Современные подходы к изучению молекулярных механизмов функционирования легких в норме и при патологии

Дробинцева А.О.

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России;
ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-6833-6243

Миронова Е.С.

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России;
АНО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии»

ORCID: 0000-0001-8134-5104

Зубарева Т.С.

ORCID: 0000-0001-9518-2916

Крылова Ю.С.

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России;
ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-8698-7904

Кветной И.М.

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России;
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»

ORCID: 0000-0001-7302-5581

Пальцев М.А.

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

ORCID: 0000-0002-5737-5706

Яблонский П.К.

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России;
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет» Правительства Российской Федерации

ORCID: 0000-0003-4385-9643

Современные подходы к изучению молекулярных механизмов функционирования легких в норме и при патологии

Авторы:

Дробинцева А.О., Миронова Е.С., Зубарева Т.С., Крылова Ю.С., Кветной И.М., Пальцев М.А., Яблонский П.К.

Подробнее об авторах

Журнал: Архив патологии. 2024;86(2): 58‑64

DOI: 10.17116/patol20248602158

Загрузок: 2

Связаться с автором

Оглавление

Как цитировать:

Дробинцева А.О., Миронова Е.С., Зубарева Т.С., Крылова Ю.С., Кветной И.М., Пальцев М.А., Яблонский П.К. Современные подходы к изучению молекулярных механизмов функционирования легких в норме и при патологии. Архив патологии. 2024;86(2):58‑64.
Drobintseva AO, Mironova ES, Zubareva TS, Krylova YuS, Kvetnoy IM, Paltsev MA, Yablonskiy PK. Modern approaches to studying the molecular mechanisms of lung functioning in normal and pathological conditions. Russian Journal of Archive of Pathology. 2024;86(2):58‑64. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/patol20248602158

Доказательная гастроэнтерология: pro et contra

Актуальные вопросы педиатрической практики

Использование инфографики авторами научных работ

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Ковалентно конъюгированный ДНК-аптамер с доксорубицином как in vitro модель эффективного адресного воздействия на опухолевые клетки глиобластомы человека. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2024;(1):48-55

Проблемы с дыханием и функцией легких обусловлены развитием различных заболеваний легких, связанных с образом жизни, вредными экологическими факторами и генетической предрасположенностью. Знание молекулярных механизмов развития патологического процесса позволит вовремя выявить болезнь или разработать таргетную терапию. В статье представлен обзор современных методов, позволяющих наиболее точно воспроизвести структурные, функциональные и механические свойства легкого (орган-на- чипе), выполнять неинвазивные молекулярно-морфологические исследования биомаркеров бронхолегочной патологии с помощью саливадиагностики, а также применяя ДНК- и РНК-аптамеры, верифицировать онкомаркеры в биологических образцах тканей человека. Анализ изменений в паттерне гликозилирования белков с помощью методов гликодиагностики позволяет выявить рак легкого на ранних стадиях.

Ключевые слова:

заболевания легких

сигнальные молекулы

саливадиагностика

ДНК-аптамер

гликодиагностика

Авторы:

Дробинцева А.О.

ORCID: 0000-0002-6833-6243

Миронова Е.С.

ORCID: 0000-0001-8134-5104

Зубарева Т.С.

ORCID: 0000-0001-9518-2916

Крылова Ю.С.

ORCID: 0000-0002-8698-7904

Кветной И.М.

ORCID: 0000-0001-7302-5581

Пальцев М.А.

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

ORCID: 0000-0002-5737-5706

Яблонский П.К.

ORCID: 0000-0003-4385-9643

Дата поступления:

30.08.2023

Дата принятия в печать:

18.10.2023

Список литературы:

Cardoso WV, Whitsett JA. Resident cellular components of the lung: developmental aspects. Proc Am Thorac Soc. 2008;5(7):767-771. https://doi.org/10.1513/pats.200803-026HR
Edmondson R, Broglie JJ, Adcock AF, Yang L. Three-dimensional cell culture systems and their applications in drug discovery and cell-based biosensors. Assay Drug Dev Technol. 2014;12(4):207-218. https://doi.org/10.1089/adt.2014.573
Langhans SA. Three-dimensional in vitro cell culture models in drug discovery and drug repositioning. Front Pharmacol. 2018;9:6. https://doi.org/10.3389/fphar.2018.00006
Leung CM, de Haan P, Ronaldson-Bouchard K, Kim CA, Ko J, Rho HS, Habibovic P, Jeon NL, Takayama S, Shuler ML, et al. A guide to the organ-on-a-chip. Nat Rev Methods Primers. 2022;2:33. https://doi.org/10.1038/s43586-022-00118-6
Francis I, Shrestha J, Paudel KR, Hansbro PM, Warkiani ME, Saha SC. Recent advances in lung-on-a-chip models. Drug Discov Today. 2022;27(9):2593-2602. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2022.06.004
Benam KH, Mazur M, Choe Y, Ferrante TC, Novak R, Ingber DE. Human lung small airway-on-a-chip protocol. Methods Mol Biol. 2017;1612:345-365. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7021-6_25
Huang D, Liu T, Liao J, Maharjan S, Xie X, Pérez M, Anaya I, Wang S, Tirado Mayer A, Kang Z, et al. Reversed-engineered human alveolar lung-on-a-chip model. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021;118(19):e2016146118. https://doi.org/10.1073/pnas.2016146118
Huh DD. A human breathing lung-on-a-chip. Ann Am Thorac Soc. 2015;12(suppl 1):S42-S44. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.201410-442MG
Lin KC, Yen CZ, Yang JW, Chung JHY, Chen GY. Airborne toxicological assessment: the potential of lung-on-a-chip as an alternative to animal testing. Mater Today Adv. 2022;14:100216. https://doi.org/10.1016/j.mtadv.2022.100216
Shrestha J, Bazaz SR, Es HA, Azari DY, Thierry B, Warkiani ME, Ghadidri M. Lung-on-a-chip: the future of respiratory disease models and pharmacological studies. Crit Rev Biotechnol. 2020;40(2):213-230. https://doi.org/10.1080/07388551.2019.1710458
Kumar B, Kashyap N, Avinash A, Chevvuri R, Sagar MK, Shrikant K. The composition, function and role of saliva in maintaining oral health: a review. Int J Contemp Dent Med Rev. 2017;2017:011217. https://doi.org/10.15713/ins.ijcdmr.121
Kaczor-Urbanowicz KE, Carreras-Presas CM, Aro K, Tu M, Garcia-Godoy F, Wong DT. Saliva diagnostics — current views and directions. Exp Biol Med (Maywood). 2017;242(5):459-472. https://doi.org/10.1177/1535370216681550
Пальцев М.А., Сараев Г.Б., Бунин В.А., Белушкина Н.Н., Поправка Е.С., Линькова Н.С., Козлов К.Л., Седова Е.В., Мурсалов С.У., Кветной И.М. Слюна как биологический объект для неинвазивной молекулярной диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Молекулярная медицина. 2018;16(5):3-8. https://doi.org/10.29296/24999490-2018-05-01
Бельская Л.В., Косенок В.К., Массард Ж. Активность метаболических ферментов слюны при немелкоклеточном раке легкого. Вопросы онкологии. 2017;63(6):926-932. https://doi.org/10.37469/0507-3758-2017-63-6-926-932
Bel’skaya LV, Sarf EA, Kosenok VK, Gundyrev IA. Biochemical markers of saliva in lung cancer: diagnostic and prognostic perspectives. Diagnostics (Basel). 2020;10(4):186. https://doi.org/10.3390/diagnostics10040186
Cui Y, Yang M. Zhu J, Zhang H, Duan Z, Wang S, Liao Z, Liu W. Developments in diagnostic applications of saliva in human organ diseases. Med Nov Technol Devices. 2022;13:100115. https://doi.org/10.1016/j.medntd.2022.100115
Xiao H, Zhang L, Zhou H, Lee JM, Garon EB, Wong DT. Proteomic analysis of human saliva from lung cancer patients using two-dimensional difference gel electrophoresis and mass spectrometry. Mol Cell Proteomics. 2012;11(2):M111.012112. https://doi.org/10.1074/mcp.M111.012112
Grootveld M, Page G, Bhogadia M, Hunwin K, Edgar M. Updates and original case studies focused on the NMR-linked metabolomics analysis of human oral fluids part iii: implementations for the diagnosis of non-cancerous disorders, both oral and systemic. Metabolites. 2023;13(1):66. https://doi.org/10.3390/metabo13010066
Takamori S, Ishikawa S, Suzuki J, Oizumi H, Uchida T, Ueda S, Edamatsu K, Iino M, Sugimoto M. Differential diagnosis of lung cancer and benign lung lesion using salivary metabolites: a preliminary study. Thorac Cancer. 2021;13(3):460-465. https://doi.org/10.1111/1759-7714.14282
Bayat P, Nosrati R, Alibolandi M, Rafatpanah H, Abnous K, Khedri M, Ramezani M. SELEX methods on the road to protein targeting with nucleic acid aptamers. Biochimie. 2018;154:132-155. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2018.09.001
Dunn MR, Jimenez RM, Chaput JC. Analysis of aptamer discovery and technology. Nat Rev Chem. 2017;1:0076. https://doi.org/10.1038/S41570-017-0076
Zamay GS, Kolovskaya OS, Zamay TN, Glazyrin YE, Krat AV, Zubkova O, Spivak E, Wehbe M, Gargaun A, Muharemagic D, et al. Aptamers selected to postoperative lung adenocarcinoma detect circulating tumor cells in human blood. Mol Ther. 2015;23(9): 1486-1496. https://doi.org/10.1038/mt.2015.108
Крат А.В., Замай Т.Н., Замай Г.С., Коловская О.С., Григорьева В.Л., Кичкайло А.С., Зуков Р.А. Использование ДНК-аптамеров в оценке распространенности опухолевого процесса у больных раком легкого. Сибирское медицинское обозрение. 2016;5:96-98.
Morozov D, Mironov V, Moryachkov R, Shchugoreva IA, Artyushenko PV, Zamay GS, Kolovskaya OS, Zamay TN, Krat AV, Molodenskiy DS, et al. The role of SAXS and molecular simulations in 3D structure elucidation of a DNA aptamer against lung cancer. Mol Ther Nucleic Acids. 2021;25:316-327. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2021.07.015
Gruber JJ, Geller B, Lipchik AM, Chen J, Salahudeen AA, Ram AN, Ford JM, Kuo CJ, Snyder MP. HAT1 coordinates histone production and acetylation via H4 promoter binding. Mol Cell. 2019;75(4):711-724.e5. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2019.05.034
Klett-Mingo JI, Pinto-Díez C, Cambronero-Plaza J, Carrión-Marchante R, Barragán-Usero M, Pérez-Morgado MI, Rodríguez-Martín E, Toledo-Lobo MV, González VM, Martín ME. Potential therapeutic use of aptamers against HAT1 in lung cancer. Cancers (Basel). 2022;15(1):227. https://doi.org/10.3390/cancers15010227
Лукьянов П.А., Журавлева Н.В. Современная гликобиология и медицина. Вестник ДВО РАН. 2004;3:24-34.
Petrov D, Margreitter C, Grandits M, Oostenbrink C, Zagrovic B. A systematic framework for molecular dynamics simulations of protein post-translational modifications. PLoS Comput Biol. 2013; 9(7):e1003154. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003154
Peixoto A, Relvas-Santos M, Azevedo R, Santos LL, Ferreira JA. Protein glycosylation and tumor microenvironment alterations driving cancer hallmarks. Front Oncol. 2019;9:380. https://doi.org/10.3389/fonc.2019.00380
Meszaros B, Jarvas G, Kun R, Szabó M, Csánky E, Abonyi J, Guttman A. Machine learning based analysis of human serum N-glycome alterations to follow up lung tumor surgery. Cancers (Basel). 2020;12(12):3700. https://doi.org/10.3390/cancers12123700
Pavić T, Dilber D, Kifer D, Selak N, Keser T, Ljubičić Đ, Vukić Dugac A, Lauc G, Rumora L, Gornik O. N-glycosylation patterns of plasma proteins and immunoglobulin G in chronic obstructive pulmonary disease. J Transl Med. 2018;16(1):323. https://doi.org/10.1186/s12967-018-1695-0
Komaromy A, Reider B, Jarvas G, Guttman A. Glycoprotein biomarkers and analysis in chronic obstructive pulmonary disease and lung cancer with special focus on serum immunoglobulin G. Clin Chim Acta. 2020;506:204-213. https://doi.org/10.1016/j.cca.2020.03.041
Service RF. Bioengineering. Lung-on-a-chip breathes new life into drug discovery. Science. 2012;338(6108):731. https://doi.org/10.1126/science.338.6108.731

Закрыть метаданные