Исследование эволюционно-консервативных особенностей экспрессии генов в патогенезе хронического стресса и определение новых молекулярных мишеней

Проект ставит своей задачей выявить эволюционно-консервативные изменения транскриптома, наблюдаемые в модели хронического стресса у двух принципиально отличающихся видов позвоночных – крыс и рыб Danio rerio.

Использование Danio rerio в нейробиологии является относительно новым подходом, который позволит существенно удешевить стоимость исследований, а также эффективно оценить поведенческие и молекулярные отклонения в модели за счет выраженности изучаемых фенотипов и высокой гомологии по отношению к высшим позвоночным и эволюционно-консервативных механизмов функционирования центральной нервной системы.

Исследования на крысах и Danio rerio будут проводиться параллельно, в максимально схожих условиях, для снижения вероятности нежелательной вариабельности данных, что позволит получить максимально достоверные результаты.

Актуальность проекта

Хронический стресс вызывает множество поведенческих и физиологических изменений и является причиной развития серьезных психических расстройств. Стресс-индуцированные заболевания, в том числе депрессия, являются широко распространёнными и изнурительными болезнями, затрагивающими социальное благополучие и уровень жизни людей, страдающих данными расстройствами, и остаются лидирующими причинами нетрудоспособности населения.

Данные заболевания имеют рекуррентную природу и зачастую не поддаются лечению известными препаратами. К числу основных препятствий на пути разработки успешной терапии данных расстройств является недостаточное понимание патогенетических механизмов на молекулярном и клеточном уровнях.

На сегодняшний день ведется активная работа по изучению молекулярно-генетических механизмов патогенеза психических заболеваний. Были выявлены множество генов-кандидатов, связанных с такими расстройствами как депрессия, аутизм, шизофрения и др. Стресс-индуцированные расстройства представляют особый интерес у исследователей за счет нехарактерных, широких изменений в экспрессии тысяч генов, затрудняющих определение конкретных генов, ответственных непосредственно за патогенез заболевания. Способность количественно определять глобальную регуляцию генов в различных тканях, начиная от областей мозга и заканчивая слоями клеток и даже отдельными клетками, позволила ученым в этой области исследовать изменения, вызванные стрессом, на нескольких уровнях. Однако данные по транскриптомам депрессивных и/или хронически стрессированных животных часто оказываются трудновоспроизводимы, как внутри, так и в межвидовых исследованиях. Более того, зачастую данные заболевания и модели приводят к нехарактерным, широким изменениям в экспрессии тысяч генов, затрудняющих определение конкретных генов, ответственных непосредственно за патогенез заболевания. Именно на решение данной проблемы направлен настоящий проект.

Научная и практическая значимость проекта

Несмотря на то, что исследования изменений транскриптома в ответ на стресс проводятся давно, раннее, до данной работы, не было проектов, в которых были бы произведены межвидовое, трансляционное сравнения данных изменений между эволюционно отдаленными видами.

В результате реализации настоящего проекта будут получены новые, уникальные данные по патогенезу аффективных расстройств и по возможным механизмам лечения данных заболеваний.

Полученные результаты могут быть использованы в разработках, связанных с персонализированной медициной и технологиями здоровьесбережения, в частности, будут предложены новые методы терапии данных патологий для дальнейших доклинических и клинических испытаний.

Ожидаемые результаты

Партнеры