ГлавнаяОб институтеСтруктура институтаОтдел общей патологии

Лаборатория ангиопатологии

Лаборатория ангиопатологии. 

Заведующий лабораторией — к.б.н. Омельченко Андрей Владимирович.

тел. (495) 412-01-13.

e-mail: omi@bk.ru

Основные направления деятельности лаборатории и достижения.

Руководитель лаборатории — кандидат биологических наук, биохимик и молекулярный биолог, специалист в области прикладной математики и информатики в биомедицинских исследованиях. Индекс Хирша А.В. Омельченко — 10; его вклад в мировую науку отражен в более чем 100 публикациях, индексируемых в Web of Science, Scopus и РИНЦ, включая авторство (соавторство) в 13 свидетельствах о государственной регистрации программ для ЭВМ и баз данных в РОСПАТЕНТе, посвященным разработке масштабных компьютерных программ для решения широкого круга биологических и медицинских задач – от геномных исследований до моделей анализа и управления в области организации здравоохранения и общественного здоровья.

В настоящее время главными направлениями исследований являются:

  1. Исследование и разработка современных программно-аппаратных комплексов (включая системы на основе больших данных и искусственного интеллекта) для изучения патологических процессов, скрининга биологически активных и лекарственных препаратов на животных и человеке.
  2. Математическое и компьютерное моделирование ряда патологических процессов сердечно-сосудистой системы человека:

— моделирование локального возникновения атеросклеротического поражения, то есть тканевых механизмов атерогенеза;

—  моделирование механизмов внутриклеточного метаболизма и накопления липидов в сосудистой стенке как ключевого проявления атеросклероза;

— моделирование гетерогенных дисфункций митохондриального генома при формировании атеросклеротического клеточного фенотипа;

— создание «виртуальных» клеточных моделей, воспроизводящих патологический фенотип;

— разработка баз данных и СУБД на основе «моделей знаний», полученных при фундаментальном изучении атеросклероза, для разработки патогенетических подходов к профилактике и лечению атеросклеротических заболеваний.

  1. Математическое и компьютерное моделирование палеогенетических и современных патологических процессов митохондриального и ядерного геномов человека. Разработка прогностических моделей влияния мутационной нагрузки на возникновение социально-значимых заболеваний в среднесрочной и долгосрочной перспективе.
  2. Изучение возможностей и перспектив применения систем искусственного интеллекта (включая, большие языковые модели (LLMs) и RAG-системы) для автоматизации моделирования патологических и нормальных физиологических процессов в организме человека. Разработка, теоретическое обоснование и практическое применение локальных минимальных LLMs для решения исследовательских задач в области медицинской патологии и патофизиологии.

Основные публикации сотрудников лаборатории в 2020-2025 гг.:

  1. Markin A.M., Orekhov A.N. Mechanistic factors of cardiovascular diseases. // MINERVA CARDIOANGIOLOGICA. —  Том 68, Выпуск 6 — С. 599-601. Опубликовано: декабрь 2020 г. https://doi.org/10.23736/S0026-4725.20.05559-0
  2. Orekhov A.N., Ivanova, E.A., Markin, A.M., Nikiforov, N.G., Sobenin, I.A. Genetics of Arterial-Wall-Specific Mechanisms in Atherosclerosis: Focus on Mitochondrial Mutations. // Current Atherosclerosis Reports. —  Том 22, Выпуск 10 — Номер статьи 54. Опубликовано: 9 августа 2020 г. https://doi.org/10.1007/s11883-020-00873-5
  3. Glanz V.Y., Kashirskikh D.A., Grechko A.V., Yet, S.-F., Sobenin, I.A., Orekhov, A.N. Sialidase Activity in Human Blood Serum Has a Distinct Seasonal Pattern: A Pilot Study. // Biology. —  Том 9, Выпуск 8 — Номер статьи 184 — С. 1-7. Опубликовано: 22 июля 2020 г. https://doi.org/10.3390/biology9080184
  4. Markina, Y.V., Gerasimova, E.V., Markin, A.M., Glanz, V.Y., Wu, W.-K., Sobenin, I.A., Orekhov, A.N. Sialylated Immunoglobulins for the Treatment of Immuno-Inflammatory Diseases. // Int. J. Mol. Sci. — Том 21, Выпуск 15 — Номер статьи 5472 — С. 1-17. Опубликовано: 31 июля 2020 г. https://doi.org/10.3390/ijms21155472
  5. Wu W.-K., Ivanova E.A., Orekhov A.N. Gut microbiome: A possible common therapeutic target for treatment of atherosclerosis and cancer. // Seminars in Cancer Biology. — 2020 — Том 6 — С. 85-97.  https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2020.06.017
  6. Kirichenko T.V., Sobenin I.A., Markina Y.V., Gerasimova E.V., Grechko A.V., Kashirskikh D.A., Romanenko E.B., Wu W.-K., Orekhov A.N. Clinical Effectiveness of a Combination of Black Elder Berries, Violet Herb, and Calendula Flowers in Chronic Obstructive Pulmonary Disease: The Results of a Double-Blinded Placebo-Controlled Study. // Biology. — 2020 — Том 9, Выпуск 4 — Номер статьи 832020. Опубликовано: 22 апреля 2020. https://doi.org/10.3390/biology9040083
  7. Poznyak A., Grechko A.V., Poggio P., Myasoedova V.A., Alfieri V., Orekhov A.N. The Diabetes Mellitus–Atherosclerosis Connection: The Role of Lipid and Glucose Metabolism and Chronic Inflammation. // Int. J. Mol. Sci. — 2020 — Том 21, Выпуск 5 — Номер статьи 1835. Опубликовано : 6 March 2020 https://doi.org/10.3390/ijms21051835
  8. Summerhill V.I., Moschetta D., Orekhov A.N., Poggio P., Myasoedova V.A. Sex-Specific Features of Calcific Aortic Valve Disease. // Int. J. Mol. Sci. — Том 21, Выпуск 16 — Номер статьи 5620 — С. 1-19.  Опубликовано 6 августа 2020 г. https://doi.org/10.3390/ijms21165620
  9. Orekhov A.N., Poznyak A.V., Sobenin I.A., Nikifirov N.N., Ivanova E.A. Mitochondrion as a selective target for the treatment of atherosclerosis: Role of mitochondrial dna mutations and defective mitophagy in the pathogenesis of atherosclerosis and chronic inflammation. // Current Neuropharmacology — 2020 — Том 18, Выпуск 11 — С. 1064-1075. https://doi.org/10.2174/1570159X17666191118125018
  10. Orekhov A.N., Nikiforov N.N., Ivanova E.A., Sobenin I.A.  Possible Role of Mitochondrial DNA Mutations in Chronification of Inflammation: Focus on Atherosclerosis. // JOURNAL OF CLINICAL MEDICINE. —  Том: 9 Выпуск: 4, Номер статьи: 978. Опубликовано: апрель 2020 г. https://doi.org/10.3390/jcme9040978
  11. Kirichenko TV, Chernova EV, Chegodaev YS, et al. Comparative analysis of the variability of carotid intima-media thickness in primary prevention populations of Moscow and Paris. Am J Cardiovasc Dis. 2020;10(4):463-472. Published 2020 Oct 15.
  12. Moschetta D, Di Minno MND, Porro B, et al. Relationship Between Plasma Osteopontin and Arginine Pathway Metabolites in Patients With Overt Coronary Artery Disease. Front Physiol. 2020;11:982. Published 2020 Aug 6. doi:10.3389/fphys.2020.00982
  13. Orekhov AN, Sukhorukov VN, Nikiforov NG, et al. Signaling Pathways Potentially Responsible for Foam Cell Formation: Cholesterol Accumulation or Inflammatory Response-What is First?. Int J Mol Sci. 2020;21(8):2716. Published 2020 Apr 14. doi:10.3390/ijms21082716
  14. Orekhov AN, Markin AM, Sukhorukov VN, Khotina VA, Ivanova E. Pro-inflammatory molecules induce cholesterol accumulation in macrophages: Role of inflammatory response in foam cell formation. Atherosclerosis. 2021;320:129-130. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2021.01.007
  15. Hayakawa S, Tamura A, Nikiforov N, et al. Activated cholesterol metabolism is integral for innate macrophage responses by amplifying Myd88 signaling. JCI Insight. 2022;7(22):e138539. Published 2022 Nov 22. doi:10.1172/jci.insight.138539
  16. Nikiforov NG, Zlenko DV, Orekhova VA, Melnichenko AA, Orekhov AN. Local Accumulation of Lymphocytes in the Intima of Human Aorta Is Associated with Giant Multinucleated Endothelial Cells: Possible Explanation for Mosaicism of Atherosclerosis. Int J Mol Sci. 2022;23(3):1059. Published 2022 Jan 19. doi:10.3390/ijms23031059
  17. Nikiforov NG, Kirichenko TV, Kubekina MV, et al. Macrophages derived from LPS-stimulated monocytes from individuals with subclinical atherosclerosis were characterized by increased pro-inflammatory activity. Cytokine. 2023;172:156411. doi:10.1016/j.cyto.2023.156411
  18. Orekhov AN. We Must Abandon the Myth: Oxidized Low-density Lipoprotein is not a Lipoprotein that Plays a Key Role in Atherogenesis. Curr Med Chem. Published online March 15, 2024. doi:10.2174/0109298673301236240311113807
  19. Orekhov AN, Zhuravlev AD, Vinokurov AY, et al. Defective Mitophagy Impairs Response to Inflammatory Activation of Macrophage-Like Cells. Curr Med Chem. Published online March 1, 2024. doi:10.2174/0109298673294643240228105957
  20. Sukhorukov VN, Khotina VA, Borodko DD, et al. Evidence for the Involvement of Gene Regulation of Inflammatory Molecules in the Accumulation of Intracellular Cholesterol: The Mechanism of Foam Cell Formation in Atherosclerosis. Curr Med Chem. Published online February 19, 2024. doi:10.2174/0109298673286400240206095814
  21. Pan X., Vishnyakova K.S., Chermnykh E.S., Jasko M.V., Zhuravlev A.D., Verkhova S.S., Chegodaev Y.S., Popov M.A., Nikiforov N.G., Yegorov Y.E. Effect of Free Long-Chain Fatty Acids on Anagen Induction: Metabolic or Inflammatory Aspect? // International Journal of Molecular Sciences. — Том 26, Выпуск 6, Статья Опубликовано: 13 марта 2025 г. https://doi.org/10.3390/ijms26062567
  22. Blagov A., Rufanov K., Irina K., Sukhorukov V., Goncharov A., Pleshko E., Orekhov A. The Significance of Lipoproteins in the Development of Obesity. // Frontiers in Bioscience (Schol Ed). — Том 16, Выпуск 1 — Статья Опубликовано: 18 марта 2024 г.
  23. Tolstik T.V., Kirichenko T.V., Markin A.M., Bogatyreva A.I., Markina Y.V., Kiseleva D.G., Shaposhnikova N.N., Starodubova A.V., Orekhov A.N. The association of TNF-alpha secretion and mtDNA copy number in CD14+ monocytes of patients with obesity and CHD. // Frontiers in Molecular Biosciences. — Том 11, Статья Опубликовано: 20 марта 2024 г. https://doi.org/10.3389/fmolb.2024.1362955
  24. Журавлев А.Д., Верхова С.С., Кубекина М.В. Цибридные линии на основе THP-1 с различным митохондриальным геномом имели разный провоспалительный ответ. // Российский иммунологический журнал. — Том 27, № 2 — С. 139-144. Опубликовано: 2024 г.
  25. Верхова С.С., Никифоров Н.Г., Чегодаев Е.С., Попов М.А. Пациенты с коронарным атеросклерозом имели измененное соотношение субпопуляций моноцитов в крови, которое было связано с воспалительной реакцией клеток. // Российский иммунологический журнал. — Том 27, № 4 — С. 893-898. Опубликовано: 2024 г.
  26. Bogatyreva A.I., Gerasimova E.V., Kirichenko T.V., Markina Y.V., Popkova T.V., Shalygina M.V., Tolstik T.V., Markin A.M., Orekhov A.N. Proinflammatory Activation of Monocytes in Patients with Immunoinflammatory Rheumatic Diseases. // Doklady Biochemistry and Biophysics. — Том 517, Выпуск 1 — С. 228-234. Опубликовано: август 2024 г. https://doi.org/10.1134/S1607672924700959
  27. Kirichenko T.V., Bogatyreva A.I., Gerasimova E.V., Popkova T.V., Markina Y.V., Markin A.M., Gerasimova D.A., Orekhov A.N. Inflammatory Response of Monocytes/Macrophages in Patients with Systemic Sclerosis. // Frontiers in Bioscience (Landmark Ed). — Том 29, Выпуск 7 — С. 259. Опубликовано: 22 июля 2024 г. https://doi.org/10.31083/j.fbl2907259
  28. Орехов А.Н., Орехов Н.А., Омельченко А.В., Собенин И.А. Прогноз развития бессимптомного каротидного атеросклероза. Фундаментальная и клиническая медицина. 2024;9(2):66-71. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2024-9-2-66-71
  29. Orekhov A.N., Nikiforov N.G., Zhuravlev A.D., Verkhova S.S., Omelchenko A.V., Borodko D.D., Sukhorukov V.N., Sinyov V.V., Sobenin I.A. Features of Gene Regulation in Violation of the Inflammatory Response of Monocyte-like Cells Bearing Mitochondrial Mutations Associated with Atherosclerosis. // Current Medicinal Chemistry. — Том 32, Выпуск 15 — С. 2992-3005. Опубликовано: 2025 г. https://doi.org/10.2174/0109298673303008240829075444
  30. Dabravolski, S.A.; Omelchenko, A.V.; Korchagina, E.R.; Maltseva, O.N.; Pavshintsev, V.V.; Kovyanova, T.I. The Role of Renalase in Cardiovascular Disease: A Comprehensive Review of Its Molecular Biology, Genetic Associations, and Clinical Significance. Life 2025, 15, 1581. https://doi.org/10.3390/life15101581
  31. Nikiforov NG, Chegodaev YS, Verkhova SS, Pudova EA, Popov MA, Tvorogova AV, Zhuravlev AD, Maslennikov RA, Snezhkina AV, Kudryavtseva AV, Yegorov YE, Omelchenko AV, Borodko DD, Zybin DI, Shumakov DV, Orekhov AN. Impaired LPS tolerance in monocytes of coronary atherosclerosis patients is associated with the intermediate subset. J Leukoc Biol. 2025 May 7;117(5):qiaf060. doi: 10.1093/jleuko/qiaf060. PMID: 40350260.