Ведущие специалисты МФТИ вместе с коллегами из Индийского технологического института Канпура и Института биоорганической химии РАН достигли прорыва в разработке передового протокола криозащиты для аденозиновых рецепторов GPCR. Этот уникальный метод значительно открывает путь к новым стратегиям работы с хемокиновыми рецепторами, которые играют определяющую роль не только в иммунных, но и в онкологических процессах.
Хемокиновые рецепторы: ключ к новым лекарствам
Хемокиновые рецепторы – это особый вид мембранных белков семейства GPCR, выполняющий функции чувствительных сенсоров и передатчиков межклеточных сигналов. Благодаря своему многообразию и способности участвовать в регуляции иммунных реакций и пролиферации опухолевых клеток, они стали привлекательной целью для фармакологии. Уже сегодня более трети существующих препаратов работают именно с GPCR — ярким примером здесь служит Маравирок, применяемый при ВИЧ-инфекции, нацеленный на рецептор CCR5, или Плериксафор, успешно используемый при лечении тяжелых онкологических заболеваний крови.
Современные исследования позволили выявить, что хемокиновые рецепторы не только поддерживают баланс иммунитета, но и напрямую влияют на воспалительные процессы и миграцию клеток. Их модификация или нарушение экспрессии активно способствует развитию аутоиммунных состояний, онкологии, а также патологий, связанных с избыточным воспалением.
Проект МФТИ: фокус на хемокиновые рецепторы
Ученые МФТИ под руководством Алексея Мишина сосредоточили внимание на уникальных свойствах одного из представителей хемокиновых рецепторов, который преимущественно экспрессируется в нейтрофилах, тучных клетках, моноцитах, макрофагах, а также в некоторых эпителиальных и эндотелиальных клетках.
Особое значение этот рецептор приобретает в рамках онкологических заболеваний: его чрезмерная экспрессия зафиксирована в опухолях поджелудочной железы и печени, что способствует прогрессии рака и образованию метастазов. Это открывает новые перспективы для разработки инновационных подходов терапии широчайшего спектра патологий — от сепсиса и астмы до псориаза, воспалительных и злокачественных недугов.
Преодоление технических барьеров и новые технологии криоконсервации
Годы исследований GPCR были осложнены сложностями хранения этих белков: высокая чувствительность к замораживанию часто приводила к их повреждению, что затрудняло проведение масштабных экспериментов. Значительный вклад исследовательской команды МФТИ заключался в решении этой серьёзной научной задачи. Работая на примере хорошо изученного A2A аденозинового рецептора, они доказали, что специальная детергентная среда, в частности с применением передового вещества LMNG (лаурилмальтоза неопентилгликоль), способна защищать структуру и функцию белков даже при хранении при –80°С и –20°С.
Это открытие послужило фундаментом для создания универсальных протоколов криоконсервирования, которые пригодятся исследовательским лабораториям по всему миру. Независимо от технических возможностей, теперь возможно долгосрочное хранение образцов без потери их значимых свойств.
Повышение эффективности и надёжности исследований
Валентин Борщевский, возглавляющий лабораторию структуры и динамики биомолекул МФТИ, подчёркивает, что новое решение криозащиты стало стартовой площадкой для расширения фундаментальных и прикладных исследований. Теперь учёные уверенно работают с хемокиновыми рецепторами разных типов, не опасаясь порчи образцов из-за температурных перепадов. Это, в свою очередь, увеличивает достоверность данных и позволяет быстрее продвигаться к пониманию тонких механизмов функционирования этих биологических структур.
Снижение рисков, связанных с деградацией рецепторов, позволяет переходить на новый уровень исследований. Специалисты расширяют свой инструментарий в поиске новых терапевтических решений, а также оптимизируют время и ресурсы в сложных и длительных биомолекулярных экспериментах.
Международное сотрудничество и миссия Российского научного фонда
Инициатива поддерживается Российским научным фондом (РНФ) и Министерством науки и технологий Индии, что подчёркивает высокий статус и значимость проекта. За три года учёным предстоит выполнить амбициозные задачи: определить трёхмерную структуру ключевых хемокиновых рецепторов, расшифровать молекулярные принципы их работы, а главное — найти новые потенциальные точки приложения для развития эффективных лекарственных средств против устойчивых и сложных форм рака.
Это не только укрепляет научные связи между Россией и Индией, но и способствует формированию мощной платформы для будущих открытий на стыке фундаментальной биологии, медицины и фармакологии. Стремление к совместному поиску инноваций, обмен знаниями и опытом стимулирует возникновение новых направлений в борьбе с болезнями, мешавшими человечеству десятилетиями.
Взгляд в будущее: перспективы персонализированной медицины
Глубокое понимание механизмов активации и передачи сигналов хемокиновыми рецепторами открывает широкие горизонты для прорывных методов лечения. Современные исследовательские подходы на базе МФТИ, Индийского технологического института в Канпуре и Института биоорганической химии РАН способствуют появлению перспективных лекарственных кандидатов. Скрупулёзное изучение структуры и динамики рецепторов создаёт условия для развертывания персонализированной терапии, когда лекарства будут нацелены точно на индивидуальные особенности клеток пациента.
Оптимистичные результаты, достигнутые россиянами и индийскими коллегами, становятся важной вехой на пути в эру инновационной медицины. Впереди у исследователей ещё немало открытий, каждое из которых способно дать надежду миллионам пациентов и подарить человечеству новые эффективные способы борьбы с тяжелыми заболеваниями.
Информация и фото предоставлены пресс-службой МФТИ
Источник: scientificrussia.ru
