Поточні пріоритетні дослідження, сучасні методики

• Науковий інтерес лабораторії полягає у виявленні молекулярних механізмів трансформації клітини для пошуку нових діагностичних та/або прогностичних маркерів канцерогенезу.
• Особлива увага спрямована на вивчення властивостей і ролі білків родини MRPS18 у контролі стовбуровості клітини, диференціюванні та у канцерогенезі, а також з’ясування функціональних наслідків взаємодії протеїнів MRPS18-2 та RB у контролі за стовбуровістю клітин та при канцерогенезі пухлин головного мозку, особливо у випадках пухлин дитячого віку.
• Одним із напрямів досліджень лабораторії є встановлення причин блокування активації, проліферації і апоптозу у В-клітинах при хронічному лімфолейкозі (ХЛЛ).

Найвагоміші результати за 2020-2024 рр.

• В експериментах in vitro було показано, що протеїни родини MRPS18 мають різні біохімічні властивості, а саме – період напіврозпаду білка MRPS18-1 – 90 хв., а MRPS18-3 деградується за декілька хвилин; MRPS18-2 практично не руйнується. Отримані дані вказують на можливу функцію протеїна MRPS18-2 у підтримці конфігурації еухроматину, що дозволяє активну експресію ряду генів, контролюючих проліферацію клітини.
• Виявлено можливу промоторну область гена MRPS18-2 методом біоінформатичного аналізу, де розташовано три сайти зв’язування фактора транскрипції протеїна KLF4 та один – KLF6. За допомогою метода імунопреципітації хроматину було підтверджено взаємодію фактора транскрипції KLF4 із промоторною ділянкою гена MRPS18-2, та показано залежність активації транскрипції гена MRPS18-2 від наявності KLF4 методом кількісної ПЛР. Протеїни KLF4 і KLF6 є важливими для підтримки функціональних характеристик стовбурових клітин, а також відіграють важливу роль у злоякісній трансформації та прогресії пухлин різного генезу. Залежність активації транскрипції гена MRPS18-2 від наявності KLF4, індукуючого плюрипотентність клітин, частково пояснює високий рівень експресії MRPS18-2 у стовбурових і пухлинних клітинах.
• Раніше нами показано, що первинні фібробласти, в яких MRPS18-2 оверекспресовано, набувають властивостей стовбурових клітин і диференціюють у остеобласти, хондроцити і жирові клітини in vitro. Наразі нами встановлено, що пухлинні клітини ретинобластоми WERI, в яких оверекспресується протеїн MRPS18-2, диференціюють у остеобласти та у хондроцити. Таким чином, роль протеїну MRPS18-2 у контролі функціональної платичності клітин є універсальною, що робить цей протеїн мішенню для протипухлинної терапії.
• Нами встановлено, що патерни експресії гена RB1 на рівні мРНК і протеїна у пухлинах головного мозку в основному односпрямовані. Виявлено гетерогенність у патерні експресії RB1 у зразках астроцитом, гліобластом та атипової менінгіоми, де позитивними були від 20 до 60% пухлин, в той час як в усіх ембріональних пухлинах центральної нервової системи виявляли експресію гена RB1 на рівні мРНК і протеїна. Гени MRPS18-1-3 показали різні патерни експресії, залежно від типу пухлини головного мозку. Найвища експресія мРНК MRPS18-1 була виявлена у зразках гліобластоми як у зразках пухлин, так і в периферичній крові. Загалом експресія MRPS18-1 була вищою в пухлинах G4 порівняно з G2. MRPS18-3 експресувався на вищих рівнях у зразках G2 і в ембріональних пухлинах. MRPS18-2 експресувався у всіх досліджуваних зразках, незалежно від типу. Сигнал протеїна MRPS18-2 був виявлений на високих рівнях у більшості пухлин головного мозку. Оцінка рівня експресії гена MRPS18-1 у периферичній крові може бути використана як потенційний прогностичний маркер прогресії пухлини.
• Проведено біоінформатичний аналіз відкритих баз даних щодо предиктивного і прогностичного значення профілю експресії прозапальних цитокинів у крові хворих на ХЛЛ, що перехворіли на COVID і/або щеплених проти SARS-CoV-2, встановлено, що підвищений рівень прозапальних цитокинів (IL1-бета, IL6, IL8, IL17A і GFS1) позитивно корелює із виживаностю хворих на ХЛЛ. Таким чином, запропоновано панель цитокинів, які можуть бути використані для прогнозу перебігу ХЛЛ у хворих на COVID.

Додаткові наукові напрями досліджень

• Вплив опромінення (у діапазоні терагерц) на життєздатність клітин людини.
• Вплив лізатів бактерій на ріст клітин людини.
• Доставка протеїнів, пептидів, і олігонуклеотидів у клітини ссавців на поверхні наночастинок золота.

Сучасні методики

• Молекулярно-біологічні (виділення геномної ДНК, РНК, синтез кДНК, кількісна ПЛР, вивчення деградації РНК, використання антисмислової РНК, клонування тощо).
• Біохімічні (вестерн-блот аналіз, синтез і деградація протеїнів in vitro, GST-pull-down, імунопреципітація, преципітація хроматину, тощо).
• Біофізичні (поверхневий плазмонний резонанс, мас-спектрометрія, оптична спектрометрія тощо) методи.
• Методи експериментальної онкології (ріст пухлин у експериментальних тварин).
• Імунофлуоресцентний аналіз, імуногістохімія, біоінформатика, статистичні методи.

Наукові проєкти

• Роль мітохондріального білка MRPS18-2 та RB у контролі стовбуровості клітини та у канцерогенезі, № держреєстрації 0119U103905 (2020-2022)
• Вивчення молекулярних механізмів інгібування росту ембріональних пухлин за рахунок інактивації протеїна MRPS18-2, № держреєстрації 0123U100099 (2023-2026)
• Предиктивні фактори імунної відповіді онкогематологічних хворих із коморбідністю COVID19, грант МОН в рамках програми ГОРИЗОНТ 2020, № держреєстрації 0123U102171 (2023-2024)
• Активація сигнальних каскадів для елімінації трансформованих В-клітин хронічному лімфолейкозі, грант НФДУ, № держреєстрації 0124U003787 (2024-2026)

• RSU Research Week 2021, Riga, Latvia «Knowledge for use in practice», 2021
• EACR Virtual event, worldwide «Bioinformatics in Cancer Programme», Nottingham, UK, 2021
• MTC day, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden, June 15th, 2022
• RSU Research Week 2023, Riga, Latvia «Knowledge for use in practice», 2023
• E-poster on 18th World Congress of Neurosurgery (WFNS 2023), 4-8 December, Cape Town, South Africa, 2023
• VIRCAN2024 Conference «Chronic viral infections and cancer, openings for vaccines and cure», Riga, Latvia, 2024

Kovalevska LM, Kalman SS, Sushnova AV, Malysheva O, Rozumenko VD, Malysheva TA, Kashuba EV. Differential expression pattern of the MRPS18 family genes in brain tumor samples. Exp. Oncol., 2024, 46 (4): 391-398. doi: 10.15407/exp-oncology.2024.04.391

Matskova L, Zheng S, Kashuba E, Ernberg I, Aspenström P. MTSS1: beyond the integration of actin and membrane dynamics. Cell Mol Life Sci. 2024; 81(1): 472. doi: 10.1007/s00018-024-05511-w

Ковалевська Л, Щербіна В, Крячок І, Титаренко І, Кашуба О. Вплив захворювання на COVID19 та вакцинації проти SARS-COV-2 на перебіг онкогематологічних захворювань. Частина І. Генетичні характеристики варіантів вірусу SARS-COV-2 при трьох хвилях пандемії в Україні. Онкологія, 2024 (26)3: 216-221. doi:10.15407/oncology.2024.03.216

Ковалевська Л, Щербіна В, Крячок І, Титаренко І, Кашуба О. Вплив захворювання на COVID19 та вакцинації проти SARS-COV-2 на перебіг онкогематологічних захворювань. Частина ІІ. Особливості експесії рецептора ACE2 у лімфоцитах та вплив цитокінового шторму на перебіг онкогематологічних захворювань. Онкологія, 2024 (26) 4: 301-306. doi:10.15407/oncology.2024.04.301

Shcherbina V, Kovalevska L, Pedachenko E, Malysheva T, Kashuba E. Comparative analysis of the embryonal brain tumors based on their molecular features. Discovery Medicine. 2023, 35(178): 733-749. doi:10.24976/Discov.Med.202335178.69

Zheng S, Wang X, Matskova L, Zhou X, Zhang Z, Kashuba EV, Ernberg I, Aspenström P. MTSS1 is downregulated in nasopharyngeal carcinoma (NPC) which disrupts adherens junctions leading to enhanced cell migration and invasion. Front Cell Dev Biol. 2023; 11: 1275668. doi: 10.3389/fcell.2023.1275668

Kovalevska L, Kashuba E. Materials of Nobel symposium 175: precision medicine transforms healthcare: a new trajectory for research and innovation September 20-22, 2023, Stockholm, Sweden. Experimental Oncology, 2023, 45(4): 531–534. doi: 10.15407/exp-oncology.2023.04.531

Ковалевська Л.М., Матвєєва А.С., Кашуба О.В. Роль протеїна ретинобластоми в біології стовбурових клітин. Онкологія. 2023, 24 (4): 245-254. doi: 10.15407/oncology.2023.04.245

Kovalevska L, Golenkov O, Kulahina Y, Callender T, Sizov F, Kashuba E. A. Comparative Study on the Viability of Normal and Cancerous Cells upon Irradiation with a Steady Beam of THz Rays. Life (Basel). 2022, 12(3): 376; doi: 10.3390/life12030376

Govorov I, Attarha S, Kovalevska L, Andersson E, Kashuba E, Mints M. Upregulation of PKN1 as a prognosis biomarker for endometrial cancer. Cancer Control. 2022, 29: 10732748221094797; doi: 10.1177/10732748221094797

Фешина М.О., Кучеренко З.Г., Ковалевська Л.М., Кашуба O.В. Вивчення убіквітинування білків родини MRPS18 in vitro. Фактори експериментальної еволюції організмів, 30, 2022, с. 116-121. doi: 10.7124/FEEO.v30.1471

Govorov I, Attarha S, Kovalevska L, Andersson E, Kashuba E, Mints M. STK4 protein expression pattern follows different trends in endometrioid and serous endometrial adenocarcinoma upon tumor progression. Scientific Reports, 2022, 12(1), 22154. doi: 10.1038/s41598-022-26391-9

Kovalevska L, Malysheva T.A., Kalman S, Rozumenko A.V., Verbova L, Rozumenko V.D., Kashuba E. Expression pattern of MRPS18 family genes in gliomas. Exp. Oncol. 2021, 43 (3): 204-208. doi: 10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-3.16461

Ковалевська Л.М., Кашуба О.В. Функціональні наслідки взаємодії протеїнів MRPS18-2 та RB при трансформації клітини. Онкологія. 2021, 23 (1-2): 1-5. doi: 10.32471/oncology.2663-7928.t-23-1-2021-g.9384

Ковалевська Л.М., Задворний Т.В., Малишева Т.А., Кальман С.С., Лук’янова Н.Ю., Кашуба О.В. Порівняння відносної експресії генів у пухлинній тканині та у сироватці крові хворих на рак. Онкологія. 2021, 23 (3): 149-153. doi: 10.32471/oncology.2663-7928.t-23-3-2021-g.9761

Ковалевська Л.М., Кашуба О.В. Роль протеїнів родини MRPS18 у злоякісній трансформації клітини. Шляхи та перспективи розвитку експериментальної онкології в Україні: вип.2. – К.: ДІА, 2021.– С. 77-90. ISBN 978-617-7785-41-4

Rasa-Dzelzkaleja S, Gravelsina S, Chapenko S, Krukle ZN, Svirskis S, Suna N, Kashuba E, Karelis G, Murovska M. Persistent Roseoloviruses Infection in Adult Patients with Epilepsy. Brain Sci. 2020; 10(5): 287. doi: 10.3390/brainsci10050287

Mushtaq M, Kovalevska L, Darekar S, Abramsson A, Zetterberg H, Kashuba V, Klein G, Arsenian-Henriksson M, Kashuba E. Cell stemness is maintained upon concurrent expression of RB and the mitochondrial ribosomal protein S18-2. PNAS, June 22, 2020. doi: 10.1073/pnas.1922535117

Kovalevska LM, Kashuba E. Expression pattern of MRPS18 family genes in B-cell lymphomas. Exp Oncol, 2020; 42 (4). doi: 10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-42-no-4.15366

Ковалевська Л.М., Матвєєва А.С., Кашуба О.В. Використання біоінформатичного аналізу для аналізу клітинних сигнальних шляхів. Онкологія, 2020; 22 (3-4). doi: 10.32471/oncology.2663-7928.t-24-3-2022-g.10701

Державна установа «Інститут нейрохірургії ім. А.П. Ромоданова» НАМН України. Вивчення процесів контролю стовбуровості клітини у канцерогенезі. Договір 2020-2023 (з автоматичним продовженням).

Інститут фізики напівпроводників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України. Вивчення фундаментальних механізмів трансформації клітини та вплив низькочастотного опромінювання на виживаність клітини. Договір 2021-2024 (з автоматичним продовженням).

Каролінський Інститут (Karolinska Institutet), Стокгольм, Швеція. Виконання спільних досліджень для з’ясування значення і сигнальних мереж у злоякісній трансформації клітин. Договір про співробітництво від 25.04.2013 р, термін не обмежено.

Рижський університет ім. П. Страдиня (Rīga Stradiņš University), Рига, Латвія. Виконання спільних досліджень, спрямованих на вивчення злоякісної трансформації і сигнальних шляхів її регуляції. Договір про співробітництво від 5.02.2016 р, термін не обмежено.

• Олена Віталіївна Кашуба, доктор біол. наук, професор, зав. лаб.
• Лариса Миколаївна Ковалевська, канд. біол. наук, ст.досл., ст. н.с., навчається в докторантурі із 2023 р.
• Аліна Сергіївна Матвєєва, канд. біол. наук, м.н.с.
• Сергій Сергійович Кальман, магістр, інженер, навчається в аспірантурі із 2023 р.
• Єлізавета Генадієвна Кулагіна, магістр, інженер
• Анна Вікторівна Сушньова, бакалавр, інженер
• Іван Ігорович Єременко, бакалавр, інженер
• Людмила Віталіївна Вознюк, технік

Підготовка наукових кадрів

А.С. Матвєєва, 2020, канд. біол. наук «Інактивація клітинних сигнальних шляхів TGFB-SMAD і IL2-STAT при хронічному лімфолейкозі»

Дипломні і курсові роботи (2020-2024)

• Катерина Вовколуп (Астрід), Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота бакалавра: «Особливості експресії генів UCKL1, AIP та PKN1 у сироватці хворих на рак молочної залози залежно від молекулярного підтипу». Керівник: Л. Ковалевська.
• Сергій Кальман, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Курсова робота. Керівник: О. Кашуба.

• Анастасія Колеснікова, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота магістра: «Патерн експресії генів родини MRPS18 (1-3) у сироватці крові та пухлинних тканинах при раку передміхурової залози». Керівник: Л. Ковалевська.
• Сергій Кальман, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота бакалавра: «Роль мітохондріального білка MRPS18-2 в канцерогенезі». Керівник: О. Кашуба.
• Зінаїда Кучеренко, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Курсова робота: «Вивчення стабільності протеїна MRPS18-2 in vitro та в культурах клітин ссавців». Керівник: О. Кашуба.

• Зінаїда Кучеренко, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота бакалавра: «Убіквітинування білка MRPS18-2 у системах in vitro». Керівник: О. Кашуба.
• Єлізавета Кулагіна, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Курсова робота: «Застосування генно-інженерних конструктів гена протеїну MRPS18-2 різної доменної структури для вивчення його убіквітинування». Керівник: Л. Ковалевська.
• Сергій Кальман, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Курсова робота: «Роль мітохондріального білка MRPS18-2 в ембріональних пухлинах». Керівник: О. Кашуба.

• Дмитро Савін, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота бакалавра: «Вплив оверекспресії протеїна MRPS18-2 на швидкість проліферації, клоноутворення і направлену диференціацію in vitro лінії клітин ретинобластоми WERI-RB-27». Керівник: О. Кашуба.
• Єлізавета Кулагіна, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота бакалавра: «Вплив оверекспресії протеїна MRPS18-2 на швидкість проліферації, клоноутворення і направлену диференціацію in vitro лінії клітин меланоми А375». Керівник: Л. Ковалевська.
• Сергій Кальман, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота магістра: «Роль мітохондріального протеїна MRPS18-2 в рості ембріональних пухлин». Керівник: О. Кашуба.
• Катерина Шадуро, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота бакалавра: «Вплив генно-інженерних конструктів, кодуючих протеїни MRPS18-2 і RB на виживаність клітин WERI під час тгц-опромінення». Керівник: Л. Ковалевська.

• Дмитро Савін, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Курсова робота, 1-ий курс магістратури: «Вплив оверекспресії протеїна MRPS18-2 на швидкість проліферації, клоноутворення і направлену диференціацію in vitro лінії клітин ретинобластоми WERI-RB-27». Керівник: О. Кашуба.
• Єлізавета Кулагіна, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Курсова робота, 1-ий курс магістратури: «Вплив оверекспресії протеїна MRPS18-2 на швидкість проліферації, клоноутворення і направлену диференціацію in vitro лінії клітин меланоми А375». Керівник: Л. Ковалевська.
• Сергій Мосницький, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Курсова робота, 3-ий курс бакалавріату: «Вивчення патерну експресії генів KLF4 і KLF6 у ембріональних пухлинах головного мозку». Керівник: Л. Ковалевська.
• Ганна Мончаківська, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота бакалавра: «Вивчення механізмів інактивації сигналінгу TGFB у клітинах ХЛЛ». Керівник: Л. Ковалевська.
• Іван Єременко, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Курсова робота, 3-ий курс бакалавріату: «Вплив оверекспресії протеїна MRPS18-2 на швидкість проліферації і направлену диференціацію in vitro лінії клітин нейробластоми Kelly». Керівник: Л. Ковалевська.
• Анна Сушньова, Київський національний університет ім. Т. Шевченка, ННЦ «Інститут біології та медицини». Кваліфікаційна робота бакалавра: «Вивчення патерну експресії генів родини MRPS18 у ембріональних пухлинах головного мозку». Керівник: О. Кашуба.

Підвищення кваліфікації (2020-2024)

О. Кашуба та Л. Ковалевська стажувалися у Каролінському Інституті (Karolinska Institutet), Стокгольм, Швеція (по 2 місяці сумарно кожен рік).