Description

Основная тематика работы лаборатории - тестирование препаратов психоактивного спектра, описание их поведенческих эффектов и молекулярных изменений, возникающих у модельных организмов в ответ на данные препараты, а также моделирование патологий центральной нервной системы. На данный момент идет активное изучение препаратов холинэргического (ареколин, скополамин) и серотонергического (антидепрессанты и др.) профиля. Особый интерес в работе лаборатории представляет использование Danio rerio, как ключевого модельного организма. Danio rerio является перспективным организмом для исследования различных патологий центральной нервной системы, включая комплексные психические расстройства, такие как депрессия и шизофрения. Высокая физиологическая и генетическая гомология, а также простота устройства нервной системы, обеспечивают высокую эффективность данного организма для преклинического скрининга психоактивных веществ, а также позволяет изучать эволюционно консервативные для позвоночных патогенетические элементы расстройств центральной нервной системы. Лаборатория является одной из ведущих в мире и России по данному направлению деятельности. Также, в лаборатории разрабатываются и внедряются в практику новые модели расстройств ЦНС, включая шизофрению, и синдром дефицита внимания и гиперактивности. Изучается возможность использования индивидуальных характеристик организмов для подбора оптимального метода терапии (персонализированная медицина). Также, были разработаны новые тесты для поиска лекарственных средств. Таким образом, исследования лаборатории способствуют созданию новых лекарственных средств для лечения психических и неврологических расстройств, как путем изучения патогенеза заболеваний мозга, так и путем поиска новых эффективных веществ.

Layman's description

Основная тематика работы лаборатории - тестирование препаратов психоактивного свойства, описание их поведенческих эффектов и биологических отклонений, возникающих у животных в ответ на данные препараты, а также воспроизведение патологий центральной нервной системы человека на животных. На данный момент идет активное изучение препаратов холинэргического (ареколин, скополамин) и серотонергического (антидепрессанты и др.) профиля. Особый интерес в работе лаборатории представляет использование Danio rerio, как ключевого организма для изучения. Danio rerio является перспективным организмом для исследования различных патологий центральной нервной системы, включая психические расстройства, такие как депрессия и шизофрения. Высокое сходство основных биологических систем с человеческими, а также простота устройства нервной системы, обеспечивают высокую эффективность данного организма для поиска новых психоактивных веществ, а также позволяет изучать схожие между позвоночными механизмы расстройств центральной нервной системы. Лаборатория является одной из ведущих в мире и России по данному направлению деятельности. Также, в лаборатории разрабатываются и внедряются в практику новые модели расстройств центральной нервной системы, включая шизофрению, и синдром дефицита внимания и гиперактивности. Изучается возможность использования индивидуальных характеристик организмов для подбора оптимального метода терапии (персонализированная медицина). Также, были разработаны новые тесты для поиска лекарственных средств. Таким образом, исследования лаборатории способствуют созданию новых лекарственных средств для лечения психических и неврологических расстройств, как путем изучения патогенеза заболеваний мозга, так и путем поиска новых эффективных веществ.

Key findings for the stage (in detail)

На данном этапе активно изучались препараты холинэргического и серотонергического профиля. Были описаны поведенческие эффекты ареколина, скополомина и атропина на новый модельный организм Danio rerio. Было показано, что атропин и скополамин вызывают у Danio rerio гиперлокомоцию. Скополамин также приводит к увеличению тревожности, тогда как ареколин проявил себя как противотревожное средство. Особый интерес в работе лаборатории представляет использование Danio rerio, как ключевого модельного организма. Danio rerio является перспективным организмом для исследования различных патологий центральной нервной системы, включая комплексные психические расстройства, такие как депрессия и шизофрения. Высокая физиологическая и генетическая гомология, а также простота устройства нервной системы, обеспечивают высокую эффективность данного организма для преклинического скрининга психоактивных веществ, а также позволяет изучать эволюционно консервативные для позвоночных патогенетические элементы расстройств центральной нервной системы. Лаборатория является одной из ведущих в мире и России по данному направлению деятельности. Также, в рамках сотрудничества с Уральским Федеральным Университетом и Казанским Федеральным Университетом, в этом году начат проект по тестированию новых серотонергических препаратов с потенциальными нейропротекторными свойствами. Коллегами были синтезированы 25 веществ, которые на данный момент тестируются в нашей лаборатории. Нейропротекторные свойства препаратов изучаются на специально разработанной лабораторией модели диабетовой нейродегенерации, тесно связанной с болезнью Альцгеймера и другими нейродегенеративными расстройствами. На данный момент исследовано 5 из 25 веществ и материалы по данной теме готовятся к публикации. 3 вещества показали себя эффективными в первичных испытаниях, планируется их дальнейшее изучение и, при подтверждении данных свойств, возможен переход на стадию преклинических исследований на грызунах. Изучается модель травматического повреждения мозга и повреждения обонятельных луковиц у Danio rerio. Также, были разработаны новые тесты для поиска лекарственных средств. Так, был предложен тест на определение поведения отчаяния у Danio rerio, который может быть использован для быстрого определения препаратов с антидепрессантными свойствами, а также в целях исследования стрессорных патологий. В долгосрочной перспективе использование данного теста в целях высокопроизводительного скрининга позволит существенно удешевить процесс поиска новых антидепрессантов и, таким образом, обеспечить лидерское преимущество Санкт-Петербургского Университета в данной области. Моделируется также стрессовые аффективные патологии при помощи методики хронического стресса. Первые результаты позволяют утверждать существенный вклад астроцитарной и глиальной патологии, нейровоспаления в развитие патологического состояния. У животных наблюдается тревожность, нарушение социального поведения и др. поведенческие отклонения.
Также, лабораторией в 2019 году привлечено дополнительное финансирование по другим тематикам в форме грантов РФФИ и РНФ: РНФ 19-15-00053 - Новые экспериментальные модели и биомаркеры взаимосвязи стресса и нейровоспалительных процессов; РФФИ 18-34-00996 - Поиск, описание и детальное изучение депрессивного фенотипа у Danio rerio.

Key findings for the stage (summarized)

Были описаны поведенческие эффекты ареколина, скополомина и атропина на новый модельный организм Danio rerio. Таким образом, была изучена специфика модуляции катехоламинергической системы данного организма, что позволит в будущем улучшить текущую систему поиска новых препаратов данного спектра. Протестировано 5 на предмет потенциала их использования в качестве нейропротекторных средств при нейродегенеративных расстройствах. 3 вещества показали себя эффективными в первичных испытаниях, планируется их дальнейшее изучение и, при подтверждении данных свойств, возможен переход на стадию преклинических исследований на грызунах. Был предложен тест на определение поведения отчаяния у Danio rerio, который может быть использован для быстрого определения препаратов с антидепрессантными свойствами, а также в целях исследования стрессорных патологий. В долгосрочной перспективе использование данного теста в целях высокопроизводительного скрининга позволит существенно удешевить процесс поиска новых антидепрессантов и, таким образом, обеспечить лидерское преимущество Санкт-Петербургского Университета в данной области. Показан существенный вклад астроцитарной и глиальной патологии, нейровоспаления в развитие патологического состояния ЦНС при хроническом стрессировании.

Academic ownership of participants (text description)

1. Калуев Алан Валерьевич - организация работы лаборатории и координация работы по проекту, подготовка статей; да

2. Демин Константин Андреевич – постановка экспериментов, обработка данных, концептуализация результатов работы, подготовка статей; да

3. Лакстыгал Антон Михайлович - постановка экспериментов, подготовка статей; да

4. Серединская Мария Вячеславовна - постановка экспериментов, подготовка статей; да

Transfer of the full copy of the report to third parties for non-commercial use: permitted/not permitted

Разрешается

Check of the report for improper borrowing in external sources (plagiarism): permitted/not permitted

Разрешается
Short titleGZ-2019
AcronymITBM_2019 - 1
StatusFinished
Effective start/end date1/01/1931/12/19

ID: 40986604