У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і новий підхід до розв’язання наукової проблеми по оптимізації елементів органічної технології вирощування сортів сої на основі встановленні їх реакції на інокулювання насіння та заходи контролювання чисельності бур’янів в умовах Правобережного Лісостепу України. На основі отриманих експериментальних даних встановлено, що для реалізації потенціалу продуктивності культури, за органічного вирощування, необхідне вдосконалення заходів контролювання чисельності бур’янів в агрофітоценозах сої та підбір відповідних інокулянтів. Виявлено, що тривалість вегетаційного періоду у сортів сої Таурус, ЕС Тенор і Сігалія на варіантах з підгортанням рослин сої у фазі сім’ядоль та у фазі 1-го справжнього листка зростала на 11–17 діб, порівняно контрольними ділянками. Під впливом передпосівного інокулювання насіння вегетаційний період сої збільшувався на 5–7 діб. Між тривалістю вегетаційного періоду та урожайністю зерна сортів сої встановлено високий рівень кореляційної залежності на рівні 0,90.Доведено, що інокулювання насіння сприяє збільшенню висоти рослин сої у сорту Таурус – на 3,5–8,2 %, ЕС Тенор – на 3,5–5,6 %, Сігалія – на 2,8–5,2 %, порівняно з варіантами без його проведення. На варіантах з підгортанням рослин у фазі 1-го справжнього листка приріст висоти рослин, відносно контролю, становив 9,5–15,2 %. Між висотою рослин та урожайністю зерна сої існує позитивний кореляційний зв’язок середньої сили (r=0,49).Максимальні значення площі листкової поверхні рослин у сортів Таурус, ЕС Тенор і Сігалія отримано у фазу цвітіння 28,3–43,8, 29,2–47,0 і 29,5–47,4 тис. м2/га, відповідно. Інокулювання насіння сприяє збільшенню асиміляційної поверхні рослин сої у сорту Таурус – на 1,2–5,7 %, ЕС Тенор – на 1,1–4,6 % і Сігалія – на 1,0–3,8 %, порівняно з контрольними варіантами. Заходи контролювання чисельності бур’янів сприяли зростанню цього показника на 34,8–78,3%. Найвищі значення площі листкової поверхні були отримані на варіантах з підгортанням рослин у фазі 1-го справжнього листка та інокулюванням насіння препаратом Біомаг соя – 43,8, 47,0 і 47,4 тис. м2/га, відповідно у сортів Таурус, ЕС Тенор і Сігалія.Встановлено, що серед досліджуваних сортів найвищі значення фотосинтетичного потенціалу та чистої продуктивності фотосинтезу отримано у сорту Сігалія на варіанті з підгортанням рослин сої у фазі 1-го справжнього листка та інокуляції насіння Біомаг соя – 0,84 і 1,00 млн. м2/діб × га та 8,05 і 8,23 г/м2 за добу, відповідно у перший та другий періоди обліків. У сортів Таурус і ЕС Тенор ці показники становили 0,70 і 0,85 млн. м2/діб × га; 6,70 і 6,96 г/м2 за добу та 0,78 і 0,95 млн. м2/діб × га; 7,55 і 7,33 г/м2 за добу. Застосування інокуляції насіння дозволили підвищити чисту продуктивність фотосинтезу, в середньому по досліджуваних сортам, на 1,8–2,7 % а заходів контролювання чисельності бур’янів на 22,0–35,8 %, порівняно з варіантами без їх використання.Доведено, що на кількість і масу сирих бульбочок у досліджуваних сортів сої найбільший вплив мала інокуляція насіння – 79,6 і 72,4 %. Менш суттєво впливали сортові особливості (4,1 і 5,9 %) та взаємодія сорт × інокуляція (4,6 і 5,8 %). Заходи контролювання чисельності бур’янів несуттєвого впливали на формування цих показників. Найвища кількість бульбочок на рослині у сортів Таурус, ЕС Тенор і Сігалія 59, 62 і 67 шт. та їх маса 1,27, 1,34 і 1,40 г була сформована у фазу цвітіння на варіанті із застосуванням підгортання рослин сої у фазі 1-го справжнього листка та інокуляції насіння препаратом Легум Фікс.Структура видового складу сегетальної рослинності в посівах сої залежить від року досліджень та погодних умов. В наших досілдженнях переважав малорічний тип забур’яненості з домінуванням дводольних малорічних видів (46,7–54,4 %) і злакових однорічних (30,6–40,0 %). Залежно від року, серед злакових компонентів найбільшу частку займали мишій сизий (18,6–25,6 %) і плоскуха звичайна (10,8–14,6 %) а дводольних – щириця звичайна (23,8–27,8 %) і лобода біла (11,8–17,8 %,). Відмічено зростання забур’яненості посівів у більш пізньостиглих сортів сої порівняно з ранньостиглим як на ділянках з природною забур’яненістю, так і на варіантах, де застосовували заходи контролювання чисельності бур’янів. Найбільш ефективним агротехнічним заходом контролювання чисельності бур’янів виявилося підгортання рослин сої у фазі 1-го справжнього листка, що дозволяє на 66,3–69,3 % зменшити кількість бур’янів і на 58,2–62,8 % їх масу, порівняно з контрольними варіантами.^UThe thesis presents a theoretical generalization and a new approach to solving the scientific problem of optimizing the elements of organic technology for growing soybean varieties based on establishing their response to seed inoculation and weed control measures in the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Based on the experimental data obtained, it was found that in order to realize the productivity potential of the crop, under organic cultivation, it is necessary to improve the measures to control the number of weeds in soybean agrophytocenoses and the selection of appropriate inoculants.It was found that the duration of the growing season in soybean varieties Taurus, ES Tenor and Sigalia on variants with hilling of soybean plants in the cotyledon phase and in the phase of the 1st true leaf increased by 11–17 days compared to control plots. Under the influence of pre-sowing inoculation of seeds, the growing season of soybean increased by 5–7 days. A high level of correlation was found between the duration of the growing season and grain yield of soybean varieties at the level of 0.90.It was proved that seed inoculation increases the height of soybean plants in Taurus variety by 3.5–8.2 %, ES Tenor – by 3.5–5.6 %, Sigalia – by 2.8–5.2 %, compared to the variants without inoculation. In the variants with hilling of plants in the phase of the 1st true leaf, the increase in plant height, relative to the control, was 9.5–15.2 %. There is a positive correlation between plant height and soybean grain yield of medium strength (r=0.49).The maximum values of the leaf surface area of plants in Taurus, ES Tenor and Sigalia varieties were obtained in the flowering phase of 28.3–43.8, 29.2–47.0 and 29.5–47.4 thousand m2/ha, respectively. Seed inoculation increases the assimilation surface of soybean plants in Taurus variety by 1.2-5.7%, ES Tenor – by 1.1–4.6 % and Sigalia – by 1.0-3.8 % compared to the control variants. Measures to control the number of weeds contributed to the growth of this indicator by 34.8–78.3 %. The highest values of leaf surface area were obtained in the variants with hilling of plants in the phase of the 1st true leaf and inoculation of seeds with Biomag soybean preparation – 43.8, 47.0 and 47.4 thousand m2/ha, respectively, in Taurus, ES Tenor and Sigalia varieties.It was found that among the studied varieties the highest values of photosynthetic potential and net productivity of photosynthesis were obtained in the variety Sigalia in the variant with hilling of soybean plants in the phase of the 1st true leaf and inoculation of seeds with Biomag soybean – 0.84 and 1.00 million m2/day × ha and 8.05 and 8.23 g/m2 per day, respectively, in the first and second periods of accounting. In the varieties Taurus and ES Tenor, these indicators were 0.70 and 0.85 million m2/day × ha; 6.70 and 6.96 g/m2 per day and 0.78 and 0.95 million m2/day × ha; 7.55 and 7.33 g/m2 per day. The use of seed inoculation allowed to increase the net productivity of photosynthesis, on average for the studied varieties, by 1.8–2.7% and measures to control the number of weeds by 22.0–35.8%, compared to variants without their use.It was proved that the number and weight of raw nodules in the studied soybean varieties was most influenced by seed inoculation – 79.6 and 72.4%. Varietal characteristics (4.1 and 5.9%) and the interaction of variety × inoculation (4.6 and 5.8%) had a less significant effect. Measures to control the number of weeds had a minor effect on the formation of these indicators. The highest number of nodules per plant in the varieties Taurus, ES Tenor and Sigalia 59, 62 and 67 pcs. and their weight of 1.27, 1.34 and 1.40 g was formed in the flowering phase in the variant with the use of hilling of soybean plants in the phase of the 1st true leaf and inoculation of seeds with Legum Fix.The structure of the species composition of segetal vegetation in soybean crops depends on the year of research and weather conditions. In our experiments, the small-scale type of weeds prevailed with the dominance of dicotyledonous small-scale species (46.7–54.4 %) and annual cereals (30.6–40.0 %). Depending on the year, among the cereal components, the largest share was occupied by bluegrass (18.6–25.6 %) and common bentgrass (10.8–14.6%), and among the dicotyledons - common bentgrass (23.8–27.8 %) and white quinoa (11.8–17.8 %).There was an increase in weed infestation in later-ripening soybean varieties compared to early-ripening ones both in areas with natural weed infestation and in variants where weed control measures were applied. The most effective agrotechnical measure to control the number of weeds was hilling of soybean plants in the phase of the 1st true leaf, which allows to reduce the number of weeds by 66.3–69.3 % and their weight by 58.2–62.8 % compared to the control variants.

У дисертаційній роботі представлений детальний аналіз клініко-епідеміологічних особливостей СМСН 1А типу та структурно-функціональних змін периферичних нервів при цій патології. Метою дослідження було удосконалення діагностично-профілактичної допомоги хворим на спадкову моторно-сенсорну нейропатію 1А типу та методів корекції структурно-функціональних порушень, зумовлених цією патологією. Для досягнення мети роботи були використані такі методи: епідеміологічний, клініко-неврологічний, клініко-генеалогічний, біохімічний, імуногістохімічний, електронно-мікроскопічний, поведінкові тести експериментальних тварин, культуральні, проточна цитометрія, статистичні. Об’єктом дослідження були структурно-функціональні порушення при спадковій моторно-сенсорній нейропатії 1А типу. Аналіз основних факторів популяційно-демографічних процесів, що формують поширеність генетичної патології, дозволив виявити причини, які лежать в основі нерівномірності поширення СМСН 1А типу в різних адміністративних районах Харківської, Полтавської та Сумської областей. Встановлено, що пізній клінічний дебют СМСН 1А типу разом зі зниженням показників амплітуд М-відповідей периферичних нервів є прогностичним критерієм тяжкого перебігу та швидкого темпу прогресування захворювання. Проведено аналіз реабілітаційних заходів для хворих на СМСН 1А типу, за результатами якого розроблено методологію комплексних програм реабілітації, що у сукупності поєднують ЛФК, фізіотерапію та симптоматичну медикаментозну терапію, яка враховує переважний тип ураження периферичних нервів. Для дослідження структурно-функціональних змін периферичних нервів при СМСН 1А типу та їх корекції в роботі була використана експериментальна in vivo модель СМСН 1А типу – трансгенні миші лінії B6.Cg-Tg(PMP22)C3Fbas/J із спадковою периферичною нейропатією. Запропоновано перспективний метод корекції структурно-функціональних порушень периферичних нервів із застосуванням стовбурових клітин на цій in vivo моделі СМСН 1А типу. На основі отриманих позитивних результатів корекції структурно-функціональних порушень периферичних нервів на експериментальній in vivo моделі СМСН 1А типу визначені перспективи подальших досліджень, що полягатимуть у вивченні впливу клітинної терапії із застосування стовбурових клітин на перебіг захворювання.^UThe dissertation presents a detailed analysis of the clinical and epidemiological characteristics of hereditary motor and sensory neuropathy type 1A (HMSN 1A) and the structural and functional changes in peripheral nerves associated with this pathology. The aim of the study was to improve the diagnostic and preventive care for individuals with HMSN 1A and develop methods for correcting structural and functional disorders resulting from this pathology. To achieve the aim, the following methods were employed: epidemiological, clinical-neurological, clinical-genealogical, biochemical, immunohistochemical, electron microscopy, behavioral tests on experimental animals, culture studies, flow cytometry, and statistical analysis. The subject of the research was structural and functional abnormalities in hereditary motor and sensory neuropathy type 1A. An analysis of the key factors of population-demographic processes contributing to the prevalence of genetic pathology revealed the reasons underlying the disparities in the spread of HMSN 1A in different administrative regions of Kharkiv, Poltava, and Sumy regions. It was established that a late clinical onset of HMSN 1A, along with reduced amplitudes of M-responses of peripheral nerves, serves as a prognostic criterion for severe disease progression and rapid deterioration. An analysis of rehabilitation measures for individuals with HMSN 1A led to the development of a methodology for comprehensive rehabilitation programs that combine physical therapy, physiotherapy, and symptomatic drug therapy, taking into account the predominant type of peripheral nerve involvement. To study the structural and functional changes in peripheral nerves in HMSN 1A and their correction, an experimental in vivo model of HMSN 1A was utilized, involving transgenic mice of the B6.Cg-Tg(PMP22)C3Fbas/J lineage with hereditary peripheral neuropathy. A prospective method for correcting structural and functional disorders in peripheral nerves using stem cells in this in vivo model of HMSN 1A was proposed. Based on the positive results of correcting structural and functional abnormalities in peripheral nerves in the experimental in vivo model of HMSN 1A, prospects for further research were identified, which will involve studying the impact of cellular therapy with the application of stem cells on the course of the disease.

Об'єкт дослідження: Babesia spp., експериментальна модель на лабораторних тваринах (нелінійні білі миші, монгольські піщанки, золотисті хом'яки). Мета – вивчити біологічні властивості Babesia spp. та на їх основі удосконалити діагностику бабезіозу. Методи дослідження: експериментальні; культуральні; серологічні; молекулярно-генетичні; морфологічні; цитологічні; математико-статистичні. Обладнання: ваги електронні ANG 200 С 2 кл; мікроскоп «Olympus ВХ-41»; центрифуга лабораторна ОПн-3; термостат з водяною рубашкою ЗЦ – 1125М; стерилізатор повітряний ГП – 80-1.Дисертаційна робота присвячена розв'язанню актуальної наукової проблеми – визначення біологічних властивостей Babesia spp. (культуральних, молекулярно-генетичних, антигенних), їхньої видоспецифічності відповідно до систематики тварин-годувальників (резервуарів), біологічних переносників (іксодових кліщів); мікроскопічних параметрів впливу факторів патогенності гемопаразитів на тропні їм органи (у системі координат: збудник - переносник – резервуар), інвазійних маркерів та репродукції Babesia spр. у еритроцитарному субстраті; серологічих показників у імунокомпетентних / імунокомпрометованих хворих на бабезіоз та коморбідні/маркерні/супутні йому стани, що об'єктивно сприяло підвищенню ефективності діагностики бабезіозу. Визначено видову належність Babesia spp., проведено генетичний моніторинг циркуляції останніх в ареалах існування окремих популяцій, створено експериментально-біологічну модель та уніфікований клініко-лабораторний алгоритм бабезіозу. Запропоновано спосіб детекції патогенних для людини бабезій за допомогою мультиплексної полімеразної ланцюгової реакції. Обґрунтовано шляхи підвищення ефективності та безпеки етіопатогенетичної діагностики Babesia spp. (із залученням 5 типів систем праймерів (СП) Bab, Bmi, Bdi, Bca, BabUnF+BabMicR+BabDivR). Встановлено опосередковані параметри імуносупресії у прогнозі ризику захворюваності на бабезіоз, тяжкості клінічного перебігу останнього. Наведено рекомендації щодо застосування у диференційній діагностиці бабезіозу та маркерних / коморбідних / супутніх до нього станів ресурсів растрової електронної мікроскопії (зміни в ультрамікроскопічному профілі еритроцитів); ранніх / сигнальних (інокуляційних) маркерів морфологічних ушкоджень шкіри; мікроскопічних змін як параметрів впливу факторів патогенності бабезій у тропних до них органів. Ступінь упровадження: 15 актів впровадження, 1 патент, 2 галузеві наукові пропозиції. Сфера (галузь) використання: охорона здоров'я (медицина: мікробіологія, паразитологія, інфекційні хвороби, імунологія, лабораторна діагностика).^UThe object of research: Object of study: Babesia spp., еxperimental model on laboratory animals (nonlinear white mice, Mongolian gerbils, golden hamsters). The aim is to study the biological properties of Babesia spp. and on their basis to improve the diagnosis of babesiosis. Research methods: experimental; cultural; serological; molecular genetic; morphological; cytological; mathematical and statistical. Equipment: electronic scales ANG 200 C 2 cl; microscope "Olympus VH-41"; laboratory centrifuge OPn-3; thermostat with water jacket ZTs - 1125M; air sterilizer GP - 80-1. The dissertation is devoted to solving a topical scientific problem - determining the biological properties of Babesia spp. (cultural, molecular genetic, antigenic), their species specificity in accordance with the taxonomy of animal feeders (reservoirs), biological vectors (Ixodes mites); microscopic parameters of the influence of pathogenic factors of hemoparasites on tropical organs (in the coordinate system: pathogen - vector - reservoir), invasive markers and reproductions of Babesia sp. in erythrocyte substrate; serological parameters in immunocompetent / immunocompromised patients with babesiosis and comorbid / marker / concomitant conditions, which objectively contributed to the effectiveness of the diagnosis of babesiosis. The species of Babesia spp. was determined, genetic monitoring of the circulation of the latter in the habitats of individual populations was carried out, an experimental-biological model was created and a unified clinical-laboratory algorithm of babesiosis was created. A method for detecting human pathogenic babesia using multiplex polymerase chain reaction is proposed. Ways to increase the efficiency and safety of etiopathogenetic diagnosis of Babesia spp. (involving 5 types of primer systems (SP) Bab, Bmi, Bdi, Bca, BabUnF + BabMicR + BabDivR). Indirect parameters of immunosuppression in the prognosis of the risk of babesiosis, the severity of the clinical course of the latter. Recommendations for the use of scanning electron microscopy resources (changes in the ultramicroscopic profile of erythrocytes) in the differential diagnosis of babesiosis and marker / comorbid / concomitant states of resources are given; early / signal (inoculation) markers of morphological skin damage; microscopic changes as parameters of influence of factors of pathogenicity of babesias in tropical to them bodies. The extent of implementation: 15 acts of implementation, 1 patents, 2 industry scientific offers. The field (industry) of use: healthcare (medicine: microbiology, parasitology, infectious diseases, immunology, laboratory diagnostics).

Дисертаційна робота присвячена розробці підходів до посилення імуногенності рекомбінантних плазмідних конструкцій, які містять химерний ген Е2 глікопротеїна віруса класичної чуми свиней, шляхом оптимізації складу модельної маркованої ДНК-вакцини. В ході виконання роботи було створено серію рекомбінантних плазмід, які містять химерні гени на основі SacI-EcoRI фрагменту Е2 віруса класичної чуми свиней під транскрипційним контролем промотору/енхансеру ранніх генів цитомегаловірусу людини у складі евкаріотичної еспресійної касети, що розташована між інвертованими термінальними повторами адено-асоційованого вірусу -2 людини (ITR AAV-2). В транзиторній системі експресії показано, що введення до складу рекомбінатного вектору послідовностей ITR AAV-2 призводить до збільшення накопичення химерного антигену на основі Е2 ВКЧС в трансфікованих клітинах лінії НЕК293. Так для клітин лінії НЕК293, які були трансфіковані pTR-EGFP/E2 на третю добу після трансфекції показано експресію химерного EGFP/E2 на рівні ~ 113 ± 21 нг/105 кл/72 год, в той час як для клітин, трансфікованих плазмідою pEGFP/E2 - ~ 15 ± 3.7 нг/105 кл/72 год. Варто зауважити, що різниця рівнів експресії химерного білка EGFP/E2, що спостерігалася при трансфекції клітин лінії НЕК293 плазмідами pTR-EGFP/E2 та pEGFP-E2, не була наслідком пригнічення метаболічної активності клітин за рахунок більшої цитотоксичності препаратів ДНК/ПЕІ, чи цитотоксичного впливу експресії химерного протеїну. Продемонстровано, що введення ITR AAV-2 у плазмідний вектор не впливало суттєво на тривалість експресії та персистенції трансгену у клітинах НЕК293 за умови відсутності селективного тиску. Виявлено, що створені рекомбінантні плазмідні конструкції pTR-BKneo- та pBS-BK здатні індукувати продукцію специфічних до фрагменту Е2 ВКЧС антитіл у мишей. Вперше продемонстровано, що введення до складу векторної конструкції модельної маркованої ДНК-вакцини проти КЧС послідовностей ITR AAV-2 призводить до збільшення як інтенсивності, так і тривалості гуморальної імунної відповіді на імунізацію. Відомо, що застосування гетерологічної бустерної вакцинації може значно посилити імуногенність кандидатних вакцинних препаратів, а також дозволить знизити їх реактогенність та ймовірність розвитку імунної відповіді на вектор. Отримані нами дані свідчать по те, що бустерна імунізація фрагментом рекомбінантного білку Е2 ВКЧС після дворазової імунізації плазмідним вектором pTR-BKneo- призводить до значного посилення синтезу антитіл до цільового антигену порівняно з триразовим введенням pTR-BKneo-. Однією з перспективних стратегій посилення імунної відповіді на ДНК-вакцинацію, яка розглядається останнім часом, є введення до складу вакцинного препарату так званих «генних ад'ювантів» - рекомбінантних векторів, які несуть гени цитокінів, хемокінів чи ко-стимуляторних молекул. В рамках цієї роботи ми створили рекомбінантні конструкції pmIL12-TR та pmIL2-TR, які містять гени інтерлейкіну-12 та інтерлейкіну-2 миші відповідно, під транскрипційним контролем промотору/енхансеру ранніх генів цитомегаловірусу людини у складі експресійної касети розташованої між ІТR ААV-2. А також їх похідні pTR-mIL2/EGFP та pTR-mIL2/EGFP, які містять ген химерного білка IL2/EGFP та IL12/EGFP відповідно. Дослідження функціональної активності створених векторів in vitro продемонструвало, що химерні білки експресуються зі створених рекомбінантних конструкцій у клітинах лінії НЕК293, та частково секретуються з клітин у культиваційне середовище. В дослідах in vivo було доведено, що комбіноване введення pTR-BKneo- та генів інтерлейкіну-2 та химерного інтерлейкіну-12 миші у складі створених рекомбінантних конструкцій посилює гуморальну імунну відповідь на Е2 ВКЧС. Показано, що ефект посилення найбільш виражений у групі тварин, якім вводили по 10 мкг pmIL12-TR та pmIL2-TR у комбінації з pTR-BKneo-.^UThe thesis is devoted to developing approaches to enhance the immunogenicity of recombinant plasmid constructs containing the chimeric gene for the E2 glycoprotein of classical swine fever virus by optimizing the composition of model marker DNA vaccine. A series of recombinant plasmids was created, containing chimeric genes based on the SacI-EcoRI fragment of the E2 fragment of classical swine fever virus, placed under the transcriptional control of the promoter/enhancer of early/immediate genes of human cytomegalovirus in the eukaryotic cassette, and located between inverted terminal repeats of human adeno-associated virus-2 (ITR AAV-2). In a transient expression system, it was demonstrated that the introduction of ITR AAV-2 sequences into the recombinant vector leads to an increase in the accumulation of chimeric antigen in transfected cells of the HEK293 line. The amount of EGFP/E2 in the cells transfected with plasmid pTR-EGFP/E2 was ~113 ± 21 ng per 105 viable cells per 72 h, while transfecting cells with plasmid pEGFP/E2 was ~15 ± 3 ng per 105 viable cells per 72 h. It should be noted that the observed difference in the expression levels of the protein was not due to the decrease in metabolic activity of cells or more significant cytotoxicity of the pEGFP/E2 and polyethyleneimine complexes. We demonstrated that the introduction of ITR AAV-2 into the plasmid vector did not significantly affect the duration of expression and persistence of the transgene in HEK293 cells in the absence of selective pressure. It was found that the recombinant plasmid constructs pTR-BKneo- and pBS-BK can induce the production of antibodies specific to the E2 fragment CSFV in mice. For the first time, it has been demonstrated that the introduction of ITR AAV-2 sequences into the vector construct of a model marker DNA vaccine against CSF leads to an increase in both the intensity and duration of the humoral immune response to immunization. The use of heterologous booster vaccination could significantly increase the immunogenicity of candidate vaccines, reduce their reactogenicity, and the likelihood of the development of an immune response to the vector. Our data indicate that booster immunization with a recombinant fragment of the E2 protein of CSFV performed after double immunizations with the plasmid vector pTR-BKneo- leads to a significant increase in the synthesis of antibodies specific to the target antigen, compared with three injections of pTR-BKneo-.One of the promising strategies to enhance the immune response to DNA vaccination, which has been considered recently, is the introduction of so-called "gene adjuvants" - recombinant vectors that carry genes encoding cytokines, chemokines, or co-stimulatory molecules. In this work, we created recombinant constructs pmIL12-TR and pmIL2-TR, which contain mouse genes interleukin-12 and interleukin-2, respectively, under the transcriptional control of the promoter/enhancer of early/immediate human cytomegalovirus genes in the expression cassette located between ITR AAV-2. We also created their derivatives pTR-mIL2 / EGFP and pTR-mIL2 / EGFP, which contain the chimeric genes of IL2 / EGFP and IL12 / EGFP proteins. In vitro study of the functional activity of the generated vectors showed that chimeric proteins are expressed from the generated recombinant constructs in HEK293 cells and are partially secreted from the cells into the conditioned medium. The combined administration of pTR-BKneo- and genes of murine interleukin-2 and chimeric interleukin-12 in the created recombinant constructs enhances the humoral immune response to E2 CSFV. Moreover, the enhancement effect is the most pronounced in the group of animals that received 10 μg of pmIL12-TR and pmIL2-TR in combination with pTR-BKneo-.

Актуальність теми. Високий рівень шкідливості бур'янів у насадженнях тополі чорної пов'язаний передусім із їхньою здатністю ефективно конкурувати за поживні речовини, воду й частково за світло. Водночас тополя в природних умовах росте на берегах річок та землях із високим рівнем зволоження, де видове розмаїття та чисельність бур'янів є досить незначними. Крім того, повільний ріст у перший рік вегетації та мала щільність рослин у насадженнях, порівняно з іншими сільськогосподарськими культурами, є основними чинниками, що обмежують її спроможність ефективно конкурувати з бур'янами.Тому актуальним питанням сьогодні є дослідження особливостей забур'янення і конкурентної здатності насаджень тополі чорної та розроблення на цій основі ефективної й екологічно безпечної системи їхнього захисту від бур'янів в умовах Правобережного Лісостепу України.Наукова новизна одержаних результатів. Уперше комплексно досліджено особливості процесів забур'янення насаджень тополі чорної першого та наступних років вегетації, установлено конкурентну спроможність культури в різні періоди вегетації, розроблено систему захисту її насаджень за допомогою гербіцидів. Удосконалено екологічні способи захисту насаджень тополі чорної першого року вегетації від бур'янів, що забезпечують ефективне контролювання їхніх сходів упродовж вегетаційного періоду й не потребують використання ручної праці.Набули подальшого розвитку наукові положення щодо росту й розвитку бур'янів та особливостей їхніх фітоценотичних взаємовідносин із культурними рослинами. Практичне значення отриманих результатів. На основі результатів польових досліджень розроблено науково обґрунтовану систему захисту насаджень тополі чорної від бур'янів у перший рік її вегетації. Ефективний захист проти дводольних видів бур'янів забезпечує застосування гербіциду Штефам новий, к.е. (д.р. фенмедифам, 160 г/л, десмедифам, 160 г/л) у нормі витрати 0,5 л/га, а після появи сходів однодольних видів – Штарга, к.е. (д.р. хізалофоп-П-етил, 50 г/л) – 1,5 л/га. Найдієвішим екологічним заходом захисту є екранування поверхні ґрунту шаром деревної тирси або подрібненої соломи завтовшки 10–15 см.Основні результати досліджень. Найбільші запаси насіння в ґрунті формували такі види, як лобода біла – 11,11 шт./м2, мишій сизий – 10,10 та гірчиця польова – 8,23 шт./м2. На середньому рівні була засміченість верхнього 0–5-сантиметового шару ґрунту насінням проса півнячого – 5,26 шт./м2, талабану польового – 3,57 та гірчака шорсткого – 3,12 шт./м2. На ділянках забур'яненого контролю сегетальною рослинністю загалом формувалося 1281 г/м2 вегетативної маси, з яких на частку дводольних видів припадало 744, а злакових – 537 г/м2. Найменші її показники – 145 г/м2 отримано у варіанті комбінованого внесення гербіцидів Штарга, к.е. (1,5 л/га) та Штефам новий, к.е. (0,5 л/га).Проведення в насадженнях тополі чорної з інтервалом у 14 діб трьох культивацій міжрядь, а також трьох міжрядних обробітків навісними сітчастими боронами забезпечувало зменшення обсягів сформованої бур'янами біомаси порівняно із забур'яненим контролем у 2,7 та 2,8 раза відповідно. Дещо ефективнішим було проведення трьох ручних зрізувань бур'янів у міжряддях – сира маса бур'янів зменшувалася в 3,3 раза. Нанесення на поверхню ґрунту шару деревної тирси завтовшки 15 см практично повністю знищувало сегетальну рослинність.Мульчування поверхні поля в насадженнях тополі чорної деревною тирсою шаром завтовшки 5, 10 та 15 см виявилося досить ефективним у плані забезпечення високого рівня продуктивності її рослин. Водночас дещо нижчі параметри всіх досліджуваних показників культури отримано у варіанті з найменшою товщиною шару тирси (5 см): висота рослин – 155 см, урожайність сухої маси – 0,92 т/га, вихід енергії – 18,1 ГДж/га. А от варіанти застосування тирси шаром завтовшки 10 та 15 см між собою достовірно не відрізнялися. Не менш ефективним було застосування як мульчі й подрібненої соломи.Серед усіх досліджуваних заходів захисту насаджень культури від бур'янів – хімічних, механічних та екологічних – найефективнішим виявилося застосування гербіцидів. Зокрема, за комбінованого внесення гербіцидів Штарга, к.е. (1,5 л/га) + Штефам новий, к.е. (0,5 л/га) різниця в прибутку проти чистого контролю становила 6551 грн/га, тоді як у найліпшому варіанті екологічного захисту – мульчування поверхні поля шаром соломи завтовшки 5 см – 4169 грн/га, а механічного – проведення трьох міжрядних обробітків ґрунту навісними сітчастими боронами – 5631 грн/га.^URelevance of the topic. High competitiveness of weeds in black poplar plantations is primarily due to their effective competition for nutrients, water, and partly for light. It should be taken into account that in nature, poplar grows along riverbanks and on humid lands where the number of weeds is limited. In addition, slow growth in the first year of vegetation and low density of poplar plants compared to other crops are the main factors limiting the ability of poplars to compete with weeds.Therefore, revealing the peculiarities of weed infestation and studying the competitiveness of black poplar plantations, along with the development of effective and environmentally friendly weed control systems for the conditions of the Right Bank Forest-Steppe of Ukraine are topical issues.The scientific novelty of the obtained results. For the first time: a comprehensive study of weed infestation of black poplar plantations in the first and subsequent years of vegetation is carried out; the competitiveness of poplar in different growing seasons is studied; a herbicide weed control system is developed; a rational system of the effective weed control in black poplar plantations during the whole vegetation period is developed.Improved: ecological methods of weed control for black poplar plantations of the first year of vegetation that provide efficient control of weed sprouts during the growing season and do not require hand weeding.The following issues have been further developed: scientific substantiation of weed growth and development; peculiarities of phytocenotic relationships with cultivated plants. The practical significance of the obtained results. Based on the results of the field experiment, a scientifically sound system of weed control for black poplar plantations of the first year of vegetation has been developed. Effective protection against dicotyledonous weeds is ensured by herbicides Shtefan New, KE (phenmedipham, 160 g/l, desmedipham 160 g/l) at an application rate of 0.5 l/ha applied after the emergence of monocotyledonous species, and Shtarga, KE (quizalofop-P-ethyl, 50 g/l) at an application rate of 1.5 l/ha. The most effective environmental protection methods are shielding the soil surface with a sawdust or chopped straw layer of 10–15 cm.The main results of the research. The most significant weed seed stock (seeds/m2) in the 0−5 cm soil layer made up Chenopodium album (11.11), Setaria glauca (10.10), and Synapsis avrensis (8.23). Moderate seed stock formed Echinochloa crus-galli (5.26), Thlaspi avrense (3.57), and Persicaria lapathifolia (3.12).It was found that in the control treatment weeds formed 1281 g/m2 of green mass, of which dicotyledonous species 744 g/m2 and monocotyledons 537 g/m2. However, with the application of herbicides Shtarga (1.5 l/ha) and Shtefan New (0.5 l/ha), weed green mass amounted for 145 g/m2.It was found that carrying out three cultivations between rows, as well as three harrowing between rows using mounted mesh harrows with 14-day interval reduced weed mass by 2.7 and 2.8 times, respectively. Carrying out three hand weeding between rows at a height of 1.5–3.0 cm with the same interval reduced weed mass 3.3 times, while covering the soil with a 15-cm layer of sawdust almost destroyed the weeds.Mulching black poplar plantations using sawdust with a layer of 5, 10, and 15 cm proved to be effective in terms of high plant productivity. In this case, the treatment with a sawdust layer of 5 cm provided slightly smaller plant increment (155 cm) and, accordingly, lower dry matter yield and energy yield. However, the treatments with a 10 and 15-cm layer of sawdust did not differ significantly. The use of straw as mulch was no less effective.Establishing poplar plantations is quite expensive in the economic aspect, and therefore the first harvest does not allow compensating for the costs of planting and plant care. Accordingly, for the three years of the experiment, we obtained not profit but economic loss.At the same time, among the studied weed control treatments, the most effective ones appeared those with herbicides. Thus, with the combined application of Shtarga (1.5 l/ha) + Shtefan New (0.5 l/ha) herbicides, the difference in profit compared to the clean control was 6551 UAH/ha. From the environmental point of view, the best treatment was mulching with a 5-cm layer of straw that brought a profit of 4169 UAH/ha. In mechanical weed control treatment with three harrowing between rows using mounted mesh harrows, the profit was 5631 UAH/ha.

Основною метою роботи було розробити нові біоконструкції (біотехнологічні дермальні покриття або еквіваленти дерми) з використанням клітин людини та їхніх похідних і носіїв, виготовлених із різних біоматеріалів, для лікування термічних опіків шкіри.У даній роботі нами вперше встановлено, що живі клітини лінії 4BL, що є лінією дорослих мультипотентних мезенхімальних стромальних клітин (ММСК) людини і була отримана у відділі генетики людини ІМБГ НАН України з периферійної крові здорового донора, а також безклітинне культуральне середовище (БКС), кондиційоване клітинами 4BL при їх культивуванні in vitro (БКС-4BL), у поєднанні з такою м'якою лікарською формою, як гідрогель на основі штучного полімеру карбополу (карбомеру), дозволяють створити новий перспективний біотехнологічний продукт. Показано, що отримані нові пластичні біоконструкції, як і біоконструкції на основі колагенових і поліакриламідних матриць-мембран із включенням клітин або їхніх похідних здатні стимулювати регенерацію тканин під час загоєння опікових ран у модельних тварин (миші, щури). При цьому терапевтичне використання БКС 4BL є більш вигідним як в плані ранозагоювальної здатності, так і в плані зручності зберігання.Вказані біоконструкції або такі їх компоненти, як живі клітини лінії 4BL або безклітинне культуральне середовище, кондиційоване клітинами лінії 4BL (БКС-4BL), можуть бути застосовані для виробництва тимчасових штучних еквівалентів дермального шару шкіри. В перспективі отримані нами результати можуть використовуватись для створення нових біоконструкцій, які можуть стати об'єктом доклінічних досліджень в спеціальній акредитованій лабораторії, а в подальшому бути допущені до клінічних випробувань у опікових відділеннях закладів охорони здоров'я України з метою лікування опікової хвороби та пошкоджень шкіри іншого генезу.^UIn this research we compared the properties of three types of the dense materials suitable to be cells carriers at the creation of temporary artificial dermal equivalents. It has been established that shortcomings of modified polyacrylamide hydrogel matrixes are, at first, a decrease of transparency of those hydrogels owing to the introduction of inorganic nanoparticles into their structure, and secondly, a certain degree of fragility of the humidified flat hydrogel fragments. It has been found that main shortcoming of a symbiotic organism Medusomyces gisevi is the fact that living cells are not capable to be spread and survived normally on this matrix what raises doubts in their normal metabolic activity in such conditions. Finally it has been established that the commercial collagenic film "Belkozin" is the most suitable matrix from three checked options for creation of temporary artificial dermal equivalents. It has been supported by our results that application of the temporary dermal equivalent with structure "belkozin + gelatin + living cells" on burn wounds of model animals stimulates regeneration of a dermal layer of skin and epithelium restoration. We have shown alsothat the hydrogel of carbopol (carbomer) prepared with using DMEM-HG culture medium can serve as the volume carrier of living cells and support their life within several hours. However, we consider that for better maintaining the cells viability it is necessary to carry out a combination of hydrogel and the cellular component ex tempore, just before its application. It is important that the presence of antibiotics in the carbopol hydrogel prepared with using DMEM-HG culture medium (which, in fact, contains antibiotics) gives some bactericidal, bacteriostatic and fungistatic properties for the finished bioconstructions, what might prevent wound infection and thus reveal a positive effect on the healing process.We compared the wound-healing properties of such components of plastic carbopol hydrogel bioconstructions, as cells of three established lines (4BL, E8, A102) and cell-free conditioned mediums (CFCM), which have been produced by cultivating cells of these three lines (CFCM-4BL, CFCM-E8, CFCM-A102). The most effective for wound-healing in animals among all of six studied biostructures were ones which include either 4BL cells or CFCM-4BL.It has been shown by us that the treatment of burn wounds using carbopol hydrogel biostructures loaded with the cells of 4BL line or with the corresponding cell-free medium conditioned by cells of 4BL line (CFCM-4BL), are accompanied, at first, by stimulation of capillary formation in the wound bed, and secondly, by a statistically significant decrease of regulatory proteins MMP2 and HIF-1α levels in blood, almost to the level inherent in healthy animals, which may indicate an inhibition of the inflammatory process and earlier completion of the first phase of wound-healing. It should be noted that the stimulating effect of wound-healing induced by the cell-free conditioned medium was much stronger than by the cells.It has been found that the degree of 4BL cells confluence during their cultivation and production of the cell-free conditioned mediums is not significant for the expression of their regenerative wound-healing properties. The prepared conditioned medium should be stored in a frozen state, and deep freezing and storage of the obtained CFCM at –80°C is optimal, at the same time storage in a standard freezer at –20ºC is less good but acceptable.Thus, the main results of this work are: a) creation of new biotechnological products, namely the dermal equivalents with the inclusion of human cells or their derivatives (cell-free conditioned mediums); b) preclinical studies of new dermal equivalents to determine their therapeutic efficacy and safety in vivo with using model animals; c) a method of obtaining these biotechnological products was patented. It has been shown that the new wound dressings promote burn wounds healing in experimental animals when applied to the wound surface.The most important result from the point of view of both science and practice, is the establishment of the fact that cell-free conditioned media, produced by stem cells in vitro, can be used instead of living cells in the manufacture of dermal equivalents. For the first time it has been shown that CFCM samples conditioned by 4BL cells have a positive effect on the organism, and are stimulating regenerative processes at the most important early stage of burn wound-healing in model animals (mice, rats). The use of CFCM greatly simplifies and makes more economical the biotechnology for obtaining and using new dermal equivalents.In the prospects, new bioconstructions developed by us might be the subject of preclinical studies at special accredited laboratory, and on the next step they might be admitted to clinical trials in burn departments of health care institutions of Ukraine to treat burns and other skin lesions.

Булаєвська М. О. Біотехнології штучного магнітомічення та природне магнітомічення клітин тварин. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 162 «Біотехнології та біоінженерія». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2021.Робота виконана на кафедрі біоінформатики КПІ ім. Ігоря Сікорського.На даний час є докладні дослідження біомінералізації БМН мікроорганізмами, але що стосується багатоклітинних організмів, то наявні лише фрагментарні дослідження біомінералізації біогенних магнітних наночастинок.Магнітні наночастинки знаходять все ширше біомедичне застосування: від контрастних агентів для магнітної резонансної томографії (МРТ) до досліджень знищення ракових клітин за допомогою лікування гіпертермією. Більшість з цих перспективних програм вимагає чітко визначених і керованих взаємодій між магнітними наночастинками і живими клітинами.В зв'язку з цим актуальною задачею є дослідження наноструктурної локалізації БМН, їх морфології та кількості в різних органах та тканинах тварин, а також дослідження накопичення штучних магнітних наночастинок.За допомогою біоінформатичних методів в роботі показано, що серед немігруючих риб продуцентами БМН можуть бути короп звичайний та щука звичайна.Досліджено органи та тканини лосося атлантичного та товстолобика звичайного на предмет наявності БМН. Визначено основні закономірності просторово-морфологічних властивостей БМН у різних тканинах та органах миші, свині, коропа.Досліджено процес штучного магнітомічення клітин тварин.Запропоновано спосіб виділення клітин з природними та штучними магнітними властивостями, який дає змогу зменшити витрати часу на виявлення та виділення клітин з природними та штучними магнітними властивостями за рахунок використання системи магнітів зі щілиною, яка має більш просту конструкцію порівняно з аналогами. Розраховано сили магнітодипольної взаємодії, що виникають між біогенними магнітними наночастинками органів риб та екзогенними магнітними наночастинками.Результати наукової роботи, які викладено в дисертації, одержані автором особисто або за його безпосередньої участі.^UBulaievska М. Biotechnology of artificial magnetic labeling and natural magnetic labeling of animal cells. – Qualifying scientific work on the rights of the manuscript. Thesis for candidate of Doctor of Philosophy the degree in the specialty 162 Biotechnology and Bioengineering. – National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2021.The work was done at the Department of Bioinformatics Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute.Currently, there are detailed studies of the biomineralization of BMNs by microorganisms, but for multicellular organisms, there are only fragmentary studies of the biomineralization of biogenic magnetic nanoparticles.Magnetic nanoparticles are increasingly used in biomedical applications, from contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI) to the destruction of cancer cells through treatment with hyperthermia. Most of these promising programs require well-defined and controlled interactions between magnetic nanoparticles and living cells.In this regard, the urgent task is to study the nanostructural localization of BMNs, their morphology and quantity in various organs and tissues of animals, as well as to study the accumulation of artificial magnetic nanoparticles.Using bioinformatics methods, it was shown that among animals, namely non-migratory fishes, the producers of BMNs are common carp and northern pike.Organs and tissues of Atlantic salmon and silver carp were examined for the presence of BMNs. The main regularities of spatial and morphological properties of BMNs in different tissues and organs of animals are determined.The process of artificial magnetic labeling of animal cells was studied.A method for detecting and isolating cells with natural and artificial magnetic properties is proposed, which reduces the time spent on detecting and isolating cells with natural and artificial magnetic properties by using a system of magnets with a slit that has a simpler design in comparable to analogues. The forces of magnetodipole interaction arising between biogenic magnetic nanoparticles of fish organs and exogenous magnetic nanoparticles are calculated. The results of scientific work, which are presented in the thesis, obtained by the author personally or with her scientific advisor participation.

Дисертацію присвячено розробці технологій застосування С60 фулерену для підвищення ефективності протипухлинної дії цисплатину in vitro та in vivo і з'ясуванню механізмів цитотоксичної дії цисплатину у комбінації із фотозбудженим С60 фулереном та у складі нековалентного нанокомплексу із С60 фулереном. У роботі використано стабільний водний колоїдний розчин С60 фулерену (0,15 мг/мл, 2×10-4 М), нормальні клітини (тимоцити та еритроцити щура), клітини лейкемії ліній L1210 і CCRF-CEM, клітини карциноми легені LLC, модель трансплантованої карциноми легені Льюїс.Встановлено, що 10 мкМ С60 фулерен запобігав продукуванню АФК тимоцитами, спричиненому як 100 мкМ пероксидом водню, так і 3,3 мкМ цисплатином, а також Н2О2-індукованому зниженню життєздатності тимоцитів та Cis-Pt -індукованому гемолізу еритроцитів.З використанням флуоресцентно-міченого С60 фулерену (С60–RITC) доведено його поглинання та довготривале утримання клітинами лейкемії L1210. Імуноцитохімічне фарбування з використанням FITC-мічених антитіл до C60 фулерену продемонструвало накопичення С60 фулеренів у мітохондріях клітин лейкемії CCRF-CEM. Показано, що за умови фотозбудження (опромінення світлодіодною лампою інтенсивністю 100 мВт/см2, 410-700 нм) С60 фулерену, поглинутого чутливими та резистентними до цисплатину клітинами лейкемії L1210, спостерігається значна інтенсифікація продукування АФК, підвищення концентрації цитозольного Са2+, падіння мітохондрійного потенціалу та накопичення клітин у проапоптичній SubG1 фазі. Встановлено, що за комбінованої дії фотозбудженого С60 фулерену та Cis-Pt у низькій 3,3 мкМ концентрації токсичний ефект протипухлинного препарату у чутливих клітин лейкемії L1210 посилювався, а у резистентних до цисплатину клітинах L1210/Cis-Pt – відновлювався, про що свідчило зниження життєздатності клітин внаслідок індукції апоптозу. Вперше створено та охарактеризовано нековалентний, стабільний у водному середовищі (дзета-потенціал -21,2 мВ) нанокомплекс С60 фулерену з Cis-Pt (C60-Cis-Pt). Комплексоутворення між молекулами С60 та Cis-Pt підтверджено методами комп'ютерного моделювання, сканувальної тунельної мікроскопії та динамічного розсіювання світла. Встановлено, що токсична дія C60-Cis-Pt нанокомплексу на клітини LLC карциноми легені Льюїс була ефективнішою порівняно з окремою дією цисплатину за еквівалентної концентрації та призводила до пригнічення міграційної активності клітин, їх накопичення у проапоптичній SubG1 фазі клітинного циклу, активації каспази 3/7 та збільшення кількості клітин з ознаками раннього та пізнього апоптозу. Вперше досліджено гостру токсичність немодифікованого С60 фулерену та C60-Cis-Pt нанокомплексу за умови внутрішньочеревного введення мишам. Високе значення LD50 для C60 фулерену (721 мг/кг) підтверджує відсутність в організмі тварин токсичних ефектів за використання наноструктури у низьких дозах. Показано, що токсичність Cis-Pt (LD50=15,6 мг/кг) за комплексоутворення із С60 фулереном знижувалася вдвічі (LD50=36,1 мг/кг). C60-Cis-Pt нанокомплекс за дози 7,5 мг/кг (3,75 мг/кг С60 фулерену та 3,75 мг/кг Cis-Pt) ефективніше пригнічував ріст перещепленої карциноми легені Льюїс та утворення метастазів у легенях миші порівняно з дією Cis-Pt за еквівалентної дози. Виявлені протипухлинний та антиметастатичний ефекти C60-Cis-Pt нанокомплексу супроводжувалися подовженням тривалості життя мишей-пухлиноносіїв, нормалізацією їх маси тіла та показників крові.Запропоновані технології застосування С60 фулерену як за комбінованої дії з цисплатином після фотоактивації наноструктури, так і за комплексоутворення з цисплатином дозволили знизити діючу дозу цитостатика та посилити його протипухлинні ефекти. Отримані результати свідчать про перспективність використання С60 фулерену як фотосенсибілізатора у фотодинамічній протипухлинній терапії, а також як таргетного наноносія протипухлинних препаратів.^UThe dissertation is devoted to elaboration of the new biotechnological approaches to traditional antitumor drugs application in combination with C60 fullerene. Stable aqueous colloidal solution of C60 fullerene (0,15 mg/ml, 2×10-4 M), normal cells (Wistar rat thymocytes and erythrocytes), leukemia L1210 and CCRF-CEM cells, lung carcinoma LLC cells and transplanted model of Lewis lung carcinoma were used in the work. It was found that 10 μM C60 fullerene prevented both ROS production in thymocytes caused by 100 μM H2O2 or 3,3 μM Cis-Pt, H2O2-induced decrease of thymocytes viability and Cis-Pt-induced erythrocytes hemolysis.With the use of fluorescent-labeled C60 fullerene (C60-RITC) the accumulation of nanostructure in leukemic L1210 cells was shown. Immunocytochemical staining with the use of FITC-labeled antibodies to C60 fullerene demonstrated accumulation of C60 fullerenes in the mitochondria of CCRF-CEM leukemic cells. Photoexcitation (irradiation with light-emitting diode lamp, 410-700 nm) of C60 fullerene accumulated by sensitive and resistant to cisplatin leukemic L1210 cells was accompanied by significant increase of ROS production, [Ca2+]i increase, dissipation of mitochondrial membrane potential and cell accumulation in proapoptotic SubG1 phase. Combined action of photoexcited C60 fullerene and Cis-Pt in a low 3,3 μM concentration was followed by cisplatin toxic effect intensification in sensitive leukemic L1210 cells and by its restoration in cisplatin-resistant L1210/Cis-Pt cells. The observed effect was followed by the decrease of both sensitive and resistant leukemic cells viability due to the induction of apoptosis.The noncovalent and stable in aqueous medium nanocomplex of C60 fullerene with Cis-Pt (C60-Cis-Pt) was created and characterized for the first time. Complexation between the C60 and Cis-Pt molecules was confirmed by computer simulation, scanning tunneling microscopy and dynamic light scattering. The toxic effect of C60-Cis-Pt nanocomplex against Lewis lung carcinoma LLC cells was shown to be more effective compared to the effect of free cisplatin at equivalent concentration and was confirmed by cells accumulation in proapoptotic SubG1 phase, caspase 3/7 activation, increased content of cells at early and late stages of apoptosis, inhibition of cells migration activity.The acute toxicity of pristine C60 fullerene and C60-Cis-Pt nanocomplex was studied after intraperitoneal (i.p.) administration to mice. The high LD50 value for C60 fullerene (721 mg/kg) confirmed the absence of toxic effects at low dose of carbon nanostructure in the body of animals. The reduced toxicity of Cis-Pt (LD50=15,6 mg/kg) at complexation with C60 fullerene (LD50=36,1 mg/kg) at i.p. administration to mice was shown.C60-Cis-Pt nanocomplex at doses of 7,5 mg/kg (3,75 mg/kg of C60 and 3,75 mg/kg of Cis-Pt) more effectively inhibited the growth of transplanted Lewis lung carcinoma and metastases formation in mice lung tissue compared to free Cis-Pt in equivalent dose. The observed antitumor and antimetastatic effects of the C60-Cis-Pt nanocomplex were accompanied by prolongation of tumor-bearing mice's life, normalization of body weight and blood parameters.The proposed technologies of C60 fullerene application both in combination with cisplatin after nanostructure's photoexcitation and as a component of nanocomplex with cisplatin allowed to decrease the effective dose of cytostatic and to enhance its antitumor effect. The data obtained confirm the prospects of C60 fullerene as a photosencitizer in photodynamic therapy and as a targeted nanocarrier of antitumor drugs.

В ході виконання дисертаційної роботи було встановлено, що антиоксиданти селенометіонін та D-пантетин посилюють терапевтичну ефективність доксорубіцину та проявляють тканинно-захисні властивості щодо організму мишей 18з лімфомою NK/Ly та меланомою B16F10/wt. Застосування селенометіоніну та D-пантетину збільшує тривалість життя (в 1,3 рази) мишей з лімфомою NK/Ly та зменшує об'єм меланоми B16F10/wt (в 3 рази) порівняно із цими показниками у тварин лікованих лише доксорубіцином. Антиоксиданти зменшують негативні побічні ефекти, викликані ростом експериментальних пухлин і токсичною дією доксорубіцину, шляхом нормалізації загальної кількості еритроцитів, лейкоцитів, показників лейкоцитарної формули, рівня креатиніну, лактатдегідрогеназної та аспартатамінотрансферазної активностей і значення коефіцієнта де Рітіса у крові мишей-пухлиноносіїв. Причиною вищеописаних властивостей антиоксидантів є їх здатність посилювати селективність дії доксорубіцину за рахунок регуляторного впливу цих сполук на внутрішньоклітинну систему глутатіону. Селенометіонін та D-пантетин знижують доксорубіцин-індукований оксидативний стрес у кератиноцитах людини шляхом зменшення в 1,3 рази глутатіонпероксидазної активності, збільшення в 1,5-1,7 рази глутатіонредуктазної активності та нормалізації співвідношення GSH/GSSG. Крім того, селенометіонін та D-пантетин відновлюють чутливість лейкозних клітини знадекспресією P-gp до дії доксорубіцину шляхом зниженням рівня відновленого глутатіону та пригнічення в 2 рази глутатіон-S-трансферазної активності порівняно із цими значеннями за дії лише цього протипухлинного препарату.^UThe thesis is devoted to the study of biochemical and molecular mechanisms of tissue-protective properties of antioxidants (selenium derivatives, precursor of coenzyme A) and their ability to improve the antitumor activity of chemotherapeutic compounds (in particular doxorubicin) in mice with NK/Ly lymphoma and B16F10/wt melanoma. It was found that selenomethionine and D-pantethine improved the therapeutic activity of doxorubicin (5 mg / kg), increasing by 1.3-fold the life expectancy of mice with NK/Ly lymphoma compared to their survival rate under the action of this antibiotic alone. A combined use of doxorubicin with selenomethionine exhibits a pronounced synergistic effect on the progression of melanoma B16F10/wt, effectively inhibiting its growth (by 3 fold). Antioxidants reduce the negative side effects caused by the growth of experimental tumors and the toxic effect of doxorubicin by normalizing the total number of erythrocytes, leukocytes, indicators of leukocyte formula, creatinine level, activity of lactate dehydrogenase and aspartate aminotransferase, and also value of the de Ritis coefficient in the blood of tumor-bearing mice. The reason for the above noted actions of selenomethionine and D-pantethine is their ability to improve the selectivity of doxorubicin action via suppressing by 10-20% its cytotoxic activity towards lymphocytes of clinically healthy donors or pseudonormal cells and increasing by 10-20 % this effect in resistant malignant cells. This is due to the ability of antioxidants to reduce doxorubicin -induced oxidative stress in human keratinocytes by reducing 1.3 times , the activity of glutathione peroxidase increasing 1.5-1.7 times glutathione reductase activity and normalizing GSH/GSSG ratio. selenomethionine and D-pantethine lead to 2-fold decrease in the activity of glutathione reductase and a decrease in the level of reduced glutathione accompanying by inhibition of glutathione-S-transferase activity by 2 (P ≤ 0.001) and 2.5 times (P ≤ 0.001), accordingly, compared with these parameters under the doxorubicin action in subline cells HL-60/vinc (P-gp overexpression). This leads to the sensitization of the resistant leukemic cells with overexpression of the P-gp protein to doxorubicin action. It has been shown that selenomethionine and D-pantethine possess a pronounced cytoprotective action towards normal mammalian cells protecting them against the effects of conventional antitumor drugs, both in vitro and in vivo. This phenomenon can be explained by a modulatory effect of these antioxidants on the glutathione system of target cells. At the same time, their action was opposite in malignant cells resistant to chemotherapy which constitutional defects in a system of the antioxidant defense. As a consequence, both compounds increased the effect of drugs on tumor cells with the MDR-phenotype, and this effect is fully preserved in experimental tumor models used for studing therapeutic efficacy. The obtained results suggest a perspectiveness of joint using of antitumor drugs together with antioxidant compounds capable of significant increasing their therapeutic efficacy and reducing negative side effects of drugs. During such treatment, a dosage of both antitumor drugs and antioxidants, as well as a possibility of their specific action towards various types of tumors, should be taken in consideration in order to achieve a synergistic effect in their action.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню молекулярних механізмів, залежних від адаптерного протеїну Ruk/CIN85, що забезпечують контроль процесів міграції й інвазії пухлинних клітин на моделях in vitro та in vivo. Було одержано сублінії клітин аденокарциноми грудної залози миші лінії 4Т1 зі стабільною надекспресією та пригніченою експресією адаптерного протеїну Ruk/CIN85. Продемонстровано, що надекспресія адаптерного протеїну Ruk/CIN85 у клітинах лінії 4Т1 супроводжується зниженням їх проліферативного потенціалу та адгезивності й посиленням рухливості та інвазивності in vitro, тоді як пригнічення експресії Ruk/CIN85 у клітинах лінії 4Т1 спричиняє протилежно скеровані ефекти. Вперше охарактеризовано зміни транскриптому пухлинних клітин з різними рівнями експресії цього адаптера і виявлено, що Ruk/CIN85 модулює експресію низки генів, залучених до процесів міграції та інвазії, в тому числі віментину, Е-кадгерину, транскрипційних факторів Twist1, Snai1, Zeb1/2, матриксних металопротеїназ MMP-2, ММР-9, факторів репрограмування Klf4, Oct4, Nanog.Вперше показано, що рівень експресії Ruk/CIN85 негативно корелює з активністю матриксних металопротеїназ ММР-2 і ММР-9. Активація цих металопротеїназ супроводжується пригніченням інвазивності клітин лінії 4Т1 з пригніченою експресією Ruk/CIN85, ймовірно, за рахунок продукування ангіостатинів. Виявлено ознаки амебоїдного типу міграції у клітин 4Т1 з надекспресією Ruk/CIN85: пригнічення перицелюлярного протеолізу, округла форма клітин, наявність кортикального актинового кільця та вип'ячувань мембрани, підвищена активність і експресія лізилоксидази.Встановлено, що клітини лінії 4Т1 з надекспресією Ruk/CIN85 характеризуються посиленням прояву ознак ракових стовбурових клітин, таких як здатність до росту в неприкріпленому стані та самовідтворення, експресія специфічних поверхневих маркерів, підвищена резистентність до доксорубіцину. Надекспресія Ruk/CIN85 у клітинах лінії 4Т1 супроводжується посиленням їх здатності до екстравазування та метастазування в легені, тоді як down-регулювання Ruk/CIN85, навпаки, веде до практично повного пригнічення цих процесів. Встановлено, що в легеневих метастазах Ruk/CIN85 індукує мезенхімно-епітелійний перехід, асоційований з посиленням проліферативної активності пухлинних клітин.Одержані результати свідчать про те, що клітини з надекспресією Ruk/CIN85 характеризуються підвищеною епітелійно-мезенхімною/мезенхімно-амебоїдною пластичністю, яка й лежить в основі посиленої інвазивності й метастазування, тоді як клітини 4Т1 з пригніченням Ruk/CIN85 втрачають пластичність і перебувають у гомогенному епітелійному стані.^UThis PhD thesis is aimed to investigate molecular mechanisms dependent on adaptor protein Ruk/CIN85 that control migration and invasion of cancer cells in vitro and in vivo.Murine breast adenocarcinoma 4T1 cells sublines with stable overexpression or knockdown of Ruk/CIN85 were generated. It was demonstrated that Ruk/CIN85 overexpression in sublines of 4T1 cells is accompanied by decreased proliferative potential and adhesiveness as well as increased motility and invasiveness in vitro, while Ruk/CIN85 downregulation leads to opposite effects. For the first time transcriptome analysis of cancer cells with different Ruk/CIN85 expression levels was performed. It revealed that adaptor protein Ruk/CIN85 modulates the expression of a number of genes involved in cancer cells migration and invasion, including transcription factors Twist1, Snai1, Zeb1/2, matrix metalloproteinases MMP-2, MMP-9, reprogramming factors Klf4, Oct4, Nanog.Ruk/CIN85 expression level in 4T1 cells correlates negatively with MMP-2 and MMP-9 activities. Activation of these enzymes inhibits invasion of Ruk/CIN85-downregulated cells via angiostatin production. The features of amoeboid-like motility in Ruk/CIN85-overexpressing 4T1 cells such as abrogated pericellular proteolysis, rounded cell shape, presense of cortical actin ring and membrane blebs, increased lysyl oxydase expression and activity were found.Ruk/CIN85 overexpression in 4T1 cells was demonstrated to potentiate cancer stem cells properties, such as anchorage-independent growth, self-renewal, expression of specific surface markers, doxorubicin resistance.It was found that overexpression of adaptor protein Ruk/CIN85 in 4T1 cells is accompanied by elevated extravasation and lung metastasis, while Ruk/CIN85 knockdown results in considerable quenching of metastatic potential. In the pulmonary metastases Ruk/CIN85 induces mesenchymal-epithelial transition, associated with enhanced proliferative activity of cancer cells.The data obtained indicate that Ruk/CIN85-overexpressing 4T1 cells are characterized by potentiation of epithelial-mesenchymal/mesenchymal-amoeboid plasticity, underlying increased cancer cells invasion and metastasis. Ruk/CIN85-downregulated cells lack such plasticity and acquire homogenous epithelial-like state.

Встановлено механізми нуклеації та росту позаклітинних кристалів льоду в модельних біологічних розчинах, а також виявлено особливості реакцій широкого спектру біологічних об'єктів на фізико-хімічні явища, які супроводжують фазові переходи на етапах заморожування та відігрівання. Показано, що процес нуклеації льоду в біологічних розчинах практично повністю протікає за гетерогенним механізмом. Визначено, що в механізмі росту позаклітинних кристалів льоду та в механізмі формування позаклітинної кристалічної структури льоду різної дисперсності одночасно беруть участь нормальна та дислокаційна складові росту реальних кристалів. Виявлено існування критичних концентрацій кріопротекторів, за досягнення яких змінюється механізм, що пригнічує кінетичні характеристики льодоутворення. Рентгенографічно показано, що заморожування біологічних розчинів супроводжується формуванням дефектів в структурі льоду. Зазначено, що пошкодження сперматозоїдів людини за повільного заморожування (1 °С/хв) обумовлено рекристалізацією позаклітинної структури льоду. Показано, що найефективнішим засобом, що пригнічує поза- та внутрішньоклітинне льодоутворення за повільних швидкостей заморожування (5 °С/хВ) ембріонів миші ранніх стадій розвитку є поєднання попередньої поетапної дегідратації та насичення клітин проникаючим кріопротектором. Висвітлено, що для дослідженої низки H-спиртів існує кореляція між коефіцієнтом розподілу їх молекул між поза- та внутрішньоклітинним середовищем і формою еритроцитів.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблеми одержання scFv-антитіл проти дифтерійного токсину, досліджено їх протективні властивості та можливості використання у діагностиці дифтерії. З неімунної та імунної бібліотек імуноглобулінових генів миші одержано методом фагового дисплею та охарактеризовано scFv-антитіла до дифтерійного токсину. Сконструйовано імунну бібліотеку кДНК імуноглобулінових генів мишей, імунізованих рекомбінантними аналогами A та B субодиниць дифтерійного токсину. Запропоновано універсальний підхід для детекції scFv-антитіл і їх комплексів з антигеном у імуноферментному аналізі. Висвітлено можливість використання одержаних scFv і їх похідних, об'єднаних з фрагментом стафілококового білка A, для виявлення дифтерійного токсину. Відібрано чотири антитоксичні scFv-антитіла, які здатні пригнічувати токсичні ефекти дифтерійного токсину, перешкоджаючи його проникненню до клітин-мішеней. Зазначено, що одержані scFv-антитіла можуть бути використані у діагностиці та терапії дифтерії.

  Скачати повний текст

Досліджено морфофункіональні зміни гліальних клітин за умов розвитку дегенеративних процесів у різних ділянках центральної нервової системи. Встановлено, що під дією пошкоджуючих агентів під час демієлінізації за умов культивування клітин мозочка олігодендроцити й астроцити виконують фагоцитарну функцію. За умов експериментальної ішемії-реперфузії зафіксовано зв'язок між рівнем активації гліальних клітин і ступенем морфологічних змін нейронів, що відображає динаміку пошкодження нейронів гіпокампа після ішемії. Виявлено, що за умов антероградної дегенерації нейронів відсутність хемокіну рецептора CXCR3 у мікрогліальних клітинах обумовлює порушення їх функцій, зокрема, здатність до міграції у зону пошкодження дендритів. Доведено, що процеси активації мікроглії за умов антероградної дегенерації терміналей дендритів нейронів енторинальної кори в гіпокампі миші не залежать від різниці в експресії ліганду CXCL10. З'ясовано, що астроцити, які мають глутаматні рецептори, здатні одержувати синаптичні входи від нейронів у зоні СА1 гіпокампа. Зроблено висновок, що астроцити можуть брати безпосередню участь у функціонуванні нейронних мереж гіпокампа.

  Скачати повний текст

Встановлено, що експресія мРНК PFKFB-2, PFKFB-3 і PFKFB-4, а також VEGF і Glut1 значно посилюється в злоякісних пухлинах грудної залози, легень та прямої кишки. Експресія PFKFB-4 виявлена в різних лініях трансформованих клітин, зокрема, простати, грудної і підшлункової залоз, печінки та легень. Розглянуто, що гіпоксія індукує експресію PFKFB-4 в різних лініях клітин, що ця індукція є HIF-зележною і опосередкована ідентифікованим залежним від гіпоксії елементом в 5'-регуляторній зоні гена. Виявлено три класи нових альтернативних сплайс-варіантів мРНК PFKFB-4 у клітинах людини та миші, визначено їх нуклеотидну послідовність. Зазначено, що більшість з них мають вставки в 6-фосфофрукто-2-кіназній частині або делеції в фруктозо-2,6-бісфосфататній частині, в наслідок чого альтернативний сплайс-варіант біфункціонального ферменту PFKFB-4 міг проявляти лише одну з двох активностей.

  Скачати повний текст

Досліджено функціональну роль бета-дефенсину-2 в пухлинних клітинах. Шляхом трансфекції плазмідними векторами, які містять кДНК гена повної та процесованої форми бета-дефенсину-2, на основі ліній ембріональної нирки людини (НЕК293) та карциноми легені Л'юїс миші (3LL) створено клітинні модельні системи з різним рівнем експресії бета-дефенсину-2. В експериментальних дослідженнях in vitro, проведених на трансфікованих сублініях, створених на основі лінії НЕК293, показано, що підвищення рівня експресії hBD-2 та його внутрішньоклітинне накопичення призводить до втрати клоногенної активності клітин і зниження їх проліферативних показників більш ніж утричі. Виявлено зниження фосфорилювання рибосомного S6 білка - одного з ключових компонентів білкового синтезу. На модельних системах, створених на основі лінії 3LL, продемонстровано, що зниження рівня експресії мPHK mBD-2 викликає підвищення здатності клітин до колонієутворення та зростання їх проліферативної активності. У дослідах in vitro на експериментальних пухлинах, одержаних з клітин 3LL з різним рівнем експресії мPH< mBD-2 встановлено зворотню кореляцію між експресією дефенсину та швидкістю росту пухлин. У пухлинах і клітинних лініях встановлено пригнічення експресії mBD-2.

  Скачати повний текст

Встановлено, що P2X-опосередковані струми нейронів вузлуватих гангліїв пригнічуються опіоїдами в середньому на 50 % за 8 хв. Зазначено, що у 80 % нейронів пригніченню передує короткотривала потенціація протягом перших 2 - 3-х хвилин прикладання опіоїдів. P2X3-опосередковані струми в нейронах задньокорінцевих спинномозкових гангліїв також пригнічуються опіоїдами на 36 - 55 % залежно від структури опоїдного агоніста. Визначено, що передача сигнала між опіоїдними та P2X-рецепторами всередині клітини опосередковується кількома шляхами за участі G-білків. Встановлено, що ко-культивування нейронів вузлуватих гангліїв щурів з клітинами фібросаркоми миші лінії NCTC 2472 призводить до зміни опіоїдної чутливості нейрональних P2X-рецепторів залежно від кінетики їх десенситизації. Обгрунтовано, що під час ко-культивування зростає кількість нейронів з PX2 опосередкованими струмами, що мають повільну кінетику десенситизації та є малочутливими чи нечутливими до ендоморфіну-1.

  Скачати повний текст

Визначено ефективність способів заморожування незрілих ооцитів миші та корови у широкому діапазоні швидкостей охолодження нагрівання. Вивчено вплив складових етапів кріоконсервування на збереженість досліджених ооцитів з метою оптимізації даних етапів. Запропоновано спосіб заморожування незрілих ооцитів миші та корови, який передбачає застосування надвисокої швидкості охолодження-нагрівання та кріозахисного середовища, що складається з етиленгліколю та сахарози. Встановлено, що для заморожування незрілих ооцитів даних тварин за лінійним і експоненціальним режимами охолодження ефективним кріоконсервантом є 1,5 М розчин етиленгліколю. Виявлено, що скорочення часу попередньої витримки в 10 %-му розчині етиленгліколю перед перенесенням у середовище для заморожування не знижує рівень збереженості незрілих ооцитів миші та корови після заморожування-відтавання, це дозволяє уникнути попередньої еквілібрації як етап з повного циклу заморожування-відтавання. Показано, що за умов заморожування незрілих ооцитів миші та корови з надвисокою швидкістю охолодження-нагрівання та різних концентрацій кріозахисного середовища, яке складається з етиленгліколю та сахарози, ефективною є концентрація 53 %. У порівняльному аспекті проаналізовано методи кріоконсервування незрілих ооцитів зазначених тварин і складових етапів цих методів з використанням низьких, високих і надвисоких швидкостей охолодження-нарівання.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст