The object of research, development or design (in Russian) : Эпителиальные и раковые клетки, эпителиально-мезенхимальный переход

The object of research, development or design (in Kazakh) : Эпителий және ісік жасушалары, эпителий-мезенхималық ауысу

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является исследование изменений цитоскелета и подвижности опухолевых клеток при индуцированном эпителиально-мезенхимальном переходе (ЭМП). Предполагается, что ЭМП сопровождается изменением профиля экспрессии цитоскелетных белков, в результате которого ускоряется рост микротрубочек и активируется динамика кортикального актина, что повышает инвазивный потенциал раковых клеток.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – индуцирленген эпителий-мезенхималық ауысу (ЭМА) кезінде ісікті жасушалардың цитоскелетіндегі өзгерістер мен олардың қозғалғыштығын зерттеу болып табылады. Болжам бойынша, ЭМА барысында цитоскелеттік ақуыздардың экспрессия профилі өзгеру қажет, және нәтижесінде микротүтікшелердің өсуі жеделдеп, кортикалдық актиннің динамикасы белсендіріледі. Бұл өзгерістер ісікті жасушалардың инвазивтік әлеуетін арттыру керек.

Методы исследования (на русском) : В работе применяются индукторы эпителиально-мезенхимального перехода. Используются различные методы исследований, включая флуоресцентную маркировку клеток, анализ подвижности клеток, создание постоянных линий с использованием флуоресцентных белков-индукторов ЭМП, количественная ПЦР в реальном времени, Вестерн-блот-анализ, микроскопия для визуализации живых клеток.

Методы исследования (на казахском) : Жұмыста эпителий-мезенхималық ауысу (ЭМА) индукторлары қолданылып жатыр. Зерттеу барысында әртүрлі әдістер соның ішінде жасушаларды флуоресценттік таңбалау, жасушалардың қозғалғыштығын талдау, флуоресценттік ақуыз-индукторларды пайдалана отырып тұрақты жасуша желілерін жасау, нақты уақытта жүргізілетін сандық ПТР, Вестерн-блот талдауы және тірі жасушаларды бейнелеуге арналған микроскопия әдістері пайдаланылуда.

Obtained results and novelty (in Russian) : В модельных клеточных линиях было показано увеличение распластывания и элонгация клеток в результате стимуляции эпителиально-мезенхимального перехода (ЭМП). Также в результате ЭМП наблюдалось снижение уровня экспрессии Е-кадгерина и повышение экспрессии N-кадгерина. В процессе ЭМП не было обнаружено существенного изменения профиля экспрессии изоформ β-тубулина, а также изоформ немышечного β-актина и γ-актина. Динамика роста микротрубочек в модельных линиях после ЭМП ускорялась – увеличивалась скорость роста и продолжительность фаз роста плюс-концов. Актиновый цитоскелет в процессе ЭМП изменялся – возрастало число и толщина стресс-фибрилл в клетках, ориентация стресс фибрилл становилась более параллельной. На модели экспериментальной раны показано, что через двое суток после стимуляции ЭМП не происходит значительного увеличения миграторного потенциала клеток.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Модельдік жасушалық желілерде эпителий-мезенхималық ауысу (ЭМА) индукциялау нәтижесінде жасушалардың жайылып өсуі мен ұзарып созылуы (элонгациясы) байқалды. ЭМА әсерінен Е-кадгерин экспрессиясының деңгейі төмендеп, ал N-кадгериннің экспрессиясы артты. ЭМА процесі кезінде β-тубулиннің изоформаларының, сондай-ақ бұлшықетке жатпайтын β-актин мен γ-актин изоформаларының экспрессия профилінде айтарлықтай өзгерістер анықталмады. ЭМА-дан кейін модельдік желілерде микротүтікшелердің өсу динамикасы жылдамдап, олардың өсу жылдамдығы мен плюс-соңдарының өсу фазасының ұзақтығы артты. ЭМА процесі барысында актиндік цитоскелетте де өзгерістер байқалды: жасушаларда стресс-фибриллдердің саны мен қалыңдығы көбейіп, олардың бағытталуы неғұрлым параллель бола түсті. Эксперименттік жара моделінде ЭМА стимуляциясынан кейін екі тәулік өткен соң жасушалардың миграциялық әлеуеті айтарлықтай артпағаны көрсетілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : После завершения проекта мы сможем впервые получить систематизированные данные, которые позволят глубже изучить роли различных компонентов цитоскелета в процессе эпителиально-мезенхимального перехода опухолевых клеток. Эти результаты будут полезны для исследователей, работающих в области фундаментальной биологии, изучающих как нормальные, так и опухолевые клетки. Реализация данного проекта создаст уникальные возможности для передачи знаний и развития практических навыков. Основными методами, применяемыми в исследовании, станут работа с различными клеточными культурами, проведение длительных прижизненных наблюдений за клетками с применением многоцветной флуоресцентной таймлапс микроскопии, а также технологий ПЦР в реальном времени, Вестерн блота и сортировки живых клеток. Все эти достижения окажут значительное воздействие на развитие научного сообщества, способствуя прогрессу фундаментальной науки в Казахстане. Более того, результаты этого исследования могут привести к прорывам в области биомедицины и открыть новые перспективы для дальнейших исследований и практических приложений.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба аяқталғаннан кейін біз алғаш рет эпителий-мезенхималық ауысу кезінде ісік жасушаларының цитоскелетінің әртүрлі компоненттерінің рөлін тереңірек зерттеуге мүмкіндік беретін жүйелендірілген деректер аламыз. Бұл нәтижелер қалыпты және ісік жасушаларын зерттейтін іргелі биология саласындағы зерттеушілер үшін пайдалы болады. Жобаны іске асыру білім алмасуға және практикалық дағдыларды дамытуға бірегей мүмкіндік туғызады. Зерттеуде қолданылатын негізгі әдістерге әртүрлі жасуша желілерімен жұмыс істеу, көптүсті флуоресценттік таймлапс микроскопияны пайдалана отырып жасушаларды ұзақ уақыт бойы тірі күйінде бақылау, нақты уақыт режимінде ПТР, Вестерн-блот және тірі жасушаларды сұрыптау технологиялары жатады. Осы жетістіктердің барлығы ғылыми қауымдастықтың дамуына елеулі үлес қосып, Қазақстандағы іргелі ғылымның ілгерілеуіне ықпал етеді. Бұдан бөлек, бұл зерттеудің нәтижелері биомедицина саласында серпінді жаңалықтарға алып келіп, одан әрі ғылыми зерттеулер мен практикалық қолданбалар үшін жаңа мүмкіндіктер ашады.

Level of implementation (in Russian) : Стабильные клеточные линии, созданные в рамках проекта, послужат фундаментом для дальнейших исследований, направленных на изучение роли компонентов цитоскелета в процессе эпителиально-мезенхимального перехода опухолевых клеток.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба аясында құрылған тұрақты жасушалық желілер эпителий-мезенхималық ауысу кезінде ісік жасушаларының цитоскелет компоненттерінің рөлін зерттеуге бағытталған болашақтағы зерттеулер үшін негіз болмақ.

Efficiency (in Russian) : по результатам проекта была опубликована статья в International Journal of Molecular Sciences (5-Year Impact Factor – 5.7, Q1), входящем в первый квартиль по направлению Biochemistry, Molecular Biology и относящемся к числу ведущих изданий в области молекулярных наук.

Efficiency (in Kazakh) : Жоба нәтижелері бойынша халықаралық ғылыми International Journal of Molecular Sciences (5-Year Impact Factor – 5.7, Q1) журналында мақала жарияланды. Бұл журнал Biochemistry және Molecular Biology бағыты бойынша бірінші квартильге кіреді және молекулалық ғылымдар саласындағы жетекші басылымдардың бірі болып табылады.

Field of application (in Russian) : Применение современных технологий визуализации и длительных наблюдений за клетками с контролируемой экспрессией белков будет способствовать развитию молекулярно-биологических и биомедицинских исследований Казахстана.

Field of application (in Kazakh) : Ақуыздардың бақыланатын экспрессиясы бар жасушаларды бейнелеудің заманауи технологияларын және оларды ұзақ уақыт бойы бақылау әдістерін қолдану Қазақстандағы молекулалық-биологиялық және биомедициналық зерттеулердің дамуына ықпал етеді.