Лаборатория редактирования генома

Усилия лаборатории сфокусированы на теме геномного редактирования, в рамках которой проводятся фундаментальные исследования, направленные на повышение уровня гомологичной рекомбинации при редактировании с помощью CRISPR/Cas9, а также прикладные исследования для разработки лечения наследственных моногенных заболеваний.

В лаборатории проводятся следующие работы:

1. Редактирование гена CFTR и наиболее частой мутации F508del для лечения муковисцидоза.
2. Редактирование мутаций в гене DES для лечения наследственной кардиомиопатии.
3. Однонуклеотидное редактирование мутаций в гене KERA для лечения плоской роговицы.

Муковисцидоз является одним из самых частых моногенных заболеваний. В результате мутаций в гене белка канала для ионов хлора (CFTR) нарушается электролитный состав внеклеточной среды, что проявляется нарушением работы многих органов. В клинической картине заболевания доминирует легочная симптоматика. Патология легких в конечном итоге определяет прогноз и выживаемость. Этиотропной терапии данного заболевания не существует. Появившиеся технологии высокоэффективного таргетного редактирован я генома позволяют надеяться, что такая терапия будет разработана в ближайшее будущее для многих наследственных заболеваний. С помощью технологии таргетных нуклеаз CRISPR/Cas9 мы разрабатываем метод коррекции самой частой мутации при муковисцидозе CFTR p.F508del.

1. Смирнихина С. А., Лавров А. В. Методы оценки метилирования остатков цитозина в ДНК. Молекулярная биология, 2009, Т. 43, №3, с. 387–391. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19634258
2. Лавров А. В., Смирнихина С. А. Гетерогенность ядер и пролиферативный потенциал МСК-подобных клеток в культуре стромально-васкулярной фракции жировой ткани. Цитология, 2010, Т. 52, № 8, с. 616-620. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20968094
3. Смирнихина С. А., Лавров А. В., Бочков Н. П. Динамика элиминации плазмид и экспрессии гена VEGF121, трансфицированного в МСК человека разными методами. Клеточные технологии в биологии и медицине, 2011. №1, с. 17-21. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22442816
4. Лавров А.В., Вольдгорн Я.И. Расположение хромосом в ядрах мезенхимных стволовых клеток человека. Клеточные технологии в биологии и медицине, 2011. №2, с. 83-86. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22448380
5. Лавров А.В., Вольдгорн Я.И., Бочков Н.П. Пространственная архитектоника хромосом в интерфазном ядре в норме и при патологии. Вестник РАМН, 2011, №9, с.48-54. PMID: 22145372 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22145372
6. Смирнихина С. А., Лавров А. В., Бочков Н. П. Экспрессия гена VEGF в трансфицированных им мультипотентных стромальных клетках человека. Вестник РАМН, 2011, №9, с. 54-57. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22145373
7. Смирнихина С. А., Воронина Е. С., Лавров А. В., Бочков Н. П. Изменение уровня полногеномного метилирования ДНК в культуре лимфоцитов периферической крови под действием диоксидина. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013, №2, с. 191-194. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24130996
8. Смирнихина С.А., Воронина Е.С., Стрельников В.В., Танас А.С., Лавров А.В. Влияние мутагенов с разными механизмами действия на глобальное метилирование ДНК в лимфоцитах периферической крови человека in vitro. Генетика, 2013, Т. 49, №7, с 877-883. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24450157
9. Лавров А.В., Зубцова Ж.И., Зубцов Д.А., Фролова М.А., Игнатова Е.О., Скрыпникова М.А., Малышева Е.В., Легченко Е.В., Петровский А.В., Утяшев И.А., Тюляндин С.А., Гольдштейн Д.В. Анализ циркулирующих опухолевых клеток при проведении предоперационной химиотерапии больным тройным негативным раком молочной железы. Клеточные технологии в биологии и медицине, 2014, 1, с. 49-52. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24913582
10. Voldgorn YI, Adilgereeva EP, Nekrasov ED, Lavrov AV. Cultivation and Differentiation Change Nuclear Localization of Chromosome Centromeres in Human Mesenchymal Stem Cells. PLoS ONE, 2015, 10(3): e0118350. doi: 10.1371/journal.pone.0118350 http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0118350
11. Lavrov A.V., Chelysheva E.Y., Smirnikhina S.A., Shukhov O.A., Turkina A.G., Adilgereeva E.P., Kutsev S.I. Frequent variations in cancer-related genes may play prognostic role in treatment of patients with chronic myeloid leukemia. BMC Genetics, 2016, 17(Suppl 1):14, DOI: 10.1186/s12863-015-0308-7 http://bmcgenet.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12863-015-0308-7
12. Smirnikhina S.A., Lavrov A.V., Chelysheva E.Yu., Adilgereeva E.P., Shukhov O.A., Turkina A.G., Kutsev S.I. Whole-exome sequencing reveals potential molecular predictors of relapse after discontinuation of the targeted therapy in CML. Leukemia and Lymphoma, 2016, DOI: 10.3109/10428194.2015.1132420 http://www.tandfonline.com/doi/full/10.3109/10428194.2015.1132420
13. Смирнихина С.А., Лавров А.В. Генная терапия наследственных заболеваний с помощью технологии CRISPR/Cas9 in vivo. Медицинская генетика, 2016, Т.15, №9, с. 3-11. http://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/167
14. Смирнихина С.А., Банников А.В., Лавров А.В. Оптимизация условий трансфекции клеточной культуры CFTE29o- для разработки редактирования мутации F508del в гене CFTR. Медицинская генетика, 2016, Т.15, №8, с. 36-39. http://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/163/151 
15. Смирнихина С.А., Банников А.В., Анучина А.А., Кочергин-Никитский К.С., Адильгереева Э.П., Лавров А.В. Факторы, влияющие на эффективность CRISPR/Cas9 для коррекции мутации F508del при муковисцидозе. Медицинская генетика, 2017, Т.16, № 11 (185), с. 32-37. http://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/345
16. Lavrov AV, Ustaeva OA, Adilgereeva EP, Smirnikhina SA, Chelysheva EY, Shukhov OA, Shatokhin YV, Mordanov SV, Turkina AG, Kutsev SI. Copy number variation analysis in cytochromes and glutathione S-transferases may predict efficacy of tyrosine kinase inhibitors in chronic myeloid leukemia. PLoS ONE, 2017 12(9):e0182901. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0182901. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0182901
17. Банников А.В., Лавров А.В. CRISPR/CAS9 – король геномного редактирования. Молекулярная биология, 2017, том 51, № 4, с. 582–594. https://micropspbgmu.ru/micropspbgmu/Dopolnitelnye_istocniki_files/CRISPR-cas%20Контроль%20геномного%20редактирования.pdf
18. Smirnikhina SA, Chelysheva EY, Lavrov AV, Kochergin-Nikitsky KS, Mozgovoy IV, Adilgereeva EP, Shukhov OA, Petrova AN, Bykova AV, Abdullaev AO, Turkina AG, Kutsev SI. Genetic markers of stable molecular remission in chronic myeloid leukemia after targeted therapy discontinuation. Leuk Lymphoma. 2018 Feb 9:1-4. doi: 10.1080/10428194.2018.1434880. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10428194.2018.1434880?journalCode=ilal20
19. Yakushina V.D., Lerner L.V., Lavrov A.V. Gene fusions in thyroid cancer. Thyroid. February 2018, 28(2): 158-167. https://doi.org/10.1089/thy.2017.0318
20. Смирнихина С.А., Лавров А.В. Современное патогенетическое лечение и разработка новых методов генной и клеточной терапии муковисцидоза. Гены & Клетки, 2018, Том XIV, №3, стр. 23-31, DOI: 10.23868/201811029
21. Smirnikhina SA, Anuchina AA., Lavrov AV. Ways of improving precise knock-in by genome editing technologies. Human Genetics, 2018, Hum Genet. 2019 Jan;138(1):1-19. doi: 10.1007/s00439-018-1953-5. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00439-018-1953-5
22. Смирнихина С.А., Анучина А.А., Кочергин-Никитский К.С., Адильгереева Э.П., Якушина В.Д., Лавров А. В. Экспериментальные подходы к таргетному редактированию гена CFTR с помощью CRISPR-Cas9. Вестник РГМУ, 2018, №2, с. 15-21, doi: 10.24075/vrgmu.2018.022. https://vestnikrgmu.ru/archive/2018/2/2/abstract?lang=ru
23. Lavrov AV, Chelysheva EYu, Adilgereeva EP, Shukhov OA, Smirnikhina SA, Kochergin-Nikitsky KS, Yakushina VD, Tsaur GA, Mordanov SV, Turkina AG, Kutsev SI. Exome, transcriptome and miRNA analysis don’t reveal any molecular markers of TKI efficacy in primary CML patients. BMC Medical Genomics, 2019, doi: 10.1186/s12920-019-0481-z. https://bmcmedgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12920-019-0481-z
24. Кондратьева Е.В., Адильгереева Э.П., Амелина Е.Л., Табаков В.Ю., Анучина А.А., Устинов К.Д., Ясиновский М.И., Воронина Е.С., Лавров А.В., Смирнихина С.А. Получение индуцированных плюрипотентных стволовых клеток из фибробластов пациента с муковисцидозом. Сибирское медицинское обозрение. 2019;(2):95-101. DOI: 10.20333/2500136-2019-2-95-101.
25. Hsieh TC, Mensah MA, Pantel JT, Aguilar D, Bar O, Bayat A, Becerra-Solano L, Bentzen HB, Biskup S, Borisov O, Braaten O, Ciaccio C, Coutelier M, Cremer K, Danyel M, Daschkey S, Eden HD, Devriendt K, Wilson S, Douzgou S, Đukić D, Ehmke N, Fauth C, Fischer-Zirnsak B, Fleischer N, Gabriel H, Graul-Neumann L, Gripp KW, Gurovich Y, Gusina A, Haddad N, Hajjir N, Hanani Y, Hertzberg J, Hoertnagel K, Howell J, Ivanovski I, Kaindl A, Kamphans T, Kamphausen S, Karimov C, Kathom H, Keryan A, Knaus A, Köhler S, Kornak U, Lavrov A, Leitheiser M, Lyon GJ, Mangold E, Reina PM, Carrascal AM, Mitter D, Herrador LM, Nadav G, Nöthen M, Orrico A, Ott CE, Park K, Peterlin B, Pölsler L, Raas-Rothschild A, Randolph L, Revencu N, Fagerberg CR, Robinson PN, Rosnev S, Rudnik S, Rudolf G, Schatz U, Schossig A, Schubach M, Shanoon O, Sheridan E, Smirin-Yosef P, Spielmann M, Suk EK, Sznajer Y, Thiel CT, Thiel G, Verloes A, Vrecar I, Wahl D, Weber I, Winter K, Wiśniewska M, Wollnik B, Yeung MW, Zhao M, Zhu N, Zschocke J, Mundlos S, Horn D, Krawitz PM. PEDIA: prioritization of exome data by image analysis. Genet Med. 2019 Jun 5. doi: 10.1038/s41436-019-0566-2. [Epub ahead of print] https://www.nature.com/articles/s41436-019-0566-2

Подготовленные за последние годы диссертации:

1. Лавров А.В. Молекулярно-генетическая характеристика наследственного гемохроматоза у российских больных, 2004 год
2. Смирнихина С.А. Оценка трансфекции гена VEGF121 в мультипотентные стромальные клетки человека невирусными методами, 2011 год