Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Симон Ханс-Уве Швейцария, Германия
Номер договора
075-15-2021-600
Период реализации проекта
2021-2023

По данным на 01.11.2022

22
Количество специалистов
10
научных публикаций
1
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация
Название проекта: Регуляция комплекса mTOR1 в процессе метаболизма митохондрий: влияние на воспаление и канцерогенез
Цели и задачи
Целью данного проекта является изучение влияния метаболического перепрограммирования митохондрий на функцию макрофагов в иммунном ответе на раковые клетки при канцерогенезе, а также паразитарную инфекцию в трансляционной медицине. В связи с этим поставлены следующие задачи:

  1. Исследовать роль митохондрий в метаболическом перепрограммировании макрофагов in vitro;
  2. Изучить влияние митохондриальных адаптаций на функциональные свойства и поляризацию макрофагов как in vitro, так и in vivo;
  3. Проанализировать   состав   гипотетического   сигнального   пути,   связывающего митохондрии и активность mTORC1;
  4. Выявить возможную роль митохондриальных адаптаций в метаболических и функциональных перестройках в раковых клетках с использованием соответствующих животных моделей.
Предполагаемая новая связь между митохондриями и активностью mTORC1 является общим регуляторным механизмом, который необходим для функциональной адаптации клеток. В этом проекте  фокус делается на иммунных реакциях и онкогенезе.

Практическое значение исследования

Научные результаты:

Впервые обнаружено, что макрофаги с нокаутом гена OPA1, то есть с митохондриальной дисфункцией, демонстрируют значительное повышение уровня фосфорилирования киназ p70S6K и p85S6K и, следовательно, активацию mTORC1. Более того, обнаружено, что митохондриальная дисфункция приводит к повышению активации mTORC1 в клетках до более высокого уровня по сравнению с нативными клетками.

Оценено влияние обнаруженного механизма - сверхактивации mTORC1 в макрофагах с митохондриальной дисфункцией на активность полимераз. Обнаружено значительное увеличение рибосомного биогенеза и созревание рРНК / тРНК в макрофагах с митохондриальной дисфункцией, что подтверждает повышенную активацию mTORC1 в этих клетках.

Обнаружено, что активация mTORC1 приводит к ингибированию аутофагии.

Обнаружено, что активированные иммунные клетки быстро меняют свои биосинтетические и метаболические характеристики при иммунном ответе.

В соответствии с этими перестройками митохондрии иммунных клеток также проявляют гибкость и корректируют свою биоэнергетику, а также метаболические свойства. Обнаружено, что такие же процессы имеют место и во время онкогенеза.

Обнаружено, что регуляция mTORC1, ключевого сенсора и модулятора метаболизма нарушается в результате активации иммунных клеток.

Предполагается, что существует взаимосвязь комплекса mTORC1 - митохондрии, которая ответственна за активацию путей, поддерживающих пролиферацию раковых и иммунных клеток.

Внедрение результатов исследования:

Разработана технология оценки митохондриального метаболизма в наивных, провоспалительных и альтернативно активированных макрофагах. Установлена взаимосвязь метаболических изменений в клетках и активации молекулярного пути mTORC1.

Создана модель гипотетической взаимосвязи метаболических перестроек, вызванных дисфункцией митохондрий в клетках человека, и сверхактивации mTORC1. Обнаружено, что иммунные клетки с дефектными митохондриями, со сниженным дыханием, способны поддерживать высокий уровень активности mTORC1 и биосинтетических процессов.

Область использования указанных разработок: проведение фундаментальных и прикладных исследований в области канцерогенеза, митохондриального метаболизма, иммунологии, а также разработка и внедрение новых противоопухолевых терапевтических стратегий (фармацевтическими предприятиями, научно-клиническими центрами).

Образование и переподготовка кадров:

  • В 2021-2022 годах были проведены 5 стажировок аспирантов в лаборатории ведущего ученого.
  • В 2021 году 3 члена научного коллектива прошли курс повышения квалификации в области биотехнологии.
  • В 2022 году на базе лаборатории была проведена международная конференция «Симпозиум, посвященный последним достижениям в исследованиях рака в 2022 году», на которую было зарегистрировано более 100 участников.

Сотрудничество:

Бернский университет (Швейцария), Марбургский университет (Германия), Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Казанский (Приволжский) федеральный университет (Россия): совместные исследования.

Скрыть Показать полностью
Hans-Uwe Simon
The eosinophil and its role in physiology and disease: news and views. Seminars in Immunopathology - 2021, июнь (Т. 43, №. 3), Q1.
Timothée Fettrelet, Lea Gigon, Alexander Karaulov, Shida Yousefi, Hans-Uwe Simon
The Enigma of Eosinophil Degranulation - International Journal of Molecular Sciences – 2021, июнь (Т. 22, №. 13), Q1.
Živa Frangež, Deborah Gérard, Zhaoyue He, Marios Gavriil, Yuniel Fernández-Marrero, S. Morteza Seyed Jafari, Robert E. Hunger, Philippe Lucarelli, Shida Yousefi, Thomas Sauter, Lasse Sinkkonen and Hans-Uwe Simon
ATG5 and ATG7 Expression Levels Are Reduced in Cutaneous Melanoma and Regulated by NRF1. Frontiers in Oncology - 2021, август (№. 11), Q2.
Andreina Bruno, Caterina Di Sano, Hans-Uwe Simon, Pascal Chanez, Angelo Maria Patti, Serena Di Vincenzo, Paola Dino, Vittoria D’Esposito, Pietro Formisano, Francesco Beguinot and Elisabetta Pace
Leptin and TGF-beta 1 Downregulate PREP1 Expression in Human Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells and Mature Adipocytes. Frontiers in Cell and Developmental Biology - 2021, июль, (Т.13, №9, С.700481. doi: 10.3389/fcell.2021.700481. eCollection 2021.), Q1.
Leonardo Cristinziano, Luca Modestino, Alessandro Antonelli, Gianni Marone, Hans-Uwe Simon, Gilda Varricchi, Maria Rosaria Galdiero
Neutrophil extracellular traps in cancer. Seminars in Cancer Biology - 2021, июль, (doi: 10.1016/j.semcancer.2021.07.011. ), Q1.
Kim Klapan, Živa Frangež, Nikita Markov, Shida Yousefi, Dagmar Simon, Hans-Uwe Simon
Evidence for Lysosomal Dysfunction within the Epidermis in Psoriasis and Atopic Dermatitis. J. Invest. Dermatol - 2021, декабрь, (Т.141, выпуск 12), Q1.
Valeriia Syromiatnikova, Angelina Prokopeva and Marina Gomzikova
Methods of the Large-Scale Production of Extracellular Vesicles. International journal of Molecular Sciences- 2022, 23, 10522. Сентябрь https://doi.org/10.3390/ ijms231810522, Q1.
Kim Klapan, Dagmar Simon, Alexander Karaulov, Marina Gomzikova, Albert Rizvanov, Shida Yousefi and Hans-Uwe Simon
Autophagy and Skin Diseases. Frontiers in Pharmacology – 2022, Январь, 13:844756. doi: 10.3389/fphar.2022.844756. Q1.
Darko Stojkov, Lea Gigon, Shuang Peng, Robert Lukowski, Peter Ruth, Alexander Karaulov, Albert Rizvanov, Nickolai A. Barlev, Shida Yousefi and Hans-Uwe Simon
Physiological and Pathophysiological Roles of Metabolic Pathways for NET Formation and Other Neutrophil Functions. Frontiers in Immunology – 2022, Февраль. 13:826515. doi: 10.3389/fimmu.2022.826515.Q1.
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория микроангиопатических механизмов атерогенеза

Санкт-Петербургский государственный университет - (СПбГУ)

Фундаментальная медицина

Санкт-Петербург

Хаверих Аксель

Германия

2022-2024

Лаборатория тераностики в урологической онкологии

Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России - (Сеченовский университет)

Фундаментальная медицина

Москва

Тьери Жан Поль Роджер

Франция

Хайдуков Евгений Валерьевич

Россия

2019-2021

Лаборатория умного сна

Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского - (СГУ)

Фундаментальная медицина

Саратов

Пензель Томас

Германия

2019-2023