Краткая история лаборатории

В ноябре 2022 года в составе отдела Общей патологии и патологической физиологии при поддержке гранта Минобрнауки России сформирована новая молодёжная лаборатория по направлению «Новая медицина».

Основные направления исследований

Разработка прототипов новых противоопухолевых средств на основе данных, полученных при исследовании противоопухолевого потенциала природных пептидов системы врождённого иммунитета, возможностей потенцирования ими действия классических химиотерапевтических агентов и/или доставки таких агентов при помощи пептидов в опухолевые клетки.

Основные научные результаты:

К настоящему моменту по результатам собственных исследований, анализа литературы и международных баз данных сформирован пул кандидатных молекул для разработки гибридных пептидов и составления противоопухолевых комбинаций с классическими противоопухолевыми препаратами.

Проведён дизайн, синтез и анализ активности серии гибридных пептидов на основе показавших высокие противоопухолевые свойства антимикробных пептидов и пептидных последовательностей, распознающих опухолевые клетки за счёт связывания рецепторов, высоко экспрессирующихся на поверхности последних. Установлены эффективные концентрации, рассчитаны индексы селективности действия в условиях in vitro. Проанализирована гемолитическая активность. Отобраны наилучшие кандидаты для дальнейшей оптимизации структуры и свойств. Выявлен ряд структурных детерминант, влияющих на проявление противоопухолеых свойств и селективность действия.

Противоопухолевые свойства нескольких природных антимикробных пептидов как индивидуально, так и в составе комбинаций с применяемыми химиопрепаратами протестированы в отношении обладающих лекарственной устойчивостью первичных культур глиобластомы человека, полученных из операционного материала пациентов. Показано, что пептиды оказывают более выраженное цитотоксическое действие в сравнении с применяемой химиотерапией, а их совместное применение часто приводит к синергетическому взаимодействию и значительному усилению противоопухолевого эффекта химиопрепаратов.

Дополнительная информация

Научное сотрудничество:

Научная группа к.б.н. Т.М. Гринчук Института Цитологии РАН

Публикации:

Kopeikin P.M., Zharkova M.S., Kolobov A.A., Smirnova M.P., Sukhareva M.S., Umnyakova E.S., Kokryakov V.N., Orlov D.S., Milman B.L., Balandin S.V., Panteleev P.V., Ovchinnikova T.V., Komlev A.S., Tossi A., Shamova O.V. Caprine Bactenecins as Promising Tools for Developing New Antimicrobial and Antitumor Drugs // Front. Cell. Infect. Microbiol.  — 2020.  — Vol. 10.  — 552905. doi: 10.3389/fcimb.2020.552905.

Чернов А.Н., Шамова О.В. Молекулярные механизмы лекарственной устойчивости глиобластомы. Часть 1. Белки ABC-семейства и ингибиторы // Медицинский академический журнал.  — 2021.  — Т. 21, №4.  — C. 85-106. doi: 10.17816/MAJ83049

Чернов А.Н., Орлов Д.С., Шамова О.В. Пептиды врожденного иммунитета как потенциальные противоопухолевые агенты: плюсы и минусы // Медицинская иммунология.  — 2021.  — Т. 23, №6.  — С.1285-1306.  doi: 10.15789/1563-0625-POT-2303.

Чернов А.Н., Галимова Э.С., Шамова О.В. Молекулярные механизмы лекарственной устойчивости глиальных опухолей мозга. Часть 2. Пролиферация, ангиогенез, метастазирование и рецидивирование // Медицинский академический журнал.  — 2022.  — Т. 22, №1.  — C. 89-117. doi: 10.17816/MAJ83594.

Chernov A.N., Filatenkova T.A., Glushakov R.I., Buntovskaya A.S., Alaverdian D.A., Tsapieva A.N., Kim A.V., Fedorov E.V., Skliar S.S., Matsko M.V., Galimova E.S., Shamova O.V. Anticancer Effect of Cathelicidin LL-37, Protegrin PG-1, Nerve Growth Factor NGF, and Temozolomide: Impact on the Mitochondrial Metabolism, Clonogenic Potential, and Migration of Human U251 Glioma Cells // Molecules.  — 2022.  — Vol. 27, No. 15.  — 4988. doi: 10.3390/molecules27154988.

Chernov A.N., Tsapieva A., Alaverdian D.A., Filatenkova T.A., Galimova E.S., Suvorova M., Shamova O.V., Suvorov A.N. In Vitro Evaluation of the Cytotoxic Effect of Streptococcus pyogenes Strains, Protegrin PG-1, Cathelicidin LL-37, Nerve Growth Factor and Chemotherapy on the C6 Glioma Cell Line // Molecules. — 2022.  — Vol. 27, No. 2.  — 569. doi: 10.3390/molecules27020569.

Чернов А.Н., Галимова Э.С., Шамова О.В. Молекулярные механизмы лекарственной устойчивости глиобластомы. Часть 3. Дифференцировка и апоптоз клеток глиобластомы // Медицинский академический журнал.  — 2023.  — Т. 23, №2.  — C. 47-62. doi: 10.17816/MAJ83598.

Chernov A. N. , Kim A. V., Skliar S. S., Fedorov E. V., Tsapieva A. N., Filatenkova T. A., Сhutko A. L., Matsko M. V., Galimova E. S., Shamova O. V. Expression of molecular markers and synergistic anticancer effects of chemotherapy with antimicrobial peptides on glioblastoma cells // Cancer Chemotherapy and Pharmacology.  — 2024.  — Vol. 93, No. 5.  — P. 455-469. doi: 10.1007/s00280-023-04622-8.

Патент № 2771492 C1 Российская Федерация, МПК C07K 14/47, A61K 38/17, A61P 35/00. Пептид, обладающий противоопухолевой активностью: № 2021110761 : заявл. 15.04.2021: опубл. 05.05.2022 / О. В. Шамова, М. С. Жаркова, Е. С. Умнякова [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины». – EDN MWGQXX.

Доклады:

Шамова О.В., Комлев А.С., Хайдукова М.М., Сухарева М.С., Владимирова Е.В., Протасов Е.А., Филатенкова Т.А., Жаркова М.С., Елисеев И.Е., Чернов А.Н., Орлов Д.С. Перспективы применения препаратов, созданных на основе антимикробных пептидов животных, для терапии нозокомиальных инфекций // III объединенный научный форум. X российский симпозиум «Белки и пептиды». 05 октября 2022. Сочи, Россия.

Tsapieva A., Chernov A., Filatenkova T., Galimova E., Suvorova M., Shamova O., Suvorov A. The role of M-protein in oncolytic activity of S. pyogenes type emm111 // 21st Lancefield International Symposium on Streptococci and Streptococcal Diseases — A Marcus Wallenberg Symposium. 7–10 June 2022. Stockholm, Sweden.

Алистратова Ф.И., Жаркова М.С. Влияние интервальных гипоксических тренировок на рост опухолей у мышей // XXVII Всероссийская конференция молодых учёных с международным участием «Актуальные проблемы биомедицины – 2021». 26 марта 2021. Санкт-Петербург, Россия.

Рудель А.Е.  Цитотоксическая активность протегрина-1 в отношении культур опухолевых клеток мозга и нормальных клеток // Вторая всероссийская научная очно-заочная конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «LifeSciencePolytech». 17–19 ноября 2022 года. Санкт-Петербург. Россия.

Жаркова М.С., Филатенкова Т.А., Чернов А.Н., Рудель А.Е. Антимикробные пептиды как потенциальные противоопухолевые агенты // Всероссийская конференция с международным участием «Интегративная физиология». 7–9 декабря 2022 года. Санкт-Петербург. Россия.

Шамова О. В., Жаркова М. С., Чернов А. Н., Галимова Э. С., Владимирова Е. В., Комлев А. С., Филатенкова Т. А. Перспективы создания новых антимикробных и противоопухолевых препаратов на основе пептидов системы врожденного иммунитета и их комбинаций и комплексов с наноматериалами // Научно-практическая конференция с международным участием «ГРАНОВСКИЕ ЧТЕНИЯ — 2023. Нанотехнологии в онкологии: фундаментальные и клинические аспекты». 21-22 апреля 2023 г. Санкт-Петербург, Россия.

Шамова О. В., Жаркова М. С. Пептиды врожденного иммунитета как новые антимикробные и противоопухолевые лекарственные средства // VI Инновационный Петербургский Медицинский Форум «Медицина 2023 — Наука, Инновации и Практика». 18-20 мая 2023 г. Санкт-Петербург, Россия.

Zharkova M. S., Rudel A. E., Filatenkova T. A. Antimicrobial peptides as cancer drugs candidates // III International Mini-Conference “Antimicrobial peptides as prototypes of novel antibiotics”. 19-20 July 2023. Saint-Petersburg, Russia.

Rudel A. E., Filatenkova T. A. Cytotoxic activity of peptides of innate immunity from various structural classes on rat glioma tumor cell // III International Mini-Conference “Antimicrobial peptides as prototypes of novel antibiotics”. 19-20 July 2023. Saint-Petersburg, Russia.

Chernov A. N., Pyurveev S. S., Filatenkova T. A., Rudel A. E., Shamova O. V. The effects of cathelicidin LL-37 towards glioblastoma cells in vitro and in vivo // III International Mini-Conference “Antimicrobial peptides as prototypes of novel antibiotics”. 19-20 July 2023. Saint-Petersburg, Russia.

Chutko A., Sharapov Ya., Landynya S., Vylegzhanina D., Chernov A., Galimova E. Synergistic effects of the combined treatment of u251 glioma cells with protegrin-1 (PG-1) and etoposide // III International Mini-Conference “Antimicrobial peptides as prototypes of novel antibiotics”. 19-20 July 2023. Saint-Petersburg, Russia.

Рудель А. Е., Жаркова М. С., Филатенкова Т. А. Потенциал применения антимикробных пептидов в противоопухолевой терапии // X всероссийский молодежный научный форум с международным участием “Open Science 2023”. 15-17 ноября 2023 г. Гатчина, Россия.

Чернов А.Н. Перспективы применения соединений белковой природы и стрептококков в комбинации с химиопрепаратами в терапии глиобластом // VII Петербургский медицинский инновационный форум с международным участием. 14 мая 2024. Санкт-Петербург, Россия.

Сотрудники лаборатории: