Всеволод Арсеньевич Ткачук родился 19
декабря 1946 года в г. Бийск Алтайского края.
В 1970 году с отличием окончил
Биолого-почвенный факультет МГУ по кафедре биохимии животных, получил
специальность «биолог-биохимик». Затем там же — аспирантура, младший научный
сотрудник (1973-1977), старший научный сотрудник (1977-1982). С 1992 года по
настоящее время — зав. созданной им кафедрой биохимии и молекулярной медицины,
руководитель лаборатории генных и клеточных технологий Факультета
фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова, с 2000 года — декан этого
факультета. С 2016 года возглавляет основанный им Институт регенеративной
медицины в МГУ имени М.В. Ломоносова. С 1982 года по настоящее время — зав.
отделом биохимии, зав. лабораторией молекулярной эндокринологии Института
экспериментальной кардиологии Кардиологического научного центра МЗ РФ. Академик-секретарь
Отделения физиологических наук РАН.
Член-корреспондент РАМН c 1994 года, академик
РАМН c 2000 года, член-корреспондент РАН c 1997 года, академик РАН c 2006 года
— Отделение физиологических наук.
В.А. Ткачук — признанный специалист в
области рецепции, внутриклеточной сигнализации, молекулярной эндокринологии,
регенеративной медицины, генной и клеточной терапии, биологии стволовых клеток.
Его исследования механизмов гормональной регуляции и внутриклеточной сигнализации
внесли большой вклад в установление механизмов регуляции чувствительности
тканей к действию гормонов в норме и при патологии. При его участии в качестве
эксперта прошла разработка Федерального закона №180 «О биомедицинских клеточных
продуктах» (2016). На основе результатов фундаментальных исследований В.А.
Ткачук разработал линейку продуктов для генной терапии, призванной
стимулировать рост кровеносных сосудов и восстановление периферических нервов
после травмы. Под руководством В.А. Ткачука совместно с ведущими
научно-исследовательскими группами успешно завершено более 20 поисковых,
прикладных и доклинических проектов в области регенеративной медицины, позволивших
вплотную приблизиться к созданию биомедицинских клеточных и
генно-терапевтических продуктов для обновления ткани, стимуляции роста сосудов
и регенерации. Научные исследования В.А. Ткачука получают поддержку от научных
фондов России, США, Германии, Великобритании, Швейцарии, Европейского
Сообщества.
Научные работы школы В.А. Ткачука
отличает комплексность исследования: сочетание методов и методологий биохимии,
молекулярной биологии, клеточной биологии, иммуноморфологии и физиологии.
Изучение рецепции и внутриклеточной сигнализации ведется в сочетании с
функцией, которую регулируют эти процессы. Многие исследования этой школы
направлены на выяснение механизмов возникновения сердечно-сосудистых
заболеваний, создание новых методов их диагностики, а также лечения (в
частности, генотерапии и клеточной терапии, регуляции ангиогенеза и
предотвращения рестеноза кровеносных сосудов). Авторитет его коллектива высок
также в раскрытии процессов немышечной подвижности животной клетки, описании ее
направленного движения по градиенту концентрации факторов роста и цитокинов.
В начале 70-х В.А. Ткачук работает на
кафедре биохимии животных, Биологического факультета МГУ — тогда он опубликовал
первый труд, посвященный механизмы мембранных рецепторов гормонов глюкагона,
адреналина и гистамина, регуляции синтеза и гидролиза цАМФ при участии
аденилатциклазы и Ca 2 -зависимой фосфодиэстеразы. Благодаря этой работе В.А.
Ткачук стал пионером в этой области науки не только в СССР, но и во всем мире.
В.А. Ткачуку и соавторам принадлежит научный приоритет в создании механизмов регуляции
аденилатциклазы G-белками. Эти
исследования положили начало основанию научной школы В.А. Ткачука «Рецепция и
внутриклеточная сигнализация».
В 1974 году защитил кандидатскую
диссертацию «Na, K-АТФаза скелетных мышц и сердца», в 1986 году — докторскую
диссертацию «Биохимические механизмы регуляции аденилатциклазной системы
сердца», с 1988 года —профессор.
Среди наиболее важных научных
достижений, полученных в 70-х годах — открытие феномена ингибирования
аденилатциклазы гормонами (гистамином, глюкогоном и ацетилхолином). Лишь в 80-х
годах это свойство аденилатциклазы получило объяснение, когда были открыты
Gi-белки, ингибирующие этот фермент. В.А. Ткачуку и соавторам удалось выделить
и охарактеризовать две изоформы фосфодиэстеразы в сердце — Ca2+-активируемую и
цГМФ-активируемую. Несколько позже им было показано существование в сердце
Ca2+-кальмодулин-зависимой изоформы аденилатциклазы.
В.А. Ткачуку принадлежит также
первенство в открытии нового рецептора липопротеидов (Т-кадгерина),
регулирующего рост кровеносных сосудов и осуществляющего «гормоноподобное»
действие на клетки сосудов и крови через систему внутриклеточной сигнализации. В
начале 90-х годов в исследовании клеток крови В.А. Ткачук и соавторы
обнаружили, что в тромбоцитах под влиянием липопротеинов происходит мобилизация
ионов кальция, что приводит к их агрегации, и этот эффект усиливается под
влиянием адреналина. примерно в это же время был обнаружен эффект мобилизации
Ca 2 в гладкомышечных клеток ГМК под влиянием ангиотензина и эндотелина. Удалось
показать, что липопротеины низкой плотности могут стимулировать высвобождение
Ca 2 из эндоплазматического ретикулума. Для выявления этого нового
липопротеин-связывание рецептора проводили его выделение и очистку, после
которой он был идентифицирован как Т-кадгерин. В нескольких последующих работах
В.А. Ткачук и его коллеги показали, что в отличие от других классических
кадгерина N-, E-, VE-кадгерина,
Т-кадгерина не опосредует межклеточной адгезии, а вызывает отрицательный
хемотаксис аксонов и кровеносных сосудов в процессе их роста.
В.А. Ткачук установил механизмы развития
гиперчувствительности и гетерологической десенситизации сопряженных с G-белками
рецепторов, обосновал концепцию изменения функции мембранных рецепторов и
внутриклеточных регуляторных каскадов при развитии ряда сердечно-сосудистых
заболеваний, разработал и внедрил в практику молекулярно-физиологические методы
оценки чувствительности тканей к гормональным и лекарственным препаратам.
Под руководством В.А. Ткачука
расшифрованы молекулярно-физиологические механизмы ремоделирования кровеносных
сосудов, показана ключевая роль урокиназы в направленном движении клеток,
разработаны и внедряются в практику генные и клеточные подходы к регуляции
роста и функций кровеносных сосудов.
Было установлено, что в поврежденных
клетках сосудов происходит увеличение экспрессии урокиназы и ее рецептора, что сопровождается
сужением просвета сосуда. Увеличение экспрессии урокиназы вызывает пролиферацию
клеток сосудов и стимулирует синтез белков, окислительный стресс и воспаление. В
2006 году за цикл работ «Молекулярные механизмы роста и ремоделирования
сосудов» В.А. Ткачук был награжден премией имени М.В. Ломоносова I ст. — высшей
наградой, присуждаемой Московским Университетом.
Также В.А. Ткачук и его коллеги впервые
показали, что рецептор урокиназы определяет траекторию роста и ветвления сосудов
и нервов, то есть выполняет функцию навигационного рецептора. Эти результаты
легли в основу разработки ряда препаратов для лечения тканей, страдающих от
ишемии.
В последние годы исследования В.А.
Ткачука и его сотрудников направлены на изучение молекулярных механизмов
регуляции ремоделирования и роста кровеносных сосудов; миграции, пролиферации и
дифференцировки эндотелиальных и гладкомышечных клеток. Обнаружено, что
повреждение сосуда приводит к экспрессии в сосудистых клетках урокиназы и ее
рецептора, который концентрируется на полюсе клетки, наиболее близком к
хемоаттрактанту. Связывание урокиназы с рецептором стимулирует Rho-белок и
Rho-киназу, в результате чего активируется MAP-киназа (p38) и происходит
независимая от Ca2+ перестройка актинового и актомиозинового комплекса, что
обеспечивает движение клетки по градиенту концентрации хемоаттрактанта.
Работами школы В.А. Ткачука показано, что урокиназа является типичным цитокином
(стимулирует JAK и STAT-белки, нуклеолин, казеинкиназу II и др.), который
обладает также протеазной активностью. Концентрирование этой протеазы на
лидирующей поверхности мигрирующей клетки позволяет разрушать матриксные белки,
причем этот процесс осуществляется как путем активации плазминогена, так и
путем прямого стимулирующего влияния урокиназы на экспрессию матриксных
металлопротеаз 2- и 9-типов.
Работами В.А. Ткачука и его соавторов
показано, что урокиназа вызывает негативное (констриктивное) ремоделирование кровеносных
сосудов путем стимулирующего влияния на синтез белков, участвующих в
оксидативном стрессе, а также в воспалительных реакциях. Выявлена также
ключевая роль урокиназы в ангиогенезе — введение гена урокиназы в
ишемизированные задние конечности животных или инфарктное сердце вызывает рост
капилляров, уменьшает фиброз этих тканей. Показано, что дифференцировка клеток
кровеносных сосудов может осуществляться также путем проникновения урокиназы в
ядро и связывания с факторами транскрипции.
Начиная с 2000-х годов В.А. Ткачук
прилагает активные усилия для развития регенеративной медицины и внедрения
новых норм использования клеточных технологий. Школой В.А. Ткачука ведутся
передовые работы в области регенеративной медицины, активно изучаются механизмы
физиологического обновления, регенерации и репарации тканей и органов и роль
мезенхимных стволовых клеток (МСК) в этом процессе. Обнаружена способность МСК
индуцировать рост кровеносных сосудов и нервов во время восстановления
повреждённых тканей, 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. 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, а в условиях воспаления
клетки вырабатывают иммуносупрессивные цитокины. Результаты этих исследований
являются перспективными с точки зрения создания новых подходов в лечении ряда
системных заболеваний, а также при трансплантации органов и тканей.
С 1992 года В.А. Ткачук принимал активное
участие в организации факультета фундаментальной медицины Московского
государственного университета имени М.В. Ломоносова. Особенностью медицинского
образования на факультете является подготовка практикующих врачей, способных
вести научно-исследовательскую работу с использованием богатого арсенала
современных методов. Исследования ведутся в сотрудничестве с учеными РАН, а
также с университетами в Рочестере, Филадельфии и Индианаполисе (США), Базеле
(Швейцария), Мельбурне (Австралия).
Читает курсы «Теория и практика
редактирования генома клеток млекопитающих», «Регенеративная медицина», «Генная
и клеточная терапия», «Медицинская и биологическая химия», «Общая биохимия»,
«Рецепторы внутриклеточной сигнализации», «Регенеративная медицина». В 1978
году на Биологическом факультете Московского университета он создал курс лекций
по молекулярной эндокринологии, который читает до настоящего времени (в 1983
году выпущен учебник по этому курсу).
Член оргкомитетов и пленарный докладчик
на многих международных и отечественных съездах, конгрессах и конференциях по
биохимии, физиологии, клеточной биологии, кардиологии. Под руководством В.А.
Ткачука регулярно проходит Национальный конгресс по регенеративной медицине —
ведущая площадка в России для обмена результатами фундаментальных и прикладных
исследований в области регенеративной медицины и биологии стволовых клеток.
Научная школа В.А. Ткачука «Рецепция и
внутриклеточная сигнализация» известна и пользуется авторитетом в России и за
рубежом — под его руководством и при консультации выполнено 9 докторских и
более 36 кандидатских диссертаций, его ученики работают в России, США,
Швейцарии, некоторые из них стали заведующими лабораториями и профессорами.
По результатам исследований под
руководством В.А. Ткачука опубликовано более 350 статей и 20 монографий:
«Signal Transduction in Lung Cells» (Brody J.S., Center D.M., Tkachuk V.A., New
York, Basel, Hong Kong, 1993), «Рецепторы и внутриклеточный кальций» (Авдонин
П.В., В.А. Ткачук, 1994), учебники «Введение в молекулярную эндокринологию»
(1983), «Клиническая биохимия» (в соавторстве, 2002). Под редакцией В. А.
Ткачука выпущено 5 специализированных учебных пособий для подготовки студентов
биологических и медицинских направлений высшего образования. В.А. Ткачук
является автором более 32 патентов.
Член редколлегии журналов «Журнал
эволюционной биохимии и физиологии», «Российский физиологический журнал им.
И.М. Сеченова», член редколлегий и редсоветов журналов «Clinical and
Experimental Pharmacology and Physiology», «Вопросы биологической и медицинской
химии», «Российский медико-биологический вестник», «Биологические мембраны», «Вестник
Союза физиологических обществ стран СНГ», «Acta Naturae», «Клеточные технологии
в биологии и медицине», «Технологии живых систем», «Трансляционная медицина»,
«Кардиологический вестник».
Член Президиума РАН, академик-секретарь
Отделения физиологических наук РАН, член Комиссии по уставу ФГБУ «Российская
академия наук», председатель Проблемной комиссии по физиологии эндокринной
системы Научного совета по физиологическим наукам РАН, член Комиссии РАН по
качеству медицинского образования, член Совета по присуждению премий и медалей
РАН молодым ученым, член Экспертной комиссии РАН по анализу и оценке научного
содержания Государственных образовательных стандартов и учебной литературы для
высшей и средней школы, Председатель этического совета по биомедицине при
Минздраве России, член Коллегии ВАК.
Член Ученых советов МГУ имени М.В.
Ломоносова, ФФМ МГУ имени М.В. Ломоносова, МНОЦ МГУ имени М.В. Ломоносова.
С 2018 года — президент Общества
регенеративной медицины.
Руководитель секции «Регенеративная
медицина» Научного совета Минздрава РФ, входит в научно-технические советы ряда
министерств РФ, возглавляет межминистерскую технологическую платформу «Медицина
будущего», член и председатель более 10 экспертных советов.
Награждён орденом Почёта, орденом Дружбы,
орденом «За заслуги перед Отечеством» IV ст.
Дважды лауреат премии Правительства РФ в
области образования.
Удостоен премии им. М.В. Ломоносова I ст.
— за цикл работ «Молекулярные механизмы роста и ремоделирования сосудов»,
Золотой медали им. И.П. Павлова РАН — за цикл работ «Физиология регенеративных
процессов».
Заслуженный профессор Московского
университета.