Лаборатория генной инженерии

Лаборатория создана в 1983 году.

Основные направления исследований

  • Изучение механизмов действия ферментных систем матричного синтеза нуклеиновых кислот и регуляции генной экспрессии на уровне транскрипции генов. Работы сосредоточены на исследовании особенностей экспрессии тысяч генов методом транскрипционных матриц и ОТ-ПЦР при различных кардиологических (гипертония, атеросклероз) и онкологических заболеваниях (миксома сердца, меланома).
  • Энзимология и белковая инженерия ферментов, реализующих фибринолиз.

Наиболее значимые результаты исследований

Исследования механизмов неравномерного по времени чтения матричной информации ДНК и РНК полимеразами привело к разработке большой серии аналогов нуклеотидов, терминирующих растущую цепь транскриптов (реплик), один из которых послужил основой для разработки оригинального антиретровирусного препарата, который благодаря низкой токсичности широко применяется для предотвращения заболевания СПИДом новорожденных детей. Он был первым антиспидовским препаратом, разработанным в России и внедренным в практику для лечения больных СПИД еще в девяностых годах прошлого столетия.

При исследовании экспрессии генов в миксоме сердца были выявлены семь генов (PLA2G2a, MIA, PLTP, CFLB2, SPP1, TIMP1 и SLPI), одновременная высокая экспрессия которых позволяет однозначно диагностировать миксому, отличая ее от других, в основном злокачественных, опухолей сердца.

Меланома представляет собой одно из самых агрессивных злокачественных новообразований. Пациенты, своевременно прооперированные на первой-второй стадии болезни, делятся на три примерно равные по численности группы: гибнущие в течение 5 лет после операции, рецидивирующие за такой же срок и полностью излеченные. Анализ экспрессии 12 генов: SILV, MLANA, TYR, WARS, BCL6, SPP1, TNC, FN1, NME1, CDKN2A (INK и ARF), TRPM1, DPP4 позволил выработать прогностический критерий со специфичностью 78% и чувствительностью 100%, предсказывающий состояние полного выздоровления.

При исследовании по выявлению генов, изменяющих свою активность в лимфоцитах периферической крови при атеросклерозе и артериальной гипертонии и в клетках интимы в атероме в разной степени пораженных атеросклерозом, были обнаружены 13 генов: CD14, CTSB, CD37, MSR1, PLTP, LIPA, CTSA, LCP1, ACP5, CNSD, CD53, FPR3, SPI1, активность которых высоко коррелирована со степенью атеросклеротического поражения в интиме. Вместе с тем, их активность в клетках периферической крови высоко коррелирована и с гипертонической болезнью и с атеросклерозом. Активность большей части этих генов ассоциирована с моноцитарными клетками. Активность части этих генов может быть снижена, приближаясь к нормальному значению при лечении блокаторами кальциевых каналов.

Проведены исследования активности генов, ассоциированных с атеросклерозом при модели тепловой волны, подобной тепловой волне лета 2010 года в Европейской части России. Показан полностью обратимый сдвиг активности этих генов у практически здоровых людей в направлении значений, характерных для пациентов с тяжелыми формами атеросклероза.

Одним из основных достижений лаборатории явилось создание аналога молекулы урокиназы человека, лишенного, в отличие от природного фермента, способности активации урокиназного рецептора и создание на ее основе препаратов «Пуролаза» и «Гемаза», широко использующихся в кардиологи и офтальмологии с 2000 года.

Проводятся исследования по созданию нового тромболитического препарата прямого действия на основе модифицированного гена плазминогена человека. В отличие от «Пуролазы» препарат на основе плазминогена не требует действия активаторов плазминогена и сам является активатором ряда физиологически активных ферментов, как, например, коллагеназы. Закончены доклинические исследования этого препарата.

Руководитель – к.ф-м.н. Р.Ш.БИБИЛАШВИЛИ