АР09259390 «Изучение влияния антигенов коронавируса SARS-CoV-2 на провоспалительную активность нейтрофилов, моноцитов и Т-регуляторных клеток». Научный руководитель – PhD Остапчук Е.О.

Общая концепция проекта

Пандемия COVID-19 привела к беспрецедентному кризису здравоохранения международного значения. В значительной степени это связано с отсутствием знаний об иммунном ответе на новую коронавирусную инфекцию, что ограничивает меры профилактики и лечения заболевания. Имеющиеся на сегодняшний день данные свидетельствуют о высоком риске смертности от COVID-19 среди пожилого населения, а также о ведущей роли нейтрофилов, моноцитов и дисрегуляции иммунного ответа в развитии тяжелого течения заболевания и плохих прогнозов. Настоящее исследование направлено на изучение иммунного ответа нейтрофилов, моноцитов и популяции иммунорегуляторных Т-лимфоцитов здоровых молодых и пожилых людей на белковые антигены SARS-Cov-2 в условиях in vitro для раскрытия механизмов иммунопатогенеза и причин тяжелого течения COVID-19.

Объектом исследования был ответ моноцитов, нейтрофилов и Т-регуляторных клеток, выделенных из периферической крови здоровых молодых людей, в возрасте от 18 до 40 лет, и пожилых людей старше 65 лет, на антигены вируса SARS-CоV-2. день данные свидетельствуют о высоком риске смертности от COVID-19 среди пожилого населения, а также о ведущей роли нейтрофилов, моноцитов и дисрегуляции иммунного ответа в развитии тяжелого течения заболевания и плохих прогнозов. Настоящее исследование направлено на изучение иммунного ответа нейтрофилов, моноцитов и популяции иммунорегуляторных Т-лимфоцитов здоровых молодых и пожилых людей на белковые антигены SARS-Cov-2 в условиях in vitro для раскрытия механизмов иммунопатогенеза и причин тяжелого течения COVID-19.

Целью проекта является изучение иммунного ответа моноцитов, нейтрофилов и Т-регуляторных клеток молодых здоровых доноров и пожилых людей на антигены SARS-CoV-2.

Задачи проекта:

1) Изучить иммунную реакцию моноцитов, выделенных из периферической крови молодых здоровых доноров и пожилых людей, на антигены SARS-Cov-2.

2) Изучить иммунную реакцию нейтрофилов, выделенных из периферической крови молодых здоровых доноров и пожилых людей, на антигены SARS-Cov-2.

3) Изучить иммуносупрессорную активность Т-регуляторных клеток (Treg), выделенных из периферической крови молодых здоровых доноров и пожилых людей, в ответ на воздействие антигенов SARS-Cov-2.

Методы исследования: изопикническое центрифугирование на градиенте плотности перколла, культивирование клеток, световая микроскопия, твердофазный иммуноферментный анализ, проточная цитофлуориметрия.

Полученные научные результаты:

Показана способность S1 и N антигенов вируса SARS-CоV-2 вызывать повышение доли моноцитов, экспрессирующих рецептор MHC-II – HLA-DR, который отвечает за презентацию антигенов CD4+ Т-клеткам, при этом, доля HLA-DR+-моноцитов была значительно снижена в группе пожилых доноров по сравнению с группой молодых доноров in vitrо. Было выявлено, что S1 и N антигены вируса SARS-CоV-2 вызывают повышение продукции TNF и IL-6 культивируемыми моноцитами молодых доноров, при этом у пожилых доноров данной стимуляции не наблюдалось. Было обнаружено, что N антиген вируса SARS-CоV-2 вызывает повышение и снижение продукции TNF нейтрафилами, выделенными из периферической крови молодых и пожилых доноров, соответственно. Установлено, что антигены SARS-CоV-2 стимулируют расширение популяции культивируемых CD4⁺CD25⁺FoxР3⁺ Т-регуляторных клеток и их экспрессию иммуносупрессорных молекул IL-35, TGF-β, CD39 в группе пожилых доноров, при этом в группе молодых людей не наблюдалось расширения и активации субпопуляции Т-регуляторных клеток. Кроме этого, было обнаружено, что антигены SARS-CоV-2 стимулируют продукцию IL-2 и IFNγ Т-клетками молодых и пожилых доноров, при этом уровень продукции данных цитокинов был значительно снижен в группе пожилых людей.

Полученные результаты вносят вклад в понимание иммунопатогенеза заболевания, вызываемого новым штаммом коронавируса SARS-CoV-2, и могут послужить научной основой для разработки эффективных подходов к профилактике и лечению COVID-19 у пожилых доноров.

Область применения результатов: иммунология, инфектология.

Публикации и внедрение результатов:

а) Статьи в изданиях РК

1) Кан С.А., Остапчук Е.О. Нарушение активности некоторых субпопуляций Т-клеток при тяжелом течении COVID-19. Актуальные проблемы теоретической и клинической медицины. – 2021. – Т. 31, №1. – С. 36-40.

2) Лушова А.В., Кан С.А., Абдолла Н., Тлеулиева Р.Т., Кали А., Перфильева Ю.В., Остапчук Е.О. Активность моноцитов и нейтрофилов при респираторных инфекционных заболеваниях у пожилых // Вестник КазНМУ. – 2022. – Т. 61, № 2. – С. 71-90. doi:10.53065/kaznmu.2022.24.95.005. (журнал рекомендован КОКСНВО МНВО РК).

б) Статьи в изданиях дальнего зарубежья (статьи в изданиях, входящих в базу данных Web of Science Core Collection (Thomson Reuters, США) и Scopus (Elsevier, Нидерланды)

1) Perfilyeva Y.V., Ostapchuk Y.O., Tleulieva R, Kali A., Abdolla N., Krasnoshtanov V.K., Perfilyeva A.V., Belyaev N.N. Myeloid-derived suppressor cells in COVID-19: A review // Clinical Immunology. – 2022. — Vol. 238:109024. doi:10.1016/j.clim.2022.109024. (Impact Factor-10.19, Q1 (82,92% Immunology) Web of Science, Journal Citation Reports, CiteScore — 10.4, (84% Immunology and Allergy) Scopus).

в) Тезисы конференций

1) Лушова А.В., Кан С.А., Абдолла Н., Тлеулиева Р.Т., Остапчук Е.О. Изучение влияния антигенов коронавируса SARS-CoV-2 на провоспалительную активность моноцитов человека // Мат-лы международной конференции “ Фундаментальные и прикладные исследования в области молекулярной биологии, биохимии, биотехнологии”. — Алматы, 17 ноября 2023. — С. 65.

Подготовка кадров

а) Кан С.А.

ВУЗ: Казахский национальный университет имени аль-Фараби.

Магистр. Тема «Изучение влияния антигенов коронавируса SARS-CoV-2 на активность Т-регуляторных клеток человека», 7M05109 – Биотехнология.

б) Лушова А.В.

ВУЗ: Казахский национальный университет имени аль-Фараби.

Магистр. Тема «Изучение влияния антигенов коронавируса SARS-CoV-2 на провоспалительную активность моноцитов», 7M05109 – Биотехнология.

Исполнители проекта:

Остапчук Е.О., Ph.D (биология), руководитель проекта, ведущий научный сотрудник. Индекс Хирша: 10. Суммарно – 29 публикаций, 224 цитирования. ORCID: 0000-0002-3771-423X. Scopus ID: 56823472400. WoS ID: D-1254-2015.
Перфильева Ю.В., Ph.D (биология), ответственный исполнитель, ведущий научный сотрудник. Индекс Хирша: 7. Суммарно – 31 публикация, 200 цитирований. ORCID: http://orcid.org/0000-0001-6803-0773. Scopus ID: 56823500600. WoS ID: AAF-9666-2020.
Тлеулиева Р., к.б.н., ведущий научный сотрудник. Индекс Хирша: 6. Суммарно – 13 публикаций, 48 цитирований. ORCID: http://org/0000-0001-8897-9986. Scopus ID: 6507202148. WoS ID: N-5634-2017.
Абдолла Н., Ph.D (биология), и.о. заведующего лабораторией. Индекс Хирша: 6. Всего — 15 публикаций, 82 цитирований. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4769-7824. Scopus ID: 57194001982. WoS ID: R-2193-2016.
Мухатаев Ж.Е., Ph.D (биология), научный сотрудник. Индекс Хирша: 4. Всего — 10 публикаций, 90 цитирований. Researcher ID: AAD-9827-2021, ORCID: 0000-0002-5592-5727, Scopus ID: 57212214286. WoS ID: AAD-9827-2021. В проекте будет задействован в выполнении экспериментальной работы на проточном цитофлуориметре и анализе данных.
Кали А., магистр, старший научный сотрудник. Индекс Хирша: 3. Всего — 6 публикаций, 55 цитирований. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-5129-1165. Scopus ID: 57195580717. WoS ID: AAF-9781-2020.
Кан С.А., магистр, PhD-докторант, младший научный сотрудник. Индекс Хирша: 1. Суммарно – 2 публикации, 1 цитирование. ORCID: 0000-0002-1876-6878. Scopus ID: 58522116700. WoS ID: GPF-4865-2022.
Лушова А.В., магистр, PhD-докторант, младший научный сотрудник. Индекс Хирша: 1. Суммарно – 1 публикация, 1 цитирование. ORCID: 0000-0003-3816-8370. Scopus ID: 58521863700. WoS ID: ABF-0836-2022.