❗️Лаборатория генной инженерии

Можно ли найти в природе белковую молекулу с нужными биологическими свойствами, понять, как она работает, а затем получить её в рекомбинантной форме? Можно ли изменить клетку так, чтобы она эффективнее производила нужный белок, или перестроить бактерию-продуцент, чтобы сделать получаемый препарат чище?

Такие задачи находятся в центре работы лаборатории генной инженерии ФНКЦ ФХМ. Здесь методы молекулярной и клеточной биологии сочетаются с биохимией, биофизикой и биотехнологией, позволяя исследовать биологические процессы и одновременно создавать на их основе новые биомедицинские решения.

Лаборатория была создана в 2004 году приказом академика Юрия Михайловича Лопухина. С момента основания ею руководит доктор биологических наук Василий Николаевич Лазарев.

Одно из наиболее заметных направлений лаборатории связано с медицинской пиявкой Hirudo medicinalis. После расшифровки её генома исследователи идентифицировали несколько новых потенциальных антикоагулянтов. Один из них — цистеин-богатый антикоагулянт — удалось получить и исследовать экспериментально: его активность оказалась выше активности гирудина. Сейчас работа продолжается в направлении получения рекомбинантных цистеин-богатых антикоагулянтов, обнаруженных у других видов пиявок.

🧬 Природные белки становятся здесь отправной точкой для создания новых молекул с заданными свойствами. Другой пример — антимикробные пептиды. В лаборатории создают библиотеки мутантных вариантов природных пептидов, проводят высокопроизводительный отбор наиболее активных вариантов, а затем используют компьютерное моделирование для поиска структурно-функциональных закономерностей. Такой подход направлен на разработку новых антимикробных пептидов с повышенной эффективностью и специфичностью действия против устойчивых патогенов.

При этом исследователи работают не только с отдельными белками, но и с клетками, которые эти белки производят. Для получения рекомбинантных препаратов лаборатория оптимизирует клеточную линию HEK293 с помощью CRISPR-Cas9-опосредованного усиления экспрессии эндогенных генов ростовых факторов. Задача — повысить пролиферативную активность и продуктивность клеток, отказаться от использования эмбриональной телячьей сыворотки и снизить стоимость производства биопрепаратов.

Другой объект — Escherichia coli. Учёные модифицируют пути синтеза липополисахаридов клеточной стенки бактерии, чтобы уменьшить эндотоксиновую контаминацию рекомбинантных белков и ДНК-векторов. Это должно упростить получение биопрепаратов высокой чистоты и сократить необходимость в многоступенчатых процедурах очистки.

🔥 Ещё одна линия исследований посвящена рекомбинантным противоопухолевым препаратам. В лаборатории получают и исследуют химерные апоптины — небольшие пролин-богатые белки вирусной природы, способные активировать апоптоз в опухолевых клетках. В 2025 году была опубликована работа, показавшая снижение жизнеспособности клеток меланомы под действием рекомбинантных RGD-апоптинов.

За этими направлениями стоит не только разработка отдельных молекул. В лаборатории сформировалась собственная исследовательская школа: здесь были выполнены и подготовлены к защите диссертационные работы по антимикробным пептидам, белкам медицинской пиявки, генетической модификации микроорганизмов и эукариотических клеток, рекомбинантным белкам и созданию биомедицинских моделей. Исследования поддерживались грантами РНФ и РФФИ, а результаты нашли отражение в российских и международных публикациях и патентах.

🔬 В конечном счёте лаборатория работает с фундаментальным принципом современной биотехнологии: свойства биологической системы можно не только изучать, но и целенаправленно изменять. Найти интересующий белок в природном организме, определить его функцию, получить рекомбинантную молекулу, изменить генетическую конструкцию или создать клетку-продуцент с нужными характеристиками — все эти этапы объединяет один подход.

#ФНКЦ_ФХМ #Лаборатории