Ученый РУДН Дмитрий Атякшин представил инновационную технологию молекулярной гистологии

Ученый РУДН Дмитрий Атякшин представил инновационную технологию молекулярной гистологии

Дмитрий Атякшин разработал оригинальный комбинированный метод гистохимической детекции, открывающий новые возможности по определению роли тучных клеток в фенотип иммунного ландшафта и гистоархитектонику стромального компонента специфического тканевого микроокружения.

Дмитрий Атякшин — доктор медицинских наук, советник ректората по медико-биологическим проектам, директор Научно-образовательного ресурсного центра «Инновационные технологии иммунофенотипирования, цифрового пространственного профилирования и ультраструктурного анализа» выступил с докладом на XVI Международном конгрессе гистохимии и цитохимии, который состоялся в Праге (Чешская Республика) с 28 по 31 августа.

Спикер выступил с докладом «Комбинированный гистохимический подход в оценке активности нафтол AS-D хлорацетат эстеразы тучных клеток». Ученый разработал оригинальный комбинированный метод гистохимической детекции, открывающий новые возможности по определению роли тучных клеток в фенотип иммунного ландшафта и гистоархитектонику стромального компонента специфического тканевого микроокружения. Метод получил высокую оценку гистохимического общества и получил предложение публикации полученных результатов в ведущем журнале молекулярной гистологии «Histochemistry and cell biology». Обсуждение развития сотрудничества университета в сфере инновационных технологий иммунофенотипирования и ультраструктурного анализа с Нобелевским лауреатом по химии «за создание флюоресцентной микроскопии высокого разрешения» Штефаном Хеллем. Также с ведущими гистохимиками Германии, Чехии и Японии, что открыло новые грани взаимополезной интеграции, способствующих развитию передовых аналитических технологий РУДН в области молекулярной морфологии.

Открыв тучные клетки в 1978 году, Пауль Эрлих не мог предположить, какой высокий интерес они будут представлять в мировом научном сообществе в будущем. И это не случайно. Тучные клетки — одни из ключевых игроков иммунного ландшафта специфического тканевого микроокружения. Принимая участие в регуляции функционального фенотипа других клеток и экстрацеллюлярного матрикса, тучные клетки регулируют пространственную архитектонику стромального ландшафта, состояние интегративно-буферной метаболической среды, деятельность врожденного и приобретенного иммунитета, механизмы патогенеза большинства известных заболеваний, включая социально значимые. В трансляционной медицине тучные клетки являются перспективной мишенью для исследования, поскольку параметры их молекулярного фенотипа могут не только использоваться в диагностических целях, но и представлять собой перспективную фармакологическую мишень.

Разработка инновационных технологий в оценке биологической активности иммунокомпетентных клеток специфического тканевого микроокружения высоко востребованы для фундаментальных исследований механизмов патогенеза и адаптогенеза.

Тучные клетки представляют собой перспективный и весьма актуальный объект трансляционных исследований, что обусловлено их ключевыми регуляторными позициями в специфическом тканевом микроокружении. В частности, патогенез онкологических заболеваний, аутоиммунных заболеваний, а также всех состояний, сопровождающихся воспалением и фиброзом, в большей или меньшей мере обусловлен биологическими эффектами тучных клеток

Механизмы межклеточной коммуникации обеспечивают интеграцию тучных клеток в иммунный и стромальный ландшафты тканей, обеспечивая специфику формирования адаптивных или патологический состояний.

Сценарий механизмов взаимодействия ТК с иммунными клетками, опухолевыми клетками и внеклеточным матриксом как с помощью прямых межклеточных взаимодействий, так и благодаря секреции широкого спектра медиаторов с высокой биологической активностью определяет уникальные свойства специфического тканевого микроокружения. Вот почему интерпретация состояния тучных клеток является крайне востребованной в фундаментальных исследованиях. Однако до сих пор ключевой проблемой до сих пор остается объективизация оценки состояния органоспецифичной популяции тучных клеток, идентификация их вклада в морфогенетические и иммуногенетические процессы, происходящие на уровне специфического тканевого микроокружения. Поиск и разработка новых гистохимических подходов для анализа состояния иммунокомпетентных клеток in situ, включая рецепторный аппарат и секретом тучных клеток, является одной из актуальных задач трансляционных исследований в большинстве приоритетных платформах биомедицинской науки.

Разработанный подход в РУДН для оценки состояния тучных клеток раскрывает новые грани биологии специфического тканевого микроокружения и механизмы формирования пространственного фенотипа иммунного и стромального ландшафтов.

Выполненная работа предлагает инновационный алгоритм детекции тучных клеток и исследования их взаимодействия с другими клетками в регуляции состояния интегративно-буферной метаболической среды специфического тканевого микроокружения. В результате могут быть получены новые фундаментальные данные при исследовании ангиогенеза, онкогенеза, ремоделирования соединительной ткани, фиброза, клеточной пролиферации, межклеточного сигналлинга и др. Таким образом, алгоритм технологии гистохимической детекции дополняет существующие методы методические и бионанотехнологические возможности мультиплексной иммуногистохимии для раскрытия селективных механизмов участия тучных клеток в регуляции местного гомеостаза.

Результаты фенотипирования пространственного распределения тучных клеток в иммунном и стромальном ландшафтах специфического тканевого микроокружения позволяют идентифицировать перспективные диагностические и фармакологические мишени патогенеза как социально значимых, так и орфанных заболеваний. В частности, тучные клетки являются источником перспективных мишеней для иммунотерапии рака. Эффекты присутствия тучных клеток в опухолевом микроокружении проецируются на возможности прогнозирования исхода заболевания в зависимости от локализации и молекулярного портрета опухоли.

Участники конгресса высоко оценили практическую значимость разработанного метода, и рекомендовали его использование в фундаментальных исследованиях.

«Разработанный доктором Атякшиным с соавторами комбинированный метод гистохимического анализа пространственного фенотипа тканей открывает новые возможности в исследовании не только биологии тучных клеток, но и других клеток специфического тканевого микроокружения. Метод позволяет фенотипировать интеграцию тучных клеток в иммунный ландшафт тканей, а также взаимодействие тучных клеток с фибробластами, миофибробластами и другими клетками соединительной ткани. Я не сомневаюсь, что развитие данного метода гистохимической детекции будет способствовать формированию нового качества фундаментальных исследований в молекулярной гистологии, и повышать эффективность диагностики патологии», — Тойоши Фудзимото (Toyoshi Fujimoto), (Университет Джунтендо, Токио, Япония, h-индекс Scopus 51).

В ходе дискуссии с Нобелевским лауреатом по химии «за создание флюоресцентной микроскопии высокого разрешения» Штефаном Хеллем (Германия) были достигнуты предварительные договорённости о будущем сотрудничестве в рамках трансляционных исследований специфического тканевого микроокружения с помощью наноскопии MINFLUX. На протяжении 2021-2022 года на базе технологической площадки Abberior instruments (Гёттинген, Германия) проводились эксперименты по отработке протоколов окрашивания молекулярных мишеней образцов, фиксированных в формалине и залитых в парафин, включая компоненты секретома тучных клеток, с помощью специализированных флуорохромов Abberior для достижения наилучшей разрешающей способности при использовании технологии микроскопии на основе истощения флуоресценции вынужденным излучением (Stimulated Emission Depletion, STED).

Во время работы конгресса была проведена встреча с региональными редакторами журнала «Histochemistry and cell biology» о возможности публикации результатов научной ученых РУДН деятельности в области биомедицины в близлежащей и дальнесрочной перспективе.

По результатам проведенного исследования планируется публикация статьи в высокорейтинговом журнале первого квартиля, а также развитие сотрудничества с международными партнерами в рамках предварительных договоренностей.

О мероприятии:

Международный конгресс по гистохимии и цитохимии является одним из старейших форумов фундаментальной медицины, на котором презентуются прорывные возможности морфологического анализа биоматериала на молекулярном, субклеточном, клеточном и тканевом уровнях организации, с учетом последний достижений в химии, физике, молекулярной биологии, структурной биохимии, физиологии и др. Периодичность мероприятия — 4-5 лет, в прошлый раз конгресс проходил в 2017 году в г.Анталья (Турция). На конгрессе присутствовало более 200 ученых из научных и медицинских организаций Чехии, Японии, Австрии, Венгрии, Турции, Германии, Польши, Италии, Франции, Малайзии, Швейцарии, США, Испании, Нидерландов, Великобритании и др. Среди ведущих исследователей в области гистохимии и цитохимии можно отметить Toyoshi Fujimoto (Япония, h-индекc по Scopus 51), Takehiko Koji (Япония, h-индекc по Scopus 50), Robert Y. Osamura ((Япония, h-индекc по Scopus 44), Bożena Kamińska (Польша, h-индекc по Scopus 46), Ohad Medalia (Швейцария, h-индекc по Scopus 38), Christian Mühlfeld (Германия, h-индекc по Scopus 36), Alev Erisir (США, h-индекc по Scopus 32) и др.

31 августа Дмитрий Атякшин выступил с устным докладом «Combined histochemical approach in assessing naphthol AS-D chloroacetate esterase activity of mast cells» с презентацией нового гистохимического подхода для оценки биологической активности тучных клеток. В этот же день с ключевой лекцией выступил Штефан Хелль — Лауреат Нобелевской премии по химии «за создание флюоресцентной микроскопии высокого разрешения» (2014), директор Института биофизической химии общества Макса Планка (Германия, h-индекc Scopus 112).

Выступление Дмитрия Атякшина

Новости
Все новости
Наука
26 сентября
Институт демографических исследований РАН и РУДН издали «Демографическую энциклопедию в лицах»

Сборник состоит из двух томов и включает биографические сведения о российских демографах, их научных исследованиях. Первый том посвящён исследованиям дореволюционного периода, второй — трудам советского времени и современности.

Наука
16 августа
В РУДН открыли Центр зеленой дипломатии

На базе института экологии РУДН создали Центр зеленой дипломатии. Среди задач — интеграция результатов научно-практической деятельности в развитие международных отношений в природоохранной сфере. Также специалисты центра будут сопровождать корпоративный сектор в решении различных экологических задач.

Наука
25 июля
Погружение в мир БРИКС: аспирант РУДН стала одной из 4 участников из России на научной экономической школе в Бразилии

530 заявок, 90 молодых учёных из 30 стран. Дарья Назарова, аспирантка экономического факультета РУДН, отправилась за 11 276 км от Москвы в Сан-Паулу на Международную научную школу по технологическим и инновационным стратегиям и политике экономического развития в Университет Кампинас (UNICAMP). О научных исследованиях, рафтинге и стране вечного карнавала — в заметках Дарьи Назаровой, молодого учёного РУДН.