Группа пептидной регуляции старения, созданная в 2006 г., занимается изучением роли пептидов в механизмах старения, созданием и экспериментальным исследованием новых геропротекторных пептидных лекарственных препаратов.

На основании современных исследований в настоящее время можно говорить о существовании пептидергической системы регуляции и о пептидах, как о классе универсальных химических регуляторов, значимость которых простирается от влияния на функции отдельных групп клеток до управления работой целых систем и органов, включая сложные акты поведения. Исследование биорегуляторных пептидов приводит к пониманию процессов развития клеток и воспроизведения генетической информации. На этой основе создаются новые препараты для профилактики и лечения ряда заболеваний, в том числе ассоциированных с возрастом. Одним из обязательных этапов внедрения новых лекарственных препаратов является их доклиническое исследование, проводимое на различных моделях культур клеток. Модели клеточных культур позволяют получить необходимые данные за короткий промежуток времени, что делает их незаменимыми для исследований.

Сотрудники группы пептидной регуляции старения проводят эксперименты с использованием органотипического и диссоциированного культивирования различных тканей млекопитающих, биохимических, иммуногистохимических методов, а также методов компьютерного моделирования.

Одной из наиболее адекватных моделей для изучения влияния различных препаратов на структурный и функциональный гомеостаз клеточных популяций являются органотипические культуры, которые используются для скринингового тестирования биологической активности различных препаратов. Достоинствами данного метода является то, что он сравнительно недорог, позволяет быстро получить экспериментальные данные, необходимые для статистической обработки, что дает возможность сократить количество продолжительных и дорогостоящих исследований на интактных животных. Этот метод обладает также преимуществами, связанными с отсутствием в культуре ткани нервных, гуморальных и других влияний, которые имеются в целостном организме. Биорегуляторные пептиды эффективны в малых и ультрамалых дозах, что позволяет вплотную подойти к изучению молекулярных механизмов клеточных реакций.

В результате экспериментальной работы группы установлена высокая модулирующая способность коротких пептидов в отношение клеточной пролиферации, что отражает одну из существенных их характеристик — способности поддерживать клеточный и функциональный баланс в соответствующей ткани. Создается база для разработки на основе пептидов лекарственных препаратов с уменьшенной выраженностью побочных эффектов. При компьютерном моделировании установлено, что в основе регуляторного действия коротких пептидов лежит комплементарное взаимодействие пептидов с ДНК. Пептиды взаимодействуют с азотистыми основаниями ДНК, образуя с ними водородные, ионные и гидрофобные связи.

Таким образом, видовой предел жизни человека может быть увеличен как за счет уменьшения воздействия вредных факторов, меняющих экспрессию генов (нарушения биоритма, неправильное питание, стресс, экология, вредные излучения), так и при использовании коротких пептидов, играющих ключевую роль в регуляции процессов старения организмов. Если средняя продолжительность жизни современного человека составляет 75–80 лет, то при корректировке экспрессии генов, в том числе с помощью коротких пептидов, возможно увеличение биологического резерва жизни на 35–40 лет   и достижение в будущем видового предела жизни человека — 110–120  лет. Применение комплекса пептидных биорегуляторов будет способствовать профилактике возрастной патологии и продлению трудоспособного периода жизни населения.

Видовой предел жизни человека может быть увеличен за счет уменьшения воздействия вредных факторов, меняющих экспрессию генов (Рис.1).
В результате 35-летних исследований Санкт-Петербургского Института биорегуляции и геронтологии, возглавляемого член-корреспондентом РАН В.Х. Хавинсоном была установлена ключевая роль пептидов в регуляции процессов старения организмов

Наиболее адекватным скрининговым методом исследования биологически активных веществ (БАВ) является их тестирование в органотипической культуре ткани, в которой сохраняется иерархическая соподчиненность клеточных популяций на фоне отсутствия нервных и гуморальных влияний, действующих в целостном организме. Изменение количества клеток при действии БАВ, по сравнению с контролем, может служить критерием первичной оценки БАВ. Используя этот метод в группе производится тестирование как комплексных пептидов, так и синтезированных, на основе анализа их аминокислотного состава, коротких пептидов. Установлена высокая тканеспецифичность пептидов, когда синтезированный тетрапептид стимулировал клеточную пролиферацию только в соответствующей ему ткани и не влиял на пролиферацию других тканей (Рис.2).

Рис.2. Тканеспецифическое действие пептидов в органотипической культуре различных тканей.

Методом компьютерного моделирования показано, что в основе регуляторного действия коротких пептидов лежит комплементарное взаимодействие пептидов с ДНК (Рис.3).

Рис.3. Пептид KEDW (панкраген) взаимодействует с азотистыми основаниями ДНК, образуя с ними водородные, ионные и гидрофобные связи.

Применение комплекса пептидных биорегуляторов будет способствовать профилактике возрастной патологии и продлению трудоспособного периода жизни населения.

СОТРУДНИКИ

Хавинсон Владимир Хацкелевич -научный руководитель группы пептидной регуляции старения, член-корреспондент РАН, заслуженный деятель науки РФ, профессор, доктор медицинских наук.

Чалисова Наталья Иосифовна – ведущий научный сотрудник группы пептидной регуляции старения, профессор, доктор медицинских наук. E-mail: ni_chalisova@mail.ru

Внештатные сотрудники

Рыжак Галина Анатольевна - заслуженный деятель науки РФ, профессор, доктор медицинских наук
Линькова Наталья Сергеевна - доктор биологических наук
Концевая Елизавета Николаевна – кандидат биологических наук
Салль Татьяна Сергеевна – научный сотрудник