bio.wikisort.org - Исследователь

Все́волод Арсе́ньевич Ткачу́к (род. 19 декабря 1946, Бийск, Алтайский край) — советский и российский биохимик. Академик РАМН (с 2000) и РАН (с 2006), декан факультета фундаментальной медицины МГУ (с 2000), директор института регенеративной медицины МГУ и действующий (с 2015) президент национального общества регенеративной медицины[1].

Всеволод Арсеньевич Ткачук
Дата рождения	19 декабря 1946(1946-12-19) (75 лет)
Место рождения	Бийск
Страна	СССР→ Россия
Научная сфера	биохимия, физиология
Место работы	Российский кардиологический научно-производственный комплекс, МГУ
Альма-матер	МГУ (1970)
Учёная степень	доктор биологических наук (1986)
Учёное звание	профессор (1988), академик РАМН (2000), академик РАН (2006)
Научный руководитель	С. Е. Северин
Известен как	декан факультета фундаментальной медицины МГУ
Награды и премии
Медиафайлы на Викискладе

Область научной работы: рецепция и внутриклеточная сигнализация, генная и клеточная терапии, биология стволовых клеток и регенеративная медицина.

Имеет более 5000 цитирований своих работ[2], опубликованных в российских и международных рецензируемых научных журналах; Индекс Хирша — 41[2].

Биография

Всеволод Ткачук родился 19 декабря 1946 года в Бийске (Алтайский край) в семье Арсения Мокеевича Ткачука, считавшегося лучшим преподавателем русского языка и литературы в Винницкой области[3]. В школьные годы привитая отцом любовь к чтению зародила в юноше интерес к биологии, и, окончив в 1965 году среднюю школу с золотой медалью, Всеволод Ткачук поступил на биолого-почвенный факультет Московского университета имени М. В. Ломоносова[3].

В 1970 году с отличием окончил Биолого-почвенный факультет МГУ, выпускник кафедры биохимии животных.

С 1973 по 1982 год работал на кафедре биохимии животных Биологического факультета МГУ, где в 1974 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Na⁺, K⁺-активируемая, Mg²⁺-зависимая -аденозинтрифосфатаза сарколеммы» под руководством академика С. Е. Северина.

В 1982 году по приглашению Е. И. Чазова организовал лабораторию молекулярной эндокринологии во вновь организованном Всесоюзном кардиологическом научном центре АМН СССР. Этой лабораторией В. А. Ткачук успешно руководит и в настоящее время.

В 1986 году защитил докторскую диссертацию по теме «Биохимические механизмы регуляции аденилатциклазной системы сердца», в 1988 году избран профессором.

В 1992 году организовал на Факультете фундаментальной медицины МГУ кафедру биологической и медицинской химии, которую возглавляет и по сей день, являясь также руководителем научно-исследовательной лаборатории генных и клеточных технологий.

В 1994 году избран членом-корреспондентом РАМН, в 1997 году — членом-корреспондентом РАН. Академик РАМН c 2000 года, академик РАН — с 2006.

В 2000 году избран деканом Факультета фундаментальной медицины МГУ, возглавляя его и по сей день.

В 2015 году был избран Президентом Национального общества регенеративной медицины, сменив на этом посту Президента-основателя — академика РАН Г. Т. Сухих. В составе Научного совета Минздрава В. А. Ткачук возглавляет платформу «Регенеративная медицина»[4].

C 2016 года возглавляет в качестве директора созданный Институт регенеративной медицины МГУ.

Научные достижения

Исследования механизмов гормональной регуляции и внутриклеточного сигналинга

В начале 70-х годов, работая на кафедре биохимии животных Биологического факультета МГУ В. А. Ткачук опубликовал первые работы, посвящённые механизмам функционирования мембранных рецепторов гормонов (глюкагона, адреналина и гистамина), регуляции синтеза и гидролиза цАМФ при участии аденилатциклазы и Ca²⁺-зависимой фосфодиэстеразы. Эти работы велись под руководством основателя кафедры — академика С. Е. Северина и стали пионерскими в этой области науки не только в СССР, но и во всём мире[5][6][7]. В. А. Ткачуку и соавторам принадлежит также научный приоритет в установлении механизмов ингибирования и активации аденилатциклазы адениловыми нуклеотидами и нуклеозидами[8][9].

В 80-х годах, возглавляя лабораторию молекулярной эндокринологии Всесоюзного кардиологического научного центра, В. А. Ткачук c коллегами исследовал роль различных G-белков и их субъединиц в регуляции активности аденилатциклазы и Ca²⁺-зависимых каналов в миокарде, сосудистых, эндотелиальных, гладкомышечных клетках и тромбоцитах. В ходе этих работ был установлен молекулярный механизм влияния G-белков на развитие как гиперчувствительности, так и толерантности клеток к действию катехоламинов и лекарственных препаратов[10]. Было показано, что нарушения чувствительности клеток к гормонам развиваются при гипертонии[11], ишемии или инфаркте миокарда[12].

В этот же период под руководством В. А. Ткачука был впервые установлен механизм влияния гипоксии на чувствительности клеток к гормонам. Было показано, что при гипоксии в эндотелиальных клетках происходит активация фосфоинозитидного обмена, в результате чего активированная протеинкиназа С запускает эндоцитоз β-адренергических рецепторов, что приводит к развитию нечувствительности клеток к катехоламинам[13]. При глубокой гипоксии и аноксии с поверхности эндотелиальных клеток исчезают АТФ- и АДФ-гидролизующие ферменты, что приводит к усилению агрегации тромбоцитов и секреции гормонов эндотелием[14].

В 90-х годах коллектив, руководимый В. А. Ткачуком, опубликовал работы об участии рецепторов растяжения в специфической регуляции экспрессии генов в сосудистых клетках. На уровне одиночной гладкомышечной клетки было показано, что при её ритмическом растяжении в ней растёт экспрессия ряда генов (кальдесмона, кальпомина, α-актина, гладкомышечного миозина), а также увеличивается способность к пролиферации[15].

Открытие и изучение функций Т-кадгерина

В начале 90-х годов при изучении клеток крови В. А. Ткачук с соавторами обнаружили, что в тромбоцитах под воздействием липопротеидов происходит мобилизация ионов кальция, приводящая к их агрегации, причём данный эффект усиливался под воздействием адреналина[16]. Примерно в это же время была обнаружена мобилизация Ca²⁺ в сосудистых гладкомышечных клетках (ГМК) под влиянием ангиотензина и эндотелина[17]. Используя более удобную для эксперимента культуру ГМК исследователям удалось показать, что липопротеиды низкой плотности способны стимулировать выход Ca²⁺ из эндоплазматического ретикулума, причём реализуется этот эффект без участия классического апоВ/Е-рецептора[18] (за открытие рецептора апоВ/Е Гольдштейну и Брауну в 1985 г. была присуждена Нобелевская премия). Для идентификации этого нового липопротеид-связывающего рецептора были проведены его выделение и очистка, после чего он был идентифицирован как Т-кадгерин — белок, входящий в группу кадгеринов, ответственных за гомофильное межклеточное взаимодействие[19]. В ряде дальнейших работ В. А. Ткачуком и его коллегами было выявлено, что в отличие от других, классических кадгеринов (N-, E-, VE-кадгерина), Т-кадгерин не опосредует межклеточную адгезию, а наоборот, вызывает отталкивание клеток, участвует в миграции клетки и перестройке цитоскелета[20][21].

В ходе дальнейших исследований было показано, что Т-кадгерин является навигационным рецептором, который помогает мигрирующим клеткам и растущим кровеносным сосудам избегать определённых тканей[22], а связывание липопротеидов с Т-кадгерином может нарушать ангиогенез и влиять на ремоделирование сердца и сосудов[23]. Позже было установлено, что Т-кадгерин, экспрессируемый в эндотелиальных клетках, способен регулировать проницаемость эндотелия[24], а также участвует в опухолевом ангиогенезе и росте и метастазировании меланомы[25].

Исследование биологических функций активатора плазминогена урокиназного типа (uPA)

С начала 90-х годов В. А. Ткачук совместно с коллегами (Е. В. Парфёнова, Р. Ш. Бибилашвили, С. П. Домогацкий, A. Bobik и др.) изучал молекулярные механизмы роста кровеносных сосудов. В частности, большое внимание уделялось роли активатора плазминогена урокиназного типа (урокиназы, uPA) в ангиогенезе и ремоделировании сосудов.

Было обнаружено, что в повреждённых клетках сосуда происходит увеличение экспрессии uPA и её рецептора (uPAR)[26], сопровождающееся ростом таксиса гладкомышечных клеток и фибробластов и сужением просвета сосуда[27], причём подавление uPA нейтрализующими антителами уменьшало интенсивность процесса[28]. Оказалось, что усиленная экспрессия uPA вызывает пролиферацию клеток сосудов и стимулирует синтез белков оксидативного стресса и воспаления[29].

Также В. А. Ткачук и его коллеги впервые показали способность урокиназы транспортироваться в ядро и взаимодействовать с транскрипционными факторами, регулирующими пролиферацию фибробластов и их трансформацию в миофибробласты[30]. В работах последних лет было показано, что урокиназная система в сосудах необходима для выбора траектории роста и ветвления капилляров, то есть выполняет навигационную функцию[31].

Интересные результаты были получены В. А. Ткачуком в отношении роли uPA в направленной миграции клеток. Было установлено, что uPA связывается с uPAR и данный комплекс концентрируется на лидирующем крае клетки, то есть на поверхности, наиболее близко расположенной к хемоаттрактанту[32]. Дальнейшее изучение значения uPA в процессах миграции показало, что её концентрирование на лидирующем крае клетки позволяет локально разрушать матриксные белки и облегчает миграцию. Причём, этот процесс осуществляется как путём активации плазминогена и запуска фибринолиза, так и путём стимулирующего влияния uPA на экспрессию и активность MMP-2 и MMP-9[33][34].

Данные результаты легли в основу разработки препарата для терапевтического ангиогенеза с помощью доставки гена uPA в ткани, страдающие от ишемии, и создания препарата «Юпикор» для лечения хронической ишемии нижних конечностей.

Изучение механизма участия мезенхимных стволовых клеток в регенерации тканей

Под руководством В. А. Ткачука активно изучаются механизмы физиологического обновления, регенерации и репарации тканей и органов и роль мезенхимных стволовых клеток (МСК) различных тканей в этом процессе. Была обнаружена способность МСК индуцировать рост кровеносных сосудов и нервов во время восстановления повреждённых тканей[35], при этом было также показано, что стимулирующее влияние этих клеток обусловлено секрецией ими не только растворимых белков (факторами роста, цито-и хемокинами), но и внеклеточных везикул[36]. При установлении механизмов участия МСК регенерации и репарации ткани активно изучалось влияние гипоксии и воспаления, возникающих при многих заболеваниях, на биологическую активность данного типа клеток. Так, было обнаружено, что под влиянием гипоксии в МСК активируется продукция ангиогенных факторов[37] а в условиях воспаления клетки вырабатывают иммуномодулирующие цитокины, в том числе и иммуносупрессивные[36]. Результаты этих исследований являются перспективными с точки зрения создания новых подходов в лечении инфекционных и системных заболеваний, а также при трансплантации органов и тканей.

На основе результатов фундаментальных исследований под руководством В. А. Ткачука разработана линейка препаратов для генной терапии, предназначенных для стимуляции роста кровеносных сосудов и для стимуляции восстановления периферических нервов после травм.

В. А. Ткачук — автор и соавтор 330 статей в рецензируемых научных журналах[38], 32 патентов и более 20 монографий[39]. Среди учеников В. А. Ткачука 8 докторов и 36 кандидатов наук, многие из которых являются ведущими специалистами в своей области науки в России и за рубежом.

Преподавательская деятельность

Во время работы на кафедре биохимии животных ещё в 70-х годах В. А. Ткачуком был создан курс «Молекулярная эндокринология», по сей день читаемый студентам Биологического факультета МГУ.

В. А. Ткачук имеет более 40 лет опыта преподавательской деятельности и является основателем кафедры биохимии и молекулярной медицины ФФМ МГУ имени М. В. Ломоносова (1992 г.). Под его руководством на ней ведутся занятия для студентов ФФМ по дисциплинам «биохимия» и «молекулярная биология». Преподавательскую работу ведут сотрудники кафедры и ведущие специалисты Биологического факультета — проф. Н. Б. Гусев и др

Под редакцией В. А. Ткачука выпущено 5 специализированных учебных пособий для подготовки студентов биологических и медицинских направлений высшего образования[39].

Награды и признание

• Орден «За заслуги перед Отечеством» IV степени (11 августа 2021 года) — за заслуги в научно-педагогической деятельности, подготовке квалифицированных специалистов и многолетнюю добросовестную работу[40].
• Орден Почёта (21 февраля 2005 года) — за достигнутые трудовые успехи и многолетнюю плодотворную деятельность[41].
• Орден Дружбы (31 августа 2012 года) — за заслуги в области образования и многолетнюю плодотворную работу[42].
• Дважды лауреат премии Правительства РФ в области образования (в 2005 году — за учебник «Физиология человека»[43] и в 2012 году — за работу «Система анализа и оценки научного содержания учебников для средней школы»[44]).
• Лауреат премии имени М. В. Ломоносова I степени (2006) за цикл работ «Молекулярные механизмы роста и ремоделирования сосудов»[45].
• Золотая медаль имени И. П. Павлова (2021) — за цикл работ «Физиология регенеративных процессов».

Членство в редакциях научных журналов

• Журнал эволюционной биохимии и физиологии[46] (зам. главного редактора)
• Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова[47] (член редколлегии)
• Биологические мембраны[48] (член редколлегии)
• Вестник Союза физиологических обществ стран СНГ[49] (член редколлегии)
• Acta Naturae[50] (член редакционного совета)
• Клеточные технологии в биологии и медицине[51] (член редакционного совета)
• Технологии живых систем[52] (член редакционного совета)

Основные работы

Этот раздел не завершён.

• Введение в молекулярную эндокринологию. М.: Издательство Московского университета, 1983—256 с..
• Brody J. S., Center D. M., Tkachuk V. A. Signal Transduction in Lung Cells. Marcel Dekker Inc New York, Basel, Hong, 1993, ISBN 0824788133 / 9780824788131 / 0-8247-8813-3
• Авдонин П. В., Ткачук В. А. Рецепторы и внутриклеточный кальций. М.: Академиздатцентр «Наука», 1994. — 288 с.
• Ткачук В. А. и др. Клиническая биохимия. М.: Геотар-медицина, 2004. — 512 с., ISBN 5-9231-0420-2 (3-е изд. 2008).
• Стволовые клетки и регенеративная медицина. — М.: Издательство Московского университета, 2014. — 220 с.

Примечания

Ссылки

• Профиль Всеволода Арсеньевича Ткачука на официальном сайте РАН
• Профиль на официальном сайте МГУ
• Биография на сайте Международного объединённого биографического центра
• Научные работы В. А. Ткачука в системе ИСТИНА МГУ
• Научные работы В. А. Ткачука в авторском указателе Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
• Ткачук Всеволод Арсеньевич (неопр.). Летопись Московского университета. Дата обращения: 31 октября 2017.

---