Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка диагностической панели для определения состава микробиоты при воспалительных заболеваниях кишечника.

Докладчик: Лазарев Василий Николаевич

Должность: Заведующий лаборатории, руководитель (заведующий, начальник) лаборатории

Цель проекта:
Получение значимых научных результатов в области исследования микробиоты кишечника при воспалительных заболеваниях ЖКТ, позволяющих разрабатывать новые диагностические инструменты для клинической практики. Предоставление научно-исследовательским и медицинским организациям новых средств проведения исследований, позволяющих прояснить этиологию и патогенез воспалительных заболеваний кишечника, а также обеспечить их раннюю диагностику.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Формирование биобанка образцов микробиоты кишечника, проаннотированных клиническими данными.
В настоящее время существует целый ряд микробиомных проектов, реализуемых в разных странах. Однако не существует стандартизованного подхода как к сбору и хранению биоматериала для них, так и к описанию аннотационных клинических данных, которыми необходимо сопровождать образцы. В ходе реализации проекта будет разработан адаптированный к условиям РФ протокол сбора образцов кала. Кроме того, для образцов будет разработана аннотационная форма, реализованная для воспалительных заболеваний кишечника, но в перспективе применимая ко многим другим заболеваниям. В соответствии с разработанными протоколами будет собран банк данных образцов кала людей с воспалительными заболеваниями кишечника.
2. Подбор наиболее эффективного скриннингового метода анализа микробиоты кишечника.
Из-за необходимости подбора оптимальных культивационных сред посев не является высокочувствительным методом. Диагностика антителами имеет высокий уровень ложно-положительных результатов и длительный период выведения антител. Поэтому в настоящее время детекция генетических маркеров является наиболее удобным и масштабируемым способом количественного и качественного анализа микробиоты. В ходе реализации проекта будет проанализирован накопленный к настоящем времени массив научной информации и доступные базы объектов интеллектуальной собственности относительно как конкретных технологий детекции, так и предварительного набора существенных факторов. В связи с тем, что выявляемые таксономические группы и молекулярно-генетические маркеры сильно зависят от применяемого инструментального метода анализа, будет проведено сравнение разных подходов и выбран оптимальный с точки зрения экспериментальной реализации метод детекции геномных маркеров.
3. Выявление наиболее существенных микробиотных факторов, ассоциированных с возникновением или тяжестью течения воспалительных заболеваний кишечника.
Для выявления наиболее существенных факторов, обуславливающих вклад микробиоты в появление или течение воспалительных заболеваний кишечника, будет разработана база данных генетических маркеров, превышающая 10000 записей (самая полная на сегодняшний день база бактериальных токсинов MvirDB содержит порядка 9100 записей). Данная база будет верифицирована и дополнена результатами как таргетного, так и полногеномного секвенирования образцов микробиоты целевых пациентов. Будет проведена обработка полученных данных, позволяющая приоритезировать факторы.
4. Разработка диагностических панелей, детектирующих данные факторы.
Будут разработаны детекторы бактериальных факторов, для суммарной детекции не менее 1000 маркеров.
5. Проверка работоспособности разработанных вариантов панелей.
Разработанные диагностические панели будут проверены на образцах целевых групп с верифицированным с участием врачей диагнозом.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты проекта будут применимы при исследованиях индивидуальной вариабельности микробиоты кишечника любых патологий кишечника как с методической точки зрения, так и использованием готовых диагностических маркерных панелей. Диагностические панели и разработанные программные продукты станут основой реализации персонализированного подхода в гастроэнтерологии, обеспечив повышение эффективности и комплексности диагностики причин появления и утяжеления воспалительных изменений в кишечнике. Кроме того, разработанные диагностические панели станут первым в РФ инструментом широкомасштабного скриннинга качественного и количественного состава микробиоты. Потенциально данная диагностическая панель применима не менее, чем к 200 0000 пациентов в год.

Текущие результаты проекта:
В рамках реализации ПНИ за 3-й квартал 2014 года была выполнена часть запланированных на 1-й этап работ. Проведен патентный поиск в базах данных Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам Российской Федерации (Роспатент), Бюро по патентам и товарным знакам США (USPTO) и Европейского патентного бюро (EPO). С помощью патентного поиска удалось показать, что создаваемая диагностическая панель не нарушает ни один из найденных охранных документов и в дальнейшем может быть запатентована. Также 2-е полугодие 2014 года был выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ. Для обзора литературы использовались статьи по тематике ПНИ, опубликованные в международных и российских научных журналах. Для описания подходов и достижений в данной области науки, в обзоре литературы преимущественно использовались статьи, вышедшие не ранее 2005 года. Для поставленных в рамках ПНИ задач были проанализированы различные пути их решения и выбраны оптимальные для реализации проекта подходы. В частности, был разработан адаптированный к условиям РФ протокол сбора образцов кала, подобран оптимальный вариант скринингового метода по выявлению бактериальных маркеров на основе использования ПЦР в режиме реального времени, собрана информация о базах данных, содержащих различные бактериальные маркеры. Также на данном этапе работы завершена подготовка и проверка экспериментальной базы для проведения ПНИ. Сведения о составе экспериментальной базы будут включены в отчет о подготовке экспериментальной базы исследования. Были созданы критерии включения и исключения пациентов из исследования, разработана системы контроля качества образцов кала, разработана методика подготовки и хранения биологических образцов. За 2-е полугодие 2014 года нами были проведены мероприятия по популяризации науки, а именно, было опубликовано интервью Алексеева Д.Г., одного из исполнителей ПНИ, в интернет-издании «Коммерсант.ru» под названием «Влиятельный микроб». Статья доступна по адресу http://www.kommersant.ru/doc/2565195. также результаты работы были представлены на международной конференции Postgenome-2014 в Казани.