Лаборатория проблем атеросклероза

Лаборатория проблем атеросклероза была создана в 2009 году на базе Лаборатории аффинных сорбентов для медицины, основанной в 1982 году в составе отдела молекулярной и клеточной кардиологии Научно-исследовательского института экспериментальной кардиологии им. ак. В.Н. Смирнова.

Основные направления работы

• Изучение молекулярно-клеточных механизмов возникновения и развития атеросклероза.
• Создание высокоспецифичных аффинных сорбентов для медицины и биотехнологии, содержащих в качестве лигандов: различные антитела, их фрагменты; антигены; пептиды, аптамеры, олигосахара и другие синтетические соединения.
• Разработка новых подходов проведения процедур терапевтического афереза для лечения больных, резистентных к иным видам терапии.
• Поиск новых факторов риска и биохимических маркеров возникновения и развития атеросклероза, других сердечно-сосудистых, аутоиммунных, онкологических и других заболеваний.
• Исследование связи подфракций липопротеидов низкой, промежуточной и высокой плотности с наличием и тяжестью атеросклероза в различных сосудистых бассейнах.
• Изучение возможных механизмов атеротромбогенности липопротеида(а) [Лп(а)] и фенотипа апобелка(а) [апо(а)] – генетического фактора риска возникновения и развития широкого спектра атеросклероз-ассоциированных сердечно-сосудистых заболеваний.
• Разработка новых диагностикумов.

Основные достижения Лаборатории

Липопротеид(а) относится к апоВ100-содержащим липопротеидам. Эта частица представляет собой сложный надмолекулярный комплекс, в состав которого входит липопротеин низкой плотности-подобная частица и крайне полиморфный апобелок(а). Показано, что повышенный уровень липопротеида(а), а также низкомолекулярный фенотип апо(а), являются независимыми факторами риска раннего возникновения и развития стенозирующих атеросклеротических поражений артерий различных сосудистых бассейнов и связаны с риском возникновения инфаркта миокарда, особенно у мужчин в молодом возрасте. Повышенный уровень липопротеида(а)>30 мг/дл встречается у 40% больных ишемической болезнью сердца. Это в три раза чаще, чем у пациентов без ишемической болезни сердца. Впервые было обнаружено, что наличие у пациентов с семейной гиперхолестеринемией низкомолекулярного фенотипа белка апо(а) определяет взаимосвязь между концентрациями липопротеида(а) и пропротеин-конвертазы субтилизин-кексинового типа 9 (PCSK9) – одного из ключевых ферментов, участвующих в гомеостазе холестерина.

Проспективные наблюдения за больными после операции реваскуляризации миокарда и стентирования показали, что повышенная концентрация липопротеида(а) и наличие низкомолекулярных изоформ апобелка(а) увеличивает риск развития сердечно-сосудистых осложнений и смертности от ишемической болезни сердца в 2-3 раза.

Липопротеид(а) гиперлипопротеидемия также ассоциируется с 4-х кратным увеличением риска развития сердечно-сосудистых осложнений у больных, перенесших операции реваскуляризации сонных и артерий нижних конечностей.

Проведенное сотрудниками лаборатории изучение подфракций липопротеидов промежуточной, низкой и высокой плотности позволило выявить различия в профиле распределения у больных с отсутствием и различной степенью тяжести поражения коронарных артерий. Так у больных, находящихся на оптимальной гиполипидемической медикаментозной терапии, концентрация подфракций мелких плотных липопротеидов низкой плотности не является независимым фактором риска, но связана с количеством пораженных коронарных артерий. При этом наличие подфракций мелких плотных липопротеидов низкой плотности значимо увеличивает риск ишемической болезни сердца, связанный с повышенной концентрацией липопротеида (а). Напротив, концентрация подфракций липопротеидов высокой плотности промежуточного размера может рассматриваться как новый маркер коронарного атеросклероза и дополнительный антиатерогенный фактор, независимо от других факторов риска и такого показателя, как холестерин липопротеидов высокой плотности.

Впервые в рамках фундаментальных и клинических исследований в сотрудничестве с лабораторией клеточной иммунологии Института экспериментальной кардиологии им. ак. В.Н. Смирнова (руководитель – Т.И. Арефьева) и лаборатории нарушения липидного обмена Института клинической кардиологии им. ак. А.Л. Мясникова (руководитель – М.В. Ежов) были проведены работы по поиску взаимосвязей высокой атеротромбогенности липопротеида (а) с иммунологическим статусом пациента. Было показано, что концентрация липопротеида (а) не связана с показателями клеточного и гуморального иммунитета, а также маркерами воспаления.

Результаты исследований по изучению вклада звеньев гуморального и клеточного иммунитета в высокую атеротромбогенность апоВ-содержащих липопротеидов и, в частности липопротеида (а), позволили показать, что сочетанное повышение концентрации липопротеида (а) и минорных субпопуляций Т-хелперов, особенно Т-хелперов 17, значимо увеличивает риск развития быстро прогрессирующего и тяжелого атеросклероза по данным как ретроспективных, так и проспективных наблюдений. Высокий уровень липопротеида (а) на фоне увеличенного содержания интерферон-γ продуцирующих Т-хелперов 17 ассоциирован с ранним развитием стенозирующего атеросклероза коронарных артерий и ранней манифестацией ишемической болезни сердца у мужчин.

Выявлена независимая от пола и возраста связь содержания в крови субпопуляции неклассических (CD16++) моноцитов с концентрацией липопротеида (а). Высокое содержание неклассических и промежуточных (CD16+) моноцитов у пациентов с гипер липопротеид (а) ассоциировалось с многократным увеличением шансов наличия тяжелого, многососудистого стенозирующего поражения коронарных артерий, что может свидетельствовать о еще одном возможном механизме высокой атерогенности липопротеида (а).

Обнаружение липопротеид(а)-содержащих циркулирующих иммунных комплексов у больных ишемической болезнью сердца с повышенной концентрацией липопротеида (а) продемонстрировало возможное участие аутоиммунной составляющей в атеротромбогенности липопротеида (а). Так, низкое содержание циркулирующих в крови аутоантител класса IgM против липопротеида (а) на фоне повышенной концентрации липопротеида (а) значимо увеличивает шансы развития стенозирующего атеросклероза в коронарных, сонных и артериях нижних конечностей, что свидетельствует о наличии защитных механизмов гуморального иммунитета, блокирующих атерогенное действие липопротеида (а). Низкий уровень аутоантител класса IgM против липопротеида (а) у пациентов с гиперхолестеринемией был связан со стенозирующим атеросклерозом во всех трех сосудистых бассейнах и может обладать диагностической значимостью.

Одним из возможных механизмов высокой атеротромбогенности липопротеида (а) является его способность воздействовать на эндотелиальные клетки. В экспериментах in vitro на клеточной модели было показано, что липопротеида(а), в отличие от аутологичных препаратов липопротеинов низкой плотности, способен активировать эндотелиальные клетки и приводить к выраженному дозозависимому увеличению секреции ими провоспалительных цитокинов – интерлейкинов 6 и 8. Способность специфических антител против PCSK9 оказывать ингибирующее действие на активацию эндотелиоцитов может объяснять выраженный положительный клинический эффект терапевтических моноклональных антител – ингибиторов PCSK9 - в предотвращении развития сердечно-сосудистых осложнений, несмотря на незначительное снижение концентрации липопротеида(а).

Несмотря на достигнутые успехи в лечении сердечно-сосудистых заболеваний при помощи лекарственной терапии, методы терапевтического афереза – удаление из крови пациента патологических компонентов – востребованы в тех случаях, когда другие виды терапии недостаточно эффективны, или не могут быть применены, либо являются лечением выбора. В лаборатории разработана универсальная платформа синтеза аффинных сорбентов для терапевтического афереза. Разработки лаборатории позволили создать сорбенты для эффективного удаления из крови больных таких целевых компонентов, как: атерогенные липопротеиды [ЛНП и Лп(а)], иммуноглобулины класса G (патенты РФ на изобретение № 2325172, № 2389022) и IgЕ, аутоантитела различной специфичности (патент РФ на изобретение № 2356576), цитокины и их ингибиторы, эндотоксины и многие др.

Впервые в мире был разработан иммуносорбент, позволяющий эффективно и высокоспецифично удалять из плазмы пациентов липопротеид(а), концентрация которого обусловлена генетически и рефрактерна к современной гиполипидемической лекарственной терапии. В ограниченных клинических испытаниях, проведенных при поддержке Правительства Москвы, с участием сотрудников Отдела проблем атеросклероза Института клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова и клиники МЕДСИ впервые в мире было показано, что регулярное специфическое снижение концентрации липопротеида(а) при помощи процедур специфического липопротеид(а) афереза приводит к стабилизации и регрессии атеросклеротических поражений в коронарных и сонных артериях, что подтверждает участие липопротеида(а) в атерогенезе.

В лаборатории были разработаны новые высокоспецифичные сорбенты, содержащие в качестве лиганда: F(ab)2 фрагменты (патент РФ на изобретение № 2325172), олигопептиды (патент РФ № 2389022), химерные молекулы (патент РФ № 2356576), ДНК-аптамеры, способные связывать иммуноглобулины и иммунные комплексы различной специфичности из плазмы крови человека, синтетические молекулы, позволяющие удалять не только атерогенные липопротеиды, но и С-реактивный белок (патент РФ № 2700605). В настоящее время направлением исследовательской работы коллектива является создание новых гемосовместимых сорбционных материалов, пригодных для перфузии цельной крови. Синтезированные сорбенты обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими сорбентами, используемыми в медицине.

Разработка новых диагностических методов, таких как иммуноферментный анализ аутоантител к β1-адренорецептору (патент РФ № 2452964), аутоантител к липопротеиду(а) и липопротеину низкой плотности, циркулирующие комплексы липопротеида(а) с PCSK9 позволяет коллективу лаборатории изучать вклад аутоиммунной составляющей в развитие сердечно-сосудистых заболеваний.

Активное сотрудничество коллектива лаборатории с клиницистами различных областей позволяет получать новые знания и делать успешные разработки на стыке различных специальностей и научных дисциплин.

Работа сотрудников лаборатории была отмечена премиями: Правительства Российской Федерации за разработку современных технологий гемафереза в профилактике и лечении патологических состояний в клинической медицине (2000 год), Европейского общества гемафереза и гемотерапии (ESFH) за вклад в научные достижения в области гемотерапии (2001 год), Международного общества афереза (ISFA) за лучшие пленарные и стендовые доклады (2011, 2018 годы), международной конференции по изучение липопротеида(а) за лучший стендовый доклад (2016 год), Московского конгресса кардиологов (2017, 2019 годы), Российского кардиологического общества – премия им. А.Н. Климова за выдающиеся достижения в исследованиях по направлению профилактики и лечения атеросклероза (2013, 2022 годы).

Руководитель Лаборатории проблем атеросклероза – Покровский Сергей Николаевич, главный научный сотрудник, доктор биологических наук, профессор

Сотрудники Лаборатории

1. Адамова Ирина Юрьевна, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук
2. Афанасьева Ольга Ильинична, ведущий научный сотрудник, доктор биологических наук
3. Афанасьева Марина Ильинична, научный сотрудник, доктор биологических наук
4. Уткина Елена Анатольевна, старший научный сотрудник, кандидат химических наук
5. Дмитриева Оксана Александровна, научный сотрудник
6. Клесарева Елена Александровна, научный сотрудник, кандидат технических наук
7. Разова Оксана Андреевна, научный сотрудник
8. Овчинникова Екатерина Дмитриевна, младший научный сотрудник
9. Абдуллин Евгений Тимурович, лаборант-исследователь
10. Покровский Николай Сергеевич, лаборант-исследователь