Інститут біології клітини Національної академії наук України

Відділ Сигнальних механізмів клітини

У відділі сигнальних механізмів клітини проводяться дослідження, cпрямовані на підвищення ефективності та селективності комбінованої метаболічної терапії пухлинних клітин на основі голодування за аргініном. Зокрема вивчається вплив голодування за аргініном у комбінації з аналогами аргініну рослинного походження, канаваніном та індоспіцином, а також інгібіторами mTOR та MAPK шляхів, на проліферацію та життєздатність пухлинних клітин людини різних типів.

Вперше показано, що індоспіцин селективно пошкоджує життєздатність пухлинних клітин колоректального раку людини при голодуванні за аргініном, вбудовуючись у склад новосинтезованих білків, дерегулюючи mTOR та MAPK сигнальні шляхи, та викликаючи стрес ЕР та апопотоз. Враховуючи, що цей аналог не підлягає деградації рекомбінантною аргіназою людини, що використовується для створення дефіциту цієї амінокислоти in vivo, індоспіцин є перспективним компонентом комбінованої метаболічної терапії. Також встановлено, що інактивація про-проліферативної ERK та активація проапоптичної р38 МАРК може бути однією з причин протипухлинного впливу аналогів аргініну за умов аргінінового голодування. Показано, що одночасна дія канаваніну та інгібітора автофагії хлорохіну індукує апоптичну загибель клітин карциноми яйників SCOV3. Також вперше встановлено, що нокаут гену репресора мТОR TSC2 призводить до підвищення чутливості клітин колоректальної карциноми SW480 до голодування за аргініном та сенситизує клітини до дії канаваніну.

Отримані результати є також основою для досліджень ефективності комбінаційної терапії пухлин на основі голодування за аргініном на експериментальних моделях лабораторних тварин.

Таким чином, основними напрямками роботи відділу є:

1. Розробка нових підходів до метаболічної терапії пухлин на основі голодування за амінокислотами.
2. Дослідження молекулярних сигнальних механізмів, задіяних у відповіді злоякісних клітин на голодування за індивідуальними амінокислотами.
3. Конструювання на основі дріжджів продуцентів рекомбінантних ензимів для метаболічної протипухлинної терапії.
4. Використання дріжджів як експериментальної моделі для досліжень злоякісної трансформації та нейродегенеративних хвороб людини.
5. Розробка високоселективних моноклональних антитіл для біотехнологічних цілей.

Відділ сигнальних механізмів клітини також активно співпрацює з біологічним факультетом Львівського національного університету імені Івана Франка. Так, впродовж 2020 року, у відділі було виконано 2 курсові роботи студентів ІІІ курсу, 3 дипломні роботи бакалавра студентів ІV курсу, 3 курсові роботи магістрів І року, 1 кваліфікаційна робота магістра ІІ року денної форми навчання за спеціальністю "091 Біологія".