The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования в рамках данного проекта являются клеточные линии КРР с мутациями KRAS и BRAF. Основное внимание уделяется пониманию того, как манипуляции с динамикой митохондрий влияют на функцию митохондрий, метаболическое перепрограммирование и профили миторибосом в КРР KRAS и BRAF.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Осы жоба аясындағы зерттеу объектісі — KRAS және BRAF мутациялары бар КҚІ жасуша сызықтары. Негізгі назар митохондриялар динамикасын манипуляциялаудың KRAS және BRAF мутациялары бар КҚІ-дегі митохондрия функциясына, метаболикалық қайта бағдарламалауға және миторибосома профилдеріне қалай әсер ететінін түсінуге бағытталған.

Aim of work (in Russian) : Изучить динамику митохондрий в линиях КРР с онкогенными мутациями (KRAS, BRAF) и то, как ее изменения влияют на метаболическую адаптацию, миторибосомальный биогенез и признаки рака. Это исследование направлено на выявление терапевтических уязвимостей и понимание того, как измененная динамика митохондрий влияет на рост и метастазирование КРР.

Aim of work (in Kazakh) : Онкогендік мутациялары (KRAS, BRAF) бар КҚІ жасуша сызықтарындағы митохондрия динамикасын және оның өзгерістері метаболикалық бейімделуге, миторибосомалық биогенезге және қатерлі ісік белгілеріне қалай әсер ететінін зерттеу. Бұл зерттеу терапиялық әлсіз тұстарды анықтауға және өзгерген митохондрия динамикасының КҚІ өсуі мен метастаздануына қалай әсер ететінін түсінуге бағытталған.

Методы исследования (на русском) : 1. Фенотипическая характеристика митохондрий (морфология, функция и динамика) в клеточных линиях КРР с мутациями KRAS и BRAF и их связи с инвазивностью и метастатическим потенциалом. Идентифицировать белки слияния/деления, которые контролируют митохондриальную динамику этих КРР. Манипулирование белками слияния/деления посредством генетической и/или фармакологической активации/ингибирования для модификации слияния/деления. 2. Функциональная характеристика митохондрий в клетках КРР после изменений динамики митохондрий путем анализа массы митохондрий, мембранного потенциала, продукции АФК и профилирования миторибосом, а также оценки влияния на пролиферацию, инвазию, миграцию и апоптоз раковых клеток. Изучение терапевтического потенциала манипуляций с морфологией митохондрий, как уязвимость, повышающую чувствительность клеток КРР. 3. Оценка метаболической адаптации КРР с измененными митохондриями с помощью биоэнергетического профилирования респирометром высокого разрешения (HRR) O2k. Будут оценены ключевые характеристики активности дыхательной цепи и рассчитаны такие параметры, как рутинная активность, емкость OXPHOS, система транспорта электронов и утечка протонов.

Методы исследования (на казахском) : 1. KRAS және BRAF мутациялары бар КҚІ жасуша сызықтарында митохондрияның фенотиптік сипаттамасы (морфологиясы, функциясы және динамикасы) және олардың инвазиялық және метастаздық әлеуетімен байланысы. Осы КҚІ-дегі митохондрия динамикасын бақылайтын бірігу/бөліну ақуыздарын анықтау. Митохондрияның бірігу/бөлінуін генетикалық және/немесе фармакологиялық активация/ингибирлеу арқылы өзгерту үшін бірігу/бөліну ақуыздарын манипуляциялау. 2. Митохондрия динамикасын өзгерту жағдайында КҚІ жасушаларындағы митохондрияның функционалдық сипаттамасы: митохондрия массасын, мембрана потенциалын, АФК түзілуін, миторибосома профилін талдау және пролиферация, инвазия, миграция, апоптоз сияқты қатерлі ісік белгілеріне әсерін бағалау. Митохондрия морфологиясымен манипуляция жасаудың терапиялық әлеуетін, КҚІ жасушаларының сезімталдығын арттыратын осалдық ретінде зерттеу. 3. Жоғары дәлдіктегі респирометр (HRR) O2k көмегімен митохондриялары өзгертілген КҚІ-нің метаболикалық бейімделуін биоэнергетикалық профильдеу арқылы бағалау. Тыныс алу тізбегі белсенділігінің негізгі сипаттамалары бағаланып, рутиналық белсенділік, OXPHOS сыйымдылығы, электронды тасымалдау жүйесі және протондық ағып кету сияқты параметрлер есептеледі.

Obtained results and novelty (in Russian) : Был проведен ряд эспериментов с использованием BRAF-мутированных клеток (RKO, HT29 и Colo205) и KRAS-мутированных SW620, HCT116. Предварительные результаты демонстрируют что клетки RKO вероятно имеют более высокий потенциал к миграции по сравнению с HCT116 и HT29. При изучении уровня белков слияния/деления OPA1 и DRP1, предварительные результаты указывают на более высокие уровни обоих белков в клеточных линиях HT29, RKO, в то время как в COLO205 уровень данных протеинов ниже. На уровне эспрессии генов в клетках COLO205 и HT29 экспрессия генов DRP1 и OPA1 выше, чем в клетках RKO.Эксперимент для манипуляции динамикой митохондрий был проведён в трёх независимых биологических повторах, где клетки подвергались воздействию Mdivi-1 и M1 в концентрации 10 мкмоль в течение 48 часов. Вестерн-блот показал увеличение уровня DRP1 в клетках Colo205, HT29 и RKO, а также OPA1 через 48 часов после использования M1 и Mdivi-1. Первоначальные результаты qPCR не показали значительных изменений в экспрессии гена OPA1, за исключением снижения экспрессии в клеточной линии Colo205 после использования M1. Экспрессия гена DRP1 была повышена в клеточной линии HT29 после добавления M1 и Mdivi-1, а также в клетках RKO после добавления Mdivi-1. Для создания конструкта, кодирующего sh-РНК OPA1 и DRP1, были подготовлены лентивирусные векторы Plko.1 и Plko.1-Tet, для конститутивной и доксицилин-индуцируемой (тет-он/офф система) экспрессии соответственно.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : BRAF-мутациясы бар жасушалары (RKO, HT29 және Colo205) және KRAS-мутациясы бар SW620, HCT116. Алдын ала нәтижелер бойынша RKO жасушалары HCT116 және HT29-ке қарағанда миграциялық әлеуеті жоғарырақ болуы мүмкін екені анықталды. Бірігу /бөліну ақуыздары OPA1 және DRP1 деңгейлерін зерттеу барысында алдын ала мәліметтер HT29 және RKO жасуша сызықтарында екі ақуыздың да жоғары деңгейде екенін, ал COLO205 жасушаларында бұл ақуыздардың деңгейі төмен екенін көрсетті. COLO205 және HT29 жасушаларындағы DRP1 және OPA1 гендерінің экспрессиясы RKO-ға қарағанда жоғары деңгейде екені анықталды.Митохондрия динамикасымен манипуляция жасау үшін эксперимент үш тәуелсіз биологиялық қайталауда жүргізілді, мұнда жасушаларға 48 сағат бойы 10 мкмоль Mdivi-1 және М1 әсер етті. Вестерн-блот нәтижелері M1 және Mdivi-1 қолданғаннан кейін 48 сағаттан соң Colo205, HT29 және RKO жасушаларында DRP1, сондай-ақ OPA1 деңгейінің жоғарылағанын көрсетті. Алғашқы qPCR нәтижелері OPA1 генінің экспрессиясында айтарлықтай өзгерістер көрсеткен жоқ, тек Colo205 жасуша сызығында М1 қолданғаннан кейін экспрессияның төмендеуі байқалды. HT29 жасушаларында DRP1 генінің экспрессиясы M1 және Mdivi-1 қосқаннан кейін, ал RKO жасушаларында Mdivi-1 қосқаннан кейін жоғарылады. DRP1 және OPA1 sh-РНҚ кодтайтын конструкцияны жасау үшін Plko.1 және Plko.1-Tet лентивирустық векторлары дайындалды, тиісінше конститутивті және доксициклин-индуцирленген (тет-он/офф жүйесі) экспрессияны қамтамасыз етеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Понимание механизмов динамики митохондрий жизненно важно для разработки более эффективных терапевтических стратегий и преодоления проблем в лечении рака, особенно резистентности к лечению. Учитывая высокие затраты и трудности при разработке новых методов лечения колоректального рака (КРР), наше исследование сосредоточено на изучении потенциальных уязвимостей раковых клеток путем модуляции слияния и деления для разработки новых терапевтических стратегий. Этот подход может повысить восприимчивость раковых клеток к противораковым методам лечения.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Митохондрия динамикасының механизмдерін түсіну тиімдірек терапиялық стратегияларды әзірлеу және әсіресе емге төзімділікті жеңуде маңызды рөл атқарады. Колоректалды қатерлі ісікті (КҚІ) емдеудің жаңа әдістерін әзірлеу кезінде туындайтын жоғары шығындар мен қиындықтарды ескере отырып, біздің зерттеуіміз рак клеткаларының осал тұстарын анықтауға және жаңа терапиялық стратегияларды құру үшін бірігу мен бөліну процестерін модуляциялауға бағытталған. Бұл тәсіл рак клеткаларының онкологиялық емдеу әдістеріне сезімталдығын арттыруы мүмкін.

Level of implementation (in Russian) : Начальный этап, закупка реагентов, оптимизация экспериментов, настройка экспериментальных моделей, предварительные результаты.

Level of implementation (in Kazakh) : Бастапқы кезең, реагенттерді сатып алу, эксперименттерді оңтайландыру, эксперименттік модельдерді теңшеу, алдын-ала нәтижелер.

Efficiency (in Russian) : Эффективность данного проекта отразится в повышении эффективности лечения КРР с часто встречающимися KRAS и BRAF мутациями, которые часто характеризуется устойчивостью к терапии и существенным ухудшением прогноза.

Efficiency (in Kazakh) : Бұл жобаның тиімділігі жиі кездесетін KRAS және BRAF мутациялары бар КҚІ емінің тиімділігін арттыруға ықпал етеді. Мұндай мутациялар, әдетте, терапияға төзімділікпен және болжамның айтарлықтай нашарлауымен сипатталады.

Field of application (in Russian) : Фундаментальная наука.

Field of application (in Kazakh) : Фундаменталды ғылым.