Персонифицированная лекарственная терапия с использованием инструментов метаболомики и фармацевтических технологий

Персонифицированная лекарственная терапия с использованием инструментов метаболомики и фармацевтических технологий

Основу проекта составляют метаболомные исследования (изучение ответных реакций организма на патофизиологические воздействия путем оценки уровней низкомолекулярных метаболитов в биологических жидкостях и тканях, а также их динамики) – современный научный подход к пониманию возникновения того или иного заболевания, диагностики заболеваний, а также оптимизации медикаментозного лечения.

Фокус исследований сосредоточен на профилировании двух метаболомных панелей, относящихся к области липидомики. Команда проекта проводит скрининговый анализ оксилипинов (производные продукты окисления полиненасыщенных жирных кислот), а также фосфолипидов (сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот, содержащие остаток фосфорной кислоты и соединённую с ней добавочную группу атомов различной химической природы). Поставленные метаболомные панели уникальны и в настоящий момент на территории РФ и стран СНГ предлагается впервые.

Задачи проекта

  • Введение в практику работы лаборатории определения нескольких панелей водорастворимых метаболитов (аминокислоты, сахара и т.д.);
  • Расширение спектра задач, связанных с определением метаболических профилей оксилипинов и фосфолипидовю.

Перечень РИД по проекту (ключевых публикаций, патентов, свидетельств)

  1. Sex-mediated differences in LPS induced changes of TNF, IL-10 
    expression and arachidonic acid metabolism in primary astrocytes
    Dmitry Chistyakov, Nadezda Azbukina, Alina Astakhova, Sergei Goriainov, Viktor Chistyakov, Marina Sergeeva International Journal of Molecular Sciences 19 (9). 2018. P. 2793 (Scopus, Q1) doi: 10.3390/ijms19092793.
  2. Astrocytes synthesize primary and cyclopentenone prostaglandins that are negative regulators of their proliferation
    Dmitry V. Chistyakov, Sevil Grabeklis, Sergei V. Goriainov, Viktor V. Chistyakov, Marina G. Sergeeva, Georg Reiser Biochemical and Biophysical Research Communications 500 (2). 2018. P. 204-210 (Scopus, Q1) doi:10.1016/j.bbrc.2018.04.040.
  3. Comparison of tlr3- and tlr4-mediated signaling cascades in glial сells 
    D. Chistyakov, N. Azbukina, A. Astakhova, V. Chistyakov, S. Goriainov, M. Sergeeva. FEBS open bio, 8(S1). 2018. P. 464–464 (Scopus, Q2) doi: 10.1002/2211-5463.12453.
  4. Deuterated arachidonic acids library for regulation of inflammation 
    and controlled synthesis of eicosanoids: in vitro study
    Dmitry Chistyakov, Ivan Filimonov, Nadezhda Azbukina, Sergei Goriainov, Viktor Chistyakov, Maksim Fomich, Andrei Bekish, Vadim Shmanai, Marina Sergeeva, Mikhail Shchepinov Molecules. 23. 2018. P. 3331 (Scopus, Q1) doi:10.3390/molecules23123331.
  5.  Post-chromatographic fixed-charge derivatization for the analysis of hydroxyl-containing compounds by a combination of thin-layer chromatography and matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry
    Cesar Esparza, R.S. Borisov, N. Yu. Polovkov, V.G. Zaikin // J. Chromatogr. A  1560, P. 97-103, 2018. doi: 10.1016/j.chroma.2018.05.025.
  6. High and low molecular weight hyaluronic acid differentially influences oxylipins synthesis in course of neuroinflammation
    Dmitry Chistyakov, Alina Astakhova, Nadezda Azbukina, Sergei Goriainov, Viktor Chistyakov, Marina Sergeeva // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Vol. 20. P. 3894-3908 (Scopus, Q1). doi:10.3390/ijms20163894.
  7. Mechanisms of ocular surface inflammation associated with iatrogenic damage to the cornea
    D. Chistyakov, N. Azbukina, S. Goriainov, V. Chistyakov, O. Gancharova, V. Tiulina, V. Baksheeva, E. Iomdina, P. Philippov, A. Zamyatnin, M. Sergeeva, I. Senin, E. Zernii // FEBS Open Bio 9 (Suppl. 1) (2019) 65–431 (Scopus, Q2) DOI: 10.1002/2211-5463.12675.
  8. Comparison of TLR-4 mediated synthesis of oxylipins by microglia and astrocytes
    D. Chistyakov, N. Azbukina, A. Astakhova, S. Goriainov, V. Chistyakov, M. Sergeeva // FEBS Open Bio 9 (Suppl. 1) (2019) 65–431 (Scopus, Q2) DOI: 10.1002/2211-5463.12675.
  9. Suitable in-situ derivatization of alcohols by reaction with basic amines in Direct Analysis in Real Time (DART) mass spectrometry
    Borisov Roman, Esparza Cesar, Goryainov Sergei, Zaikin Vladimir // Talanta. 2019. Vol. 200. P. 31-40 (Scopus, Q1) doi: 10.1016/j.talanta.2019.03.037.
  10. An approach to analysis of primary amines by a combination of thin-layer chromatography and matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry in conjunction with post-chromatographic derivatization
    Roman Borisov, Cesar Esparza, Nikolai Polovkov, Artyom Topolyan Vladimir Zaikin // Journal of Separation Science doi: 10.1002/jssc.201900644.
  11.  Study and Modeling of the Distribution Process of Some Phenolic Compounds Between the Solid and Liquid
    Nikolay Boyko, Dmitriy Pisarev, Elena Zhilyakova, Alina Pravlotskaya, Oleg Novikov, Nikolay Makarevich, Viktoria Kuznietsova, Natalia Sushchuk Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research doi: 10.4103/japtr.JAPTR_392_18.
  12.  Validation of analytical methods for pharmacopoeial analysis of pharmaceutical substances of plant origin and herbal drugs in the Russian Federation
    D.O. Bokov, O.A. Smyslova, O.G. Potanina, T.M. Litvinova, I.A. Samylina Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research DOI: 10.4103/japtr.JAPTR_61_19.
  13. Comparative Lipidomic Analysis of Inflammatory Mediators in the Aqueous Humor and Tear Fluid of Humans and Rabbits
    Dmitry Chistyakov, Nadezda Azbukina, Alina Astakhova, Sergey Goriainov, Viktor Chistyakov, Veronika Tiulina, Viktoriia Baksheeva, Vladislav Kotelin, Elena Fedoseeva, Andrey Zamyatnin, Pavel Philippov, Olga Kiseleva, Alexander Bessmertny, Senin Ivan, Elena Iomdina, Marina Sergeeva // Metabolomics. (Scopus, Q1).
  14. Oxylipin profiles of pro- and anti-inflammatory polarized astrocytes as functional characteristics of acute inflammatory responses
    Dmitry Chistyakov, Alina Astakhova, Gleb Gavrish, Nadezda Azbukina, Sergei Goriainov, Viktor Chistyakov, Marina Sergeeva // Biomolecules (Scopus, Q1)
  15. Cellular model of endotoxin tolerance in astrocytes: role of interleukin 10 and oxylipins
    Dmitry Chistyakov, Alina Astakhova, Nadezda Azbukina, Sergei Goriainov, Viktor Chistyakov, Marina Sergeeva // Cells. 2019. Vol. 8. P. 1553-1662 (Scopus, Q1) doi:10.3390/cells8121553.
  16. Mechanisms and treatment of light-induced retinal degeneration-associated inflammation: insights from biochemical profiling of the aqueous humor
    Dmitry V. Chistyakov, Viktoriia E. Baksheeva, Veronika V. Tiulina, Sergei V. Goriainov, Nadezhda V. Azbukina, Olga S. Gancharova, Eugene A. Arifulin, Sergey V. Komarov, Viktor V. Chistyakov, Natalia K. Tikhomirova, Andrey A. Zamyatnin, Pavel P. Philippov, Ivan I. Senin, Marina G. Sergeeva, Evgeni Yu. Zernii // International Journal of Molecular Sciences. 2020. Vol. 21. P. 704-726 (Scopus, Q1). doi:10.3390/ijms21030704.

 

Цели проекта
  • Разработка и внедрение в клиническую практику новых современных методов профилактики, диагностики и лечения важнейших заболеваний человека.
Руководитель проекта Все участники
empty-photo

Потанина Ольга Георгиевна

Доктор фармацевтических наук, директор Центра научных исследований и разработок ЦКП(НОЦ) РУДН
Результаты проекта
Введена в практику работы лаборатории методика определения компонентного фосфолипидного профиля биообъектов различного генезиса – новая метаболомная панель.
После валидации введена в практику работы лаборатории методика определения компонентного состава оксилипинов в слезной жидкости и внутриглазной жидкости.
Получены новые данные в ходе скринингового анализа образцов клеточных культур и биофлюидов в рамках совместных проектов (ведутся с Научным центром неврологии, МГУ им. М.В. Ломоносова, с Московским научно-исследовательским онкологическим институтом имени П. А. Герцена, с Московским НИИ глазных болезней им. Гельмгольца), опубликованы статьи в высокорейтинговых журналах.
Расширена на шесть молекул метаболомная панель для количественного определения компонентного состава оксилипинов, не представленных в ней ранее, но имеющих диагностическое значение.
Получены ряд новых результатов в изучении медиаторов липидного обмена методом ВЭЖХ-МС/МС, проведено определение метаболического профиля оксилипинов во время воспалительных процессов, ассоциированных с протеканием различных заболеваний ЦНС, а также слезной жидкости.
Оборудование Весь список
JMS-GCMate II
Магнитно-секторный масс-спектрометр исследовательского уровня, обеспечивающий надежную идентификацию и количественный анализ веществ в различных объектах на уровне пикограмм в сочетании с хроматографическим разделением.
Agilent Technologies 6340 Triple Quad LC/MS
Высокочувствительное определение лекарственных веществ и их метаболитов в биологических средах человека и животных.
Bruker micrOTOF-Q II
Высокочувствительное определение лекарственных веществ и их метаболитов в биологических средах человека и животных.
Shimadzu LCMS-8040
Жидкостной хроматомасс-спектрометр с тройным квадрупольным масс-анализатором позволяет проводить ВЭЖХ/МС и ВЭЖХ/МС/МС качественный и количественный анализ смесей природных и синтетических органических соединений, фармацевтических препаратов и субстанций, клинических и биологических проб, включая испытания на биоэквивалентность.
Jeol JNM-ECA 600 (ЯМР-спектрометр)
Спектрометр применяется в пищевой промышленности, химии, медицине, экологии, энергетике и других отраслях для наиболее качественного и точного анализа состава жидких сред с целью определения таких важных показателей, как структурная формула, электронное и пространственное строение вещества, степень его очистки и изотопный состав, фрагментарный, структурно-групповой, а также компонентный составы, иерархия технологических преобразований.
Область исследования
  • В результате исследования получена и апробирована для решения отдельных конкретных задач новая технология, позволяющая в совокупности с иными данными устанавливать молекулярные механизмы возникновения и развития различных социально значимых заболеваний, ассоциированных с воспалением, в том числе, различных видов рака, а также выявлять соединения-маркеры, пригодные для ранней диагностики этих заболеваний.
  • С помощью технологии можно выявлять соединения-маркеры, пригодные для ранней диагностики этих заболеваний и изучать механизмы действия новых лекарственных средств, в первую очередь, группы противовоспалительных препаратов, поскольку большинство противовоспалительных препаратов, используемых в настоящее время, - ингибиторы отдельных ветвей трансформации полиненасыщенных жирных кислот.
Партнеры

Страна партнера

Россия

О партнере

Московский научно-исследовательский онкологический институт (МНИОИ) имени П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.

Страна партнера

Россия

О партнере

Государственное бюджетное учреждение города Москвы "Городская клиническая больница №24 Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "ГКБ №24 ДЗМ").

Страна партнера

Россия

О партнере

Институт Физико-Химической биологии имени А.Н. Белозерского - один из важнейших научных и образовательных подразделений Московского Государственного Университета. Более двадцати отделов Института проводят исследования в области современной биохимии, биофизики, молекулярной биологии, молекулярной вирусологии, клеточной биологии, биомедицины, геномики, протеомики и биоинформатики. Сотрудники Института публикуют свои работы в престижных научных журналах и занимают ведущие позиции в Российской Федерации по качеству публикаций (включая цитирование и индекс Хирша). Институт оснащен современным научным оборудованием, которое постоянно пополняется. Ученые Института читают лекции ведут семинары у студентов и аспирантов факультета биоинженерии и биоинформатики и других факультетах МГУ.

Страна партнера

Россия

О партнере

Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней имени Гельмгольца» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ ГБ им. Гельмгольца» Минздрава России) – старейший в России офтальмологический научно-исследовательский институт, получивший в 2019 году статус Национального Центра Глазных болезней, во многом определил становление и развитие отечественной офтальмологии.

Страна партнера

Россия

О партнере

Научный центр неврологии - крупнейшая неврологическая клиника России, основной научно-исследовательский и лечебно-диагностический центр страны, способный решать любые задачи в области неврологии и смежных дисциплин.