НИЛ молекулярной кардиологии и генетики
На базе лаборатории молекулярной кардиологии реализуются проекты, посвященных изучению молекулярно-генетических и клеточных основ развития врожденной и приобретенной патологии сердца и сосудов. Большинство этих проектов носят выраженный трансляционных характер, в них используется широкий арсенал методов генетического и клеточного анализа (секвенирование нового поколения, транскриптомный и протеомный анализ, сравнительная геномная гибридизация, методы генетического
редактирования, лентивирусная и CRISPR/Cas9 модификации клеток,
культивирование первичных клеток).
Среди уникальных компетенций лаборатории — опыт работы с множеством первичными клеточными линиями человека, включая эндотелиальные, гладкомышечные, мезенхимные мультипотентные клетки, интерстициальные клетки клапанов и стромальные клетки сердца. Именно на базе этой лаборатории с 2012 года реализуются работы в области получения индуцированных плюрипотентных клеток и их кардиогенной дифференцировки. Основными направлениями работы лаборатории является исследование молекулярных основ развития кардиомиопатий и врожденных пороков сердца, исследование клеточных механизмов патологии аорты и аортального клапана, врожденной патологии выходного тракта левого желудочка. Сотрудники лаборатории ведут работы в области исследования генетических детерминант полигенной патологии сердечно-сосудистой системы, гипертрофии миокарда и его дилатационного ремоделирования при сердечной недостаточности. На базе данной лаборатории совместно с Институтом сердца и сосудов реализуется проект по изучению влияния длительного голодания на длину теломер, риски развития сердечно-сосудистой патологии и ее осложнений, который включает исследование уникальной когорты жителей блокадного Ленинграда и их потомков. Сотрудники лаборатории ведут большое количество экспериментальной работы с использованием модельных животных включая D. Rerio, грызунов и свиней.
Основные проекты, реализуемые на базе лаборатории
- Молекулярно-генетические механизмы развития кардиомиопатий и врожденных нарушений ритма
- Клеточные механизмы патологии аорты и аортального клапана и изучение механизмов, опосредующих процессы остеогенной дифференцировки клеток
- Генетические детерминанты полигенных заболеваний сердца и сосудов
- Роль стромальных мультипотентных клеток сердца в развитии врожденных пороков сердца, а также ишемически-реперфузионного повреждения: механизмы активации регенеративного потенциала
- Структурно-функциональная характеристика сердечной изоформы натриевых каналов с аминокислотными заменами, ассоциированными с аритмогенными синдромами
Участие в государственных заданиях
С 2019 года по 2021 сотрудники НИЛ выполняют тему государственного задания: «Разработка и внедрение новых молекулярно-генетических и протеомных подходов для диагностики первичных и вторичных кардиомиопатий с целью подбора персонифицированной терапии и прогнозирования». Руководитель: Костарева А.А.
В результате проведенного исследования были выявлены новые, ранее не описанные мутации, в качестве причин развития кардиомиопатий и нарушений ритма, а также выявлены новые клинико-генетические корреляции. Также были выявлены новые генетические варианты и их сочетания, предположительно отвечающие за возникновение и развитие заболевания.
С 2021 года по 2022 сотрудники НИЛ выполняют тему государственного задания: «Тканеинженерные биоматериалы, стимулирующие регенеративный потенциал тканей за счет улучшенной пространственной архитектуры и сниженного воспалительного ответа». Руководитель: Головкин А.С.
Проведенное тестирование биополимеров с позиции их адгезионного потенциала и жизнеспособности адгезировавшихся клеток продемонстрировало некоторую противоречивость результатов. Так, для полимолочной кислоты неплохой адгезионный потенциал сочетался с повышенной клеточной гибелью. PLDL обладал средней биосовместимостью при сокультивировании. PCL PLA обладал низкими адгезионными свойствами в отношении МСК, однако на его поверхности было обнаружено наибольшее количество жизнеспособных клеток.
Пример работы макроса по подсчету ядер, окрашенных DAPI (А) и выделению контуров клеток, окрашенных антителами к винкулину (Б), по интенсивности флуоресценции в соответствующих каналах
По результатам исследования поликапролактон обладал низкой биосовместимостью в отношении МСК. Это согласуется с большим массивом литературных данных, подтверждающих необходимость модификации этого полимера с целью увеличения его адгезионных свойств, и, в целом, повышения биосовместимости. Однако встречаются исследования, в которых PCL проявлял себя лучше, чем другие полимеры.
Было показано, что PLA показала лучшие адгезионные свойства по сравнению с PCL. В то же время, анализ жизнеспособности клеток на поверхности PLA выявил повышенное количество клеток в стадии раннего и позднего апоптоза и некроза.
Полученные результаты могут стать обоснованием для направленного улучшения биосовместимых свойств скаффолдов из биодеградируемых полимеров.
Участие в грантах
Сотрудники НИЛ проводят научные исследования в качестве исполнителей и соисполнителей в рамках грантов:
20-15-00271 от 20.05.2020 «Роль цитоскелетных и Z-диск ассоциированных белков в патогенезе заболеваний миокарда и скелетной мускулатуры». Руководитель: Костарева А.А.
19-75-20076 от 16.04.2019 «Молекулярые основы участия субпопуляций внеклеточных везикул в развитии системного воспалительного ответа, инициированного повреждением элементов сердечно-сосудистой системы». Руководитель: Головкин А.С.
16-15-10178 от 18.05.2016 «Исследование механизмов нарушения регенерации скелетной мускулатуры и патологического замещения функциональной мышечной ткани на жировую». Руководитель: Дмитриева Р.И.
Диссертационные исследования
Завершенные диссертационные исследования
Костарева Анна Александровна, тема работы «Молекулярно-генетические механизмы развития идиопатической рестриктивной кардиомиопатии».
Диссертация на соискание ученой степени доктора наук по специальностям: 14.01.05 — кардиология, медицинские науки, 03.02.07 — генетика, медицинские науки.
Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор, академик РАН Е. В. Шляхто, профессор Томас Сеершен, MD, PhD, (Швеция). Текст диссертации опубликован 06.06.2019. Решение совета о приеме диссертации к защите опубликовано 01.07.2019.
Козырев Иван Александрович, тема работы «Результаты ранней радикальной коррекции тетрады Фалло».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук по специальностям: 14.01.26 — сердечно-сосудистая хирургия, 03.03.04 — клеточная биология, цитология, гистология. Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Гордеев Михаил Леонидович кандидат биологических наук Малашичева Анна Борисовна Текст диссертации опубликован 27.12.2019. Решение совета о приеме диссертации к защите опубликовано 11.02.2020.
Автореферат диссертации
Малашичева Анна Борисовна, тема работы «Тканеспецифические особенности сигнального пути Notch в клетках сердечно-сосудистой системы».
Диссертация соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.03.04 – Клеточная биология, цитология, гистология.
Научный консультант: доктор медицинских наук Костарева Анна Александровна. Текст диссертации опубликован 25.11.2020. Решение совета о приеме диссертации к защите опубликовано 18.12.2020.
Текущие диссертационные исследования
Вахрушев Юрий Алексеевич, тема работы «Исследование роли генетических вариантов тайтина (TTN) в оценке риска развития и прогноза сердечно–сосудистой патологии».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальностям 3.1.20 – Кардиология, 1.5.7 — Генетика.
Научный руководитель доктор медицинских наук Костарева Анна Александровна.
Докшин Павел Михайлович, тема работы «Механизмы активации регенеративного потенциала мезенхимных клеток сердца».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 1.5.22 – Клеточная биология.
Научный руководитель доктор биологических наук Малашичева Анна Борисовна.
Лозовская Елена Александровна, тема работы «Влияние аллогенных мезенхимальных стволовых клеток на развитие бронхолегочной дисплазии у животной модели».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 1.5.22 – Клеточная биология.
Научный руководитель доктор медицинских наук Костарева Анна Александровна.
Михалева Анна Игоревна, тема работы «Особенности экспрессионного профиля кардиомиоцитов и репертуара микроРНК при гипертрофической кардиомиопатии».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 1.5.22 – Клеточная биология.
Научный руководитель доктор медицинских наук Костарева Анна Александровна.
Перепелина Ксения Игоревна, тема работы «Регуляторная роль ламина А в дифференцировке клеток».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 1.5.22 – Клеточная биология.
Научный руководитель доктор биологических наук Малашичева Анна Борисовна.
Сухарева Ксения Сергеевна, тема работы «Нарушение процесса аутофагии под влиянием патогенных вариантов в генах цитоскелета».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 1.5.22 – Клеточная биология.
Научный руководитель доктор медицинских наук Костарева Анна Александровна.
Международные проекты
14 ноября 2019 года Центр Алмазова посетила делегация университета Осло во главе с деканом факультета медицины Ivar Prydz Gladhaug. Подробнее
2022 год
Perepelina K., Khudiakov A., Rodina N., Boytsov A., Vavilova T., Zlotina A., Sokolnikova P., Kostareva A. Generation of iPSC line FAMRCi010-A from patient with restrictive cardiomyopathy carrying genetic variant FLNC p.Gly2011Arg. Stem Cell Research. 2022. Т. 59. С. 102639. IF: 2,02. Doi: 10.1016/j.scr.2021.102639. Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1873506121004864
Rodina N., Khudiakov A., Perepelina K., Muravyev A., Boytsov A., Zlotina A., Sokolnikova P., Kostareva A. Generation of iPSC line (FAMRCi009-A) from patient with familial progressive cardiac conduction disorder carrying genetic variant FLNC p.Val2264Met. Stem Cell Research. 2022. Т. 59. С. 102640. IF: 2,02. Doi: 10.1016/j.scr.2021.102640. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34971933/
2021 год
Докшин П.М., Малашичева А.Б. Стволовые клетки сердца: надежда или миф? Российский кардиологический журнал. 2021. Т. 26. № 10. С. 143-146. 2,135. Doi: 10.15829/1560—4071-2021-4749. Режим доступа: https://russjcardiol.elpub.ru/jour/article/view/4749?locale=ru_RU
Козырева А.А., Злотина А.М., Головкин А.С., Калинина О.В., Костарева А.А. Конструирование праймеров для ПЦР в программе Primer-BLAST Трансляционная медицина. IF: 0,864. 2021. Т. 8. № 3. С. 37-52. Doi: 18705/2311—4495-2021-8-3-37-52. Режим доступа: https://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/623/431
Стрельцова А.А., Гудкова А.Я. Апикальная гипертрофическая кардиомиопатия: современные представления о распространенности, клинической картине, диагностике и лечении (обзор литературы). Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. 2021. Т. 28. № 1. С. 17-22. IF: 0,519. Doi: 10.24884/1607—4181-2021-28-1-17-22. Режим доступа: https://www.sci-notes.ru/jour/article/view/795?locale=ru_RU.
Стрельцова А.А., Гудкова А.Я., Пыко С.А., Семернин Е.Н., Костарева А.А. Ассоциации полиморфных вариантов rs2305619 и rs3816527 гена пентраксина-3 (PTX3) с особенностями клинического течения и исходов у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией: результаты 11-летнего наблюдения. Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. 2021. Т. 28. № 2. С. 23-32. IF: 0,519. Doi: 24884/1607—4181-2021-28-2-23-32. Режим доступа: https://www.sci-notes.ru/jour/article/view/804.
Калугина К.К., Сухарева К.С., Чуркина А.И., Костарева А.А. Аутофагия как звено патогенеза и мишень для терапии заболеваний скелетно-мышечной системы. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2021. Т. 107. № 6-7. С. 810-827. IF: 0,504. Doi: 10.31857/S0869813921060042. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/352504062_Autofagia_kak_zveno_patogeneza_i_misen_dla_terapii_zabolevanij_skeletno-mysecnoj_sistemy.
Sukhareva K.S., Smolina N.A., Knyazeva A.A., Khudyakov A.A., Kostareva A.A., Kalugina K.K. The Effect of Mutation of L345P in the Desmin Gene on the Process of Autophagy in Muscle Cells of the C2C12 Line. Cell and Tissue Biology. 2021. Т. 15. № 1. С. 34-43. IF: 0,37. Doi: 10.1134/S1990519X21010119. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/349470304_The_Effect_of_Mutation_of_L345P_in_the_Desmin_Gene_on_the_Process_of_Autophagy_in_Muscle_Cells_of_the_C2C12_Line.
2020 год
Khudiakov A., Zaytseva A., Perepelina K., Smolina N., Pervunina T., Vasichkina E., Karpushev A., Malashicheva A., Kostareva A., Tomilin A. Sodium current abnormalities and deregulation of Wnt/β-catenin signaling in iPSC-derived cardiomyocytes generated from patient with arrhythmogenic cardiomyopathy harboring compound genetic variants in plakophilin 2 gene. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)/Molecular Basis of Disease. 2020. Т. 1866. № 11. С. 165915. IF: 6,633. Doi: 10.1016/j.bbadis.2020.165915. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32768677.
Smolina N., Khudiakov A., Knyazeva A., Zlotina A., Sukhareva K., Kondratov K., Kostareva A., Sejersen T., Gogvadze V., Zhivotovsky B. Desmin mutations result in mitochondrial dysfunction regardless of their aggregation properties. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)/Molecular Basis of Disease. 2020. Т. 1866. № 6. С. 165745. IF: 6,633. Doi: 10.1016/j.bbadis.2020.165745. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32105824/
Gusev K., Makeenok S., Kaznacheyeva E., Khudiakov A., Zaytseva A., Perepelina K., Kostareva A. Impact of the DSP-H1684R Genetic Variant on Ion Channels Activity in iPSC-Derived Cardiomyocytes. Cellular Physiology and Biochemistry. 2020. Т. 54. № 4. С. 696-706. IF: 4,316. Doi: 10.33594/000000249. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32706220.
2019 год
Fishman V., Battulin N., Nuriddinov M., Korablev A., Serov O., Maslova A., Zlotina A., Chervyakova D., Krasikova A., Strunov A. 3D organization of chicken genome demonstrates evolutionary conservation of topologically associated domains and highlights unique architecture of erythrocytes' chromatin. Nucleic Acids Research. 2019. Т. 47. № 2. С. 648-665. IF 11,501. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30418618/.
Lelyavina T.A., Galenko V.L., Ivanova O.A., Komarova M.Yu., Ignateva E.V., Bortsova M.A., Khromova N.V., Sitnikova M.Yu., Kostareva A.A., Dmitrieva R.I., Sergushichev A., Yukina G.Y. Clinical Response to Personalized Exercise Therapy in Heart Failure Patients with Reduced Ejection Fraction Is Accompanied by Skeletal Muscle Histological Alterations. International Journal of Molecular Sciences. 2019. Т. 20. № 21. С. 5514. IF 4,556. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6862491/.
2018 год
Игнатьева Е.В., Смирнов Д.Д., Костарева А.А., Дмитриева Р.И. Особенности пробоподготовки в протоколах исследования роли эпигенетических модификаций хроматина (метилирования днк и модификаций гистонов) в регуляции экспрессии генов. Translational Medicine. 2018. Т. 5. № 2. С. 47-61. IF 7,919. Режим доступа: https://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/389.
Мельник О.В., Князева А.А., Полубояринова О.Ю., Вахрушев Ю.А., Фомичева Ю.В., Ситникова М.Ю., Симоненко М.А., Вершинина Т.Л., Козырева А.А., Полякова А.А., Васичкина Е.С., Гудкова А.Я., Костарева А.А. Филаминовая рестриктивная кардиомиопатия: о чём следует знать. Translational Medicine. 2018. Т. 5. № 3. С. 15-22. IF 7,919. Режим доступа: https://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/433?locale=ru_RU.
Chiarini A., Marconi M., Armato U., Dal Pra I., Onorati F., Faggian G., Pasquali A., Patuzzo C., Pignatti P.F., Trabetti E., Malashicheva A., Irtyega O. Studies on sporadic non-syndromic thoracic aortic aneurysms: II. Alterations of extra-cellular matrix components and focal adhesion proteins. European Journal of Preventive Cardiology. 2018. Т. 25. № S1. С. 51-58. IF 5,864. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29708036/.
Kostina A., Shishkova A., Ignatieva E., Irtyuga O., Bogdanova M., Levchuk K., Golovkin A., Zhiduleva E., Uspenskiy V., Moiseeva O., Kostareva A., Malashicheva A., Faggian G., Vaage J., Rutkovskiy A. Different notch signaling in cells from calcified bicuspid and tricuspid aortic valves. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2018. Т. 114. С. 211-219. IF 4,960. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29158034/.
2017 год
Smolina N., Bruton J., Sejersen T., Kostareva A. Sejersen. Assaying Mitochondrial Respiration as an Indicator of Cellular Metabolism and Fitness. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). 2017. Т. 1601. С. 79-87. IF 10,710. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28470519/.
Kudryavtseva V., Stankevich K., Bolbasov E., Zhuravlev M., Filimonov V., Remnev G., Tverdokhlebov S., Gudima A., Kibler E., Riabov V., Liu T., Klüter H., Kzhyshkowska J., Zhukov Y., Malashicheva A. Atmospheric pressure plasma assisted immobilization of hyaluronic acid on tissue engineering PLA-based scaffolds and its effect on primary human macrophages. Materials & design. 2017. Т. 127. С. 261-271.IF 5,770. Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127517304367.
Rutkovskiy A., Bogdanova M., Stensløkken K. -O., Sullivan G., Fiane A., Vaage J., Malashicheva A., Kostareva A. Valve interstitial cells: the key to understanding the pathophysiology of heart valve calcification. Journal of the American Heart Association. 2017. Т. 6. № 9. С. e006339. IF 4,605. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28912209/.
Toropova Ya., Golovkin A., Malashicheva A., Korolev D., Gorshkov A., Gareev K., Afonin M., Galagudza M. In vitro toxicity of FemOn, FemOn-SiO2 composite, and SiO2-FemOn core-shell magnetic nanoparticles. IF 4,471. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5245979/.
Кардиология. национальное руководство. Андрющенко А.В., Арутюнов Г.П., Атьков О.Ю., Балахонова Т.В., Баранова Е.И., Большакова О.О., Васичкина Е.С., Васюк Ю.А., Галявич А.С., Гордеев М.Л., Готье С.В., Гудкова А.Я., Гурщенков А.В., Демин А.А., Демченко Е.А., Дземешкевич С.Л., Звартау Н.Э., Земцовский Э.В., Золотухин И.А., Карпов Р.С. и др. Краткое издание / Москва, 2018. (2-е издание, переработанное и дополненное). Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30508803.
Актуальные инфекции в гвинейской республике: эпидемиология, диагностика и иммунитет. Абдрашитова А.С., Абдул-Бастои И., Агафонов А.П., Агафонов Д.А., Антипова А.Ю., Ба М., Барри Моди С., Бачинский А.Г., Баяндин Р.Б., Билько Е.А., Бичурина М.А., Блинов В.М., Боднев С.А., Бочаров Е.Ф., Буаро А., Буаро М.Й., Бумбали С., Войтенкова Е.В., Галкина И.В., Гражданов А.К. и др. Санкт-Петербург, 2017. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36957082.
Кардиология. Акчурин Р.С., Алексеева Ю.А., Алекян Б.Г., Андрианов А.В., Андрияшкин В.В., Андрющенко А.В., Анисимов С.В., Аронов Д.М., Арутюнов Г.П., Атьков О.Ю., Бабенко А.Ю., Балахонова Т.В., Баранова Е.И., Баранцевич Е.Р., Беленков Ю.Н., Березина А.В., Большакова О.О., Бубнова М.Г., Васичкина Е.С., Васюк Ю.А. и др. Национальное руководство / Москва, 2015. (2-е издание, переработанное и дополненное). Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25970918.
Патент на изобретение RU 2689522 C1, 28.05.2019, заявка № 2018132410 от 11.09.2018.
«Нуклеотидная последовательность, кодирующая слитый белок, состоящий из растворимого внеклеточного домена человеческого tnfr1 и константной части тяжёлой цепи человеческого igg4».
Авторы: Волков К.В., Заварзин А.А., Лукьянов Д.В., Малашичева А.Б., Сайфитдинова А.Ф., Семенихин В.А., Шевченко К.Г., Лобов И.Б.
Патент на изобретение RU 2554056 C1, 20.06.2015, заявка № 2013140523/10 от 03.09.2013.
«Набор синтетических олигонуклеотидов для определения нуклеотидной последовательности кодирующей части генов nkx2.5, cfc1, gata4 и выявления мутаций, ассоциированных с орфанной моногенной патологией, лежащей в основе семейных форм врожденных пороков сердца».
Авторы: Костарева А.А., Злотина А.М., Ходюченко Т.А., Урусова М.Е., Киселев А.М.
Патент на изобретение RU 2556832 C2, 20.07.2015, заявка № 2013127027/10 от 06.06.2013.
«Набор синтетических олигонуклеотидов для определения нуклеотидной последовательности кодирующей части гена des и выявления мутаций, ассоциированных с десминовыми кардиомиопатиями».
Авторы: Костарева А.А., Смолина Н.А., Малашичева А.Б., Урусова М.Е., Киселев А.М.
Патент на изобретение RU 2529947 C2, 10.10.2014, заявка № 2012152110/10 от 05.12.2012.
«Способ получения культуры гладкомышечных клеток».
Авторы: Малашичева А.Б., Костарева А.А., Зверев Д.А., Костина Д.А., Успенский В.Е., Гордеев М.Л., Урусова М.Е.