Category Archives: Uncategorized
Локальне застосування хітозанових наночастинок із ловастатином сприяє регенерації кісток у щурів
О. О. Шевчук1*, Я. В. Панасюк2, М. М. Корда3
1Кафедра фармакології з клінічною фармакологією, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського, Тернопіль, Україна;
2Кафедра функціональної та лабораторної діагностики, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського, Тернопіль, Україна;
3Кафедра медичної біохімії, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського, Тернопіль, Україна;
*e-mail: shevchukoo@tdmu.edu.ua
Отримано: 24 лютого 2021; Затверджено: 23 квітня 2021
Відомо, що статини прискорюють остеорегенерацію. Однак цей ефект спостерігається лише в разі значного збільшення їх терапевтичної дози або за їх введення шляхом інфузії, що є неприйнятним для пацієнтів. Метою нашого дослідження було порівняння ефектів ловастатину в звичайній лікарській формі та хітозанових наночастинок, що містять ловастатин на відновлення кісткового дефекту в щурів. Дослідження проводили на білих нелінійних щурах, яких було розподілено на 4 групи: 1 – інтактні тварини; 2 – тварини з післятравматичним кістковим дефектом без корекції (контрольна група); 3 – тварини, з кістковим дефектом, які отримували ловастатин у дозах 0,1, 1,0 та 5,0 мг/кг; 4 – тварини, які отримували хітозанові наночастинки з ловастатином (НЛВ) з розрахунку 0,1 мг/кг. Кістковий дефект моделювали в проксимальному відділі правої великогомілкової кістки за допомогою стоматологічного бора (2,0 мм в діаметрі) шляхом трансосальної перфорації. Щурів виводили з експерименту на 3-ю, 7-у, 14-у та 28-у добу після формування дефекту. У сироватці крові піддослідних тварин визначали концентрацію кальцію (Ca), фосфору (P), сіалових кислот, активність лужної та кислої фосфатаз, індекс мінералізації та колагенолітичну активність. Для візуалізації регенеративних процесів кістки проводили комп’ютерну томографію (КТ) та гістологічне дослідження. Встановлено, що застосування ловастатину в терапевтичних дозах (0,1 та 1,0 мг/кг) неефективне для відновлення кісткового дефекту. Лише високі дози препарату (5,0 мг/кг) сприяли остеорегенерації. Введення НЛВ перевищувало ефекти ловастатину в звичайній лікарській формі, про що свідчили результати КТ та вірогідні зміни показників Ca, P, сіалових кислот і активність лужної та кислої фосфатаз, індекс мінералізації, колагенолітична активність. Показано, що хітозанові наночастинки з ловастатином ефективно стимулюють загоєння переломів у щурів, що дає змогу припустити застосування такого підходу для посилення остеорегенерації в людей.
Пошук in silico і біохімічне обгрунтування ймовірних молекулярних мішеней похідного 4-тіазолідинону Les-3833 як потенційної протипухлинної сполуки
Л. Кобилінська1*, Д. Хилюк2, І. Субтельна2, М. Кіцера3, Р. Лесик2
1Кафедра біохімії, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна;
2Кафедра фармацевтичної, органічної та біоорганічної хімії, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна;
3Інститут біології клітини НАН України, Львів;
*e-mail: Kobylinska_Lesya@meduniv.lviv.ua; lesya8@gmail.com
Отримано: 16 січня 2021; Затверджено: 23 квітень 2021
Синтетичні похідні 4-тіазолідинону мають широкий спектр фармакологічної дії, тому їх активно досліджують для створення нових молекул і розробки активних фармацевтичних інгредієнтів для хіміотерапії. У нашому попередньому дослідженні піразолін-тіазолідинон-ізатинових кон’югатів було встановлено, що Les-3833 є найактивнішою сполукою, яка може діяти шляхом інгібування біологічних мішеней PARP-, MAPK-, JNK-, Bcl-2-, CDK1/циклін B, та/або сімейства каспаз. Метою цього дослідження було проведення молекулярного докінгу, що дозволило побудувати модель фармакофору для сполуки Les-3833 і дослідити ймовірні біологічні мішені. Використовували програмний пакет AutoDock Vina ®. Просторову оптимізацію структури досліджуваної молекули виконували за допомогою програмного пакету HyperChem 7.5. Проведено дослідження молекулярного докінгу ймовірних біологічних мішеней, що дало змогу побудувати модель фармакофору. Вивчено молекулярні моделі Les-3833 із 11 ензимами, які беруть участь у механізмах апоптозу. За результатами фармакофорного моделювання цих 11 ензимів встановлено, що Les-3833 буде найактивнішим для Chk-1, каспази-6 та каспази-8. Імуноблот аналіз засвідчив, що Les-3833 призводить до пригнічення фосфорилування Ser345, яке індукується етопозидом, найважливішою модифікацією, яка відповідає за активність Chk-1. Пропонується кілька механізмів вираження протипухлинної активності похідними 4-тіазолідинону, така мультиафінність є характерною особливістю для цих похідних. Докінг-аналіз підтвердив спорідненість досліджуваної сполуки Les-3833 до інгібітора топоізомерази II та високу можливість інгібувальної взаємодії з ензимами Chk-1, каспазою-6 і каспазою-8.
Відкриття механізмів біологічного синтезу нуклеїнових кислот: нобелівські лауреати 1959 р. С. Очоа і А. Корнберг
О. П. Матишевська, В. М. Данилова, С. В. Комісаренко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail:matysh@yahoo.com
Отримано: 12 вересня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
Поряд з хімічними і фізичними дослідженнями нуклеїнових кислот в 40–50-ті роки XX cт. проводились дослідження механізмів їх біосинтезу. Так, Северо Очоа і Артур Корнберг були удостоєні Нобелівської премії в галузі фізіології і медицини у 1959 році за відкриття механізмів біологічного синтезу РНК і ДНК. Здійснені Очоа і Корнбергом експерименти сьогодні вважають наріжним каменем генної інженерії, тому що вони вперше продемонстрували можливість синтезу РНК та ДНК поза живою клітиною і тому, що відкриті ними ензими, були одними з перших інструментаріїв цієї технології.
Перспективи редагування геному за допомогою CRISPR/CAS, або як опанувати «генетичні ножиці». Нобелівська премія з хімії 2020 року
С. В. Комісаренко, С. І. Романюк
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: svk@biochem.kiev.ua
Нобелівську премію з хімії у 2020 р. присуджено двом дослідницям у галузі молекулярної біології – француженці Еммануель Шарпантьє (Emmanuelle Charpentier), яка нині очолює Відділення наук про патогени при Товаристві Макса Планка в Берліні, та американці Дженніфер Дудні (Jennifer Doudna) з Каліфорнійського університету в Берклі – за «розвиток методу редагування геному». У пресрелізі Нобелівського комітету зазначено, що лауреатки відкрили один з найпотужніших інструментів генної технології – CRISPR/Cas9 – або так звані «генетичні ножиці». Цей метод сприяв отриманню у фундаментальних дослідженнях багатьох важливих результатів. Зокрема, дослідники рослин змогли створити культури, стійкі до цвілі, шкідників та посухи. У медицині тривають клінічні випробування нових методів лікування раку, а мрія про те, щоб вилікувати спадкові захворювання, ось-ось стане реальністю. «Генетичні ножиці» вивели науки про життя на новий етап розвитку і дають людству величезну користь.
Застосування флуоресцентного кополімеру для підвищення ефективності зустрічного імуноелектрофорезу за діагностики інфекційних хвороб тварин
Д. Д. Остапів1, Н. В. Кузьміна1, М. Р. Козак1, Шань Ху2,
В. В. Влізло3*, І. Я. Коцюмбас3, С. М. Варваренко4,
В. Я. Самарик4, Н. Г. Носова4, М. В. Яковів4
1Інститут біології тварин НААН, Львів, Україна;
2Сільськогосподарський університет м. Циндао, КНР;
3Державний науково-дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів та кормових добавок, Львів, Україна;
4Національний університет «Львівська політехніка», Україна;
*e-mail: vasyl.vlizlo@scivp.lviv.ua
Отримано: 12 травня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
Метод зустрічного імуноелектрофорезу (ЗІЕФ) характеризується високою спефічністю, простотою і швидкістю проведення діагностичних досліджень без використання дорогого обладнання, витратних матеріалів та тривалого навчання персоналу. Попри високу інформативність (до 98–100%) результати застосування в експресдіагностиці можуть бути сумнівними. Тому метою досліджень було підвищити ефективність ЗІЕФ шляхом посилення взаємодії антигену з антитілом за використання синтезованого амфіфільного флуоресцеїновмісного кополімеру. Встановлено, що комплекс кополімер флуоресцеїн–антиген посилював взаємодію з антитілами сироватки/плазми крові імунізованих проти геморагічної хвороби кролів, що виявлялось у підвищенні вмісту протеїнів у зоні преципітації в разі проведення ЗІЕФ. Цей ефект був виразнішим за введення до складу комплексу з антигеном більш гідрофобного кополімеру, що містив 5,87% флуоресцеїну. Здатність амфіфільного флуоресцентного кополімеру посилювати взаємодію антиген-антитіло та можливість візуалізувати флуоресцентні зони преципітації можуть підвищити ефективність ЗІЕФ як експрес-методу для виявлення антитіл за оцінки напруженості імунітету під час діагностики інфекційних хвороб.
Вільнорадикальні реакції в еритроцитах крові щурів за дії кверцетину і гістаміну
Н. П. Гарасим*, М. Я. Буклів, А. Р. Зинь, С. М. Мандзинець,
А. О. Безкоровайний, Д. І. Санагурський
Львівський національний університет імені Івана Франка, біологічний факультет, кафедра біофізики та біоінформатики;
*e-mail: garasymnataly@gmail.com
Отримано: 12 червня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
Метою роботи було оцінити in vitro вплив кверцетину та гістаміну окремо або в поєднанні на вільнорадикальний стан еритроцитів щурів. Кверцетин (0,1; 0,5; 3,0; 5,0 мМ) та гістамін (0,01 та 10,0 мкМ) додавали до цільної крові окремо або разом. Визначали у гемолізованих еритроцитах вміст гідропероксидів, TБA-активних продуктів та карбонільних груп протеїнів. Найбільший вплив на показники стану еритроцитів, який виявлявся в істотному підвищенні рівня ТБА-активних продуктів та вмісту карбонільних груп протеїнів встановлено за поєднаної дії кверцетину та гістаміну.
Порівняльна характеристика стовбуроподібних клітин раку легень за різних умов культивування in vitro
О. В. Скачкова1*, О. І. Горбач1, М. В. Іномістова1, Л. В. Гарманчук2, Н. М. Храновська1
1Національний інститут раку, Київ, Україна;
2ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
*e-mail: oksanaskachkova@ukr.net
Отримано: 20 червня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
Ракові cтовбурові клітини (СSCs) відіграють важливу роль у стійкості за лікування раку та розвитку рецидивів. Мета роботи – отримати збагачену на СSCs культуру клітин лінії MOR недрібноклітинного раку легені та дослідити її функціональні та молекулярно-генетичні властивості. Пухлинні сфероїди (ПС) лінії MOR генерували in vitro в стандартних (з додаванням 0,2% карбоксиметилцелюлози, СМС) або низькоадгезивних (з 2-им% розчином агарози) умовах культивування. Бокові популяції ПС досліджували методом протокової цитофлуориметрії з використанням флуоресцентного барвника R-123, також оцінювали індекс виключення R-123 із клітин. Рівень експресії мРНК генів CD44, ALDHA1, CD133, Sox2 та Nanog визначали методом кількісної ПЛР у режимі реального часу. Встановлено, що незалежно від умов культивування ПС утворювали бокову популяцію зі збільшеним індексом виключення R-123. Виявлено, що рівень експресії мРНК CD44, ALDHA1, CD133, Sox2 та Nanog у ПС лінії MOR, отриманих за низькоадгезивних умов (2% агарози) вірогідно перевищує відповідні показники в клітинах моношару та клітинах, отриманих за використання 0,2% СМС. Отже, запропонований метод культивування ПС недрібноклітинного раку легені MOR у низькоадгезивному середовищі дозволяє досягти максимального збагачення на клітини, що мають властивості CSC.
мРНК hsa-mir-34a та hsa-mir-124 як біомаркери для прогнозування та моніторингу лікування літієм за біполярного розладу: аналіз in silico
Orcun Avsar
Hitit University, Department of Molecular Biology and Genetics, Corum, Turkey
e-mail: orcunavsar.gen@gmail.com
Отримано: 14 липня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
Відомо, що літій ефективно лікує психічні розлади в людей з біполярним розладом. Метою дослідження було ідентифікувати специфічні для біполярного розладу мРНК, що пов’язані з генами-мішенями дії літію за лікування та зумовлюють відмінності клінічної відповіді. Експериментально перевірені мРНК із різним патерном експресії за біполярних розладів були відібрані із загальнодоступних онлайн-баз даних miRTarbase та HMDD v3.2. Для кожної мРНК прогнозували мішень та експериментально підтверджені пари мішень-мРНК отримували та аналізували за допомогою miRTarbase, HMDD v3.2, TargetScan та DIANA. Гени-мішені мРНК, пов’язані з дією літія, визначали за допомогою DrugBank. Аналіз in silico показав, що мішенню hsa-mir-34a був ген IMPA1, а мішенню hsa-mir-124 – був ген GRIA3. Дослідження показало, що IMPA1, GRIA3, hsa-mir-34a, hsa-mir-124 можуть мати потенціал молекулярних біомаркерів для оцінки та моніторингу реакції у разі лікування літієм за біполярних розладів.
Органоспецифічне накопичення фенольних сполук у проростках гречки за дії алюмокислотного стресу
О. Є. Смірнов, А. М. Косян, Ю. В. Приймак, О. І. Косик, Н. Ю. Таран
ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: plantaphys@gmail.com
Отримано: 19 вересня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
Токсичний ефект забруднення алюмінієм є однією з причин втрати врожаю цінних культур у всьому світі. Вважається, що фенольні сполуки рослин відіграють ключову роль у детоксикації алюмінію шляхом хелатування іонів алюмінію в надземній частині рослин. Однак, нещодавні дані свідчать про участь хелатних лігандів як у внутрішній, так і в зовнішній детоксикації алюмінію в рослин. Метою дослідження було визначити накопичення загальних фенольних сполук, флавоноїдів та антоціанів, а також активність фенілаланін-аміак-ліази (PAL) як ключового ензиму в синтезі фенолу в проростках гречки звичайної (Fagopyrum esculentum Moench.) та гречки татарської (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.) у відповідь на алюмокислотний стрес. Додавання 50 мкМ Al2(SO4)3·18H2O до живильного середовища спричинювало збільшення загального вмісту фенолів в обох видах гречки у всіх аналізованих органах на десятий день експозиції рослини. Зафіксовано видо- та органоспецифічну акумуляцію певних класів фенілпропаноїдів. На десятий день дії алюмокислотного стресу активність PAL зростала в тканинах листків в обох видів гречки, проте знижувалась у тканинах коренів гречки звичайної і не змінювалась у тканинах коренів гречки татарської. Дійшли висновку, що видо- та органоспецифічність накопичення фенілпропаноїдів у досліджуваних видів є адаптаційною реакцією в умовах алюмокислотного стресу.