Dr Sergey Pyrkhozhij

Biographie

Le Dr Sergey Prykhozhij est un Chercheur Associé et Chef Scientifique au sein du laboratoire du Dr Jason Berman à l'Institut de Recherche du Centre Hospitalier pour Enfants de l'Est de l'Ontario (CHEO). Il a rejoint cette position depuis l'Université Dalhousie en octobre 2019 afin de poursuivre ses recherches sur la modélisation des maladies liées au cancer et aux maladies génétiques rares chez le poisson-zèbre. Il est biologiste moléculaire avec une formation et une mentalité en biologie du développement. Le Dr Prykhozhij a obtenu son doctorat de l'Université de Heidelberg pour des travaux réalisés à l'Institut Européen de Biologie Moléculaire (EMBL). Ses travaux de thèse portaient sur le rôle de Sonic Hedgehog dans la prolifération du bourgeon caudal du poisson-zèbre et sa relation avec p53 dans la régulation de la survie, de la sortie du cycle cellulaire et de la différenciation dans le système nerveux central et la rétine du poisson-zèbre. Sa première position postdoctorale d'un an à l'EMBL portait sur la caractérisation de la réponse des microglies et des macrophages à une apoptose accrue dans le cerveau du poisson-zèbre. Sa deuxième position postdoctorale portait sur les mécanismes de régulation génique tissu-spécifiques par le Récepteur aux Glucocorticoïdes (RG) chez le poisson-zèbre au département de bioinformatique de l'Institut Max Planck de génétique moléculaire (MPI-MG). Après cette formation, il a déménagé au Canada en 2012 et travaille depuis lors dans la modélisation des maladies et le développement de la technologie d'édition génétique chez le poisson-zèbre.

Développement de la technologie d'édition génique chez le poisson-zèbre

Un aspect important du travail du Dr Prykhozhij reste l'optimisation et le développement d'outils d'édition génique tels que CRISPR/Cas9 et l'édition prime, notamment dans le contexte de l'insertion de substitutions précises d'acides aminés. Il a contribué de manière significative à ce domaine de la modélisation des maladies chez le poisson-zèbre en développant des outils computationnels et expérimentaux, ainsi qu'en rédigeant des articles de revue sur le sujet.

Modélisation des maladies cancéreuses chez le poisson-zèbre

Depuis sa thèse de doctorat, le Dr Prykhozhij est fasciné par la fonction de p53 tant dans les troubles du développement que dans le cancer. En tant que membre de l'équipe du laboratoire Berman, le Dr Prykhozhij a établi une ligne de recherche sur la modélisation du syndrome de Li-Fraumeni résultant de mutations germinales dans TP53. Ce travail est actuellement en cours de publication dans des revues de haut niveau, et de nouveaux modèles de poisson-zèbre sont en cours de développement pour étudier directement les mutants de la protéine p53 humaine. Dans le cadre de ce projet, le Dr Prykhozhij travaille au développement de nouveaux outils pour comprendre les activités moléculaires des protéines p53 à la fois de type sauvage et mutantes, et supervise les travaux des étudiants diplômés impliqués dans le projet.

Modélisation des maladies rares

Le Dr Prykhozhij a été impliqué dans divers projets de modélisation de maladies chez le poisson-zèbre. Le principal objectif de ce travail a été lié aux troubles hématopoïétiques et inflammatoires. Plusieurs projets étaient liés à la vasculature rétinienne dans le cadre de collaborations avec des généticiens humains du Centre de santé IWK. Un autre projet majeur portait sur les modèles de maladies musculaires dystrophiques. Ce travail est très utile pour traduire les découvertes en génétique humaine en une meilleure compréhension biologique de la pathogenèse et des traitements potentiels. Le projet le plus récent dans ce domaine portait sur la biogenèse des protéines Fe-S, où des membres du laboratoire Berman faisaient partie d'une grande collaboration internationale. Le Dr Prykhozhij travaille actuellement sur la caractérisation et l'investigation de plusieurs troubles liés au sang, d'un modèle de maladie liée aux tRNA et d'un trouble lié à la vasculature.

Publications sélectionnées

• Prykhozhij SV, Kevin Ban, Zane L. Brown, Kim Kobar, Gabriel Wajnberg, Charlotte Fuller, Simi Chacko, Jacynthe Lacroix, Nicolas Crapoulet, Craig Midgen, Adam Shlien, David Malkin and Jason N. Berman. miR-34a has direct and p53-linked effects on tumor suppression, metabolism, and regulation of hematopoiesis. PLOS Genetics, in revision.
   
• Clara D.M. van Karnebeek, Maja Tarailo-Graovac, René Leen, Rutger Meinsma, Solenne Correard, Judith Jansen-Meijer, Sergey V. Prykhozhij, Izabella A Pena, Kevin Ban, Sarah Schock, Vishal Saxena, Mia L. Pras-Raves, Britt I. Drögemöller, Anita E. Grootemaat, Nicole N. van der Wel, Doreen Dobritzsch, Winfried Roseboom, Bauke V. Schomakers, Yorrick R.J. Jaspers, Lida Zoetekouw, Jeroen Roelofsen, Carlos R. Ferreira1, Robin van der Lee, Colin J. Ross, Jakub Kochan, Rebecca L. McIntyre, Jan B. van Klinken, Michel van Weeghe, Gertjan Kramer, Bernhard Weschke, Philippe Labrune, Michèl A. Willemsen, Daria Riva, Barbara Garavaglia, John B. Moeschler, James J. Filiano, Marc Ekker, Jason N. Berman, David Dyment, Frédéric M. Vaz, Wyeth W. Wassermann, Riekelt H. Houtkooper and André B.P. van Kuilenburg. CIAO1 and MMS19 deficiency: a lethal neurodegeneration phenotype caused by cytosolic Fe-S cluster protein assembly disorders. Genetics in Medicine, accepted.
   
• Prykhozhij SV, Berman JN. Mutation Knock-in Methods Using Single-Stranded DNA and Gene Editing Tools in Zebrafish. Methods Mol Biol. 2024;2707:279-303. doi: 10.1007/978-1-0716-3401-1_19.
   
• Prykhozhij SV, Caceres L, Ban K, Cordeiro-Santanach A, Nagaraju K, Hoffman EP, Berman JN. Loss of calpain3b in Zebrafish, a Model of Limb-Girdle Muscular Dystrophy, Increases Susceptibility to Muscle Defects Due to Elevated Muscle Activity. Genes (Basel). 2023 Feb 15;14(2):492.
   
• Biggs CM, Cordeiro-Santanach A, Prykhozhij SV, Deveau AP, Lin Y, Del Bel KL, Orben F, Ragotte RJ, Saferali A, Mostafavi S, Dinh L, Dai D, Weinacht KG, Dobbs K, Ott de Bruin L, Sharma M, Tsai K, Priatel JJ, Schreiber RA, Rozmus J, Hosking MC, Shopsowitz KE, McKinnon ML, Vercauteren S, Seear M, Notarangelo LD, Lynn FC, Berman JN, Turvey SE.           Human JAK1 gain of function causes dysregulated myelopoeisis and severe allergic inflammation. JCI Insight. 2022 Dec 22;7(24):e150849.
   
• Ketharnathan S, Rajan V, Prykhozhij SV, Berman JN. Zebrafish models of inflammation in hematopoietic development and disease. Front Cell Dev Biol. 2022 Jul 18; 10:955658.
   
• Rajan V, Prykhozhij SV, Pandey A, Cohen AM, Rainey JK, Berman JN. KIT D816V is dimerization-independent and activates downstream pathways frequently perturbed in mastocytosis. Br J Haematol. 2022 Mar 4.
   
• Rajan V, Collett K, Woodside R, Prykhozhij SV, Moksa M, Carles A, Wong M, Liebman M, Hirst M, Berman JN. Stress hematopoiesis induces a proliferative advantage in TET2 deficiency. Leukemia. 2022 Mar;36(3):809-820.
   
• Prykhozhij SV, Rajan V, Ban K, Berman JN. CRISPR Knock-in Designer: Automatic Oligonucleotide Design Software to Introduce Point Mutations by Gene Editing Methods.  Re: GEN Open 1 (1), 53-67. 
   
• Kobar K, Collett K, Prykhozhij SV, Berman JN. Zebrafish Cancer Predisposition Models. Front Cell Dev Biol. 2021 Apr 27;9:660069.
   
• Prykhozhij SV, Cordeiro-Santanach A, Caceres L, Berman JN. Genome Editing in Zebrafish Using High-Fidelity Cas9 Nucleases: Choosing the Right Nuclease for the Task. Methods Mol Biol. 2020;2115:385-405.
   
• Caceres L, Prykhozhij SV, Cairns E, Gjerde H, Duff NM, Collett K, Ngo M, Nasrallah GK, McMaster CR, Litvak M, Robitaille JM, Berman JN. Frizzled 4 regulates ventral blood vessel remodeling in the zebrafish retina. Dev Dyn. 2019 Dec;248(12):1243-1256.
   
• Prykhozhij SV, Berman JN. Zebrafish knock-ins swim into the mainstream. Dis Model Mech. 2018 11(10).
   
• Prykhozhij SV, Fuller C, Steele SL, Veinotte CJ, Razaghi B, Robitaille JM, McMaster CR, Shlien A, Malkin D, Berman JN. Optimized knock-in of point mutations in zebrafish using CRISPR/Cas9. Nucleic Acids Res. 2018 46(17):9252.
   
• Prykhozhij SV, Caceres L, Berman JN. New Developments in CRISPR/Cas-based Functional Genomics and their Implications for Research using Zebrafish. Curr Gene Ther. 2017; 17(4):286-300.
   
• Prykhozhij SV, Steele SL, Razaghi B, Berman JN. A rapid and effective method for screening, sequencing and reporter verification of engineered frameshift mutations in zebrafish. Dis Model Mech. 2017; 10(6):811-822.
   
• Ceasar SA, Rajan V, Prykhozhij SV, Berman JN, Ignacimuthu S. Insert, remove or replace: A highly advanced genome editing system using CRISPR/Cas9. Biochim Biophys Acta. 2016; 1863(9):2333-44.17. 
   
• Telorac J, Prykhozhij SV, Schöne S, Meierhofer D, Sauer S, Thomas-Chollier M, Meijsing SH. Identification and characterization of DNA sequences that prevent glucocorticoid receptor binding to nearby response elements. Nucleic Acids Res. 2016; 44(13):6142-56.
   
• Prykhozhij SV, Rajan V, Berman JN. A Guide to Computational Tools and Design Strategies for Genome Editing Experiments in Zebrafish Using CRISPR/Cas9. Zebrafish. 2016; 13(1):70-3.
   
• Fernández-Murray JP, Prykhozhij SV, Dufay JN, Steele SL, Gaston D, Nasrallah GK, Coombs AJ, Liwski RS, Fernandez CV, Berman JN, McMaster CR. Glycine and Folate Ameliorate Models of Congenital Sideroblastic Anemia. PLoS Genet. 2016; 12(1):e1005783.
   
• Prykhozhij SV, Rajan V, Gaston D, Berman JN. CRISPR multitargeter: a web tool to find common and unique CRISPR single guide RNA targets in a set of similar sequences. PLoS One. 2015; 10(3):e0119372.
   
• Steele SL, Prykhozhij SV, Berman JN. Zebrafish as a model system for mitochondrial biology and diseases. Transl Res. 2014; 163(2):79-98.
   
•  Prykhozhij SV, Marsico A, Meijsing SH. Zebrafish Expression Ontology of Gene Sets (ZEOGS): a tool to analyze enrichment of zebrafish anatomical terms in large gene sets. Zebrafish. 2013; 10(3):303-15.
   
• Prykhozhij SV. In the absence of Sonic hedgehog, p53 induces apoptosis and inhibits retinal cell proliferation, cell-cycle exit and differentiation in zebrafish. PLoS One. 2010; 5(10):e13549.
   
• Prykhozhij SV, Neumann CJ. Distinct roles of Shh and Fgf signaling in regulating cell proliferation during zebrafish pectoral fin development. BMC Dev Biol. 2008; 8:91.