26 лет, СПбГУ
Младший научный сотрудник, лаборатория Молекулярных основ клеточной подвижности Института Цитологии РАН
Младший научный сотрудник, лаборатория Молекулярных основ клеточной подвижности Института Цитологии РАН
Почему я заслуживаю победы?
Я — лучший пример того, как олимпиада помогает с профориентацией в школе и с развитием навыков и нетворкинга на ранних этапах карьеры. Именно благодаря Олимпиаде НТИ (НТО) 8 лет назад я решилась поступать на биологический факультет и уже сейчас развиваю свои проекты и подотдел в лаборатории, а моя работа связана с генной инженерией — направлением, в котором я участвовала в школьные годы. Опыт олимпиады я использовала на максимум, научившись всему: от обработки данных и наработки белка до преподавания молекулярной биологии в школе.
Я — лучший пример того, как олимпиада помогает с профориентацией в школе и с развитием навыков и нетворкинга на ранних этапах карьеры. Именно благодаря Олимпиаде НТИ (НТО) 8 лет назад я решилась поступать на биологический факультет и уже сейчас развиваю свои проекты и подотдел в лаборатории, а моя работа связана с генной инженерией — направлением, в котором я участвовала в школьные годы. Опыт олимпиады я использовала на максимум, научившись всему: от обработки данных и наработки белка до преподавания молекулярной биологии в школе.
Научные исследования
Мои исследования сосредоточены в области миологии — науки о мышцах. Первый проект, выполненный на кафедре Общей физиологии СПбГУ, был посвящен нарушениям работы скелетных мышц в невесомости. Подобные нарушения появляются в отсутствие гравитации, когда космонавты не имеют опоры для ног, и критичны для долгосрочных полетов. Целью проекта было изучение молекулярных механизмов, стоящих за этой атрофией.
Мы предположили, что патология связана с изменениями возбудимости мышц, то есть с нарушением разницы зарядов на мембране мышечных волокон. Эту разницу поддерживает Na,K-АТФаза. Мы начали с выбора удобной модели — «вывешивания» — положения, в котором животные не могут использовать задние конечности, как и космонавты в космосе. Следующими задачами было измерение заряда мембраны мышцы и вклада в него Na,K-АТФазы; определение уровня этого фермента в мембране и внутри клетки. Результаты показали, что даже кратковременное неиспользование мышц конечностей нарушает работу Na,K-АТФазы и снижает мышечную работоспособность. При этом, изменение активности фермента связано с уходом с плазматической мембраны внутрь клетки. Таким образом, впервые были установлены ранние молекулярные события, приводящие к атрофии мускулатуры в условиях невесомости.
Следующий этап исследований был посвящен профилактике, в качестве которой мы рассмотрели уабаин. В норме его уровень повышается при физической активности и, вероятно, поддерживает активность мышечной ткани. Мы решили оценить его эффективность в нашей модели неиспользования конечностей и поставили задачи по введению курса уабаина крысам контрольной группы и группы, подвергавшейся «вывешиванию»; повторному измерению активности Na,K-АТФазы и потенциала покоя мембраны; определению содержания фермента в мембране мышечной клетки и внутри нее. Уабаин позволял восстановить нормальный заряд на мембране мышечной клетки. Таким образом, было подобрано соединение, позволяющее скорректировать ранние нарушения в условиях неиспользования мышц и подходящее для профилактики в краткосрочных космических полетах.
В настоящее время я занимаюсь подготовкой кандидатской диссертации в Институте цитологии РАН. Я изучаю белки, играющие центральную роль в мышечном сокращении — актин и тропомиозин. Актин отвечает за сокращение мышцы, а тропомиозин разрешает или запрещает его в зависимости от нервных стимулов. Для данных белков описано множество мутаций, приводящих к наследственным миопатиям. Для большинства из них нет лечения и практически не описаны механизмы развития. Цель моей работы — определить молекулярные механизмы нарушений для известных мутаций актина и тропомиозина и подобрать соединения для терапии. Для этого потребуется наработать человеческий актин и тропомиозин в бактериальной клетке, собрать из них мышечные волокна и оценить, как меняется их взаимодействие при сокращении и расслаблении. Наш метод позволяет отследить, какой именно этап нарушен и выбрать его в качестве мишени для терапии, а затем протестировать несколько фармакологических агентов. Сейчас большая часть проекта уже выполнена: получено 8 мутантных тропомиозинов, приводящих к повышенной сократимости мышечной ткани и нарушению ее расслабления. Для каждой мутации описаны нарушения и изучен эффект EGCG — компонента зеленого чая; в двух случаях это позволило восстановить расслабление; для оставшихся мутаций протестированы другие соединения. В настоящее время эти результаты находится на этапе публикации, и я уже могу подвести общий итог: врожденные миопатии — сложная группа заболеваний. Каждый генетический вариант может иметь свой молекулярный механизм нарушения даже при сходной клинической картине. Из-за этого появляется потребность в проведении точной диагностики нарушения для каждого пациента, которую мы и осуществляем с помощью поляризационной микрофлуориметрии. В перспективе наш метод может быть использован для развития персонализированной медицины для подбора индивидуальной терапии при нарушениях функций скелетных мышц.
Мои исследования сосредоточены в области миологии — науки о мышцах. Первый проект, выполненный на кафедре Общей физиологии СПбГУ, был посвящен нарушениям работы скелетных мышц в невесомости. Подобные нарушения появляются в отсутствие гравитации, когда космонавты не имеют опоры для ног, и критичны для долгосрочных полетов. Целью проекта было изучение молекулярных механизмов, стоящих за этой атрофией.
Мы предположили, что патология связана с изменениями возбудимости мышц, то есть с нарушением разницы зарядов на мембране мышечных волокон. Эту разницу поддерживает Na,K-АТФаза. Мы начали с выбора удобной модели — «вывешивания» — положения, в котором животные не могут использовать задние конечности, как и космонавты в космосе. Следующими задачами было измерение заряда мембраны мышцы и вклада в него Na,K-АТФазы; определение уровня этого фермента в мембране и внутри клетки. Результаты показали, что даже кратковременное неиспользование мышц конечностей нарушает работу Na,K-АТФазы и снижает мышечную работоспособность. При этом, изменение активности фермента связано с уходом с плазматической мембраны внутрь клетки. Таким образом, впервые были установлены ранние молекулярные события, приводящие к атрофии мускулатуры в условиях невесомости.
Следующий этап исследований был посвящен профилактике, в качестве которой мы рассмотрели уабаин. В норме его уровень повышается при физической активности и, вероятно, поддерживает активность мышечной ткани. Мы решили оценить его эффективность в нашей модели неиспользования конечностей и поставили задачи по введению курса уабаина крысам контрольной группы и группы, подвергавшейся «вывешиванию»; повторному измерению активности Na,K-АТФазы и потенциала покоя мембраны; определению содержания фермента в мембране мышечной клетки и внутри нее. Уабаин позволял восстановить нормальный заряд на мембране мышечной клетки. Таким образом, было подобрано соединение, позволяющее скорректировать ранние нарушения в условиях неиспользования мышц и подходящее для профилактики в краткосрочных космических полетах.
В настоящее время я занимаюсь подготовкой кандидатской диссертации в Институте цитологии РАН. Я изучаю белки, играющие центральную роль в мышечном сокращении — актин и тропомиозин. Актин отвечает за сокращение мышцы, а тропомиозин разрешает или запрещает его в зависимости от нервных стимулов. Для данных белков описано множество мутаций, приводящих к наследственным миопатиям. Для большинства из них нет лечения и практически не описаны механизмы развития. Цель моей работы — определить молекулярные механизмы нарушений для известных мутаций актина и тропомиозина и подобрать соединения для терапии. Для этого потребуется наработать человеческий актин и тропомиозин в бактериальной клетке, собрать из них мышечные волокна и оценить, как меняется их взаимодействие при сокращении и расслаблении. Наш метод позволяет отследить, какой именно этап нарушен и выбрать его в качестве мишени для терапии, а затем протестировать несколько фармакологических агентов. Сейчас большая часть проекта уже выполнена: получено 8 мутантных тропомиозинов, приводящих к повышенной сократимости мышечной ткани и нарушению ее расслабления. Для каждой мутации описаны нарушения и изучен эффект EGCG — компонента зеленого чая; в двух случаях это позволило восстановить расслабление; для оставшихся мутаций протестированы другие соединения. В настоящее время эти результаты находится на этапе публикации, и я уже могу подвести общий итог: врожденные миопатии — сложная группа заболеваний. Каждый генетический вариант может иметь свой молекулярный механизм нарушения даже при сходной клинической картине. Из-за этого появляется потребность в проведении точной диагностики нарушения для каждого пациента, которую мы и осуществляем с помощью поляризационной микрофлуориметрии. В перспективе наш метод может быть использован для развития персонализированной медицины для подбора индивидуальной терапии при нарушениях функций скелетных мышц.
Популяризация науки
Несмотря на то, что мои рабочие проекты посвящены достаточно узким вопросам, опыт стажировки в центре Исследований спорта в Сочи, а также биологическое образование позволяют мне целостно смотреть на вопросы физиологии человека. Для меня очень важно рассказывать о функционировании нашего организма и о способах оставаться здоровыми — в этом и в развенчивании стереотипов о здоровье я вижу свою роль как специалиста в том числе.
Вопросы физиологии спортсменов особенно интересуют меня, и я регулярно помогаю своим тренирующимся знакомым и участвую в круглых столах для спортивных врачей и тренеров, рассказывая о новых исследований в области миологии. Сейчас я поддерживаю связь с любительской хоккейной командой и готовлюсь прочитать им небольшой цикл лекций о том, как можно использовать научный подход в спорте. Недавно я также поняла, что хочу писать о мышцах и их удивительных возможностях на широкую публику, и теперь почитать статьи можно в моем небольшом Telegram-канале: https://t.me/masha_muscle
Кроме этого, я занимаюсь популяризацией науки и биологии как карьерного направления: много общаюсь со школьниками, устраиваю открытые лекции для учеников школ, из которых выпустилась, с радостью консультирую старших ребят и рассказываю о том, как выглядит жизнь студента научного факультета. Сейчас я работаю даже с учениками начальной школы, и для проектной деятельности предлагаю им поставить реальные эксперименты: например, учу выращивать бактерии или выделять растительные пигменты. Мне хочется верить, что это прививает интерес к науке в раннем возрасте и помогает сохранить его на долгие годы.
Несмотря на то, что мои рабочие проекты посвящены достаточно узким вопросам, опыт стажировки в центре Исследований спорта в Сочи, а также биологическое образование позволяют мне целостно смотреть на вопросы физиологии человека. Для меня очень важно рассказывать о функционировании нашего организма и о способах оставаться здоровыми — в этом и в развенчивании стереотипов о здоровье я вижу свою роль как специалиста в том числе.
Вопросы физиологии спортсменов особенно интересуют меня, и я регулярно помогаю своим тренирующимся знакомым и участвую в круглых столах для спортивных врачей и тренеров, рассказывая о новых исследований в области миологии. Сейчас я поддерживаю связь с любительской хоккейной командой и готовлюсь прочитать им небольшой цикл лекций о том, как можно использовать научный подход в спорте. Недавно я также поняла, что хочу писать о мышцах и их удивительных возможностях на широкую публику, и теперь почитать статьи можно в моем небольшом Telegram-канале: https://t.me/masha_muscle
Кроме этого, я занимаюсь популяризацией науки и биологии как карьерного направления: много общаюсь со школьниками, устраиваю открытые лекции для учеников школ, из которых выпустилась, с радостью консультирую старших ребят и рассказываю о том, как выглядит жизнь студента научного факультета. Сейчас я работаю даже с учениками начальной школы, и для проектной деятельности предлагаю им поставить реальные эксперименты: например, учу выращивать бактерии или выделять растительные пигменты. Мне хочется верить, что это прививает интерес к науке в раннем возрасте и помогает сохранить его на долгие годы.
Ссылки на публикации
Исследования механизмов атрофии мышечной ткани при невесомости, а также восстановление нарушений:
Исследования механизмов атрофии мышечной ткани при невесомости, а также восстановление нарушений:
- Kravtsova V.V., Ganke D.D., Tishkova M.V., Saburova E.A., Matytsin V.O., Krivoi I.I. Short-Term Hypobaric Hypoxia Isoform-Specifically Protects Rat Skeletal Muscle Na, K-ATPase from Disuse-Induced Dysfunction //Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. — 2024. — Т. 60. — №. 5. — С. 1712.
- Kravtsova V.V., Fedorova, A.A., Tishkova, M.V., Livanova, A.A., Matytsin, V.O., Ganapolsky, V.P., Vetrovoy O.V., Krivoi, I.I. Short-Term Mild Hypoxia Modulates Na, K-ATPase to Maintain Membrane Electrogenesis in Rat Skeletal Muscle //International Journal of Molecular Sciences. — 2022. — Т. 23. — №. 19. — С. 11869 *статья отмечена NASA как заслуживающая внимания и внесена в NASA Spaceline Current Awareness list: https://spaceref.com/newspace-and-tech/nasa-spaceline-current-awareness-list-1022-28-october-2022-space-life-science-research-results/
- Kravtsova V.V., Fedorova A.A., Tishkova M.V., Livanova A.A., Vetrovoy O.V., Markov A.G., Matchkov V.V., Krivoi I.I. Chronic Ouabain Prevents Radiation-Induced Reduction in the α2 Na, K-ATPase Function in the Rat Diaphragm Muscle //International Journal of Molecular Sciences. — 2022. — Т. 23. — №. 18. — С. 10921.
- Kravtsova V.V., Paramonova I.I., Vilchinskaya N.A., Tishkova M.V., Matchkov V.V., Shenkman B.S., & Krivoi I.I. Chronic ouabain prevents Na, K-ATPase dysfunction and targets AMPK and IL-6 in disused rat soleus muscle //International Journal of Molecular Sciences. — 2021. — Т. 22. — №. 8. — С. 3920.
- Тишкова М.В., Карпичева О.Е., Боровиков Ю.С., Аврова С.В. Катехин зеленого чая EGCG способен частично восстанавливать регуляцию мышечного сокращения тропонин-тропомиозиновым комплексом, нарушенную заменой Glu150Ala в g-тропомиозине// Цитология. — 2024. — Т. 66. -№5.
- Karpicheva O.E., Tishkova M.V., Borovikov Y.S., Redwood C., Rynkiewicz M.J., Lehman W. Linking the Glu150Ala mutation in slow skeletal muscle Tpm3.12 to congenital myopathy //Biophysical Journal. — T. 123. — №3. — C. 120.
- Тишкова М.В., Сиренко В.В., Аврова С.В., Боровиков Ю.С., Карпичева О.Е. Эпигаллокатехин галлат (EGCg) снижает аномальную Ca2+ чувствительность мышечного волокна вызванную R91G заменой скелетного β-тропомиозина. //XI Всероссийская школа-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности. — 2024. — С. 165.
- Тишкова М.В., Богданов А.Л., Боровиков Ю.С., Карпичева О.Е. Эпигаллокатехин галлат, биологически активный компонент зеленого чая, способен модулировать регуляторную функцию γ-тропомиозина с заменами E150A и R168H. Тезисы XXIV съезда Физиологического Общества, Санкт-Петербург, Россия, 2023.
- Tishkova M.V., Bogdanov A.L., Redwood C., Borovikov Y.S., Karpicheva O.E. Effect of epigallocatechin gallate on the regulatory function of tropomyosin with the E150A substitution. Abstracts of 50th European muscle conference, Florence, Italy, 2023.
- Тишкова М.В., Богданов А.Л., Сиренко В.В., Карпичева О.Е., Боровиков Ю.С. Влияние EGCG на регуляторную функцию тропомиозина с мутацией E150A //Рецепторы и внутриклеточная сигналлизация. — 2023. — С.247.
- Тишкова М.В., Кулишенко А.А., Ганке Д.Д. Умеренная гипобарическая гипоксия модулирует активность Na,K-АТФазы и электрогенез скелетной мышцы крысы //Биология — наука XXI века: 25-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых. — 2022. — С. 336.
- Тишкова М.В., Ганке Д.Д., Кулишенко А.А., Иванченко П.Г. Влияние курсового введения уабаина на динамику уровня глюкозы и мембранный потенциал покоя диафрагмальной мышцы крысы //Фундаментальная наука и клиническая медицина-человек и его здоровье. — 2022. — С. 511.
- Тишкова М.В., Кривой И.И. Превентивные эффекты уабаина в скелетной мышце крысы в условиях моделирования гравитационной разгрузки //Актуальные проблемы биомедицины-2021. — 2021. — С. 195.
Мои успехи и достижения:
- Победитель конкурса магистерских диссертаций Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей, 2023
- Победитель конкурса грантов Комитета по науке и высшей школе для студентов вузов, расположенных на территории Санкт-Петербурга, 2023
- Победитель конкурса-отбора на стажировку в R&D центре компании Герофарм, лаб. генной инженерии и ферментации, 2022
- Призер (3 место) финала открытого кейс-чемпионата «Герофарм» по генной инженерии и биотехнологиям, 2022
- Победитель стипендиального конкурса благотворительного фонда Владимира Потанина, 2022
- Победитель конкурса докладчиков на конференции молодых ученых «Актуальные проблемы биомедицины», секция «Физиология», 2021
- Победитель конкурса методических программ «Генная инженерия в школе», 2021
- Олимпиада НТИ (НТО), профиль «Геномное редактирование», cтуденческий трек 2019/20 — 2 место в командном зачете; дважды автор лучшего эссе (в финальном и отборочном этапах)
