КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 18-75-10005

НазваниеРоль эмбриональных глиальных клеток в развитии периферических нервных систем и нейродегенеративных патологий

РуководительДячук Вячеслав Алексеевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского" Дальневосточного отделения Российской академии наук, Приморский край

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2018 - 06.2021

Конкурс№30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-106 - Нейробиология

Ключевые словаклетки нервного гребня, нервные системы, развитие, глиальные клетки, генетический трейсинг, мыши

Код ГРНТИ34.15.43

СтатусУспешно завершен

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы биологии развития – выяснение механизмов специализации стволовых клеток и их использование в качестве восстановительного клеточного материала при патологических состояний организма. Механизмы направленной специализации эмбриональных клеток остаются до сих пор не понятными, а молекулярные сценарии, полученные в in vitro системах часто не повторяются in vivo. Одним из источников большого разнообразия клеточных типов в раннем развитии служат клетки нервного гребня, способные к производству многих дифференцированных клеточных типов на ранних стадиях развития эмбриона (Le Douarin, 1986;Prendergasr, Raible, 2014; Le Douarin et al., 2004; Le Douarin, Kalcheim, 1999). Общепринято, что клетки нервного гребня после миграции и достижения конечной локации под действием специфического набора факторов дают тот или иной клеточный тип, обеспечивая, таким образом, разнообразие клеточных вариаций (Le Douarin et al., 2004). Долгое время считалось, что клетки нервного гребня напрямую (или через бластные формы) дифференцируются в терминально дифференцированные состояния, внося свой вклад в общее развитие эмбриона (Rohrer, 2011). Наши данные изменили представления об иерархичности клеток нервного гребя и заставили пересмотреть механизмы их специализации. Так, мы обнаружили, что некоторые клеточные типы специализируются не напрямую из клеток нервного гребня, а через “глиальную” стадию (Adameyko et al., 2009; Dyachuk et al., 2014; Kaukua et al., 2014; Furlan et al., 2017). Клетки нервного гребня после миграции способны специализироваться в клетки с глиальным фенотипом, они плотно ассоциированы с периферическими нервами, которые, в свою очередь, служат своеобразными рельсами для миграции этих клеток на длительные расстояния (Dyachuk et al., 2014). После достижения конечной локации в эмбрионе, глиальные (Шванновские) клетки отсоединения от нерва и дифференцируются. Такой механизм доставки мюльтипотентных клеток с последующей специализацией и был показан нами для некоторых клеточных типов: меланоцитов (Adameyko et al., 2009), парасимпатических нейронов (Dyachuk et al., 2014), мезенхимальных стволовых клеток, одонтобластов (Kaukua et al., 2014). Однако, описав биологический феномен глиального происхождения некоторых клеточных типов и уточнив иерархичность клеток нервного гребня, остаются не изученными молекулярные механизмы специализации глиальных клеток, роль сигналов периферических нервов в поддержании глиальной стволовой ниши и их роль в тканевых морфогенезах. Особый интерес нерв-ассоциированные клетки представляют в процессах регенерации, патологических процессах, механизмы которых во многом не известны (Johnston et al., 2013). Несомненно, что такие стволовые ниши имеют огромный потенциал, который нам еще предстоит изучить и понять не только в раннем развитии, но и у взрослых животных. Данный проект предлагает изучить механизмы специализации парасимпатических, симпатических и энтерических нейронов, источником которых служит эмбриональная глия. Проект актуален, поскольку поднимает комплексные и до сих пор, не решенные вопросы биологии развития с прямым выходом на биомедицинские исследования фундаментального и прикладного характера. Использованный в проекте набор генетически модифицированных линий животных уникален и используется впервые для решения подобных задач. Для решения основной цели проекта будут использованы современные методы эмбрионального генетического трейсинга, транскриптомного анализа, генетической абляции глии и периферических нервов. Такой современный и мультифакторный спектр подходов позволит однозначно получить данные не уступающие мировому уровню.

Ожидаемые результаты
Настоящий проект направлен на изучение возможностей стволовых клеток дифференцироваться в разные терминальные клеточные типы в процессе развития, а также изучение роли глиальных клеток в патологических процессах, иммитированных в генно-модифицировнных модельных объектах. Идея проекта нова и уникальна, поскольку предложеный подход к решению проблем лечения стволовыми глиальными клетками нейроденегативных заболеваний предлагается впервые. Предложенный проект – логическое продолжение предыдущих исследований с погружением в молекулярные механизмы дифференцировок, выяснение сигнальных путей и поиск новых возможностей управления специализаций глиальных клеток в эмбриональном развитии. В результате выполнения проекта будут получены новые данные о биологии стволовых клеток. Основные результаты, планируемые получить в ходе реализации проекта: 1. Изучить новые потенции дифференциации глиальных стволовых клеток в раннем развитии; 2. Выявить молекулярные механизмы и сигнальные пути специализации глиальных клеток в нейроны периферических нервных систем 3. Определить роль глиальных стволовых ниш в тканевых эмбриональных морфогенезах; 4. Изучить роль глиальных клеток и их потомков в нейропатологических процессах. Успешное выполнение данного проекта откроет новые возможности использования и управления стволовыми нишами в эмбриональном развитии. Результаты проекта будут иметь широкую область применений: от возможностей исправления дисфункций автономных нервных систем до предупреждения злокачественных опухолей, в которых периферические нервные системы играют орромную роль. Главным потребителем полученных данных будут биологические и биомедицинские научные группы, занимающиеся разработкой терапии и лечением, прежде всего, нейродегенеративных заболеваний, в медицине катастроф, восстановления иннервации конечностей после травм, а также широкого спектра нерв-ассоциированных патологий эмбрионального развития. Проект для Российской Федерации нов и актуален, поскольку в стране нет научных групп, занимающихся периферической иннервацией и нерв-ассоциированными стволовыми клетками.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---