Федеральная целевая программа

<Номер соглашения>
<Номер постера>
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Науки о жизни
Тема: Регуляция старения мозга: разработка карт и регуляторных моделей изменений транскриптома и
эпигенома мозга человека в процессе старения.
Руководитель проекта: проф. Хайтович Филипп Ефимович
Соглашение 14.615.21.0002
на период 2015 - 2016 гг.
Получатель субсидии: Сколковский институт науки и технологий
Цели и задачи проекта
Разработка высокоразрешающих карт изменений транскриптома и эпигенома мозга человека в процессе старения, реконструкция регуляторных сетей
и разработка информационной модели регуляции старения коры мозга человека на уровне эпигенома и транскриптома, способной заложить основу
трансляционных исследований в области разработки новых методов фармакологических и физиологических воздействий, замедляющих,
предотвращающих и обращающих старение коры головного мозга человека.
Ожидаемые результаты проекта
По результатам секвенирования транскриптома и эпигенома восьми функционально различных регионов коры мозга человека на разных стадиях
старения будет проведена реконструкция регуляторных сетей, контролирующих изменения в уровне экспрессии генов (транскриптома) и модификации
гистонов хроматина (эпигенома) в процессе старения коры головного мозга человека. Также будет построена Математическая модель, описывающая
регуляторные взаимодействия, контролирующие изменения в уровне экспрессии генов (транскриптома) и модификации гистонов хроматина
(эпигенома) в процессе старения коры головного мозга человека. Все результаты будут интегрированы в единую Аналитическую базу данных.
Перспективы практического использования
Возможными потребителями ожидаемых результатов являются: (а) медицинские организации и компании занимающиеся разработкой новых лекарств и
методик для замедления и предотвращения старения мозга и для предотвращения когнитивных расстройств связанных со старением, а так же (б)
научные лаборатории и исследовательские организации занимающиеся фундаментальными исследованиями проблемы старения.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
Подготовлены образцы замороженных тканей 8 регионов коры: (i) дорсолатеральная префронтальная кора, (ii) кора верхней лобной извилины, (iii)
кора передней части поясной извилины, (iv) пре-моторная область коры, (v) первичная моторная кора, (vi) кора срединно-височной извилины (vii),
участок соматосенсорной коры, (viii) участок первичной зрительной коры (затылочная полюс). Все образцы тканей мозга получены из Европейских
(Голландия и Австрия) и Американских (США) банков образцов мозга с соблюдением всех Российских и международных правил и конвенций и имеют
превосходный уровень сохранности физиологического состояния транскриптома и эпигенома. Анализ измерений транскриптома и эпигенома
проводились в образцах представляющих 5 стадий старения: 20-25 лет, 40-45 лет, 60-65 лет, 70-75 лет и 80-90 лет. Для этого из образцов были
выделены мРНК и готовились библиотеки для секвенирования на платформе Illumina. Все образцы РНК имели хорошее качество (рис.1 ).
Первичный анализ данных секвенирования образцов соответствует нашим ожиданиям: все образцы кластеризуются по областям коры (рис.2).
Рис.1 Качество подготовленных РНК проб, оцененное при помощи прибора
Agilent Bioanalyzer
Рис.2 Анализ результатов секвенирования методом главных компонент. Цветами
обозначены различные области коры головного мозга. D2 – возрастная компонента.
Партнеры проекта
Шанхайский Институт Биологических Наук Китайской Академии Наук, финансовая поддержка выполнения исследовательских работ составит 16
млн.руб. Коллектив иностранного партнера (группы проф. Нан (Jing-Dong Han), проф. Гуо (Song Guo) и проф. Лиу (Xiling Liu)) является признанным
мировым лидером в области эпигеномики старения и реконструкции и моделирования регуляторных сетей, контролирующих процесс старения мозга
человека.
14.615.21.0002
<Номер постера>