КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-75-30005
НазваниеРегуляция процессов обновления клеток в организме, фундаментальной основы длительного сохранения функциональной активности органов и тканей, здоровья и активного долголетия человека
Руководитель Воронцова Мария Владимировна, Кандидат медицинских наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва
Конкурс №107 - Конкурс 2025 года по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-405 - Регенеративная медицина
Ключевые слова Регенерация костной ткани; остеогенная дифференцировка; функционализированные матриксы; остеобласты; ожирение; метаболический синдром; адипогенная дифференцировка; мезенхимные стромальные клетки; секретом
Код ГРНТИ76.03.31
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Дисфункция соединительных тканей лежит в основе патогенеза социально-значимых заболеваний, включая ожирение, сахарный диабет 2 типа, метаболический синдром и остеопороз. Согласно современным представлениям, дисфункция ткани обусловлена, прежде всего, нарушением ее обновления. Определяющую роль в процессе обновления стромальных тканей и их адаптации играют постнатальные мезенхимные стволовые клетки (МСК). Полученные нами ранее результаты и данные литературы свидетельствуют о том, что активность МСК находится под строгим нейрогуморальным контролем. Целью проекта является выяснение механизмов влияния гомеостатических гормонов на функциональную активность МСК. Результаты проекта позволят раскрыть новые механизмы регуляции обновления и репарации тканей человека, понять механизмы и процессы, определяющие чувствительность стволовых клеток к гормонам и нейромедиаторам, а также выяснить роль переключения каскадов внутриклеточной сигнализации и паракринной активности клеток в этих событиях. Такое выяснение механизмов нейроэндокринной регуляции стволовых клеток имеет важное значение для разработки новых подходов к лечению социально значимых заболеваний. В результате выполнения проекта впервые будут получены данные относительно регуляторных взаимодействий между различными функциональными субпопуляциями в составе стромальных тканей на примере жировой ткани и надкостницы, с помощью комбинации подходов транскриптомного анализа одиночных клеток и протеома различных регуляторных субпопуляций. Ранее такой анализ стромальных тканей не проводили. В частности, будут получены результаты, описывающие сеть регуляторных взаимодействий в стромальных стволовых клетках. Данная схема будет востребована в исследованиях, направленных на поиск ключевых точек регуляции функциональной активности МСК, которые могут являться мишенями для разработки новых терапевтических подходов к лечению заболеваний, связанных с дисфункцией стромальных тканей. Кроме этого, понимание структуры регуляторных механизмов является крайне перспективным для решения задач биоинженерии и создания функционализированных биомедицинских конструкций, способных направленно влиять на процессы обновления и восстановления ткани.
Ожидаемые результаты
В данном проекте будут получены новые, актуальные результаты, раскрывающие механизмы регуляции обновления и репарации тканей человека. Планируемые результаты чрезвычайно важны как для фундаментальной науки, так и для разработки методов и подходов регенеративной медицины. В результате выполнения проекта будет создана модель сети регуляторных взаимодействий в стволовых клетках стромы, которая позволит выявить новые молекулярные мишени и будет способствовать разработке новых технологий и терапевтических подходов для стимуляции регенерации тканей и органов. Будут разработаны новые экспериментальные клеточные модели для изучения процессов обновления и репарации тканей, в том числе с помощью методов редактирования генома. Так, результаты проекта позволят понять механизмы и процессы, определяющие чувствительность стволовых клеток к гормонам и нейромедиаторам, включая инсулин, паратгормон, норадреналин и серотонин, выяснить роль переключения каскадов внутриклеточной сигнализации и паракринной активности клеток в этих событиях. Такое выяснение механизмов нейроэндокринной регуляции стволовых клеток может иметь важное значение для разработки новых подходов к диагностике и лечению социально значимых заболеваний, включая сахарный диабет, а также модификации существующих подходов в лечении системных заболеваний предусматривающих использование блокаторов рецепторов. В данном проекте будет проанализировано влияние гомеостатических гормонов на приобретение МСК инициированного состояния, необходимого для дальнейшего выбора направления дифференцировки.
Таким образом, в случае МСК, выход стволовой клетки из ниши - это изменение функционального состояния клетки с приобретением чувствительности к гормонам-регуляторам. В рамках данного проекта будут также установлены механизмы паракринной регуляции обновления стромальных тканей регуляторными субпопуляциями МСК, чувствительными к системным гормональным сигналам (INSR+ субпопуляция), и к действию нейромедиаторов симпатической нервной системы (β3 adrenoceptor+ субпопуляция). Для этого нами будет проанализирована способность регуляторных субпопуляций МСК (INSR+ и β3-adrenoceptor+, а также клеток, восприимчивых к ПТГ) контролировать обновление стромальных тканей посредством продукции паракринных стимулов. Будет оценен потенциал регуляторных субпопуляций к влиянию на дифференцировку стволовых клеток, а также на их эпигенетический статус в экспериментальной модели неконтактного сокультивирования, а также in vivo. При этом в рамках проекта этого будет произведен анализ субпопуляционного состава как стволовых, так и терминально дифференцированных клеток стромальных тканей. В частности, будут установлены нейро-эндокринные регуляторные механизмы, определяющие формирование клеточной гетерогенности при дифференцировке стволовых клеток.
Для установления молекулярных механизмов, лежащих в основе способности регуляторных популяций МСК контролировать процессы обновления стромальных тканей, мы произведем протеомный анализ внутриклеточных и секретируемых ими белков.
На основании полученных результатов будет созданы новые высокотехнологичные медицинские препараты для лечения переломов и коррекции дисфункции жировой ткани. В частности, мы разработаем технологию функционализации биоинженерных конструкций, используемых в настоящее время для восстановления стромальных тканей.
Планируемые результаты будут получены с помощью современных методов и подходов, обеспечивающих получение достоверных результатов, которые будут востребованы учеными, работающими в области регенеративной медицины. Помимо этого, наш коллектив обладает богатым опытом практических и трансляционных исследований (в том числе доклинической оценки безопасности и эффективности генотерапевтических и клеточных продуктов), а также патентования получаемых результатов. На основании полученных данных будут обновлены специализированные образовательные программы в рамках курса магистратуры “Регенеративная биомедицина”.