых событий в астроцитах стареющих животных. Эти изменения происходили на фоне нарушения синаптической долговременной потенциации (LTP) в CA1 гиппокампа у стареющих мышей. Наши результаты могут объяснить астроглиальные механизмы возрастного снижения обучаемости и памяти.

Показано, что нормировка цитотоксической сигнатуры на степень инфильтрации опухоли иммунными клетками драматически увеличивает точность предикции ответа на анти-PD-L1 иммунотерапию.

Показано, что соотношение IgG1/IgA экспрессии в опухолевым окружении является важным и независимым прогностическим и предиктивным маркером ответа на анти-PD-L1 иммунотерапию.

Разработан предиктор ответа анти-PD-L1 иммунотерапию, позволяющий надежно идентифицировать респондеров среди пациентов с инвазивной уротелиальной карциномой, включая подгруппу с низкоинфильтрированным “desert” фенотипом опухоли.

Мы применили масированное секвенирование Т-клеточных рецепторов (TCR) для отслеживания изменений в репертуаре Т-клеток после двух легких случаев COVID-19. У обоих доноров мы идентифицировали клоны CD4 + и CD8 + Т-клеток с высокой клональной экспансией после заражения. Антигенная специфичность  CD8 + TCR к эпитопам SARS-CoV-2 была подтверждена как связыванием с тетрамером рMHC, так и структур найденных нами TCR с TCR, присутствующих в международных базах данных SARS-CoV2-специфичных TCR. Мы описываем характерные мотивы в CDR3-последовательностях TCR T-клонов, реагирующих на COVID-19. Мы показываем, что у обоих доноров большинство инфекционно-реактивных клонотипов приобретают фенотипы памяти. Определенные клоны Т-клеток были обнаружены во фракции памяти в момент времени до заражения, что свидетельствует об участии ранее существовавших перекрестно-реактивных Т-клеток памяти в иммунном ответе на SARS-CoV-2.

Ишемический инсульт является одной из главных причин смертности и инвалидизации населения в мире. Патофизиология инсульта активно исследуется на самых разных уровнях и моделях, однако до сих пор существуют серьезные пробелы в понимании метаболических изменений, сопровождающих данное заболевание. Особенно плохо изучены процессы, которые происходят в ткани мозга на самых ранних стадиях ишемии и реперфузии. В сотрудничестве с коллегами из Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России, Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова и других российских и зарубежных институтов мы разработали технологию, позволяющую регистрировать биохимические события в тканях мозга лабораторных животных in vivo.

Путем вирусной доставки в мозге крыс линии SHR были экспрессированы разработанные ранее в нашем институте генетически кодируемые флуоресцентные биосенсоры SypHer3s для регистрации динамики рН (Ermakova et al. Chem. Commun. 2018 doi:10.1039/C7CC08740C) и HyPer7 для регистрации пероксида водорода (H2O2) (Pak et al., Cell Metabolism 2020 doi:10.1016/j.cmet.2020.02.003). Флуоресцентный рациометрический сигнал биосенсоров считывался с помощью специально разработанной системы двухканальной фотометрии через имплантированные в мозг оптические волокна. Ишемический инсульт вызывался путём перекрытия средней мозговой артерии животного (MCAO). Мы зарегистрировали мощный ацидоз в ишемизированной ткани мозга, возникающий с первых секунд развития патологии. Вопреки ожиданиям, значительного образования H2O2, одного из главных представителей активных форм кислорода в клетках, в острой фазе ишемии/реперфузии обнаружено не было. Существенное увеличение концентрации H2O2 в митохондриях нейронов в поврежденной ткани наблюдалось лишь на следующие сутки.

Сравнение результатов экспериментов in vivo с исследованиями на культивируемых нейронах в условиях гипоксии/реоксигенации продемонстрировало, что динамика окислительно-восстановительных процессов в этих моделях значительно различается. Это в очередной раз подтверждает, что культура клеток является плохой прогностической моделью метаболических событий, происходящих внутри организма.

Во-первых, учеными ИБХ РАН, в сотрудничестве с ЦКБ РАН при участии Российской академии наук и Министерства науки и высшего образования РФ, разработаны тест-системы к COVID-19. Тест-системы прошли сертификацию Росздравнадзора РФ и в настоящее время запущены в производство. Тест-системы представлены в четырёх вариантах: общий скрининговый тест (суммарное определение сразу трех антител IgA, IgG, IgM) и три системы для определения конкретного класса антител (IgA-, IgG- или IgM-антител).

Во-вторых, ИБХ РАН, ПАО «Фармсинтез» и международная биофармацевтическая компания HiFiBio Therapeutics подписали соглашения, в рамках которых участники объединят свои компетенции для проведения клинических испытаний, производства и поставок на российский рынок моноклонального антитела HFB30132A для лечения и профилактики коронавирусной инфекции SARS-CoV-2. Ранее проект был одобрен руководством Министерства здравоохранения и Минпромторга РФ.

В сочетании с разработкой рекомбинантной композитной генно-инженерной вакцины против вакцины SARS-CoV-2 организация производства нейтрализующего антитела против вируса SARS-CoV-2 формирует уникальный портфель с полным иммунобиологическим покрытием инфекции SARS-CoV-2: профилактическая вакцинация, экстренная иммунопрофилактика, иммунотерапия. Результаты проведенных в мире научных исследований сегодня позволяют говорить о том, что первое поколение вакцин, создаваемых для профилактики SARS-CoV-2 инфекции, вероятно не сможет в полной мере взять под контроль распространение вируса SARS-CoV-2. В этих условиях расширение арсенала средств специфической иммунотерапии SARS-CoV-2 инфекции приобретает критическое значение.