Научная работа

Наши исследования в области механизмов врожденного иммунитета начались 30 лет назад с молекулярно-генетических работ по одному из важнейших цитокинов – фактору некроза опухолей (ФНО, TNF) – роль которого в регуляции иммунитета и воспаления тогда не была известна. В те годы TNF приписывалась совершенно иная физиологическая функция, связанная с защитой от опухолевых клеток. Еще в составе лаборатории Г.П. Георгиева ИМБ нами в 1985-1986 гг. были впервые молекулярно клонированы генетические локусы человека и мыши, содержащие гены фактора некроза опухолей и его ближайшего родственника, лимфотоксина (впоследствии оказалось, что генов лимфотоксина два, альфа и бета, а всего TNF-подобных генов и белков в организме около 20). TNF оказался одним из трёх главных провоспалительных цитокинов (наряду с ИЛ-1 и ИЛ-6), причем его синтез запускается буквально через минуты после активации многих рецепторов врожденного иммунитета (в частности, рецепторами семейства TLR, и с помощью транскрипционного фактора NFκB. В середине 90-х годов прошлого века лаборатория К. Раевского в Кельне разработала современную технологию внесения модификаций в геном мыши, которая оказалась исключительно востребована именно для исследований в области иммунологии. К тому времени технология генетических нокаутов уже стала одним из основных инструментов при изучении функций генов. Используя эти технологии наша лаборатория создала несколько панелей уникальных мышей, некоторые из которых и по сей день используются во многих лабораториях мира. Во-первых, мы создали нокаутных мышей по всем трем генам локуса ФНО/ЛТ – фактора некроза опухолей, лимфотоксина-альфа и лимфотоксина-бета. Поскольку считалось, что у этих генов и их продуктов могут быть сходные функции, которые не проявлялись бы в мышах с одиночными нокаутами, то были проведены попарные инактивации, а также одновременная инактивация всех трех генов этого локуса. Эти эксперименты позволили окончательно разграничить функции ФНО и лимфотоксинов. Оказалось, что часть этих функций не относится к реакциям врожденного иммунитета, а связана с гомеостазом иммунной системы. Во-вторых, мы создали панели мышей, где каждый из трех генов ФНО/ЛТ был инактивирован в отдельном, наперед выбранном, типе клеток иммунной системы (именно это позволяет сделать вариант технологии, разработанной К. Раевским и его учениками. Это позволило связать каждую из отдельных функций этих многофункциональных цитокинов (как защитных, так и «патологических») с конкретными клетками-продуцентами. На основании этих генетических результатов нами была сформулирована новая концепция анти-цитокиновой терапии, основанная на подавлении активности цитокина только из главного, «патогенного» источника. В-третьих, для работ по экспериментальной антицитокиновой терапии аутоиммунных заболеваний нами созданы несколько вариантов «гуманизованных» мышей – у которых функциональные гены ФНО (и/или лимфотоксина (ЛТ) мыши) и рецептора ФНО/ЛТ заменены на гены ФНО и рецептора ФНО/ЛТ человека. Некоторые лекарства, широко используемые в клинике, не блокируют ФНО мыши, но блокируют ФНО человека в таких мышах, открывая широкие перспективы для экспериментальной терапии аутоиммунных заболеваний. Одним из серьезных побочных эффектов анти-цитокиновой терапии является активация «спящих» инфекций, в частности, туберкулеза. Это отчасти объясняется тем фактом, что одной из главных физиологических функций ФНО во врожденной иммунной защите является контроль так называемых гранулём – своеобразных капсул вокруг кластеров зараженных клеток, которые в норме должны защищать нас всю жизнь. Гуманизованные мыши корректно воспроизводят как «полезные» (защитные, гомеостатические), так и «вредные» функции ФНО человека в контексте организма мыши. К другим интересам лаборатории относятся молекулярные механизмы передачи сигнала через Toll-подобные рецепторы, в частности, от неканонических форм ЛПС. Мы также интересуемся механизмами канцерогенеза, метаболизмом клеток иммунной системы и механизмами программируемой клеточной гибели. В лаборатории используются модели аутоиммунных заболеваний.