Регуляция экспрессии генов в скелетной мышце при старении и гипокинезии: механизмы и возможности фармакологической коррекции негативных эффектов (2025-2028 гг., рук. Попов Д.В.,
совместно со Сколковским институтом науки и технологий [Шагимарданова Е.И.]
и Институтом белка РАН [Кулаковский И.В.])

Проект направлен на исследование механизмов регуляции экспрессии генов в скелетной мышце при старении и гипокинезии различной длительности, а также возможности фармакологической коррекции негативных эффектов гипокинезии (активация белков теплового шока и др.). Используя «мультиомиксные» подходы будет исследована эпигенетическая (метилирование ДНК) и пост-транскрипционная регуляция (профиль микроРНК) экспрессии генов (транскриптом и протеом) в различных скелетных мышцах человека при кратковременной (3 нед.) и многолетней гипокинезии, а также при старении. С помощью биоинформатических подходов будут выявлены транскрипционные факторы, регулирующие изменение экспрессии генов в разных мышцах; исследуемые молекулярные показатели будут сопоставлены с изменениями фенотипа исследуемых мышц. Комплексный анализ полученных данных позволит выявить ключевые механизмы регулирующие изменения экспрессии генов в скелетной мышце при гипокинезии и старении.

Исследования комбинированного биологического влияния невесомости и других факторов космического полета на организм, а также реадаптации к условиям земной гравитации
(2025-2026 гг., рук. Виноградова О.Л., совместно с лаб. фенотипирования животных [Андреев-Андриевский А.А.]))

В настоящее время ведется подготовка к запуску биоспутника БИОН-М2 (2025 г.). Лаборатория, совместно с лабораторией фенотопирования животных (рук. Андреев-Андриевский А.А.), координирует создание Научной программы полетных и послеполетных исследований на грызунах (мыши линии С57). Ведутся эксперименты по отработке физиологических и молекулярно-биологических методик, которые будут использованы в полетном эксперименте, в том числе исследований регуляции резистивных сосудов различных регионов (отв. Тарасова О.С.) и экспрессии генов (метилом, транскриптом, протеом) в сердечной и скелетных мышцах, демонстрирующих различное снижение сократительной активности в космическом полете (локомоторные, дыхательные и жевательные мышцы) (отв. Попов Д.В.).

Проект направлен на выявление механизмов регуляторных нарушений, которые развиваются в сердечно-сосудистой системе вследствие стеноза сонных артерий, а также сосудистых механизмов нейропротекторного влияния повышения двигательной активности. Ожидается определить механизмы функционирования гладкомышечных и эндотелиальных клеток сосудов мозга, изменение активности которых приводит к патологическим изменениям церебральной гемодинамики, а также определить показатели динамики АД и ЧСС, которые маркируют изменения барорефлекторной регуляции сердца и сосудов при стенозе сонных артерий. На основании полученных данных предполагается разработать комплекс методик для функционального тестирования регуляции сердечно-сосудистой системы у людей с хронической церебральной ишемией.

Поиск нарушений фосфопротеомного ответа скелетной мышцы человека на прием пищи при развитии инсулинорезистентности от ожирения (предиабет) к сахарному диабету 2 типа (2025-2026 гг., рук. Якупова Э.И.,
совместно с ФГБУ «НМИЦК им. ак. Е.И. Чазова» Минздрава России [Воротников А.В.])

Проект направлен на сопоставление сигнального клеточного ответа скелетной мышцы человека на прием пищи (эндогенный инсулин) при ожирении без и с сахарным диабетом 2 типа, т.е. у людей с предиабетом (инсулинорезистентность и липотоксичность) и у людей с выраженной инсулинорезистентностью и гипергликемией (глюколипотоксичность). Используя широкозахватный метод фосфопротеомного анализа и классический метод Вестерн блота, будет выявлена локализация и степень выраженности нарушений (изменений фосфорилирования различных сайтов разных сигнальных белков) в каноническом инсулиновом каскаде, регулирующем захват глюкозы, и других сигнальных путях.

Вызванное гипокинезией изменение транскриптома и атрофия скелетных мышц с разными функциональными возможностями: роль воспаления и поиск подходов для фармакологической коррекции (2025-2026 гг., рук. Курочкина Н.С.,
совместно с лаб. фенотипирования животных [Андреев-Андриевский А.А.])

Проект направлен на исследование роли воспаления в изменении транскриптомного профиля и морфологических характеристик скелетных мышц с разными функциональными возможностями при хроническом снижении их сократительной активности, а также на исследование эффективности фармакологической коррекции этих изменений. Эффекты функциональной разгрузки будут изучены с помощью модели вывешивания мышей за хвост на мышцах с различными функциональными возможностями: камбаловидная (m. soleus) и икроножная (m. gastrocnemius) мышцы.