Інститут біології клітини Національної академії наук України

 

Відділ Сигнальних механізмів клітини

 

Завідувач – СТАСИК Олег Володимирович, д.б.н., ст. д.

 

Відділ сигнальних механізмів клітини (назву схвалено Вченою радою ІБК НАН України 19.10.2000 р.) є правонаступником відділу біохімії клітинної диференціації, створеного у1969 р. у складі Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна АН України, з 1974 р. у складі Львівського відділення Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна АН України, у 1992 р.перейменованого у Відділення регуляторних систем клітини Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України. З моменту створення і до 1998 р. відділом керував заслужений діяч науки і техніки України, професор Кусень Степан Йосипович, а з 1999 до 2006 р. завідувачем відділу (з 2000 р. – у складі новоствореного Інституту біології клітини НАН України) була д.б.н. Дробот Людмила Борисівна.

 

У відділі сигнальних механізмів клітини працюють: 1 провідний науковий співробітник (0.5 ставки за сумісництвом), 3 молодші наукові співробітники, 1 аспірант та 1 інженер. З 2007 р. співробітниками захищено 5 кандидатських дисертацій (Винницька-Мироновська Б., Курліщук Ю., Павлик Ю., Карацай О., Чень О.) та 1 докторську (Стасик О.).

 

Відділом сигнальних механізмів клітини проводяться дослідження міжнародного рівня по розробці нових підходів до метаболічної терапії злоякісних пухлин на основі голодування за амінокислотами. Запропоновано ряд нових комбінованих підходів, які повинні зробити відповідну терапію більш ефективною та селективною. Зокрема, було вперше встановлено у дослідженнях, проведених впродовж 2007-2025 рр., на широкому спектрі клітинних моделей, що:

1. рівень ендогенних ензимів біосинтезу амінокислоти аргініну в клітинах пухлин різних типів не визначає їх чутливість до голодування за аргініном in vitro у моношаровій культурі чи культурі 3D сфероїдів;
2. чутливість злоякісних клітин до голодування за індивідуальними амінокислотами значно зменшується у 3D культурах у порівнянні із 2D культурами;
3. дефіцит аргініну селективно і значно пригнічує рухливість, інвазивний та клоногенний потенціал різних типів пухлин;
4. інгібітори автофагії, протеасомної деградації, індуктори оксидативного стресу, індуктори стресу ендоплазматичного ретикулуму підсилюють дію монотерапії на основі дефіциту аргініну та радіосенситизують цілий ряд типів пухлин;
5. аналоги аргініну рослинного походження, канаванін та індоспіцин, значно і селективно підсилюють проапоптичний потенціал метаболічної терапії на основі дефіциту аргініну, викликаючи гострий стрес ендоплазматичного ретикулуму та дерегуляцію ряду сигнальних механізмів клітини, зокрема,mTOR- та MAPK-шляхів;
6. індоспіцин, який накопичується у біомасі субтропічної бобової рослини Indigofera spicata, не підлягає деградації рекомбінантними ферментами-гідролазами аргіназою І людини та бактерійною аргініндеіміназою, що застосовуються у метаболічній терапії in vivo.

Розпочато перевірку ефективності розроблених на моделях культивованих клітин in vitro підходів комбінаційної терапії на моделях лабораторних мишей із перевиваними пухлинами.

 

У відділі з 2021 року успішно розвивається госпдоговірна тематика щодо отримання методом гібридомної технології моноклональних антитіл до білків-антигенів біотехнологічного та медичного значення, результатом якої стало практичне впровадження отриманих у відділі антитіл у склад швидких (експрес) тестів фірми «ХЕМА» для діагностики коронавірусу (2021) та туберкульозу (2024) методом імунохроматографічного аналізу, що засвідчено відповідними актами.

 

У відділі створено нову модель нейродегенеративної хвороби Паркінсона на основі рекомбінантних штамів дріжджів Ogataea polymorpha, що експресують цитотоксичний білок альфа-синуклеїн людини, залучений у патогенез цієї хвороби. Розпочато дослідження впливу модуляції автофагії, екзогенних поліамінів, іонів металів, оксидативного стресу та інших чинників на цитотоксичність відповідного білка.

 

Впродовж останніх років у відділі розпочато дослідження щодо пошуку нових інформативних маркерів, пов'язаних з діагностикою, прогнозуванням та моніторингом стану пацієнтів з черепно-мозковими травмами (ЧМТ). Cтворюється банк зразків плазми крові пацієнтів із ЧМТ. Метою даної роботи є створення прототипів експрес-тестів на ЧМТ, які можуть використовуватись у прифронтових регіонах з порушеною медичною інфраструктурою, військовими медиками, а також у спортивній медицині.

 

Відділ має обладнані бокси для роботи з мікроорганізмами та культурами клітин людини і тварин in vitro. У відділі також є власний кріобанк псевдонормальних і злоякісно-трансформованих клітинних ліній людини та тварин і колекція модельних штамів мікроорганізмів (бактерії, дріжджі). Відділ має власний сучасно-обладнаний віварій, в якому утримуються миші ліній C57Bl/6 та BALB/c, що дозволяє проводити дослідження токсичності сполук, ефективності протипухлинної терапії in vivo та продукувати моноклональні антитіла у тварин. Впродовж останніх років у відділі суттєво оновлено парк обладнання. З декількох джерел, зокрема, завдяки проєкту №2023.04/0048 НФДУ, придбано біомедичні бокси для стерильних робіт, автоматичний гематологічний аналізатор, інвертований мікроскоп, мікропланшетний фотометр, лабораторні центрифуги з охолодженням, ПЛР машину, та інш.