Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание диагностической панели для оценки качественного и количественного состава микробиоты содержимого кишечника

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
микробиота кишечника, резистентность к антибактериальным препаратам, пцр-диагностика в реальном времени, полногеномное секвенирование, h.pylori, эрадикационная терапия

Цель проекта:
К настоящему времени доказано, что микробиота кишечника прямо или опосредованно влияет на здоровье и общее состояние человека. Показано, что количество и соотношение видов в составе кишечной микрофлоры носит индивидуальный характер. Нарушение состава и функций кишечной микрофлоры может привести к ряду патологических состояний, таких как колит, диарея, запор, гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, синдром мальабсорбции, атеросклероз, сахарный диабет, ревматоидный артрит, злокачественные новообразования желудка, толстой кишки, бронхиальная астма, дерматит и другие аллергические заболевания. Ряд экологических факторов, в частности, прием антибиотиков может приводить к значительным изменениям в составе микробиоты. Проект направлен на создание диагностической панели для оценки индивидуальных рисков возникновения патологических состояний у пациентов, которым показан прием антибиотиков в рамках эрадикационной терапии против H. pylori.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате обследования 250 индивидуумов по составу микробиоты содержимого кишечника будут установлены особенности состава микробиоты у пациентов с H. pylori-ассоциированными заболеваниями до и после различных курсов эрадикационной терапии, а также образцов микробиоты содержимого кишечника лиц контрольной группы, не имеющих H. pylori и не получавших ранее эрадикационную терапию. Будут получены метагеномные профили образцов микробиоты, предназначенные для определения генов антибиотикорезистентности, формирующихся на фоне применения антибактериальных препаратов, входящих в схемы эрадикационной терапии, что позволит прогнозировать эффективность дальнейшего лечения различными группами антибиотиков. Выявленные в ходе исследования закономерности об изменениях в составе микробиоты будут положены в основу создания диагностических панелей на основе ПЦР в реальном времени с использованием порядка тысячи маркеров нарушений в кишечной микрофлоре.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
На заключительном этапе реализации проекта будет разработан экспериментальный образец набора реагентов для прогнозирования патологических состояний по качественному (функциональное состояние, устойчивость к антибиотикам) и количественному составу микробиоты содержимого кишечника у пациентов с H. pylori-ассоциированными заболеваниями на фоне проведения эрадикационной терапии (диагностическая панель). Разработанная диагностическая панель и методы оценки микробного состава по содержимому кишечника должны обеспечивать не менее 90% специфичности с чувствительностью не менее 10 одинаковых генетических маркеров на образец и одновременным детектированием не менее 1000 бактериальных маркеров. Значимый уровень достоверности получаемых с помощью разработанной диагностической панели результатов должен обеспечиваться базой данных, содержащей нуклеотидные последовательности не менее 250 секвенированных метагеномов содержимого кишечника пациентов с H. pylori-ассоциированными заболеваниями, а также лиц контрольной группы, не имеющих H. pylori. Созданная диагностическая панель должна быть выполнена из материалов, соответствующих ГОСТ Р 51088-97 и представлять из себя набор для ПЦР-диагностики и состоять из 384 пробирок или 384-х луночной плашки для проведения ПЦР в режиме реального времени.
По результатам проведенного патентного анализа планируемые характеристики конечного продукта превышают мировой уровень, так как предполагаемые результаты опережают мировые разработки в данной области, что определяет конкурентные преимущества на внутреннем и внешнем рынках, связанных с функциональной и таксономической диагностикой микрофлоры кишечника.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Существующие методы анализа микробного разнообразия кишечника не позволяют оценить полное сообщество микроорганизмов (культуральные методы), выявляют только отдельные виды бактерий (ПЦР-методы), либо дороги и не могут быть применены в клинической практике (полногеномное секвенирование). Предлагаемая панель позволит быстро и точно установить таксономическую принадлежность и количественное содержание различных (в том числе патогенных) видов бактерий, а также оценить их функциональные и метаболические возможности, что позволит предсказать наличие опасных для человека продуктов метаболизма бактерий, таких как токсины и другие биологически активные вещества. Разработанная панель найдет применение в клинической практике, заменив устаревшие методы высева бактерий на питательные среды.

Текущие результаты проекта:
На сегодняшний день результатами проекта являются:
1. Патентные исследования и патентный поиск по теме проекта.
2. Выбор методов и средств направления исследования и способов решения задач, поставленных на различных этапах реализации проекта.
3. Критерии включения и исключения пациентов из исследования.
4. Система контроля качества образцов микробиоты кишечника человека.
5. Методика подготовки и хранения образцов кала человека.
6. База данных, содержащая информацию о генетических маркерах микробиоты лиц, инфицированных H. pylori, и генах антибиотикорезистентности, формирующихся у пациентов на фоне применения эрадикационной терапии.
7. Банк образцов микробиоты кишечника пациентов с H.pylori-ассоциированными заболеваниями до и после эрадикационной терапии и лиц контрольной группы.
8. Полногеномное секвенирование 150 образцов микробиоты кишечника человека.
9. Анализ рынков и выбор сырья для производства диагностической панели.
10. Эскизно-конструкторская документация на диагностическую панель.
11. Два варианта дизайна праймеров для диагностической панели.
12. Программа и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов диагностической панели.
13. Две публикации по теме исследований.
14. Маркетинговые исследования.