Лаборатория исследования механизмов апоптоза (ЛИМА) создана в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова на базе Факультета фундаментальной медицины в 2010 году в рамках исполнения постановления Правительства Российской Федерации от 09.04.2010 № 220 "О мерах по привлечению ведущих ученых в российские образовательные учреждения высшего профессионального образования".

Руководитель лаборатории доктор биологических наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР, Борис Животовский.

Основной задачей ЛИМА является:

(а) изучение фундаментальных основ апоптоза и других форм клеточной гибели;

(б) применение полученных знаний в пре-клинических исследованиях (роль апоптоза в патогенезе различных заболеваний, в особенности онкологических).

ЛИМА будет использована как научная база для совместных исследований в области апоптоза с другими факультетами МГУ. В настоящее время установлено сотрудничество с Лабораторией космической медицины ФФМ МГУ под руководством академика А.И. Григорьева и Институтом Медико-биологических проблем РАН (Лаборатория чл.-корр РАН Буравковой), с Лабораторией иммунологии Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН и БФ МГУ (руководитель проф. С.А. Недоспасов), с Лабораторией проф. С.А. Лукьянова из Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, с Лабораторией регуляции онкогенеза, Онкологического Центра им. Блохина (руководитель, проф. И.Б. Зборовская).

Отдельной задачей ЛИМА является организация и проведение теоретического и практического курса "Гибель клеток: теория и практика" для молодых ученых и исследователей МГУ им. М.В. Ломоносова и других ВУЗов и научных учреждений Москвы.

Апоптоз - генетически контролируемая и эволюционно консервативная форма гибели клеток, имеющая важное значение для эмбриогенеза и подержания клеточного гомеостаза во взрослом организме. Нарушения в регуляции апоптоза играют важную роль в патогенезе различных заболеваний. Последствия усиленного апоптоза могут приводить к появлению различных нейродегеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона или Альцгеймера. В случае подавления апоптоза в организме накапливаются потенциально опасные клетки, которые могут привести к развитию опухоли. Исследования механизмов апоптоза и других форм клеточной гибели являются одним из важнейших направлений современной биологии и медицины. Еженедельно появляется более 500 публикаций на эту тему. В Советском Союзе исследования механизмов апоптоза проводились интенсивно и на высоком уровне, что было признано научным сообществом в стране (Государственная премия СССР, 1987 года) и в мире. К сожалению, в связи с известными обстоятельствами работы в этом направлении в России отстают от мирового уровня. Более того, курсы, готовящие специалистов в этой области, отсутствуют. Для устранения этого пробела и создана ЛИМА. Мы надеемся, что выполнение задач, стоящих перед ЛИМА будет способствовать возвращению российских исследователей на лидирующие позиции в мире в этой области.

Особое внимание сотрудники лаборатории уделяют методическим особенностям постановки экспериментов в области клеточной и молекулярной биологии, биохимии и видео наблюдением за живыми и гибнущими клетками. Лаборатория открыта для любых учащихся ФФМ и других факультетов, которые желают познакомиться со всеми современными методами исследования механизмов гибели клеток. Студенты желающие выполнять курсовые и дипломные работы в лаборатории принимаются с особым вниманием. Часть исследований проводится в тесном сотрудничестве и на базе Отделения токсикологии Каролинского института в Стокгольме (Швеция), Немецкого Ракового Центра (Гейдельберг, Германия) и Института экспериментальной медицины, Университета Отто фон Герике (Магдебург, Германия).

Лаборатория оборудована всеми необходимыми приборами для выполнения биохимических, молекулярных и клеточно-биологических работ.

Для клеточно-биологических работ лаборатория оборудована стерильным блоком для культивирования клеток человека, камерой глубокой гипоксии для проведения экспериментов с клетками, флуоцитометером (Guava) для определения различных параметров гибели клеток, флуоресцентным микроскопом, первым в России конфокальным микроскопом нового поколения (LSM 780), который позволяет исследовать временную и пространственную активацию белков в живой клетке непосредственно после ее облучения лазером.

Для исследования различных функций митохондрий в лаборатории установлен единственный в России прибор (Seahorse XF Extracellular Flux Analyzers). Этот прибор установлен всего в нескольких лабораториях мира и его называют "прибор для анализа биоэнергетики клетки 21 века". Кроме того, у нас работает прибор для измерения дыхания в митохондриях.

Для анализа экспрессии генов лаборатория оборудована ПЦР-амплификатором, приборами для электрофореза и анализа белков, а также их детекции.

Нами оборудован специальный блок для работы с животными. Все эти приборы и оборудование доступны сотрудникам Факультета, а также нашим партнерам.

Конференции

В июне 2012 года в Медицинском центре МГУ состоялась Международная молодежная конференция "Программируемая гибель клеток в биологии и медицине".

Председателем Конференции являлся профессор Животовский Борис Давидович. Сопредседателями конференции выступили:

Стен Оррениус, профессор Каролинского института (Стокгольм, Швеция),

Ричард Локшин, профессор Университета Сент-Джонс (Нью-Йорк, США),

Ткачук Всеволод Арсеньевич, академик РАН и РАМН, декан Факультета фундаментальной медицины МГУ

В мероприятии с пленарными докладами выступили ведущие ученые России и мира в области клеточной гибели, а именно:

Гвидо Крёмер, профессор, институт Густав-Росси, университет Париж 5, Франция

Мауро Пиацентини, профессор, университет Рима "Торвергата", Италия

Джерри Мелино, профессор, университет Рима "Торвергата", Италия

Мари-Лиз Гужон, профессор, институт Пастера, Париж, Франция

Ганс-Уве Симон, профессор, институт фармакологии, университет Берн, Швейцария

Зара Закери, профессор, университет Нью-Йорка, США

Сергей Артурович Недоспасов, профессор, член-корр. РАН, Институт молекулярной биологии РАН, Россия

Петр Божков, профессор, Сельскохозяйственный университет, Уппсала, Швеция

Петер Ванденабиле, профессор, университет Гента, Бельгия

Владимир Петрович Скулачев, профессор, академик РАН, Факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ имени М.В. Ломоносова, Россия

Инна Николаевна Лаврик, профессор, Факультет фундаментальной медицины МГУ им. Ломоносова, Россия/университет Магдебурга, Германия

Владимир Георгиевич Гогвадзе, профессор, Факультет фундаментальной медицины МГУ им. Ломоносова, Россия/Каролинский институт, Швеция

Мартин Бушел, Университет Лестера, Великобритания

Александр Ишов, профессор, Университет Флориды, США

Борис Давидович Животовский, профессор, Факультет фундаментальной медицины МГУ им. Ломоносова, Россия/Каролинский институт, Швеция

Для выступления с докладом на Конференции были отобраны по представленным тезисам три докладчика:

Людмила Борисовна Буравкова, член-корр.РАН, профессор, Институт медико-биологических проблем РАН;

Александр Петрович Савицкий, профессор, Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН

Андрей Борисович Вартапетян, профессор, НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ

По результатам проведения конференции были изданы сборник тезисов и сборник докладов.

Сотрудники лаборатории регулярно принимают участие в работе Евроконференции по апоптозу. Эта конференция проводится ежегодно (19-я конференция в Стокгольме, Швеция, 2011; 20-я конференция в Риме, Италия, 2012, 21-я конференция в Париже, Франция, 2013; 22-я конференция на Крите, Греция, 2014) и является самым большим и представительным форумом в мире по проблеме гибели клеток. Сотрудники лаборатории представлены на этих конференциях докладами и стендовыми сообщениями.

Кроме того, сотрудники лаборатории в качестве приглашенных докладчиков выступают на конференциях, совещаниях и школах, по направлению исследования, проводимых в различных странах.

Молодые сотрудники направляются на месячные стажировки в Каролинский Институт (Стокгольм, Швеция), Германский центр исследования рака (Гейдельберг, Германия) и Институт экспериментальной медицины Университета Отто фон Герике (Магдебург, Германия), где не только знакомятся с работой лабораторий, но и осваивают новые методы исследования и принимают участие в семинарах.

Курс Лекций

Основной целью и задачей теоретического и практического курса "Гибель клеток: теория и практика" является подготовка специалистов в области исследования механизмов клеточной гибели. Курс предполагает участие в качестве слушателей молодых ученых и исследователей МГУ имени М.В. Ломоносова и других ВУЗов Москвы.

Программа курса включает в себя как теоретические, так и практические занятия.

Лекции:

1.    Концепция клеточной гибели

2.    Молекулярные механизмы апоптоза

3.    Молекулярные механизмы аутофагии, некроза и некроптоза

4.    Роль митохондрий в гибели клеток

5.    Роль протеаз в клеточной гибели

6.    Роль р53 в апоптозе

7.    Что отличает митохондрии в опухолевых клетках

8.    Регуляторы клеточной гибели и выживания

9.    Апоптоз и рак

10.    Иммунная система и гибель клеток

11.    Роль фагоцитоза в гибели клеток

12.    Окислительный стресс и апоптоз

13.    Апоптоз и регуляция клеточного цикла

14.    Изменения в ядре, ассоциированные с гибелью клеток

15.    Иммуногенные свойства гибели клеток

16.    Методы детекции различных форм гибели клеток

Практические занятия:

1. Aнализ экстернализации фосфатидилсерина

2. Aнализ выживаемости клеток, метод Tunnel

3. Электрофорез продуктов деградации ДНК

4. Aнализ мембранного потенциала митохондрий

5. Aнализ протеазной активности

6. потребление кислорода клетками и митохондриями

В рамках курса были также прочитаны 2 лекции профессором Мауро Пиацентини (Рим, Италия) на тему:

1. Регуляция аутофагии у млекопитающих и ее роль в заболеваниях человека.

2. Амбра 1 и тканевая трансглютаминаза - два ключевых белка в регуляции аутофагии.

Научная составляющая курса заключается в получении слушателями необходимого комплекса знаний и практических навыков позволяющих проводить самостоятельные исследования в области клеточной гибели.

Кроме того, сотрудники лаборатории ведут специальный курс "Гибель клетки" на Кафедре Иммунологии Биологического Факультета МГУ, выступают с популярными докладами для студентов и аспирантов в различных Университетах России.

Дипломы, защищенные в лаборатории:

Аксенова В. И. (2012): Изучение активации каспазы-2 при индукции клеточной смерти

Вдовин А.С (2013): Влияние гипоксии на действие химиотерапевтических препаратов

Вдовенко Д.Ю. (2013): Проявления мутации K72W соматического цитохрома с у мышей на генетической основе С57Bl/6

Замараев А. В. (2013): Изучение механизма активации каспазы-2 при воздействии ДНК-повреждающих агентов

Максимчик П. В. (2014): Вклад гликолитического сдвига в устойчивость опухолевых клеток к терапии

Новодережкина Е. А. (2014): Роль циклофилина Д в модуляции ответа опухолевых клеток на индукторы апоптоза

Статьи

Статьи в международных журналах

1.    Zhivotovsky B, Orrenius S. Calcium and cell death mechanisms: A perspective from the cell death community. Cell Calcium. 2011, 50: 211-221. I.F.=4,2

2.    Gogvadze, V. Targeting Mitochondria for Cancer Therapy. Current Pharmaceutical Design, 2011; 17: 4034-4046. I.F. = 4.9

3.    Kruspig, B., Nilchian, A., Bejarano, I., Orrenius, S., Zhivotovsky, B., and Gogvadze, V. Targeting mitochondria by ?-tocopheryl succinate kills neuroblastoma cells irrespectively of MycN oncogene expression. Cell. Mol. Life Sci. 69, 2091-2099. I.F.=5.6

4.    Kaminskyy, V.O., Piskunova, T., Zborovskaya, I.B., Tchevkina, E.M., and Zhivotovsky, B. Suppression of basal autophagy reduces lung cancer cell proliferation and enhances caspase-dependent and -independent apoptosis by stimulating ROS formation. Autophagy, 8:7, 1-13, 2012. I.F.=12,04

5.    Schleich, K., Warnken, U., Fricker, N., ?zt?rk, S., Richter, P, Kammerer, K., Schn?lzer, M., Krammer, P.H., Lavrik, I.N. Stoichiometry of the CD95 death-inducing signaling complex (DISC): Experimental and modeling evidence for a death effector domain (DED) chain model. Molecular Cell, 2012, 47, 1-14. IF-15.3

6.    Kulikov, A. V., Shilov, E.S., Mufazalov, I.A., Gogvadze, V., Nedospasov, S.A., and Zhivotovsky, B. Cytochrome c: the Achilles' heel in apoptosis. Cell. Mol. Life Sci. 2012; 69, 1787-1797. I.F.=5.6

7.    Kruspig, B., Nilchian, A., Orrenius, S., Zhivotovsky, B., and Gogvadze, V. Citrate kills tumor cells through activation of apical caspases. Cell. Mol. Life Sci. 2012: 69, 4229-4237. I.F.=5.6

8.    Rylova, J.V., Andreeva, E.R., Gogvadze, V.G., Zhivotovsky, B.D., and Buravkova, L.B. Etoposide and hypoxia do not activate apoptosis of multipotent mesenchymal stromal cells in vitro. Bull. Experim. Biol. Med.2012: 154 (1), 141-144.

9.    Kruspig, B., Zhivotovsky, B., and Gogvadze, V. Contrasting effects of ?-tocopheryl succinate on cisplatin- and etoposide-induced apoptosis. Mitochondrion, 2013: 13, 533-538. I.F.=4.0

10.    Aksenova, V.I., Bylino, O.V., Zhivotovsky, B.D., and Lavrik, I.N. Caspase-2: What do we know today? Mol.Biol. 2013: 47(2), 165-180.

11.    Buravkova, L.B., Rylova, Y.V., Andreeva, E.R., Kulikov, A.V., Pogodina, M.V., Zhivotovsky, B., and Gogvadze, V. Low ATP level is sufficient to maintain the uncommitted state of multipotent mesenchymal stem cells. Biochim. Biophys. Acta-GEN. 2013: 1830: 4418-4425. I.F.=3.9

12.    Kaminskyy, V.O., Surova, O.V., Piskunova, T., Zborovskaya, I.B., Tchevkina, E.M., Andera, L., and Zhivotovsky, B. Upregulation of c-FLIP-short in response to TRAIL promotes survival of NSCLC cells, which could be suppressed by inhibition of Ca2+/calmodulin signalling. Cell Death & Dis. 2013: 4, e522. I.F.=6.04

13.    Vakifahmetoglu-Norberg, H., Norberg, E., Perdomo, A.B., Olsson, M., Ciccosanti, F., Orrenius, S., Fimia, G.M., Piacentini, M., and Zhivotovsky, B. Caspase-2 promotes cytoskeleton protein degradation during apoptotic cell death. Cell Death & Dis.2013: 4, e940.

14.    Kulikov, A.V., Vdovin, A.S., Zhivotovsky, B., and Gogvadze, V. Targeting mitochondria by ?-tocopheryl succinate overcomes hypoxia-mediated tumor cell resistance to treatment. Cell. Mol. Life Sci. 2014: 71. 2325-2333.

15.    Lavrik, I.N., and Zhivotovsky, B. Systems biology: a way to make complex problems more understandable. Cell Death & Dis. 2014: 5, e.1256.

16.    Lavrik, I.N. Systems biology of death receptor networks: live and let die. Cell Death Dis. 2014: 5, e1259.

17.    Viktorsson, K., Lewensohn, R., and Zhivotovsky, B. Systems biology approaches to develop innovative strategies for lung cancer therapy. Cell Death & Dis. 2014: 5, e1260.

18.    Kaminskyy, V. O. and Zhivotovsky, B. Free radicals in crosstalk between autophagy and apoptosis. Antioxid Redox Signal. 2014: 21, 86-102.

19.    Zagryazhskaya, A and Zhivotovsky, B. miRNAs in lung cancer: a link to aging. Ageing Res. Rev. 2014: 17, 54-67.

20.    Olsson, M., Forsberg, J., and Zhivotovsky, B. Caspase-2: the reinvented enzyme. Oncogene. 2014 (In Press).

21.    Buravkova, L.B., Andreeva, E.R., Gogvadze, V. and Zhivotovsky, B. Mesenchymal stem cells and hypoxia: where are we? Mitochondrion. 2014 (In Press).

22.    Kruspig, B., Zhivotovsky, B, and Gogvadze, V. Mitochondrial substrates in Cancer: Drivers or Passengers? Mitochondrion. 2014 (In Press).

23.    Gogvadze, V., and Zhivotovsky, B. Mitochondria - a bullseye in cancer therapy. Mitochondrion. 2014 (In Press).

24.    Galluzzi, L., Bravo-San Pedro, J.M., Vitale, I., Aaronson, S.A., Abrams, J.M., Adam, D., Alnemri, E.S., Altucci, L., Andrews, D., Annicchiarico-Petruzzelli, M., Baehrecke, E.H., Bazan, N.G., Bertrand, M.J., Bianchi, K., Blagosklonny, M.V., Blomgren, K., Borner. C., Bredesen, D.E., Brenner, C., Campanella, M., Candi, E., Cecconi, F., Chan, F.K., Chandel, N.S., Cheng, E.H., Chipuk. J.E., Cidlowski, J.A., Ciechanover, A., Dawson, T.M., Dawson, V.L., De Laurenzi, V., De Maria, R., Debatin, K-M., Di Daniele, N., Dixit, V.M., Dynlacht, B.D., El-Deiry, W.S., Fimia, G.M., Flavell, R.A., Fulda, S., Garrido, C., Gougeon, M.L., Green, D.R., Gronemeyer, H., Hajnoczky, G., Hardwick, J.M., Hengartner, M.O., Ichijo, H., Joseph, B., Jost, P.J., Kaufmann, T., Kepp, O., Klionsky, D.J., Knight, R.A., Kumar, S., Lemasters, J.J., Levine, B., Linkerman, A., Lipton, S.A., Lockshin, R.A., L?pez-Ot?n, C., Lugli, E., Madeo, F., Malorni, W., Marine, J-C., Martin, S.J., Martinou, J-C., Medema, J.P., Meier, P., Melino, S., Mizushima, N., Moll, U., Mu?oz-Pinedo, C., Nu?ez, G., Oberst, A., Panaretakis, T., Penninger, J.M., Peter, M.E., Piacentini, M., Pinton, P., Prehn, J.H., Puthalakath, H., Rabinovic, G.A., Ravichandran, K.S., Rizzuto, R., Rodrigues, C.M., Rubinstein, D.C., Rudel, T., Shi, Y., Simon, H-U., Stockwell, B.R., Szabadkai, G., Tait, S.W., Tang, H.L., Tavernarakis, N., Tsujimoto, Y., Vanden Berghe, T., Vandenabeele, P., Villunger, A., Wagner, E.F., Walczak, H., White, E., Wood, W.G., Yuan, J., Zakeri, Z., Zhivotovsky, B., Melino, G., and Kroemer, G. Essential versus accessory aspects of cell death: Recommendations of the NCCD 2015. Cell Death & Differ., 2015 (In Press).

25.    Zamaraev, A.V., Kopeina, G.S., Zhivotovsky, B., and Lavrik, I.N. Cell death controlling complexes and their potential therapeutic role. Cell. Mol. Life Sci. 2015 (In Press).

Статьи в отечественных журналах

1.    Рылова, Ю.В., Андрееве, Е.Р., Гогвадзе, В.Г., Животовский, Б.Д., Буравкова, Л.Б. Этопозид и гипоксия не активируют апоптоз мультипотентных меземхимальных стромальных клеток .in vitro. Клеточн.Технол.Биол. Мед., 2012, 3, 148 - 151.

2.    Аксенова, В. И., Былино, О. В., Животовский, Б. Д., Лаврик И. Н. Каспаза-2: что мы о ней знаем сегодня? Молекулярная биология. 2013, 47(2), 187-204.

Главы в книгах

1.    Gogvadze, V., Zhivotovsky, B., and Orrenius S. Mitochondrial involvement in the execution of cell death. In: Orrenius, S., Packer, L., and Cadenas, E. (Eds). Mitochondrial signaling in health and disease. CRC Press, 2012, pp13-33.

2.    Buravkova, VB, Andreeva, ER, Rylova, JV, Grigoriev, AI. Resistance of Multipotent Mesenchymal Stromal Cells to Anoxia In Vitro. IN: Anoxia (Publishing House: INTECHopen) Ed: Pamela Padilla (ISBN 978-953-307-664-5), 2012.

Научно-популярные статьи

1.    Лаврик И. Н. Апоптоз: заказное самоубийство. Наука из первых рук. 2013. выпуск 2; стр.52-57.

2.    Животовский Б.Д. Программируемая гибель клеток - медицине. Химия и жизнь, 2014, № 5, www.hij.ru

Гранты:

1. Мегагрант (2010-2012) - Животовский Б.Д.

2. Президентский Грант (2013-2015) - Копеина Г.С.

3. Грант РФФИ (2014-2016) - Гогвадзе В.Г.

4. Грант РФФИ (2014-2016) - Куликов А.В.

5. Грант РФФИ (2014-2016) - Копеина Г.С.

6. Грант РФФИ (2014-2016) - Лаврик И.Н.

7. Президентский Грант (2014-2016) - Куликов А.В.

8. Грант Династия (2014-2015) - Копеина Г.С.

9. Грант РНФ (2014-2016) - Гогвадзе В.Г.

10. Грант РНФ (2014-2016) - Животовский Б.Д.