Программа развития Центра коллективного пользования научным оборудованием «Биология живой клетки и биомедицинские нанотранспортеры лекарств» на 2015-2020 годы

По данным ВОЗ злокачественные новообразования занимают второе место среди причин инвалидности и смертности людей во всем мире после сердечно-сосудистых заболеваний. Одним из наиболее приорететных направлений развития современной фармакологии и клеточной биологии является разработка и создание систем для направленной доставки лекарств в клетки-мишени, в том числе в наиболее чувствительный к ним компартмент - клеточное ядро. Использование подобных систем (модульные нанотранспортеры лекарств, наноантитела) значительно повышает эффективность применения лекарственных средств и позволяет снизить дозу вводимого в организм препарата, что имеет большое значение для онкологии, где для борьбы со злокачественными новообразованиями используются высокотоксичные химические препараты и радионуклиды, обладающие ярко выраженными побочными эффектами.

На сегодняшний день все большее распространение получают препараты на основе различных биомолекул и их производных (антитела, цитокины, гормоны). Характерной особенностью этих веществ является сложность их молекулярной структуры, что обуславливает невозможность их синтеза химическим путем; они могут быть получены только с использованием биологических систем-продуцентов. Использование подобных препаратов животного происхожнения осложняется их недостаточной эффективностью и возможными побочными действиями, поэтому основным направлением в данной области является создание клеточных культур - стабильных и высокопродуктивных производителей рекомбинанантных белков человека. Использование подобного рода продуцентов биомолекул дает возможность полностью отказаться от препаратов животного происхождения, снизить стоимость получаемых препаратов, а также позволяет производить вещества на основе модифицированных белков человека, обладающих более высокой стабильностью и эффективностью по сравнению с естественными аналогами. Одним из таких препаратов является дарбепоэтин — модифицированный эритропоэтин, обладающей более высокой стабильностью в кровеносном русле, применяющийся для стимуляции эритропоэза при угнетенном кроветворении, в том числе обусловленного применением химиотерапевтических препаратов.

Научная деятельность ЦКП направлена на удовлетворение актуальных потребностей современной молекулярной и клеточной биологии, нанобиотехнологии и относится к приоритетным направлениям развития науки и технологий Российской Федерации, включая, в первую очередь, направление “Живые системы” с перечнем критических технологий Российской Федерации, в том числе, “Технологии биоинженерии”, “Геномные и постгеномные технологии создания лекарственных средств”, “Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии”.

Основными направлениями развития ЦКП являются:

1. Повышение эффективности использования дорогостоящего импортного научного оборудования, вычислительных и программных средств, имеющих высокие и уникальные технические характеристики, путем предоставления услуг научно-исследовательским институтам и университетам.
• Отслеживание мировых тенденций по развитию приборно-технологичной базы и в кооперации с другими ЦКП внедрение современных методов исследования в наиболее эффективном и экономичном формате.
• Освоения новых возможностей существующей приборной базы, совершенствование существующих приборов.
• Дооснащение материальной базы ЦКП с целью расширения спектра производимых исследований. Закупка нового оборудования, запасных частей и расходных материалов.
• Предоставление пользователям ЦКП дистанционного доступа к научно-информационным ресурсам и услугам через систему Интернет. Дальнейшее совершенствование сайта ЦКП, предоставление на нем подробной информации о возможностях ЦКП.


2. Обеспечение возможности проведения на современном уровне фундаментальных и прикладных научных исследований в области биологии живой клетки и биомедицинских нанотранспортеров лекарств.
• Проведение совместно с лабораториями ИБГ РАН исследований по идентификации регуляторных элементов, позволяющих максимально увеличить эффективность получения высокопродуктивных и стабильных клеточных линий для наработки рекомбинантных белков человека.
• Участие в научно-исследовательской работе по разработке оптимальной структуры регуляторных элементов, которые будут использованы в векторных конструкциях для получения высокопродуктивных клеточных линий – продуцентов рекомбинантного дарбепоэтина и испытаних наработанного рекомбинантного дарбепоэтина.
• Создание технологии эффективного получения высокопродуктивных клеточных линий млекопитающих для производства рекомбинантных белков человека, мультимодульных нанотранспортеров, наноантител и моноклональных антител для терапии онкологических заболеваний .


3. Подготовка и повышение квалификации кадров в области биологии живой клетки и биомедицинских нанотранспортеров лекарств.
• Разработка и проведение циклов обучающих семинаров для сотрудников научно-исследовательских учреждений в целях освоения и повышения квалификации в области современных методов молекулярной биологии, клеточных и нанобиотехнологий (проточная цитометрия, конфокальная микроскопия, трансфецирование и т.д.)
• Разработка и проведение практикумов по освоению современных методов молекулярной и клеточной биологии для студентов биологических и медицинских ВУЗов.
• Участие в российских и международных научных конференциях, посвященных актуальным вопросам молекулярной и клеточной биологии и нанобиотехнологий
• Проведение удаленных консультаций по вопросам освоения современных методов молекулярной биологии через систему Интернет для сотрудников научно-исследовательских учреждений.