Лаборатория прикладной вирусологии

Разработка научных основ создания живой аттенуированной вакцины против COVID-19, обладающей перекрестной протективной активностью в отношении разных антигенных вариантов вируса.

Дополнительная информация
Автор 95 статей в рецензируемых научных журналах, 4 патентов РФ.
Под научным руководством Файзулоева Е.Б. выполнено 6 диссертационных работ на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности «Вирусология» и 7 студенческих выпускных квалификационных работ.

О научной деятельности (интересы в исследованиях):

Научная деятельность Файзулоева Е.Б. сосредоточена на совершенствовании молекулярно-биологических методов эпидемиологического мониторинга острых вирусных инфекций и на исследовании распространенности таких возбудителей приоритетных вакциноуправляемых инфекций, как ротавирусы и папилломавирусы.
С началом пандемии COVID-19 возглавляемая Файзулоевым Е.Б. лаборатория активно подключилась к разработке клеточных и животных моделей инфекции SARS-CoV-2 и исследованию на них эффективности средств лечения и специфической профилактики нового заболевания.
Одним из значимых результатов стала разработка научных основ аттенуации возбудителя новой коронавирусной инфекции и обоснование эффективности живой аттенуированной вакцины против COVID-19 на животной модели коронавирусной пневмонии.

Основные направления научно-исследовательской работы:

• Совершенствование методов молекулярной диагностики и эпидемиологического мониторинга вирусных инфекций.
• Исследование роли вирусов в этиологии респираторных и кишечных заболеваний.
• Исследование биологического разнообразия вирусов – возбудителей вакциноуправляемых вирусных инфекций (ротавирусы группы А, папилломавирусы).
• Моделирование новой коронавирусной инфекции in vitro и in vivo и исследование эффективности средств лечения и специфической профилактики COVID-19.
• Разработка научных основ создания живой аттенуированной вакцины против COVID-19 на основе холодоадаптированных мутантов SARS-CoV-2.

В состав научной лаборатории входят:

10 научных сотрудников, в том числе
2 кандидата наук.

История лаборатории

Лаборатория прикладной вирусологии создана в 2022 году в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты» (молодежная лаборатория).
Научный коллектив лаборатории сформировался на базе лаборатории молекулярной вирусологии, созданной в ФГБНУ НИИВС им. И.И. Мечникова в 2009 году.

С момента основания в 2022 году лаборатории прикладной вирусологии опубликовано более 15 статей в научных журналах по направлениям Вирусология, Эпидемиология, Аллергология и иммунология, представлено 16 докладов на различных научно-практических конференциях. К.б.н. Файзулоев Е.Б. награжден почетными грамотами Российской академии медицинских наук (2009 г.) и Министерства здравоохранения РФ (2011 г.), медалью Луки Крымского (2022 г.), юбилейной медалью «300 лет Российской академии наук» (2024 г.) и медалью имени академика В.И. Покровского с присвоением звания Почетный член ВНПОЭМП (2024 г.).

Значимые научные достижения лаборатории.

• Дано экспериментальное обоснование высокой диагностической эффективности метода мультиплексной ОТ-ПЦР-РВ для дифференциальной диагностики острых респираторных и кишечных вирусных инфекций. На основе метода мультиплексной ОТ-ПЦР-РВ разработаны экспериментальные тест-системы для этиологической диагностики ОРВИ и ОКИ и генотипирования ротавирусов группы А. Способы дифференциальной диагностики ОРВИ и ОКИ защищены патентами РФ. Набор реагентов «ОРВИ-Монитор» приказом Росздравнадзора от 19 марта 2012 года № 1211-Пр/12 разрешен к производству, продаже и применению на территории РФ (регистрационное удостоверение № ФСР 2012/13218).
• Получены приоритетные данные о циркуляции на территории РФ всех известных сезонных коронавирусов человека - Human coronavirus NL63 (HCoV-NL63), Human coronavirus 229Е (HCoV-229Е), Human coronavirus OC43 (HCoV-OC43) и Human coronavirus HKU1 (HCoV-HKU1) и подтвержден тезис об убиквитарности сезонных коронавирусов человека. Установлена этиологическая роль коронавирусов HCoV-OC43 и HCoV-NL63 в возникновении у детей в возрасте до 5 лет тяжелых респираторных заболеваний, требующих госпитализации.
• Установлена ключевая роль ротавирусов группы А в госпитализации с острым гастроэнтеритом и внутрибольничного заражения в довакцинальном периоде детей в возрасте до 5 лет в условиях стационаров г. Москвы. Показано, что в период 2009-2014 гг. доминирующим генотипом ротавирусов группы А являлся G4P[8], тогда как частота выявления генотипов G1P[8], G2P[4], G3P[8], G9P[8] была значительно ниже. В период с 2015 по 2020 гг. в регионе снизилась частота встречаемости генотипа G4P[8]I1 и выросла доля генотипа G9P[8]I1 по сравнению с предыдущим периодом. В период 2018-2020 гг. выявлена высокая доля не встречавшегося ранее DS-1-подобного реассортантного штамма G3P[8]I2 (более 20%), широко распространившегося в мире в последние годы.
• Исследована распространенность на территории РФ разных генотипов папилломавирусов. Установлено, что на территории РФ циркулируют и широко представлены все известные папилломавирусы человека высокого онкогенного риска (ВПЧ16, 18, 26, 31,33, 35, 39, 45, 51, 52, 53, 56, 58, 59, 66, 68, 73, 82), а также ВПЧ низкого онкогенного риска (ВПЧ6, 11 и 44). Доминирующими являются ВПЧ16 - 13,8%, ВПЧ6 - 10,7%, ВПЧ51 - 6,8%, ВПЧ44 - 6,8%, ВПЧ53 - 6,3%, ВПЧ31 - 5,6%, ВПЧ56 - 5,5%, ВПЧ52 - 5,4%. Понимание распространенности папилломавирусов человека (ВПЧ) на территории РФ важно для прогнозирования эффективности специфической профилактики папилломавирусных заболеваний вакцинами разного состава.
• Разработана не имеющая аналогов методика специфической ПЦР-амплификации сегментированного ротавирусного РНК-генома для последующей полногеномной характеристики ротавирусов человека методом нанопорового секвенирования. Экспериментально обоснована высокая эффективность предложенного подхода для генетической характеристики штаммов ротавирусов, относящихся к разным эволюционным линиям (Wa-, DS-1- и AU-1-подобные). Разработанные методические подходы к генетической характеристике ротавирусов представляют собой эффективные инструменты эпидемиологического мониторинга ротавирусной инфекции.
• Определены маркеры и факторы снижения вирулентности вируса краснухи. В частности, установлено, что штамм С-77 вируса краснухи в процессе культивирования и адаптации вируса к новому хозяину (культура клеток почки обезьян Vero) и росту при пониженной температуре (+33°С) приобрел аттенуационный фенотип, детерминируемый рядом уникальных мутаций, не встречающихся у диких штаммов вируса. Выявленные уникальные аминокислотные замены, вероятно, играют ключевую роль в приобретении аттенуационного фенотипа холодоадаптированных мутантов вирусов.
• На различных этапах пандемии COVID-19 из клинических образцов в культуре клеток были изолированы штаммы SARS-CoV-2 и установлена их субвидовая таксономическая принадлежность к разным эпидемически значимым вариантам вируса, включая Ухань-подобный, Delta и Omicron. Охарактеризованные культуральные изоляты SARS-CoV-2 представляют ценность при проведении вирусологических исследований, а также при разработке средств диагностики, специфической профилактики и лечения COVID-19.
• Путем холодовой адаптации в культуре клеток почки обезьяны Vero получены не имеющие отечественных аналогов аттенуированные мутанты SARS-CoV-2. У полученных мутантов выявлены генетические и фенотипические маркеры аттенуации, в том числе определен набор мутаций, ответственных за проявление аттенуационного фенотипа. На животной модели коронавирусной пневмонии установлена высокая иммуногенность и протективная активность холодоадаптированных мутантов SARS-CoV-2. Таким образом, разработаны научные основы аттенуации SARS-CoV-2 и получения кандидатных вакцинных штаммов для создания живой аттенуированной вакцины против COVID-19.

Значимые публикации:

1. Грачева А.В., Дроков А.О., Смирнова Д.И., Хохлова Д.М., Корчевая Е.Р., Панкратов А.А., Трунова Г.В., Хохлова В.А., Воронцова М.С., Ленева И.А., Свитич О.А., Зверев В.В., Файзулоев Е.Б. Вирулентность и тканевая специфичность разных эпидемически значимых вариантов SARS-CoV-2 для золотистых сирийских хомячков. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2024. - Т. 101. - №4. - C. 470-482.
2. Файзулоев Е.Б., Грачева А.В., Корчевая Е.Р., Аммур Ю.И., Смирнова Д.И., Хохлова Д.М., Дроков А.О., Панкратов А.А., Трунова Г.В., Хохлова В.А., Воронцова М.С., Ленева И.А., Свитич О.А., Зверев В.В. Однократная интраназальная иммунизация аттенуированным Ухань-подобным SARS-CoV-2 обеспечивает высокоэффективную перекрестную защиту от заражения вариантами Delta и Omicron. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2024;101(1):36–51.
3. Корчевая Е.Р., Грачева А.В., Дьяков И.Н., Зверев В.В., Файзулоев Е.Б. Живые аттенуированные вакцины против COVID-19: подходы к разработке и перспективы клинического применения // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2023. - Т. 100. - №3. - C. 225-236.
4. Gracheva A.V., Korchevaya E.R., Ammour Y.I., Smirnova D.I., Sokolova O.S., Glukhov G.S., Moiseenko A.V., Zubarev I.V., Samoilikov R.V., Leneva I.A., Svitich O.A., Zverev V.V., Faizuloev E.B.. Immunogenic properties of SARS-CoV-2 inactivated by ultraviolet light. Arch Virol. 2022 Nov;167(11):2181-2191.
5. Петруша О.А., Корчевая Е.Р., Минтаев Р.Р., Исаков И.Ю., Никонова А.А., Мескина Е.Р., Ушакова А.Ю., Хадисова М.К., Зверев В.В., Файзулоев Е.Б. Молекулярно-генетические особенности ротавирусов группы А, выявленных в Москве в 2015–2020 гг. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022;99(1):7–19.
6. Faizuloev E., Gracheva A., Korchevaya E., Smirnova D., Samoilikov R., Pankratov A., Trunova G., Khokhlova V., Ammour Y., Petrusha O., Poromov A., Leneva I., Svitich O., Zverev V. Cold-adapted SARS-CoV-2 variants with different temperature sensitivity exhibit an attenuated phenotype and confer protective immunity. Vaccine. 2023 Jan 23;41(4):892-902.
7. Файзулоев Е.Б., Корчевая Е.Р., Грачева А.В., Самойликов Р.В., Смирнова Д.И., Соколова О.С., Глухов Г.С., Моисеенко А.В., Ленева И.А., Нагиева Ф.Г., Свитич О.А., Зверев В.В. Биологическая характеристика холодоадаптированных вариантов коронавируса SARS-CoV-2 // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2022. - Т. 99. - №4. - C. 397-409.
8. E.B. Faizuloev, A.N. Kaira, T.R. Uzbekov, A.A. Poromov, E.A. Volynskaya, O.A. Svitich, V.V. Zverev The Prevalence of High- and Low-Risk Human Papillomaviruses in the Russian Federation. Mol. Genet. Microbiol. Virol. 36, 192–200 (2021).
9. A.A. Nikonova, E.B. Faizuloev, A.V. Gracheva, I.Yu. Isakov, V.V. Zverev. Genetic Diversity and Evolution of the Biological Features of the Pandemic SARS-CoV-2. Acta Naturae. Т. 13 № 3 (50) 2021.
10. Грачева А.В., Корчевая Е.Р., Кудряшова А.М., Борисова О.В., Петруша О.А., Смирнова Д.И., Чернышова И.Н., Свитич О.А., Зверев В.В., Файзулоев Е.Б. Адаптация МТТ-теста для определения нейтрализующих антител к вирусу SARS-CoV-2. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021;98(3): 253–265.
11. Faizuloev E, Mintaev R, Petrusha O, Marova A, Smirnova D, Ammour Y, Meskina E, Sergeev O, Zhavoronok S, Karaulov A, Svitich O, Zverev V. New approach of genetic characterization of group A rotaviruses by the nanopore sequencing method. J Virol Methods. 2021 Jun;292:114114.

Выступления на значимых конференциях:

1. II Российский конгресс по медицинской микробиологии Россия, Москва, 29 февраля-1 марта 2024 года. Зверев В.В., Файзулоев Е.Б. Оценка эффективности прототипа живой аттенуированной вакцины против COVID-19 на животной модели коронавирусной пневмонии.
2. XVI Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора. Современные проблемы эпидемиологии, микробиологии и гигиены Россия, Екатеринбург 4-6 сентября, 2024 г. Грачева А.В. Вирулентность, иммуногенность и протективная активность холодоадаптированного омикрон-подобного штамма SARS-CоV-2.
3. Х Российский конгресс лабораторной медицины. Россия, Москва, 2-4 октября 2024 года. Грачева А.В. Разработка in vitro тест-систем для оценки специфической активности препаратов в отношении SARS-CoV-2.
4. Российско-швейцарский научно-технический семинар «Инновационные технологии для разработки медицинского оборудования и новых лекарств». Россия, Москва, 17 мая 2023 г. Файзулоев Е.Б. Эффективность прототипа живой аттенуированной вакцины против COVID-19 на животной модели.
5. III Междисциплинарная конференция по инфектологии Приволжского региона Россия, Казань, 30 ноября 2022 г. Файзулоев Е.Б. Вирулентность и иммуногенные свойства холодоадаптированных вариантов SARS-CoV-2 на животной модели.
6. XII Съезд Всероссийского научно-практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. Россия, Москва, 26–28 октября 2022 г. Файзулоев Е.Б. Иммуногенность и протективная активность аттенуированного коронавируса SARS-CoV-2 на животной модели COVID-19.
7. Вторая Санкт-Петербургская молодежная школа-конференция с международным участием Актуальные вопросы эпидемиологии, иммунологии, профилактики и лечения COVID-19. Россия, Санкт-Петербург, 20–21 июня 2022 г. Грачева А.В. Маркеры аттенуации холодоадаптированных вариантов коронавируса SARS-CoV-2.
8. IV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Современная иммунопрофилактика: вызовы, возможности, перспективы». Россия, Москва, 12–13 октября 2023 г. Эффективность прототипа живой аттенуированной вакцины против COVID-19 при гомологичном и гетерологичном заражении.