Лабораторія молекулярної цитогенетики розвитку ссавців
Завідувач лабораторією - Е. Л. Паткін
Лабораторія під керівництвом професора Євгена Львовича Паткіна протягом багатьох років досліджує різні епігенетичні механізми диференціювання клітин ссавців in vivo і in vitro. Останнім часом особлива увага приділяється ролі не кодують тандемних повторів в епігенетичної регуляції генної експресії як в ході диференціювання, так і при патологіях людини. При цьому в якості таких послідовностей вивчаються мінісателіти людини, локалізовані в нетрансльовані районах і інтрони генів. Один з напрямків дослідження - виявлення асоціацій між аллельними варіантами внутріінтронной мінісателітних ДНК людини UPS29 гена центаурин бета 5 (CENTB5) і неврологічними хворобами. Проводяться пошуки нових генетичних маркерів і вивчення молекулярних механізмів спадкових форм епілепсії та первинного паркінсонізму, що сприятиме розкриттю патогенетичних механізмів не тільки спадкових форм, але і спорадичних випадків цих захворювань, що представляють собою актуальну проблему сучасної неврології. Результати будуть мати практичне значення в ДНК-діагностики спадкових форм епілепсії та паркінсонізму, дадуть надію на розробку надалі нових ефективних методів профілактики і лікування. Слід зазначити, що розроблений в ході виконання проекту комплексний підхід на основі методів молекулярної генетики та цитогенетики буде недорогим і доступним для багатьох клінік. Таким чином, метою даної роботи є розробка неінвазивного молекулярного методу діагностики ранніх форм хвороби Паркінсона, ідіопатичною і спорадичною форм епілепсії на основі структурно-функціональних особливостей мінісателіти людини UPS29 і характеру його мінливості у хворих. Крім того, в останні роки інтенсивно проводяться дослідження по асоціації епігенетично модифікованого (метилованого) мінісателіти гена рецептора брадикініну (B2VNTR), розташованого в 3'-нетрансльовані районі даного гена BDKRB2В, зі схильністю до ішемічної хвороби серця і інфаркту міокарда, що дозволить використовувати даний мінісателліт в якості нового біомаркери. Відповідь на це питання в подальшому дозволить приступити до розробки методів терапії, заснованих на модуляції епігенетичних характеристик мінісателітів.
Друге, але не менш значуще напрямок досліджень лабораторії, інтенсивно розвивається в даний час, - це вивчення епігенетичних і епігеномний порушень на молекулярному, клітинному, тканинному і організмовому рівні і їх успадкування як в ході онтогенезу, так і між поколіннями при впливі екотоксикантами різної природи. В основі такого напрямку лежить бурхливо розвивається в даний час теорія щодо особливої ролі порушень епігенетичних (на рівні окремих генів і входять до їх складу повторюваних послідовностей ДНК) і епігеномний (на рівні всього генома) модифікацій, включаючи метилювання ДНК і різні модифікації білків хроматину, в розвитку «дорослих» захворювань. Основна мета дослідження полягає у встановленні епігенетичних і епігеномний модифікацій, що виникають під впливом різних екотоксікантов в первинних статевих клітинах, до- і постімплантаціонних зародках мишей, а також в постнатальному розвитку. Паралельно проводиться вивчення впливу тих же екотоксікантов на клітинних культурах людини з метою встановлення молекулярних епігенетичних змін в різних повторюваних послідовностях генів, пов'язаних з нейродегенеративних, неврологічними, і когнітивними відхиленнями. Проводиться вивчення можливості межгенерационном успадкування таких модифікацій і оцінка характеру впливу цих же токсикантів на потомство експонованих тварин і людей. Вирішення зазначених проблем зможе пояснити причини все зростаючого числа носіїв поширених хвороб. Це, в свою чергу, допоможе знайти способи можливої корекції підвищеної сприйнятливості за допомогою так званих "епігенетичних" ліків. На основі отриманих даних буде розроблений ряд нових тест-систем і методичних вказівок, необхідних для скринінгу факторів; нові молекулярні методики предикативне діагностики серцево-судинних (ішемічна хвороба серця та інфаркт міокарда), нейродегенеративних (хвороба Паркінсона, розсіяний склероз, епілепсія) і супутніх когнітивних розладів, а також онкологічних захворювань. В даний час показані відмінності в розподілі метилірованої ДНК в хромосомних доменах доімплантаційних зародків мишей, що розвиваються in vitro. Показано, що під епігенетичних контролем знаходиться не тільки значне число генів, а й повторювані послідовності сателітної ДНК, в значній мірі визначають індивідуальну сприйнятливість до захворювань і до чинників навколишнього середовища. Отримано перші дані про наявність зв'язку між рядом мінісателітних ДНК і серцево-судинними захворюваннями, нейродегенеративних і неврологічними патологіями, причому спостерігаються зміни в епігенетичних статус для різних популяцій людей, що проживають в різних географічних районах і стикаються з різними екотоксикантами.
Федеральне державне бюджетна наукова установа
197376, Санкт-Петербург, вул.Академіка Павлова, 12