Лаборатория создана в конце 2018 года в рамках реализации национального проекта "Наука". Основные задачи, которые решает лаборатория: разработка новых средств диагностики и терапии на основе ДНК аптамеров; селекция аптамеров к биологическим мишеням; идентификация молекулярных мишеней аптамеров; исследование трехмерной структуры аптамеров и моделирование их взаимодействий с мишенями; магнитодинамическая терапия онкологических заболеваний; микрофлюидные технологии; протеомика.

В состав лаборатории входит 12 сотрудников, в том числе 2 в.н.с., 6 с.н.с., 1 н.с., 3 м.н.с., из них 3 доктора наук, 6 кандидатов наук.

Основные методы исследований

• Селекция ДНК аптамеров с помощью методов SELEX, cell-SELEX, tissue-SELEX, in silico – селекции. 

• Полимеразная цепная реакция (ПЦР), эмульсионная (цифровая) ПЦР, проточная цитометрия, гель-электрофорез, оптическая и конфокальная микроскопия.
  

• Электрохимия, микрофлюидные технологии, флюоресцентная детекция. 

• Математическая обработка результатов полногеномного секвенирования пулов аптамеров, результатов протеомного анализа с помощью статистического и регрессионного анализа, машинного обучения. 

• Малоугловое рентгеновское рассеяние (МУРР), спектроскопия комбинационного рассеяния, молекулярный докинг, методы квантовой химии. 

• Позитронно-эмиссионной томография – компьютерная томография (ПЭТ-КТ). 

• Масс-спектрометрия высокого разрешения. 

Основные достижения

1.      Методом SELEX получены ДНК аптамеры к различным мишеням – асцитной карциноме Эрлиха, возбудителям сальмонеллеза, тканям рака легкого, глиомы, рака молочной железы, молекуле эпителиальной клеточной адгезии (EpCAM). Созданы фундаментальные основы для селекции аптамеров in silico, исходя из знаний о структурной организации молекулы мишени.

2.      Разработаны программные средства для обработки результатов полногеномного секвенирования пулов аптамеров, полученных в результате селекции, для выбора и дальнейшего использования наиболее эффективных нуклеотидных последовательностей.

3.      Разработаны методы медицинской диагностики с использованием ДНК аптамеров на основе различных технологий: выделения циркулирующих клеток крови, концентрирования клеток в микрофлюидных устройствах, электрохимической идентификации, нанотранзисторов и нанопроволоки, позитронно-эмиссионной томографии – компьютерной томографии, флуоресцентной детекции.

4.      Разработана и протестирована in vitro и in vivo система магнитодинамической терапии опухолей с использованием ДНК аптамеров и магнитных наночастиц. Разработаны системы адресной доставки наночастиц и лекарственных препаратов, в том числе через гематоэнцефалический барьер.

5.      Разработан метод идентификации молекулярных мишеней аптамеров с помощью аффинного обогащения и масс-спектрометрии высокого разрешения.

6.      Разработаны способы определения пространственной структуры ДНК аптамеров с помощью методов малоуглового рентгеновского рассеяния, гигантского комбинационного рассеяния, молекулярного моделирования, квантовой химии, молекулярной динамики. Отработаны методы молекулярного докинга для изучения взаимодействий аптамеров с мишенями.

7.      На основе протеомного профилирования и математической обработки полученных данных разработаны концепции прогнозных и дифференциальных диагностических систем для больных хроническим лимфолейкозом и болезнями почек.

Сотрудники

Заведующая лабораторией Кичкайло Анна Сергеевна доктор биологических наук ведущий научный сотрудник +7 903 9238402 kichkailo.as@ksc.krasn.ru annazamay@yandex.ru aszamay@gmail.com

Популяризация науки

• Аптамеры помогут победить COVID-19 10.02.2022
• Разработан новый способ диагностики рака и метастазов 16.12.2021
• Ученые «отрезали хвост» аптамерам и сделали их более специфичными к раковым клеткам 13.09.2021
• Магнитные нанодиски – новый перспективный инструмент для борьбы со злокачественными новообразованиями 12.06.2021
• Золотые убийцы раковых клеток 31.03.2021
• Международный день женщин и девочек в науке 11.02.2021
• Всемирный день науки. Наука на службе общества в борьбе с пандемией 10.11.2020
• Российский суперкомпьютер поможет ученым в создании препаратов для борьбы с коронавирусом COVID-19 26.03.2020
• Красноярск впервые в России собрал специалистов по исследованию аптамеров 10.09.2019
• Одной кровью: ученые научились диагностировать рак легких без рентгена 02.04.2019

Публикации сотрудников лаборатории (2019-2021 гг.)

1.      Zamay T.N., Starkov A.K., Kolovskaya O.S., Zamay G.S., Veprintsev D.V., Luzan N.A., Nikolaeva E.D., Lukyanenko K.A., Artyushenko P.V., Shchugoreva I.A., Glazyrin Y.E., Koshmanova A.A., Krat A.V., Tereshina D.S., Zamay S.S., Pats Y.S., Zukov R.A., Tomilin F.N., Berezovski M.V., Kichkailo A.S. Nucleic Acid Aptamers Increase the Anticancer Efficiency and Reduce the Toxicity of Cisplatin-Arabinogalactan Conjugates In Vivo // Nucleic Acid Therapeutics. - 2022. - P.1. ИФ WOS: 5.486 WOSCC WOS Q1 SCIMAGO (Scopus) Q1 (https://doi.org/10.1089/nat.2022.0024).

2.      Glazyrin Y.E., Mironov G.G., Kichkailo A.S., Berezovski M.V. Separation Abilities of Capillary Electrophoresis Coupled with Ion Mobility Mass Spectrometry for the Discrete Detection of Sequence Isomeric Peptides // Separations: Open Access Separation Science Journal. - 2022. - Vol.9, №5. - P.106. ИФ WOS: 2.777 WOS Q3 SCIMAGO (Scopus) Q3 (https://www.mdpi.com/2297-8739/9/5/106/htm).

3.      Mironov V., Shchugoreva I.A., Artyushenko P.V., Morozov D., Borbone N., Oliviero G., Zamay T.N., Moryachkov R.V., Kolovskaya O.S., Lukyanenko K.A., Song Y., Merkuleva Y.A., Zabluda V.N., Peters G., Koroleva L.S., Veprintsev D.V., Glazyrin Y.E., Volosnikova E.A., Belenkaya S.V., Esina T.I., Isaeva A.A., Nesmeyanova V.S., Shanshin D.V., Berlina A.N., Komova N.S., Svetlichnyi V.A., Silnikov V.N., Shcherbakov D.N., Zamay G.S., Zamay S.S., Smolyarova T., Tikhonova E.P., Chen K.H., Jeng U-S., Condorelli G., Franciscis V., Groenhof G., Yang C., Moskovsky A.A., Fedorov D.G., Tomilin F.N., Tan W., Alexeev Y., Berezovski M.V., Kichkailo A.S. Structure and interaction Based Design of Anti-SARS-CoV-2 Aptamers // Chemistry A European Journal. - 2022. - Vol.28, №12. - P.1-16. ИФ WOS: 3.021 WOSCC WOS Q2 SCIMAGO (Scopus) Q1 (https://doi.org/10.1002/chem.202104481).

4.      Shabalina A.V., Sharko D.O., Glazyrin Y.E., Bolshevich E.A., Dubinina O.V., Kim A.M., Veprintsev D.V., Lapin I.N., Zamay G.S., Krat A.V., Zamay S.S., Svetlichnyi V.A., Kichkailo A.S., Berezovski M.V. Development of electrochemical aptasensor for lung cancer diagnostics in human blood // Sensors. - 2021. - Vol.21, №23. - P.7851-7871. IF (WoS) – 3.576 Q1 (https://doi.org/10.3390/s21237851).

5.      Ozerskaya A.V., Zamay T.N., Kolovskaya O.S., Tokarev N.A., Belugin K.V., Chanchikova N.G., Badmaev O.N., Zamay G.S., Shchugoreva I.A., Moryachkov R.V., Zabluda V.N., Khorzhevskii V.A., Shepelevich N.V., Gappoev S.V., Karlova E.A., Saveleva A.S., Volzhentsev A.A., Blagodatova A.N., Lukyanenko K.A., Veprintsev D.V., Smolyarova T.E., Tomilin F.N., Zamay S.S., Silnikov V.N., Berezovski M.V., Kichkailo A.S. 11C-Radiolabeled Aptamer for Imaging of Tumor and Metastasis Using Positron Emission Tomography - Computed Tomography // Molecular Therapy - Nucleic Acids. - 2021. - Vol.26, P.1159-1172. IF (WoS) – 8.886 Q1 (https://doi.org/10.1016/j.omtn.2021.10.020)

6.      Esposito C.L., Ibba M.L., Grinev I.P., Gorbushin A., Voronkovskii I., Kolovskaya O.S., Zamay T.N., Morozov E., Koshmanova A., Narodov A.A., Khorzhevskii V.A., Erahtin E.E., Krat A.V., Yakovlev A., Shesternya P.A., Kichkailo A.S., Condorelli G., Catugno S., Franciskis V. STAT3 targeting by an aptamer-based conjugate for glioblastoma multiform therapy // Сибирское медицинское обозрение = Siberian Medical Review. - 2021. - №2. - P.72-73. ИФ РИНЦ: 0.490 ВАК SCIMAGO (Scopus) Q0.

7.      Artyushenko PV, Mironov VA, Morozov DI, Shchugoreva IA, Borbone N, Tomilin FN, Kichkailo AS. Computational approach to design of aptamers to the receptor binding domain of SARS-CoV-2. Siberian Medical Review. 2021; (2):66-67. DOI 10.20333/2500136-2021-2-66-67. ИФ РИНЦ: 0.490 ВАК SCIMAGO (Scopus) Q0

8.      Глазырин ЮЕ, Вепринцев ДВ, Березовский МВ. Применение полнопротеомного анализа клеток крови, плазмы и мочи для дифференциальной диагностики заболеваний. Сибирское медицинское обозрение. 2021;(2):87-89. DOI 10.20333/2500136-2021-2-87-89. ИФ РИНЦ: 0.490 ВАК SCIMAGO (Scopus) Q0

9.      Shchugoreva IA, Artyushenko PV, Tomilin FN, Morozov D, Mironov V, Moryachkov RV, Kichkailo AS. Applying joint theoretical experimental research to aptamer modeling. Siberian Medical Review. 2021; (2):105-106. DOI 10.20333/2500136-2021-2-105-106. ИФ РИНЦ: 0.490 ВАК SCIMAGO (Scopus) Q0

10. Moryachkov RV, Nikolaeva PA, Spiridonova VA. Structure approaches to study of DNA aptamers in solution. Siberian Medical Review. 2021;(2):76-78. DOI 10.20333/2500136-2021-2-76-78. ИФ РИНЦ: 0.490 ВАК SCIMAGO (Scopus) Q0

11. Артюшенко П.В., Цикалова П.Е., Томилин Ф.Н. Исследование свойств молекул феромона сибирского шелкопряда методами молекулярного компьютерного моделирования. Сибирский лесной журнал. 2021 (5): С.60-70. ВАК, ИФ РИНЦ: 0.693

12. Суховольский В.Г., Артюшенко П.В., Томилин Ф.Н., Цикалова П.Е., Ковалев А.В. Феромоны лесных насекомых: системный и квантовохимический анализ Феромоны лесных насекомых: системный и квантовохимический анализ // – 2021, Товарищество научных изданий КМК. – Москва 149. С.

13. Kolovskaya O.S., Zamay T.N., Zamay G.S., Babkin V.A., Medvedeva E.N., Neverova N.A., Kirichenko A.K., Zamay S.S., Lapin I.N., Morozov E.V., Sokolov A.E., Narodov A.A., Fedorov D.G., Tomilin F.N., Zabluda V.N., Alekhina Y.A., Lukyanenko K.A., Glazyrin Y.E., Svetlichnyi V.A., Berezovski M.V., Kichkailo A.S. Aptamer-Conjugated Superparamagnetic Ferroarabinogalactan Nanoparticles for Targeted Mggnetodinamic Therapy of Cancer // Cancers. - 2020. - Vol.12, №216. - P.1-17. WoS, Scopus, Q1.

14. Glazyrin Y.E., Veprintsev D.V., Ler I.A., Rossovskaya M.L., Varygina S.A., Glizer S.L., Zamay T.N., Petrova M.M., Minic Z., Berezovski M.V., Kichkailo A.S. Proteomics-Based Machine Learning Approach as an Alternative to Conventional Biomarkers for Differential Diagnosis of Chronic Kidney Diseases // International Journal of Molecular Sciences. - 2020. - Vol.21, №13. - P.4802. WoS, Scopus, Q1.

15. Bakhtina, V.I.; Veprintsev, D.V.; Zamay, T.N.; Demko, I.V.; Mironov, G.G.; Berezovski, M.V.; Petrova, M.M.; Kichkailo, A.S.; Glazyrin, Y.E. Proteomics-Based Regression Model for Assessing the Development of Chronic Lymphocytic Leukemia. Proteomes 2021, 9, 3. https://doi.org/10.3390/proteomes9010003 WoS, Scopus, Q2.

16. Замай Т.Н., Старков А.К., Коловская О.С., Кичкайло А.С., Инжеваткин Е.В., Замай Г.С., Титова Н.М., Замай С.С., Пац Ю.И. Снижение токсичности цисплатина путем его конъюгации с арабиногалактаном // Биологические мембраны: журнал мембранной и клеточной биологии Biologicheskie Membrany. - 2020. - Т.37, №1. - С.69-75. WoS, Scopus, Q4.

17. Affinito A.A., Quintavalle C.D., Esposito C.L., Roscigno G.F., Vilardo C.D., Nuzzo S.E., Vitiani L.R., Luca G.C., Minic Z.D., Giannetti S.S., Pallini R.A., Berezovski M.V., Kichkailo A.S., Lapin I.N., Franciscis V.D., Condorelli G.B. The discovery of RNA-aptamers that selectivly bind and inhibit glioblastoma cells by targeting EphA2 // Annals of Oncology. - 2019. - Vol.30, №5. - P.802. WoS, Scopus, Q1.

18. Zamay G.S., Ushenko V.O., Zamay T.N., Kolovskaya O.S., Kichkailo A.S. Aptamer penetrating through the blood brain barrier for antiepileptic drugs delivery // Molecular Therapy - Nucleic Acids. - 2019. - Vol.17, №1. - P.23. WoS, Scopus, Q1.

19. Zamay G.S., Kolovskaya O.S., Ivanchenko T.I., Zamay T.N., Vepritsev D.V., Grigorieva V.L., Garanga I.I., Krat A.V., Glazyrin A.V., Gargaun A., Lapin I.N., Svetlichnyi V.A., Kichkailo A.S. Dvelopment of DNA Aptmers to Native EpCAM for Isolation of Lung Circulating Tumor Cells from human Bood // Cancers. - 2019. - V.11. - №359. - P.1-14. 10.1016/j.omtn.2019.08.015 WOS Q1 ИФ 6.162

20. Affinito A., Quintavalle C., Esposito C.L., Roscigno G., Vilardo C., Nuzzo S., Vitiani L.R., De Luca G., Pallini R., Kichkailo A.S., Lapin I.N., de Franciscis V., Condorelli G. The Discovery of RNA-Aptamers That Selectively Bind Glioblastoma Stem Cells // Molecular Therapy: Nucleic Acids Vol. 18, 2019. –P 99-109. 10.1016/j.omtn.2019.08.015 WOS Q1 ИФ 5.91

21. Zamay T.N., Zamay G.S., Shnayder N.A., Dmitrenko D.V., Zamay S.S., YushchenkoV., Kolovskaya O.S., Susevski V., Berezovski M.V., Kichkailo A.S. Nucleic acid aptamers for molecular therapy of epilepsy and blood–brain barrier damages, Molecular Therapy: Nucleic Acid (2019), https://doi.org/10.1016/j.omtn.2019.10.042. WOS Q1 ИФ 5.919

22. Lupu L., Wiegand P., Hüttmann N., Rawer S. Kleinekofort W., Shugoreva I.,   Kichkailo A.S., Tomilin F.N., Lazarev A., Berezovski M.V., Przybylski M. Molecular Epitope Determination of Aptamer Complexes of the Multi‐domain Protein C‐Met by Proteolytic Affinity‐Mass Spectrometry // ChemMedChem. 2019. 10.1002/cmdc.201900489 WOS Q2 ИФ 3.016

23. Smolyarova T.E., Lukyanenko A.V., Tarasov A.S., Shanidze L.V., Baron F.A., Zelenov F.V., Yakovlev I.A., Volkov N.V. Biosensors based on nanowire field effect transistors with Schottky contacts // Journal of Physics: Conference Series - V. 1410 (1), pp.012013, 2019. 10.1088/1742-6596/1410/1/012013 WOS Q3

24. Belobrov P.I., Evstrapov A.A., Esimbekova E.N., Denisov I.A., Lukyanenko K.A., Osipova E.D., Yakimov A.S. Towards biological quantity theory for nominal property/Journal of Physics: Conference Series // Journal of Physics: Conference Series - V. 1379 pp. 012036 (2019) doi:10.1088/1742-6596/1379/1/012036 WOS Q3

25. Коловская О.С., Замай Т.Н., Замай Г.С., Глазырин Ю.Е., Крат А.В., Народов А.А., Замай С.С., Кичкайло А.С. / Цифровые лекарства на основе аптамеров для диагностики и терапии социально-значимых заболеваний // Сибирское медицинское обозрение. - 2018. - Т.109. - №1. - С.5-14. ВАК

Патенты

Замай Т.Н., Кичкайло А.С., Вепринцев Д.В., Замай Г.С., Коловская О.С., Замай С.С., Березовский М.В. Аптамер, проходящий через гематоэнцефалический барьер головного мозга мыши // Патент на изобретение № 2016141381, 23 января 2020 г.