Отдел иммунологии

Отдел молекулярной иммунологии был создан в 2002 г. и развивает несколько направлений биомедицинских исследований, потенциально важных для здоровья человека. Первоначально сотрудники отдела в рамках международного консорциума занимались серологической идентификацией и характеристикой новых раковых антигенов человека. Параллельно была развернута работа по созданию новых животных моделей методами обратной генетики, в том числе с гуманизацией целевых генов. Основными объектами манипуляций были гены провоспалительных цитокинов, а также ген цитохрома С. В настоящее время сотрудники Отдела изучают взаимодействие организма с населяющей его кишечник микробиотой, ее влияние на метаболизм организма хозяина, развитие хронических и острых воспалительных заболеваний кишечника, а также на канцерогенез. Кроме этого, в сотрудничестве с лабораторией М.Ю. Высоких изучается иммунная система голого землекопа.
На базе Отдела проходят практикумы кафедры иммунологии Биологического факультета.

Основные направления настоящих исследований

• роль микробиоты и провоспалительных цитокинов в воспалении и раке кишечника;
• механизмы развития острого воспаления бактериальной природы;
• особенности иммунной системы голого землекопа;
• эффекты замены K72W в цитохроме С на физиологические особенности мышей;
• связь продукции антител класса IgA и развития метаболических нарушений, в том числе, ассоциированных со старением.

Большинство проектов Отдела иммунологии выполняется с использованием мышиных моделей. Основные направления исследований затрагивают такие аспекты, как влияние кишечной микробиоты на метаболические нарушения, хронические и острые кишечные заболевания, процессы развития новообразований и роли провоспалительных цитокинов и иммуноглобулинов А в этих процессах.
После длительного перерыва возобновлены исследования ранее созданной линии мышей с точечной мутацией в гене цитохрома С. Цитохром С участвует в дыхательной цепи переноса электрона и утилизации АФК, а также контролирует внутренний путь апоптоза. Мутация K72W влияет на апоптотические функции цитохрома С, но эффекты этой мутации сильно зависят от клеточного контекста и от генетической основы мышей. Недавние результаты, полученные в сотрудничестве с ИЦиГ СО РАН, не поддерживают гипотезу о том, что эта мутация приведет к увеличению продолжительности жизни.

Выявление новых молекулярных механизмов иммунитета при помощи нестандартных животных моделей представляет особый интерес для трансляционной медицины. С 2018 года в сотрудничестве с лабораторией молекулярных механизмов старения изучается иммунная система долгоживущего грызуна – голого землекопа. Основными направлениями работы являются, во-первых, иммуноморфологическое описание особенностей его иммунных органов, во-вторых, получение in vitro клеточных моделей для изучения молекулярных механизмов иммунного ответа, и, наконец, поиск уникальных физиологических адаптаций в моделях воспаления.
Помимо этого, в рамках исследования механизмов развития острого воспаления в Отделе используются разнообразные подходы для моделирования различных заболеваний и патологических состояний на мышиных моделях: LPS- и TNF- токсичность, острая гепатотоксичность, модели полимикробного сепсиса (cecal ligation and puncture, CLP) и другие. Одной из центральных точек приложения усилий является изучение вклада собственной микробиоты в модулирование развития острого воспаления. Так, для изучения влияния микробного состава слепой кишки производится её хирургическая резекция с последующей индукцией острой токсичности после восстановления экспериментальных животных.

Основные научные результаты

Для изучения механизмов взаимодействия IgA с микробиотой была создана панель моноклональных IgA антител (в том числе и IgA∆J антител), специфичных к микробиоте. Для понимания функциональной значимости таких антител их исследовали в различных мышиных моделях, причем для некоторых из IgA антител был показан терапевтический потенциал в мышиных моделях острого колита и колоректального рака.

В рамках проекта по изучению особенностей иммунной системы голого землекопа сотрудниками были использованы кросс-специфичные антитела, способные распознавать его иммунные клетки. С их помощью была описана высокая представленность миелоидных клеток на периферии, характерная для вида. Особый интерес среди иммунных органов голого землекопа представляют лимфоидные структуры, ассоциированные с кишечником. Значительно более высокое содержание иммунных клеток в ткани собственной пластинки кишечника у голого землекопа, чем у мыши, свидетельствует о важной роли данного иммунного компартмента в поддержании здоровья и долголетия вида. Также в рамках данного проекта была разработана in vitro модель макрофагов костного мозга и описаны иммунометаболические особенности М1 и М2 поляризации макрофагов голого землекопа в сравнении макрофагами мыши. При сходстве транскрипционных изменений в ответ на LPS у голого землекопа были отмечены видоспецифичные отличия в экспрессии генов, ассоциированных с метаболизмом азота и аргинина.

В ходе изучения патогенеза острой гепатотоксичности была установлена ранее неизвестная вовлеченность слепой кишки в развитие воспаления на ранних стадиях патологии.

Участие в научно-исследовательских проектах

• Постоянными партнерами Отдела являются сотрудники лаборатории молекулярных механизмов иммунитета Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта и Направления «Иммунобиология и биомедицина» Центра генетики и наук о жизни НТУ Сириус.
• Кроме того, с момента создания кафедры иммунологии на Биологическом факультете МГУ часть работ Отдела выполняется совместно с сотрудниками кафедры, а его инфраструктура используется в учебном процессе (лекции, семинары, практикумы).
• Сохраняется сотрудничество с лабораторией хронического воспаления в Немецком исследовательском центре ревматологии (DRFZ, Берлин).
• Расширяется сотрудничество с лабораторией молекулярных механизмов старения НИИ ФХБ им. Белозерского МГУ.

Научные премии

За годы функционирования Отдела его руководитель, академик С.А. Недоспасов, удостоен Государственной премии РФ в области науки и технологий, премии им. И.И. Мечникова РАН, и премии Гельмгольца-Гумбольдта (Германия), а также избран членом РАН и Европейской Академии.

Преподавательская деятельность

Отдел активно сотрудничает со студентами и аспирантами биологического факультета МГУ кафедры иммунологии и со студентами НТУ Сириус. Его сотрудники читают лекции и проводят практические занятия, включая «мышиный» практикум.

Сотрудники

Недоспасов Сергей Артурович, д-р биол. наук, академик РАН, профессор
Круглов Андрей Алексеевич, канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник
Губернаторова Екатерина Олеговна, канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник
Горшкова Екатерина Александровна, канд. биол. наук, старший научный сотрудник
Казарян Рафаел Шаэнович, инженер
Меньшиков Константин Евгеньевич, старший лаборант
Сысонов Фёдор Антонович, старший лаборант