Поделиться


Результаты научно-исследовательской деятельности

2016 год

Выполнение мероприятий Федеральных Целевых Программ:

Наиболее значимые результаты 2016 года:

  1. Разработан оригинальный комбинированный эпителио-хрящевой эквивалент, который может быть использован в клинической практике в реконструктивной хирургии верхних дыхательных путей и челюстно-лицевой хирургии.
  2. Разработана уникальная методика дифференцировки клеток слюнной железы человека (КСЖ) и их трехмерного культивирования с целью получения инсулин-продуцирующих клеток. В дальнейшем методика позволит получать аутологичные инсулин-продуцирующие клетки людей, страдающих инсулин-зависимым сахарным диабетом, и использовать такие клетки для коррекции заболевания.
  3. Разработана методика восстановления уретры с использованием коллагеново-желатиновой подложки и клеток кожи, прошедших стадию культивирования. Предварительные доклинические испытания на животных показали, что использование разработанного биомедицинского клеточного продукта эквивалента уретры приводит к полному восстановлению структуры уротелия и функции уретры у кроликов.
  4. В ходе изучения вклада вариаций эпигенома в этиологию и патогенез умственной отсталости с врожденными пороками и/или микроаномалиями развития и аутистическими расстройствами на основе результатов молекулярного кариотипирования высокого разрешения с биоинформатическим анализом при исследовании длинных непрерывных участков гомозиготности (LCSH) впервые показано, что у детей с недифференцированными формами умственной отсталости, аутизмом, врожденными пороками развития и эпилепсией наблюдаются неизвестные до настоящего времени LCSH, размером до 1-1,5 млн пн на хромосомах 7q21.3, 7q31.2, 11p15.5 и 15p11.2. Впервые, по данным специализированной клиники, определен удельный вес (6,54%) Х-сцепленных форм умственной отсталости в структуре заболеваний, сопровождающихся нарушениями психического развития. Научно обоснована система прогнозирования тяжести течения заболевания у пациентов, основанная на анализе вклада генетических и эпигенетических факторов  в развитие клинических проявлений различных заболеваний данной группы. Создан алгоритм диагностики Х-сцепленной умственной отсталости среди недифференцированных форм нарушений психического развития детей, что значительно повышает эффективность идентификации заболеваний и медико-генетического консультирования семей.
  5. Впервые показано, что эпигенетический механизм метилирования ДНК вовлечен в формирование клинически различных форм рассеянного склероза – РРС и ППРС. Выявлено значение полиморфизмов генов TNFRSF1A, CD6, IL2RA и STAT3 для клинического течения ремиттирующего рассеянного склероза (РРС). Установлено, что с высоким риском развития редкой первично-прогрессирующей формы рассеянного склероза (ППРС) ассоциированы генотипы IL4*С/C и CLEC16A*G/G.
  6. Разработан и изготовлен бимануальный экзоскелет верхних конечностей человека, предназначенный для реабилитации постинсультных и посттравматических больных. Проведено исследование совместимости экзоскелета с интерфейсом мозг-компьютер (ИМК), проведены испытания экзоскелета. Разработаны методические указания по применению технологии нейрореабилитации с использованием экзоскелета кисти, управляемого ИМК. К настоящему времени процедуру реабилитации прошли более 80 постинсультных больных.
  7. Разработан усовершенствованный метод подготовки библиотек генов альфа- и бета-цепей Т-клеточных рецепторов для анализа методом высоко-производительного секвенирования в клинической практике. Создана первая версия (макет) базы данных, содержащая информацию о Т-клеточных рецепторах с известной специфичностью (доступна в сети Интернет: https://vdjdb.cdr3.net/).
  8. Для оптогенетического протезирования дегенеративной сетчатки при помощи экспрессии светочувствительных белков в ганглиозных клетках были разработаны экспрессионные векторы, несущие катионные и анионные канальные родопсины вместе с ключевыми сигнальными аминокислотными последовательностями (мотивами), обеспечивающими нужную субклеточную локализацию встраиваемых опсинов. Установлено, что анионный канальный родопсин GtACR является оптимальным кандидатом для использования его для воссоздания тормозного компонента рецептивного поля ганглиозных клеток для оптогенетического протезирования сетчатки.
  9. Обнаружено, что в монослойной культуре клеток аденокарциномы 4T1luc2D6 происходит интенсивное образование функционирующих щелевых контактов, и экспрессия белка Сх43 может обеспечивать их метастазирование в головной мозг. Получены данные об ингибирующем влиянии моноклональных антител к Сх43 на рост культуры клеток 4Т1. Это связано с ингибированием функции щелевых контактов, что может приводить к уменьшению миграционной активности опухолевых клеток и снижению метастатического потенциала аденокарциномы. Показано, что в группе животных после терапии антителами к Cx43 достоверно уменьшается количество висцеральных метастазов по сравнению с контрольной группой без лечения. Также обнаружен достоверно положительный онколитический потенциал вируса Коксаки В3 в экспериментах in vivo на мышах с ортотопической моделью аденокарциномы молочной железы 4Т1luc2. Полученные данные могут быть применены для разработки таргетной онколитической виротерапии некурабельного метастатического рака молочной железы III-IV стадии.
  10. Впервые в клинической практике применена методика секвенирования нового поколения (Ion PGM) с использованием разработанной специализированной панели, которая позволяет эффективно выявлять мутации в более чем 97% целевых участках кодирующих экзонов и смежных участков интронов генов COL4A3, COL4A4 и COL4A5 для подтверждения результатов клинико-лабораторного обследования больных синдромом Альпорта и болезнью тонких базальных мембран. Подтверждено, что у большинства больных мутации обнаруживаются в гене COL4A5, у меньшинства - в генах COL4A3 и COL4A4. Определены лабораторные маркеры прогрессирования поражения миокарда при сердечно-сосудистых заболеваниях у детей на основании оценки уровней предсердного и эндотелиального натрийуретических пропептидов, эндотелина, оксида азота, миокардиальной креатинкиназы, фактора некроза опухоли-α, ренина, ангиотензина II, альдостерона и ангиотензинпревращающего фермента.

2015 год

Выполнение мероприятий Федеральных Целевых Программ:

Наиболее значимые результаты 2015 года: 

  1. Разработан предварительный проект стандарта «Правила надлежащей практики по работе с биомедицинскими клеточными продуктами» для соответствия законопроекту «Об обращении биомедицинских клеточных продуктов» условиям GLP, GMP и GCP. Выполнена разработка требований к параметрам биологической безопасности клеточных трансплантатов с целью обеспечения их безопасного производства и использования.
  2. Определен состав эквивалента уретры для восстановления ее протяженных дефектов, наработаны опытные образцы для дальнейших исследований биомедицинского клеточного продукта, разработана лабораторная методика по приготовлению клеточных трансплантатов для лечения дефектов уретры у человека.
  3. Разработана высокоэффективная методика культивирования клеток протоков подчелюстной слюнной железы человека и их панкреатической и гепатоцитарной дедифференцировки.
  4. Разработаны оригинальные алгоритмы биоинформационного анализа для целей молекулярной онкодиагностики, позволяющие выявлять истинные мутации в результатах секвенирования на фоне избытка нормальной ДНК и отсекать ложнопозитивные сигналы.
  5. Разработана модель экзоскелета верхней конечности с семью степенями свободы и проведено ее сопряжение с интерефйсом мозг-компьютер для создания тренажера для реабилитации постинсультных больных.
  6. В рамках проекта «Изучение механизмов этиопатогенеза женского бесплодия, поиск путей оптимизации вспомогательных репродуктивных технологий» проведено исследование уровня экспрессии генов рецепторов прогестерона (PR-A, PR-Bи PGRmC1) в мононуклеарах периферической крови пациенток с бесплодием. Показано, что уровень экспрессии рецепторов прогестерона  может быть использован в качестве критерия эффективности программы экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), а его исследование  может быть включено в рекомендации по тактике ведения пациенток программы ЭКО.
  7. В экспериментальных исследованиях проведено изучение иммунотропной и нейтропной активности потенциально нового лекарственного препарата модифицированного биофлаваноида 15-13 (МБФ), являющегося производным кверцетина дигидрата (КД). Впервые показано, что МБФ обладает нейротропной активностью и оказывает положительное влияние на ориентировочно-исследовательскую активность и процессы обучения животных (крыс).
  8. Проведено комплексное обследование новорожденных детей различного гестационного возраста с врожденной цитомегаловирусной инфекцией и врожденными опухолями головного мозга, включавшее ультразвуковое исследование (эхографию) легких, рентгенографию грудной клетки, компьютерную томографию органов грудной полости с внутривенным болюсным контрастным усилением, нейросонографию, компьютерную и магнитно-резонансную томографию головного мозга. Получены данные о диагностических возможностях ультразвукового исследования органов грудной полости при различной патологии легких.
  9. Установлена взаимосвязь между тяжелым когнитивным дефицитом  у глубоконедоношенных детей и микроаномалиями генома. Показано, что перинатальное гипоксически-ишемическое поражение ЦНС не может являться единственной причиной задержки психо-речевого развития у глубоконедоношенных детей.
  10. Впервые в России осуществлен сравнительный анализ митохондриальных геномов у детей с наследственными заболеваниями. Найдено 44 мутации, ассоциированные с митохондриальными заболеваниями или с неизвестным клиническим значением. Проведена полноценная морфометрическая характеристика параметров митохондрий в межмиофибриллярных и субсарколеммальных участках волокон поперечнополосатой мышечной ткани больных врожденной миопатией центрального стержня и митохондриальной миопатией, выявлена взаимосвязь морфометрических параметров митохондрий и клинико-лабораторных показателей тяжести заболевания и активности энергетического метаболизма. У детей с тяжелой митохондриальной энцефаломиопатией идентифицированы редко встречающиеся дефекты генов ядерной ДНК - гена NDUFB9 (2-й случай в мире) и гена Twinkle (2-й случай в России). Впервые на основании предварительных результатов показано, что в патогенезе митохондриальных заболеваний играет роль недостаточность коэнзима Q10.
  11. Доказана высокая информативность разработанного метода прямой ДНК-диагностики синдрома Марфана, что дает основание рекомендовать его для практического использования при молекулярно-генетической верификации диагноза, проведения медико-генетического консультирования семей и пренатальной диагностики.
  12. Установлено, что для больных синдромом Альпорта (СА) характерны признаки дисплазии соединительной ткани со стороны сердечно-сосудистой системы, прежде всего, в виде дилатации кольца клапана аорты, дилатации синусов Вальсальвы и дилатации восходящей аорты. Обосновано включение в терапию СА препаратов из группы ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента (АПФ). Установлено, что ингибиторы АПФ способствуют нормализации артериального давления, снижают темпы прогрессирования заболевания, стабилизируя скорость клубочковой фильтрации и снижая выраженность протеинурии. Доказана необходимость проведения молекулярно-генетического исследования у детей для верификации диагноза СА с синдромом гематурии, особенно при подозрении на аутосомно-рецессивный вариант заболевания.
  13. Выявлены отличительные черты комплекса защитно-компенсаторных механизмов у детей 1-2 поколений из семей облученных родителей, проживающих в регионах радионуклидного загрязнения: меньшая выраженность пероксидации за счет более высокой активности антиоксидантной системы защиты; повышенная активность протеолиза на фоне снижения значимости антипротеолитической системы; нарушение (дисбаланс) нейрорегуляторных механизмов, а именно снижение активности симпатоадреналовой защиты.
  14. Проведен анализ широкого спектра цитокинов (IL-4, IL-5, IL-22, IL-31, IL-33, TGF-b)  в различных возрастных группах (дети, взрослые) при различных проявлениях аллергического воспаления. Показано, что уровень противовоспалительного цитокина TGF-β  снижается при длительном течении заболевания, а также с  возрастом. Установлено, что тяжесть клинических проявлений атопического дерматита коррелирует с наличием и уровнем IL-22 в сыворотке крови. Выявлено, что концентрация IL-22 в сыворотке крови с возрастом увеличивается. Впервые установлена взаимосвязь экспрессии генов PLA2G7 и АСЕ с клиническими проявлениями анафилаксии. Определена частота  сенсибилизации к  различным аллергенам арахиса (rArah1,  rАrа h2,rАrа h3, rArah8и rАrа h9) и установлена их клиническая значимость у детей с тяжелыми аллергическими заболеваниями: показана связь rАrа h2и rАrа h8 с тяжестью атопического дерматита,  rАrа h3  - с бронхиальной астмой.
  15. Проведено генотипирование 15 полиморфных участков 14 генов иммунного ответа у 567 больных ремиттирующей формой рассеянного склероза (РС) и 238 здоровых контролей (все этнические русские). Показана возможность использования результатов геномного типирования полиморфных участков генов HLA-DRB1, IRF5 (rs4728142), IL6 (rs18007), CLEC16A (rs6498169), IRF8 (rs17445836), CD58 (rs2300747), CCL5 (rs2107538) для предсказания риска развития РС у этнических русских.
  16. Исследованы корреляции маркеров повреждения головного мозга (S100β, белок NR2), маркеров воспаления с развитием когнитивных нарушений у пациентов с хронической ишемией мозга. Показано, что степень тяжести сосудистой деменции не находится в прямой связи с концентрацией белка NR2 в крови. Установлено, что концентрация миелопероксидазы (МПО) коррелирует  со степенью тяжести сосудистой деменции, что свидетельствует о важной роли хронического воспаления в прогрессировании ишемии мозга. Предложено использование МПО как потенциального прогностического биомаркера.
  17. Разработан способ активизации дренажной функции глаза с помощью лазера и при хирургической склерэктомии и проведена оценка эффективности в эксперименте на изолированных глазах человека с использованием перфузионной системы и на глазах животных. Установлена высокая эффективность разработанного способа хирургического лечения глаукомы для достижения гипотензивного результата путем активизации дополнительного пути оттока через супрахориоидальное пространство и склеру.
  18. Совместно с МГУ им. М.В. Ломоносова проведены исследования по направленной доставке в нервную клетку генов светочувствительных канальных родопсинов двух типов. Впервые проведено изучение свойств хлор-проводящего светоактивируемого белка в условиях его нейрональной экспрессии в целом мозге мыши. Продемонстрирована способность этого анионного канального родопсина эффективно подавлять возникновение в нейроне импульсной активности при действии видимого света. Планируется использование полученного результата в оптогенетическом протезировании дегенеративной сетчатки при помощи встраивания светочувствительных белков в ганглиозные клетки и создание новой нейротехнологии, потенциально способной вернуть зрение пациентам с дегенеративными заболеваниями сетчатки.
  19. Проведено изучение влияния факторов иммунной природы (цитокинов) на биоэлектрическую активность ткани сердца модельных животных (крыс). Выявлено, что преимущественное направление действия заключается в пролонгировании длительности потенциала действия на уровне 50% и 90% фазы реполяризации, изменении силы сокращения, а также появлении пароксизмов тахиатритмии и экстрапотенциалов действия в виде экстрасистол. Установлено повышение уровня интерлейкина-6 у пациентов, с мерцательной аритмией и фибрилляцией предсердий.
  20. На основе моноклональных антител к рекомбинантным внеклеточным фрагментам Cx43 и BSAT1 исследованы белки-мишени для транспорта через гематоэнцефалический барьер. сделано заключение, что антитела к BSAT1(451-557) могут применяться как для фундаментальных исследований транспорта тироксина и простагландинов через гематоэнцефалический барьер, так и для прикладных разработок направленного транспорта диагностических и лекарственных препаратов через ГЭБ, в том числе в очаги опухолей астроглиального происхождения.

2014 год

В 2014 году сотрудниками РНИМУ было опубликовано 1235 статей, из них в России – 1104, за рубежом – 131; издано 80 монографий, 2 из которых опубликованы в международном издательстве Springer, получено 9 патентов, 15 свидетельств на программы ЭВМ и интернет-сайты, подано 18 новых заявок на изобретения.


Наиболее значимые научные результаты 2014 года:
  1. Разработан протокол выделения и культивирования клеток слюнной железы и их дифференцировки в гепатоцитарном и панкреатическом направлении, эффективность которого доказана путем анализа уровня экспрессии генов. Проведенные исследования показывают, что слюнные железы могут быть использованы как источник клеток для заместительной клеточной терапии органов энтодермального происхождения. 
  2. В рамках проекта ФЦП «Разработка технологической платформы и методических рекомендаций по проведению доклинических исследований биомедицинских клеточных продуктов» РНИМУ как соисполнителем (головная организация – МГУ) разработана лабораторная методика моделирования дефекта кожи у лабораторных животных.
  3. В сотрудничестве с исследователями ИБХ РАН предложена высокоэффективная стратегия обработки данных секвенирования, позволяющая с высокой вероятностью исключать ложнопозитивные сигналы мутационного анализа. Предложенная стратегия основана на открытии, что в последовательности ДНК существует характерный набор позиций (горячих точек), в которых ДНК полимераза делает ошибки в ходе ПЦР. Результаты работы опубликованы в Nature Methods.
  4. Впервые в России и в мире научно обоснованы, разработаны и внедрены в практику здравоохранения методы молекулярно-цитогенетической диагностики, основанные на многоцветовой флюоресцентной гибридизации нуклеиновых кислот, сравнительной геномной гибридизации, молекулярном кариотипировании, позволяющие выявлять генные и геномные аномалии при недифференцированных формах умственной отсталости и аутизма. Результатом работы стало повышение эффективности диагностики хромосомных аномалий у детей с идиопатическими формами умственной отсталости до 64%, а с привлечением оригинальных биоинформатических методов оценки полученных результатов - до 80% и более.
  5. В сотрудничестве с коллегами из ИВНД и НФ РАН создан биоинженерный комплекс, включающий ИМК, экзоскелет кисти руки, приводимый в движение пневматическими мышцами, и программное обеспечение комплекса, включающее программы сбора и анализа данных ЭЭГ в реальном времени и программный интерфейс ИМК-экзоскелет. Пилотные медицинские исследования комплекса продемонстрировали его эффективность по сравнению с традиционными схемами реабилитации паретической кисти руки.
  6. Получены приоритетные данные о влиянии целого ряда цитокинов на биоэлектрическую активность клеток сердца, а также на внутриклеточные осцилляции ионов Na+ и Ca2+ в норме и при растяжении ткани. Выявлены опосредованные оксидом азота механизмы кардиотропных влияний цитокинов.
  7. Для клинической и лабораторной диагностики с цифровой обработкой изображения предложена принципиально новая информационная биотехнология клеточного имиджинга, позволяющая оперативно в реальном времени производить количественный анализ показателей структуры и функции клеток без фиксации и контрастирования изображения на базе аппаратно-программного комплекса (АПК).
  8. Разработаны векторные системы на основе липосом, наногелей и наночастиц оксида железа и получен ряд моноклональных антител, выступающих в качестве средств для адресной доставки в опухолевую ткань. Полученные векторные наноконтейнеры после конъюгации с моноклональными антителами показали свою эффективность в терапии и диагностике модельных опухолевых заболеваний, в частности, глиобластомы головного мозга крысы. В 2015 году планируется проведение пилотных экспериментов в условиях in vivo.
  9. На основе компьютерных мониторинговых систем динамического наблюдения проведен эпидемиологический анализ состояния здоровья детей РФ в разрезе субъектов РФ. В результате проведения регулярного мониторинга врожденных пороков развития впервые в Российской Федерации получены популяционные оценки частот отдельных пороков развития для разных регионов.
  10. Создан специализированный компьютерный регистр для мониторинга клинических проявлений в процессе ферментозамещающей терапии у детей с мукополисахаридозами I и II типов, разработан программный комплекс «Регистр больных мукополисахаридозом I и II типов».

2013 год

Основные результаты научной деятельности ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России в 2013 году (документ MS Word - 200 kb)