Отдел вирусологии имени О.Г.Анджапаридзе

Заведующий лабораторией
д.м.н. Маркушин Станислав Георгиевич

Основная деятельность лаборатории направлена на изучение генетических механизмов аттенуации вируса гриппа и разработку живых гриппозных вакцин. В лаборатории были исследованы функции генов вируса гриппа, механизмы его изменчивости, разработана технология создания культуральных живых гриппозных вакцин на микроносителях в бессывороточной среде с применением биореакторов, исследованы адъювантные свойства хитозана при парентеральном введении.

История. Первым руководителем лаборатории был Ю.З. Гендон. Его ближайшими сподвижниками являлись В.И. Чернос и А.Т. Марченко. В начальный период основным направлением лаборатории было исследование генетических аспектов эффективности вакцины против оспы и живой вакцины против полиомиелита. Однако через несколько лет в центре внимания лаборатории оказалось изучение механизмов аттенуации вируса гриппа и разработка теоретических основ создания гриппозных вакцин, в частности живых гриппозных вакцин типов А и В с использованием холодоадаптированных штаммов-доноров аттенуации. Параллельно исследовались функции генов вируса гриппа на отдельных этапах цикла вирусной репродукции. В этот период завязалось тесное сотрудничество лаборатории с Национальным институтом медицинских исследований (Лондон, Великобритания) и Национальными Центрами по контролю и предотвращению заболеваний (СDC, Атланта, США). В 1986 г. после отъезда Ю.З. Гендона в Женеву в качестве сотрудника ВОЗ руководителем лаборатории становится Климов А.В. В этот период продолжается анализ генетических детерминант, ответственных за аттенуацию вируса гриппа А и начинаются исследования молекулярных механизмов аттенуации живых коревых вакцин на модели отечественного коревого штамма. В 1996 г. руководителем лаборатории становится С.Г. Маркушин. С 2001 г. начинается разработка новой технологии производства ХА живой гриппозной вакцины при использовании в качестве субстрата для размножения вируса перевиваемой линии клеток МDCK, культивируемой в биореакторе на микроносителях при использовании бессывороточной среды. С 2005 г. в лаборатории начаты исследования возможности повышения иммуногенности и защитной эффективности инактивированных гриппозных и полиомиелитных вакцин, вводимых парентерально, с помощью производных хитозана –полисахарида природного происхождения, вводимых в качестве адъюванта. В 2011 г. лаборатория участвует в выполнении гранта ВОЗ «Повышение иммуногенности инактивированной полиомиелитной вакцины». В последнее время коллектив лаборатории изучает возможность получения аттенуированных вариантов вируса гриппа путем прямого введения ts – мутаций из генома ХА штаммов-доноров аттенуации в геном вирулентного штамма.

Коллектив лаборатории генетики РНК-содержащих вирусов в 1987г.

Задачи на перспективу

1. Выявление молекулярно-клеточных основ эффективности вакцинных вариантов вируса гриппа, полученных с помощью сайт-специфического мутагенеза.

2. Конструирование аттенуированных вариантов вируса гриппа на основе технологии прямого введения сайт-специфических мутаций в геном вирулентного штамма.

3. Повышение генетической стабильности сайт-специфических мутантов вируса гриппа А с помощью методов генетической инженерии.

Заведующий лабораторией, к.б.н.
Сидоров Александр Викторович

В рамках выполнения межлабораторной тематики по разработке кандидатной вакцины против инфекций, вызываемых вирусом Varicella Zoster, а также средств и методов оценки иммунного статуса при вакцинации в лаборатории выполняется ряд проектов, в частности:

- разработка и сравнительный анализ методов молекулярной диагностики для выявления низких концентраций ДНК вируса в периферической крови, адаптация этих методов для изучения лабораторных образцов культивируемых вирусных изолятов;

- клонирование фрагментов генома вируса и получение рекомбинантных полипептидов – аналогов натуральных антигенов для использования в иммуноферментном анализе.

История.

Лаборатория была основана в 1969 году, и её развитие в течение следующих 20 с лишним лет было неразрывно связано с именем первого заведующего Виктора Исаевича Черноса. Основным направлением деятельности лаборатории была разработка и усовершенствование оспенной вакцины, и изучение молекулярных механизмов репродукции крупных ДНК-содержащих вирусов на модели вируса осповакцины.

В лаборатории была полностью разработана технология получения тканевой оспенной вакцины в суспензионной культуре фибробластов куриных и перепелиных эмбрионов, характеризующейся хорошей прививаемостью, высокой антигенной активностью, сниженной реактогенностью и отсутствием в препарате бактерий-контаминантов, а также предложен оригинальный метод подготовки гиператтенуированных вакцинных штаммов для выращивания в культуре клеток. Обе разработки защищены авторскими свидетельствами.

В 1976-1980 гг. совместно с предприятием МНИИВП проводились исследования по стандартизации условий приготовления оспенной дермальной вакцины, позволившие готовить сухую вакцину, сохранившую свою биологическую активность до 5 лет вместо 2, регламентированных ранее в нашей стране.

В лаборатории получена и охарактеризована большая коллекция температуро-чувствительных мутантов вируса осповакцины (около 100 штаммов), проведено генетическое картирование мутантов. Для нескольких (6 из 9) мутантов с ДНК- фенотипом осуществлено физическое картирование. На модели ts мутантов проведено биохимическое изучение основных этапов репродукции вируса осповакцины, определено какая часть поксвирусного генома транскрибируется на "раннем" и "позднем" этапах репликации вируса.

В дальнейшем исследования в лаборатории развивались по двум основным взаимосвязанным направлениям: использование вируса осповакцины в качестве вектора для создания живых генноинженерных вакцин и изучение структуры и функции генома ортопоксвирусов.

Совместно с сотрудниками института биохимии и физиологии микроорганизмов и Института общей генетики АН СССР разработана и получена сухая оспенно-гепатитная В вакцина. В рамках исследований по изучению структуры и функций генома поксвирусов впервые в мире получены рекомбинанты вируса осповакцины и эктромелии, обладающие "двойной" патогенностью.

В постсоветское время лаборатория продолжает свою деятельность под руководством одного из её бывших сотрудников Виталия Рашидовича Ярулина. Был выполнен ряд коммерческих проектов по получению рекомбинантных белков для диагностики заболеваний, передающихся половым путём, при использовании в тест-системах, основанных на иммуноферментном анализе. Кроме того, В.Р. Ярулин был одним из руководителей совместного российско-американского проекта по совершенствованию и стандартизацией методов надзора за краснухой в Российской Федерации. Силами лаборатории был проведен сбор изолятов вируса краснухи, их генотипирование, а также получен ряд рекомбинантных вирусных белков для определения IgG и IgM антител против вируса краснухи.

Основные направления деятельности в настоящее время, задачи на перспективу.

Планируется провести молекулярный мониторинг аттенуации диких вирусных изолятов с помощью выявления мутаций, связанных с аттенуацией (молекулярных маркеров аттенуации), и, таким образом, разработать метод молекулярной оценки пригодности ослабленных лабораторных изолятов как кандидатов для получения вакцинного штамма.

Следующий проект связан с клонированием некоторых областей генома вируса гепатита Е для получения рекомбинантных антигенов, содержащих антигенно-значимые фрагменты белков вируса гепатита Е.

Одно из недавних исследований, выполненных совместно с лабораторией альтернативного сплайсинга РНК (University of Leicester, UK): изучение феномена повторения экзонов в генах некоторых млекопитающих. Это малоизученное дублирование генетической информации, а именно появление в зрелой РНК двух копий одного экзона или тандема из нескольких экзонов гена, имеющего только одну копию в геноме. В результате был предложен механизм появления подобного рода молекул РНК как ко-транскрипционный транс-сплайсинг соседних РНК, транскрибируемых с одной и той же ДНК.

Другой проект, выполненный совместно с University of Sheffield (Dr David M Williams), заключался в селекции in vitro небольшого фрагмента ДНК, обладающего рибонуклеазной активностью, дезоксирибозима (по аналогии с рибозимом). В результате был получен модифицированный олигодезоксирибонуклеотид, специфически расщепляющий комлементарную ему молекулу РНК.

Заведующий лабораторией, к.б.н.
Файзулоев Евгений Бахтиёрович

Лаборатория молекулярной вирусологии была организована в 2009 году.

Направления исследований:

- Совершенствование методов молекулярной диагностики и эпидемиологического мониторинга вирусных инфекций.

- Исследование роли вирусов в этиологии респираторных и кишечных заболеваний.

- Исследование биологического разнообразия ротавирусов группы А.

Достижения лаборатории.

В лаборатории молекулярной вирусологии разработаны мультиплексные ПЦР тест-системы для дифференциального выявления широкого спектра респираторных, кишечных вирусов и G/[P]-генотипирования ротавирусов группы А человека. Разработанные тест-системы находятся на разных стадиях внедрения.

Исследовано генетическое разнообразие ротавирусов группы А, риновирусов и коронавирусов, циркулирующих в Московском регионе. Установлено, что в период с 2009 по 2014 гг. наибольшее распространение в регионе имели штаммы ротавирусов с генотипами G4P[8] и G1P[8], тогда как штаммы с генотипами G2P[4], G3P[8] и G9P[8] были представлены эпизодически. В период с 2015 по 2016 гг. доля штаммов с генотипом G9P[8] возросла до 48%, тогда как доля G4Р[8] составила 40%. Показана также циркуляция в регионе редких штаммов ротавирусов - G6P[х], G3P[9], G4P[6]. Полученные результаты представляют интерес в контексте предстоящего введения с национальный календарь профилактических прививок ротавирусной вакцины.

Установлено, также, что на территории Московского региона циркулируют все виды риновирусов (РВ-А, РВ-В и РВ-С) и коронавирусов человека (КВ-NL63, КВ-229Е, КВ-OC43 и КВ-HKU1). Показано, что риновирус С и коронавирусы КВ-OC43 и КВ-NL63 с высокой частотой вызывают у детей тяжелые респираторные заболевания, требующие госпитализации. Полученные данные позволяют по-новому взглянуть на роль риновирусов и коронавирусов в патологии респираторного тракта человека.

В настоящее время в лаборатории исследуется эффективность новых молекулярных методов диагностики вирусных инфекций. Разрабатываются подходы к быстрой молекулярной диагностике и эпидемиологическому мониторингу вирусных инфекций на основе методов изотермической амплификации нуклеиновых кислот и нанопорового секвенирования.

Первичный инструктаж по работе на автоматической станции 

для дозирования жидкостей (2011 г.)

Заведующая лабораторией, к.б.н.

Носик Марина Николаевна

Основные направления исследований лаборатории.

Изучение вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), относящегося к семейству ретровирусов (Retroviridae), род лентивирусов (Lentivirus).

В настоящее время в лаборатории проводятся исследования по изучению и характеристике штаммов ВИЧ, циркулирующих в настоящее время на территории Российской Федерации и бывших союзных республик. Лаборатория имеет большой опыт работы по выделению вируса иммунодефицита из крови (ВИЧ) и адаптации его как к мононуклеарным клеткам крови, так и к различным клеточным культурам, с целью получения стабильной репликации вируса, что позволяет изучать биологические свойства штаммов ВИЧ, циркулирующих на территории РФ, а также оценивать in vitro антиретровирусную активность химиопрепаратов различного класса/вакцины-кандидата против ВИЧ и проводить сравнительное изучение противовирусной активности препаратов на различных штаммах ВИЧ.

Лаборатория проводит формирование банка полностью охарактеризованных изолятов вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) различных генотипов, эндемичных для территории РФ, выделенных от ВИЧ-инфицированных лиц, недавно инфицированных и находящихся на ранних стадиях ВИЧ-инфекции. Занимается исследованием проблемы мутаций устойчивости к антиретровирусным препаратам, как у первичных ВИЧ-инфицированных лиц, так и у пациентов, получающих терапию. Также лаборатория занимается исследованиями по созданию диагностической панели маркеров цитокинового статуса для прогнозирования эффективности планируемой противовирусной терапии при сочетанной инфекции ВИЧ+ТБ при разных формах туберкулеза.

Сотрудники лаборатории являются одними из первых ученых в стране, которые начали работать с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). Ими была создана обширная коллекция вирусов иммунодефицита человека, которая является уникальной и насчитывает свыше 100 изолятов ВИЧ.

Руководитель лаборатории Носик М.Н. является одним из авторов первой отечественной иммуноферментной тест-системы для выявления антител к вирусу-возбудителю СПИД. Непосредственно при ее участии были выпущены первые партии отечественной тест-системы (359 тыс. наборов). За вклад в изучение ВИЧ-инфекции в 1986 г. в составе авторского коллектива Носик М.Н. была присуждена премия Ленинского комсомола в области биологии и медицины. Сотрудники лаборатории работали при крупных вспышках ВИЧ-инфекции в Элисте, Волгограде и Ростове-на-Дону, в 1989-1990-х годах. Ими получены приоритетные данные в области изучения свойств вирусов иммунодефицита человека, распространенных на территории страны, а также испытания отечественных антиретровирусных препаратов. В лаборатории созданы панель штаммов ВИЧ, резистентных к антиретровирусным препаратам, и панель первичных изолятов ВИЧ-1. Разработан количественный метод определения инфекционной активности ВИЧ методом бляшкообразования с использованием монослойных культур, оригинальный вариант тест-системы для выявления точечных мутаций устойчивости к АРВ-препаратам. В Государственную коллекцию вирусов депонировано более 80 уникальных изолятов ВИЧ-1. Коллектив авторов является авторами 7 патентов.

Ефремова Е.В., Шелухина Э.М., Чекунова Э.В., Мацевич Г.Р., Хабахпашева
Мальцева Н.Н., Феннер Ф., Маренникова С.С.

В дальнейшем коллективом лаборатории планируется помимо изучения штаммов ВИЧ, циркулирующих на территории РФ, также проведение более детальных исследований, связанных с проблемой ВИЧ-инфекции у женщин. Предполагается изучить влияние гормональной терапии на репликацию ВИЧ-1 и эффективность действия антиретровирусных препаратов при инфицировании различными генотипами ВИЧ-1; изучить влияние сопутствующих оппортунистических инфекций у ВИЧ-инфицированных женщин на эффективность проводимой терапии; изучить роль гендерных различий при инфицировании ВИЧ различными субтипами.

История лаборатории

В 1961 г. из Московского института вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова в структуру НИИ вирусных препаратов им. О.Г. Анджапаридзе РАМН (НИИВП) была переведена лаборатория профилактики оспы, которую возглавляла Маренникова С.С. Основным направлением деятельности лаборатории явилась работа по совершенствованию методов профилактики оспы, предупреждению вакцинальных осложнений. Сотрудники лаборатории Шелухина Э.М., Мальцева Н.Н., Мацевич Г.Р. под руководством Маренниковой С.С. приняли непосредственное участие в работе по оспопрививанию в эндемических районах под эгидой ВОЗ, организовали обучение большого количества специалистов из зарубежных стран. Начиная с 1963 г., предприятие института изготовило и направило в дар ВОЗ свыше 1,5 млрд. доз сухой оспенной вакцины, признанной одним из лучших препаратов в мире. Эта вакцина применялась более чем в 10 странах Азии и Африки. Как проявление международного признания деятельности института в программе ликвидации оспы, на базе лаборатории профилактики оспы в 1966 г. был создан Региональный центр ВОЗ по оспе, в 1967 г. переименованный в Международный центр по оспе и родственным инфекциям, который проводил исследование по ряду научных проектов ВОЗ. На протяжении почти четверти века бессменным директором центра была профессор Маренникова С.С. (1966-1996гг.). За активное участие в ликвидации оспы на земле коллективу сотрудников НИИВП (Анджапаридзе О.Г., Маренникова С.С., Мальцева Н.Н., Шелухина Э.М.) был присужден Международный почетный знак – орден «Бифуркационная игла».

Заведующая лабораторией, к.б.н.
Алаторцева Галина Ивановна

Основное направление научной деятельности Лаборатории клонирования вирусных геномов (ЛКВГ) – получение в бактериальных экспрессирующих системах рекомбинантных полипептидов, содержащих диагностически значимые фрагменты вирусных и бактериальных белков, разработка методов их выделения и очистки, получение иммунореагентов и создание диагностических тест-систем на их основе. Разработанные препараты внедряются в производство и используются в клинической лабораторной диагностике. С их применением в лаборатории изучается развитие инфекционного и поствакцинального иммунитета, проводятся сероэпидемиологические исследования.

История.

Лаборатория была создана в 1985 году. Под руководством первого заведующего лабораторией И.З. Зайцева при поддержке директора института О.Г. Анджапаридзе были начаты работы по получению с применением генно-инженерных технологий препаратов для диагностики инфекционных заболеваний вирусной этиологии. Первоначально лаборатория занималась разработкой диагностических препаратов на основе метода гибридизации нуклеиновых кислот. Ее сотрудниками впервые в стране были получены ДНК-зонды для выявления вирусов гриппа типов А и В, респираторно-синцитиального вируса и аденовирусов. В начале 1988 г. коллективом лаборатории были начаты исследования по созданию рекомбинантных антигенов. В короткие сроки была разработана, освоена и адаптирована для производственного применения методическая база всех этапов биотехнологической цепочки получения рекомбинантных антигенов и разработки на их основе иммуноферментных тест-систем: от этапа клонирования фрагментов вирусного генома в векторных системах экспрессии до этапов хроматографической очистки целевого продукта и контроля его качества методом ИФА. В том же 1998 году были разработаны первые в стране рекомбинантные полипептиды env и gag ВИЧ-1, на основе которых уже вскоре 5 биотехнологических предприятий страны начали промышленный выпуск тест-систем для серодиагностики ВИЧ-инфекции.

Результаты проведенных в лаборатории исследований имели приоритетное значение для создания и развития отечественной иммуноферментной диагностики инфекционных заболеваний. Разработаны и внедрены в производство первые в стране рекомбинантные антигены вируса иммунодефицита человека 1 и 2 типов, вируса гепатита С, вирусов Т-клеточной лейкемии 1 и 2 типов, вируса гепатита Е, вируса гриппа, цитомегаловируса и возбудителя сифилиса - Treponema pallidum. Создано и внедрено в практику более 30 иммуноферментных тест-систем для диагностики социально-значимых инфекционных заболеваний, в том числе первые отечестве тест-системы для скрининговой и подтверждающей диагностики ВИЧ-инфекции, гепатита С и сифилиса, тест-системы для выявления HBs-антигена. В сотрудничестве с Лабораторией диагностики вирусных инфекций разработаны и внедрены в производство наборы реагентов для выявления серомаркеров кори, эпидемического паротита, краснухи, герпеса 1 и 2 типов, цитомегаловирусной инфекции. Совместно с Лабораторией экспериментальной биотехнологии внедрены в производство тест-системы для дифференциального выявления антител к предранним антигенам вирусов простого герпеса 1 и 2 типов и цитомегаловируса. Разработанные тест-системы постоянно совершенствуются и в настоящее время используются лабораторно-диагностическими службами России и ряда зарубежных стран. Тест-система для подтверждающей диагностики ВИЧ-инфекции методом линейного иммуноанализа и сейчас является одной из лучших в стране. Сотрудниками лаборатории получено 26 авторских свидетельств и патентов на изобретения.

Большой вклад в становление и развитие лаборатории внесли Зайцев И.З. (зав. лабораторией с 1985 по 1989 гг.), Зверев В.В., Гольцов В.А. (зав. лабораторией с 1992 по 2009 гг.), Суханова Л.Л., Алаторцева Г.И. (зав. лабораторией с 2010 г.), Сазонов А.Э., Карасева Е.В., Алексеев С.Б. (зав. лабораторией с 1989 по 1992 гг.), Амиантова И.И. В выполнении научных тематик, обновлении методической базы, продвижении внедрения результатов исследований в практику активно и плодотворно участвовали научные сотрудники лаборатории Борисова О.В., Волынская Е.А., Гринев А.А., Доценко В.В., Калошин А.А., Нестеренко Л.Н., Лухверчик Л.Н., Полетаева Н.Н., Титаев А.В., Харченко О.С. Добросовестно работали сотрудники Бобкова Р.Г., Жукина М.В., Ирич В.Ю., Кабаргина В.Ю., Крупенина О.Ю., Литвинова М.М., лаборанты-исследователи Васина Л.И., Гришаев В., Демичева Э.С., Игнатюк Т.А., Звонарева И.К., Ковалева Л.В., Корзинщикова Т.Н., Корягина И.М., Носова Г.И., Халина Т.Е.

Следует подчеркнуть первостепенную важность применения разработанных в лаборатории тест-систем для подтверждающей диагностики ВИЧ-инфекции методом линейного иммуноанализа для контроля за ее распространением в России. За разработку и организацию производства новых высокоэффективных средств диагностики ВИЧ-инфекции и гепатитов А, В и С постановлением Правительства РФ от 06.04.1998 № 382 Зайцев И.З., Зверев В.В., Гольцов В.А. и Суханова Л.Л. были удостоены премии Правительства Российской Федерации.

Тематика проводимых в лаборатории исследований постоянно расширяется. На ее базе были организованы два новых научных подразделения института – Лаборатория экспериментальной биотехнологии и Лаборатория медицинской биотехнологии.

Лаборатория успешно выполнила 7 заданий подпрограмм «ВИЧ-инфекция» и «Вакцинопрофилактика» ФЦП «Предупреждение и борьба с социально значимыми заболеваниями (2007-2011 годы)» и ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

Сохраняя накопленные за 35-летний период традиции, лаборатория развивает выбранные направления научной деятельности: создаются новые и совершенствуются ранее разработанные наборы реагентов для in vitro диагностики ВИЧ-инфекции, сифилиса, гепатитов Е и С, паротита, герпесвирусных инфекций.

Выполняются НИР госзаданий по темам:

- «Молекулярно-генетический и иммунологический анализ штаммов вируса Varicella Zoster – кандидатов для создания живой аттенуированной вакцины против ветряной оспы»;

- «Разработка тест-систем для оценки качества и эффективности вакцины против гепатита Е»;

В сотрудничестве с НПО «Профилактическая медицина» Министерства здравоохранения Киргизии и научными учреждениями медицинского и ветеринарного профиля Республики Беларусь в рамках гранта Минобрнауки РФ по теме «Создание тест-систем для серологической диагностики гепатита Е и испытание их диагностической эффективности на клиническом материале из эндемичных и неэндемичных регионов» (RFMEFI61319X0091) реализуется пилотный проект Межгосударственной программы инновационного сотрудничества государств – участников СНГ до 2020 г. , утвержденный Решениями Советов глав правительств СНГ от 31 мая 2013 г. и 30 октября 2015 г.

Авторские изобретения и патенты,

полученные сотрудниками ЛКВГ

Заведующая лабораторией, к.х.н.
Борисова Ольга Васильевна

Лаборатория медицинской биотехнологии была организована в 2008 году. Основным направлением деятельности лаборатории является разработка и усовершенствование иммуноферментных методов для диагностики и мониторинга патологий различной этиологии.

Направления исследований:

1. Совершенствование методов иммуноферментной диагностики вирусных инфекций методом твердофазного иммуноферментного анализа.

2. Разработка и валидация иммуноферментных методов контроля специфической активности вакцинных препаратов.

3. Использование эффекта гигантского комбинационного рассеяния света в диагностике вирусных и бактериальных инфекций.

4. Разработка методов выявления антител к лекарственным формам эритропоэтина для оценки их иммуногенности в ходе доклинических и клинических испытаний, а также в ходе терапии препаратами эритропоэтина.

Достижения лаборатории.

По результатам работы внедрены в производство ЗАО БТК «Биосервис» следующие изделия медицинского назначения:

1. «Гепаскан HBs Agтм» Набор реагентов для выявления HВs-антигена с использованием рекомбинантного антигена и моноклональных антител. Регистрационное удостоверение: № ФСР 2008/03732. Набор реагентов участвовал в международных сравнительных испытаниях:

24 International Consortium for Blood Safety (ICBS), New York, USA & ICBS-Europe, Du¨ sseldorf, Germany: HBV test kit evaluation results; http://www.icbs-web.org/page31.html. По результатам испытаний попал в число тест-систем с наиболее высокой чувствительностью.

2. «Краснуха-диагност» Набор реагентов для выявления низкоавидных IgG-антител к вирусу краснухи. Регистрационное удостоверение: № ФСР 2009/06481

3. «БиоСкрин-Краснуха-IgG» Набор реагентов предназначен для количественного определения антител класса G к вирусу краснухи в сыворотке крови человека. Регистрационное удостоверение: № РЗН 2013/674

Участие в ФЦП и грантах.

Государственный контракт № 06/288 от 27.05.2008 г. «Разработка иммуноферментной тест-системы для диагностики краснухи на основе выявления IgM-антител» в рамках подпрограммы «Вакцинопрофилактика» федеральной целевой программы «Предупреждение и борьба с социально значимыми заболеваниями (2007-2011 годы)»

Государственный контракт К-32-НИР/115-4 от 01 ноября 2011 г. «Совершенствование методов диагностики заболеваний, контролируемых средствами спецпрофилактики: дифтерии, коклюша, краснухи» в рамках реализации подпрограммы «Вакцинопрофилактика» федеральной целевой программы «Предупреждение и борьба с социально значимыми заболеваниями (2007-2012 годы)», под проект «Разработка набора реагентов для выявления антител IgG к основным структурным белкам вируса краснухи Е1, Е2 и С методом иммуноблота».

Опытно-конструкторская работа «Разработка диагностической тест-системы для обнаружения основных возбудителей острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ)» Заказчик – Учреждение Российской академии наук Инновационно-технологический центр «Биологические активные соединения и их применение» РАН (участие в работе по составлению и утверждению научно-технической документации). Грант Российского научного фонда (Соглашение № 16-15-10332, совместно с лабораторией молекулярной вирусологии Института). Тема проекта: «Экспресс-диагностика инфекционных заболеваний с использованием биосенсоров, обладающих свойствами гигантского комбинационного рассеяния света». Годы выполнения: 2016-2018 гг.

Участие в выполнении работ по Государственному контракту от 28 апреля 2017 г. № 14.N08.11.0135 в рамках ФЦП «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу». Тема контракта: «Доклинические исследования вакцины на основе рекомбинантных протективных антигенов, предназначенной для профилактики инфекций, вызываемых синегнойной палочкой», шифр: 2017-14-N08-0013. Годы выполнения: 2017-2019 гг.

Научный сотрудник лаборатории медицинской биотехнологии
Кудряшова А.М. проводит иммуноферментный анализ.

Заведующая лабораторией, д.м.н., доцент
Нагиева Фирая Галиевна

Культуры клеток и тканей являются чрезвычайно важным объектом исследований в фундаментальной и прикладной биологии. С помощью этих моделей достигнуты значительные успехи в молекулярной биологии и биотехнологии.

Лаборатория культур тканей (первоначальное название), а позднее лаборатория перевиваемых клеточных культур основана в 1954 году и входила в состав отдела клеточных культур совместно с лабораториями липлоидных клеток (руководитель доктор медицинских наук Степанова Лидия Григорьевна) и хронических вирусных инфекций (руководитель доктор медицинских наук, профессор Богомолова Надежда Николаевна). Возглавлял отдел клеточных культур доктор медицинских наук, профессор Бектимиров Тагир Абдуллаевич, являясь одновременно заведующим лабораторией перевиваемых клеточных культур.

В лаборатории был впервые разработан оригинальный, более экономичный бесферментный метод получения первичных и пассирование гетероплоидных линий клеток и штаммов диплоидных клеток, а также культивирование клеток на микроносителях, позволяющих повысить адгезивные и ростовые свойства клеточных культур в 5 раз, а накопление РНК и ДНК – содержащих вирусов на 1,5 – 2, 0 lg ТЦД50 / мл.

С 1982 года лаборатория была переименована в лабораторию гибридных клеточных культур.

Лаборатория получила новое научное направление исследований – разработка средств диагностики, профилактики и терапии вирусных и бактериальных инфекций на основе моноклональных идиотипических и анти – идиотипических антител.

В лаборатории методом техники гибридных миелом получены коллекции МКА к вирусам гриппа А разных серотипов, вакцинному штамму вируса кори (Л-16), вирусам герпеса простого 1 и 2 типов, холодоадаптированным штаммам вируса ветряной оспы и опоясывающего герпеса, вирусу иммунодефицита человека типа 1 (штамм НТА – 4), к вирусу оспы обезьян, к вирусу краснухи, к вирусу чумы плотоядных (штамм ЭПМ), к Chlamydia psittaci (штамм Ростиново 70), к альфа и гамма интерферонам человека.

На основе МКА к различным вирусным антигенам были сконструированы диагностические тест – системы для иммуноферметного анализа (ИФА) и прямой иммунофлуоресценции (ИФ).

Так, например, методом гибридных миелом получены МКА к вирусу оспы обезьян. Работа проведена под руководством доктора мед. наук, профессора Маренниковой Светланы Сергеевны.

Создание МКА к вирусу оспы обезьян обуславливалось потребностями выполняемой в Африке программы ВОЗ по изучению оспы обезьян у людей.

С практической точки зрения наибольший интерес представляли МКА с узконаправленной видовой специфичностью. На основе таких МКА был приготовлен иммуноферментный конъюгат для ИФА. Конъюгат был достаточно активен и высокоспецифичен: на испытанных ортопоксвирусов (вакцины, оспы коров, оспы обезьян) он реагировал только с вирусом оспы обезьян.

Методом гибридных миелом были получены МКА, направленные к типоспецифическим детерминантам ВПГ-1, ВПГ-2 и к группоспецифическим детерминантам ВПГ-1 и ВПГ-2, как поверхностных, так и внутренних белков вирионов ВПГ -1 и ВПГ -2. На основе МКА созданы диагностические ФИТЦ – конъюгаты для быстрой идентификации и типирования антигенов ВПГ.

В лаборатории получены гибридные линии клеток, секретирующие МКА, узконаправленные в отношении отдельных белков ВИЧ.

В лаборатории получены гибридомы, продуцирующие моноклональные анти-идиотипические антитела (анти-ИД) Ат, имитирующие биологические свойства альфа и гамма интерфероном человека.

Как известно интерферон (ИФН) является наиболее хорошо изученной группой белков из числа цитокинов, обладающих широким спектром действия. Они являются интегральной частью иммунной системы и обеспечивают координацию пролиферации, дифференцировки и активации эффекторных клеток иммунной системы. В связи с этим создание стандартных реагентов нового поколения, каким могут быть моноклональные (анти-ИД) Ат, имитирующие биологические эффекты человеческого ИФН, даст в руки исследователей тонкий инструмент для решения многих фундаментальных и прикладных задач по изучению механизма действия ИФН и интерфероновых рецепторов.

В результате экспериментов по гибридизации в лаборатории удалось вывести в массовую культуру и криоконсервировать большую панель гибридом, продуцирующих МКА, обладающие антивирусной активностью в отношении вирусов везикулярного стоматита, энцефаломиокардита мышей, ВПГ 1 и 2 типов, вирусов кори, осповакцины, энтеровирусов (полиомиелита 1 типа, Коксаки В , ECHO 1-3) и др. Моноклональные (анти-ИД)Ат обладали антипролиферативной активностью, ингибируя пролиферацию клеток на 20 – 40 % в зависимости от типа клеток и дозы препарата. Антипролиферативная активность исследованных препаратов (анти –ИД) Ат находилась в зоне антивирусной активности и проявлялась только на клетках человека и обезьян, а также на клетках почки быка (MDBK) и отсутствовала на клетках кролика, мышей и хомяков.

В лаборатории моноклональные (анти-ИД) Ат, меченые флуорохромом, используются в качестве маркеров для индикации рецепторов для альфа и гамма интерферонов на мембранах иммунокомпетентных клеток человека при различных вирусных, бактериальных, аутоиммунных, онкологических и др. соматических заболеваниях. По показателям экспрессии интерфероновых рецепторов на мононуклеарных клетках периферической крови человека можно судить об эффективности лечения, исхода заболевания или хронизации инфекционного процесса, а также о принятии решения по коррегирующей терапии иммунного процесса.

Метод позволяет оценивать эффективность иммуномодулирующих препаратов in vitro индивидуально для каждого пациента с аутоиммунными заболеваниями.

Метод также позволяет проводить скрининг донорской крови на наличие патогена, активирующего иммунную систему штатного донора, и предотвратить вливание инфицированной патогеном донорской крови реципиентам.

В последние года, начиная с 2013 г. сотрудники лаборатории разрабатывают профилактические вакцины.

Завершены работы по созданию отечественного штамма вируса Varicella для профилактики ветряной оспы у детей и отечественного штамма Herpes zoster для профилактики опоясывающего герпеса у взрослых. Вирусные штаммы отвечают всем требования ВОЗ предъявляемым к вирусным штаммам, используемым для создания живых культуральных вакцин.

Изучение иммуногенности отечественных аттенуированных вирусных штаммов Varicella и Herpes –zoster проводили путем подкожной иммунизации морских свинок. Было установлено, что нейтрализующая активность иммунных вирусспецифических сывороток морских свинок как в реакции нейтрализации, так и в реакции торможения гемагглютинации были высокими. При этом надо отметить, что титры иммунных сывороток в реакции нейтрализации оставались высокими на протяжении 5- и месяцев исследования (период наблюдения).

С использованием нейрорецепторов мозга SpF мышей линии BALB/c было установлено, что холодоадаптированные вирусные штаммы не связываются с нейрорецепторами мозга мышей в отличие от их родительских вариантов. Таким образом, классическим методом аттенуации созданы два ХА вирусных штамма Varicella и Herpes - zoster для иммунопрофилактики детей и взрослых.

Параллельно с созданием отечественных аттенуированных штаммов вирусов Varicella и Herpes – zoster, разработана технология получения внеклеточного вируса. Как известно, за рубежом внеклеточный вирус Varicella – zoster для живой культуральной вакцины с целью профилактики ветряной оспы у детей получают из инфицированных клеток путем многоэтапных способов извлечения. В итоге сложных манипуляций конечная вакцина содержит остаточные компоненты субстратных клеток, включая ДНК и белки, что значительно снижает качество вакцины и увеличивает безопасность для детского организма.

Лисаков А.Н., Чабан Л.Г., Долгих С.А., Нечаева О.А.
Строева А.Д., Нагиева Ф.Г., Баркова Е.П.

В настоящее время коллектив лаборатории занят конструированием 4- х компонентной вакцины на основе вирусов кори, эпидемического паротита, краснухи и ветряной оспы. С эпидемической точки зрения такая вакцина является весьма перспективной, поскольку эти детские заболевания, как правило, встречаются в один эпидемический период, нанося ущерб здоровью детского населения страны.

Ассоциированные вакцины обладают рядом преимуществ перед моновалентными вариантами. Одномоментная вакцинация, не сопровождающая потенциальной реактогенностью и угнетением иммунного ответа к какому-либо из антигенов, позволяет сократить число вакцинаций без уменьшения количества вводимых антигенов, уменьшает стрессовую нагрузку на прививаемых и позволяет более успешно реализовать проведение прививок в сроки, определенные календарем прививок, снизить загруженность медицинских работников и, соответственно, снизить стоимость программ иммунизации.

Научная новизна и оригинальность исследования заключаются в использовании единого и перспективного клеточного субстрата при создании 4-х моновакцин, а именно, штамма диплоидных клеток легкого эмбриона человека, характеризующегося стабильностью биологических свойств, технологичностью в производстве и возможностью длительного хранения в жидком азоте, а также высокой чувствительностью к модельным вирусам и отсутствием контаминации. Созданная 4-х компонентная вакцина будет обладать высоким специфическим иммунным ответом, поскольку три вирусных штамма из 4-х являются отечественными, циркулирующими на территории России, а именно, штамм вируса кори, эпидемического паротита и ветряной оспы.

Вакцина будет произведена из внеклеточных вирусов без следовых концентраций клеточной ДНК. Технология производства вакцины обеспечит резкое снижение стоимости целевого продукта и надежную защиту от биологических контаминантов (посторонних вирусов, микоплазм, бактерий и грибов).

Заведующая лабораторией, д.б.н.
Ленёва Ирина Анатольевна

Основные направления деятельности в настоящее время, задачи на перспективу.

Лаборатория экспериментальной вирусологии создана в июле 2011 года. Основное направление лаборатории - изучение противовирусных препаратов. Подтверждением опыта и успешности является то, что на базе учреждения, в которых ранее работали участники лаборатории (Центр химии лекарственных средств – ЦХЛС-ВНИХФИ) и с их участием, созданы и изучены лекарственные препараты, широко применяемые в практике здравоохранения в настоящее время, в частности противовирусный препарат арбидол. В настоящее время сотрудники лаборатории участвуют в проектах, целью которых является поиск, доклиническое и клиническое изучение противовирусных препаратов. Проводится определения антигенной и протективной активности вакцин, противовирусной (биологической) активности интерферонов и специфической фармакологической активности противовирусных препаратов, включая противовирусную активность in vitro (в культуре клеток) in vivo (на моделях животных), а также первичную оценку токсикологических свойств препаратов в культуре клеток, у интактных и инфицированных животных. Помимо первичного скрининга соединений с целью отбора leader-молекулы, проводимые в лаборатории исследования включают в себя отработку на моделях животных путей введения, доз и схем лечения и профилактики противовирусными препаратами для дальнейших рекомендаций при клинических испытаниях, по новым показаниям, а также оптимизации применения уже разработанных препаратов в клинике.

Для оценки профилактической и терапевтической эффективности препаратов разработаны следующие модели: гриппозная пневмония мышей, вторичная бактериальная пневмония после гриппозной инфекции, модель генитального герпес у морских свинок и мышей, в соответствии с международными российскими стандартами. В настоящее время ведется разработка уникальной, не имеющей российских аналогов экспериментальной модели сочетанной вирусно-бактериальной пневмонии для оценки эффективности препаратов для профилактики и лечении гриппозной инфекции и связанных с ней осложнений в виде пневмоний.

Сотрудники лаборатории вместе с заведующей
обсуждают результаты опыта

Лаборатория неоднократно получала гранты на научные исследования, например, такие как: Грант РФФИ № 10-04-00746,2009-2011гг. Мишень-направленный поиск новых противовирусных средств: структура гемагглютинина вируса гриппа в комплексе с препаратом арбидол.

Государственный контракт № 14.N08.12.0006- Исследование специфической активности (эффективности) фармацевтической субстанции – пиримидин-диспиротрипиперазиния на различных моделях.

Международный грант РНФ (Россия-Австрия) № 18-45-05002 «Вирусоподобные частицы для борьбы с постгриппозными бактериальными инфекциями», сроки выполнения: 2018-2020 гг. Около 50 договоров НИР за последние 5 лет.

Заведующая лабораторией 
Тараканова Юлия Николаевна, к.б.н.

И.О.Заведующей лабораторией
Эбралидзе Линна Константиновна

Основным направлением научной деятельности лаборатории в настоящее время является разработка и внедрение в производство чувствительных и высокоспецифичных методов быстрой диагностики заболеваний вирусной этиологии, в том числе, твердофазного иммуноферментного анализа.

История.

В 1983 году на базе НИИ вирусных препаратов Минздрава СССР была организована лаборатория серологических микрометодов, впоследствии переименованная в лабораторию диагностики вирусных инфекций. Основателем лаборатории и её бессменным руководителем с момента организации до 2001 года была доктор медицинских наук, профессор Мальцева Неля Николаевна. В 2006 году в результате объединения институтов, лаборатория вошла в состав ФГБУ «НИИВС им. И.И. Мечникова» РАМН.

До 22.02.2021 лабораторию возглавлял Вячеслав Федорович Лавров.

Доктор медицинских наук, профессор Лавров Вячеслав Федорович проработал в институте почти 40 лет, пройдя путь от старшего научного сотрудника до заведующего лабораторией.

Лавров Вячеслав Федорович

Являясь одним из ведущих специалистов в области медицинской иммунологии, эпидемиологии и вирусологии инфекционных болезней, автором свыше 350 научных трудов, в том числе монографий, книг и учебников, предназначенных для врачей различных специальностей, Вячеслав Федорович внес большой вклад в расширение знаний об иммунологии и патогенезе гриппа,& герпесвирусных и детских вирусных инфекций, в развитие методологии диагностики и специфической терапии вирусных заболеваний. Профессор РМАНПО МЗ РФ по кафедре «эпидемиология» Лавров В.Ф. успешно сочетал научную работу с педагогической деятельностью, отдавая много сил профессиональной подготовке научных кадров. После смерти В.Ф Лаврова лабораторию возглавила к.б.н. Тараканова Юлия Николаевна, пока она находится в декретном отпуске и.о. заведующей является Эбралидзе Линна Константиновна.

В разные годы в лаборатории были разработаны и внедрены в практику здравоохранения иммуноферментные тест-системы (ИФТС), предназначенные для диагностики наиболее распространенных среди детей и взрослых инфекционных заболеваний, включая, корь, краснуху, эпидемический паротит, герпесвирусные инфекции.

Впервые в РФ, в лаборатории была разработана высокорентабельная технология изготовления многокомпонентных наборов для выявления специфических IgM- и IgG-антител к возбудителям вирусных инфекций с использованием отечественного оборудования и реактивов, утверждена нормативно-техническая документация. Результаты работы были включены в "Общественный план внедрения важнейших достижений науки в практику здравоохранения".

Несколько позже сотрудниками лаборатории были сконструированы ИФТС для определения в сыворотке крови низкоавидных IgG-антител к вирусам кори, краснухи, простого герпеса 1 и 2 типов и цитомегаловирусу. В 2012 году разработан высокоэффективный метод лабораторной диагностики VZV-инфекции, возникающей вследствие эндогенной реактивации вируса, основанный на анализе продукции В-лимфоцитами периферической крови пациентов специфических IgG-антител к VZV.

Начиная с 2009 года, в лаборатории проводились экспериментальные исследования, целью которых было изучение влияния различных нанообъектов, включая металлические нанопорошки, на патогенетические особенности развития вирусных инфекций in vitro и in vivo. Изучалось воздействие наноразмерных соединений на различные биологические объекты, включая вирусы. С целью проведения гигиенического мониторинга изучались перспективы создания тест-систем, предназначенных для быстрого выявления в производственной зоне наличия и концентрации наночастиц, обладающих цитотоксической активностью.

Сотрудники лаборатории диагностики вирусных инфекций
2018 г.

Сотрудниками лаборатории получена коллекция гибридомных клеточных линий, продуцирующих моноклональные антитела (МКА) к вирусным антигенам. С помощью гибридом проведен анализ влияния рН адсорбционных буферов на антигенсвязывающие свойства противовирусных антител в твердофазном ИФА. Установлено, что усиление активности антител обусловлено практически 3-х кратным нарастанием в общем пуле адсорбированных иммуноглобулинов доли биологически активных молекул МКА, что имеет важное значение при оптимизации функций «сэндвич-методов», предназначенных для детекции вирусных антигенов. Данный подход позволил практически в 2 раза увеличить аналитическую чувствительность сэндвич-метода определения HBsAg и значительно снизить минимально детектируемую дозу антигена, с 0,11–0,17 до 0,013-0,017 нг/мл. В 2014 году в лаборатории получены IgY-антитела кур к HBsAg. Проведен сравнительный анализ биологической активности IgY и соответствующих МКА мышей к HBsAg.

Основные направления деятельности в настоящее время, задачи на перспективу.В настоящее время в лаборатории продолжаются исследования, связанные с конструированием высокочувствительных и специфичных иммуноферментных тест-систем для диагностики заболеваний вирусной этиологии. Разрабатываются методические приёмы совершенствования сэндвич-методов определения вирусных антигенов с использованием моноклональных антител, в том числе, core белка вируса гепатита С и HBsAg. Начиная с 2011 года, в лаборатории проводятся комплексные исследования врожденного и адаптивного иммунитета к вирусу ветряной оспы и опоясывающего герпеса, формируемых у детей и взрослых в результате заражения VZV, эндогенной реактивации вируса или вакцинации против ветряной оспы. Эти НИР являются частью научной программы по созданию отечественной вакцины против ветряной оспы.

В 2018 году институтом был заключён договор о сотрудничестве с ФГБНУ «НИИ ЭМ имени Г.П. Сомова» и ТИБОХ ДВО РАН им. Г.Б. Елякова, г. Владивосток. В рамках этого договора в лаборатории началась реализация совместного научно-исследовательского проекта «Изучение противовирусной и иммуномодулирующей активности биологически активных соединений морского происхождения в отношении РНК- и ДНК-содержащих вирусов». Были проведены исследования противовирусной активности (против вирусов клещевого энцефалита и простого герпеса 1 типа) препарата, полученного из пигмента тихоокеанских морских ежей. Результаты исследований опубликованы в рецензируемых научных изданиях.

Заведующий лабораторией, д.м.н., профессор,
Член-корреспондент РАН
Михайлов Михаил Иванович

Лаборатория вирусных гепатитов - одна из самых молодых в институте. Она была организована всего два с половиной года тому назад из сотрудников, перешедших из Института полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова, из лаборатории, которую ранее возглавлял академик РАМН Михаил Суренович Балаян, первооткрыватель вируса гепатита Е (ВГЕ). Это определило основное направление исследований лаборатории - изучение вирусных гепатитов с энтеральным механизмом передачи возбудителя, гепатитов А (ГА) и Е (ГЕ).

Сегодня значимость гепатита А для здравоохранения России возрастает. Это определяется законами эпидпроцесса этой инфекции. Период снижения заболеваемости привел к увеличению числа лиц, неиммунных к ГА, более частым случаям заболевания среди взрослых лиц и повышению риска возникновения вспышек, в том числе крупных. Кроме вопросов, связанных с изучением эпидпроцесса ГА, перед лабораторией стоит задача по оптимизации вакцинопрофилактики этой инфекции. Пять лет тому назад сотрудниками лаборатории совместно с органами здравоохранения Республики Тыва проведён крупномасштабный эксперимент по защите населения республики от ГА при помощи массовой вакцинации детей и подростков при однократной иммунизации. Было привито около 90% детей до 14 лет. В результате произошло резкое сокращение заболеваемости ГА. В последние три года в этом регионе не было зарегистрировано ни одного случая инфекции.

Лаборатория осуществляет контроль за уровнем поствакцинального иммунитета к ГА.

Важным направлением в работе лаборатории занимает проблема ГЕ. В структуре всех вирусных гепатитов ГЕ находится на первом месте в мире. Если ранее ГЕ рассматривали как инфекцию, характерную для стран с жарким климатом, то сегодня - как заболевание, важное для стран Европы (в том числе и России). Открытие зоонозной природы ГЕ, возможность развития хронического заболевания и потенциальная нейротропность вируса ГЕ определили направление исследований. Лаборатория находится в тренде мировых исследований ГЕ. Так, получены следующие результаты, обладающей, несомненно, научной новизной:

• установлено широкое и неравномерное распространение ГЕ в России, выявлен российский анклав (Белгородская область) по этой инфекции и изучены его особенности;
• впервые в мире выявлена водная вспышка ГЕ на не эндемичной территории;
• дана клиническая характеристика автохтонных случаев ГЕ;
• изучена молекулярная эпидемиология ГЕ в России.

В лаборатории работают научные сотрудники, обладающими большим объёмом научных и практических знаний: ведущие научные сотрудники, доктора наук, профессора К.К. Кюрегян, Е.Ю. Малинникова, Л.Ю. Ильченко, к.б.н. О.В. Исаева, научные сотрудники: А.А. Карлсен, В.С. Кичатова, И.А. Потемкин.

Лаборатория активно работает в содружестве с практическим здравоохранением России, а также с отечественными и зарубежными исследователями (Белоруссия, Швеция, Германия). Сотрудники лаборатории участвуют в отечественных и зарубежных научных форумах.

Проводимые научные исследования охватывают не только энтеральные, но и парентеральные гепатиты (совместно с Российской медицинской академией непрерывного профессионального образования). Полученные научным коллективом лаборатории результаты послужили основой разработки проекта программы по контролю и ликвидации вирусных гепатитов как проблемы общественного здоровья в Российской Федерации. Сегодня перед лабораторией стоят как фундаментальные, так и прикладные задачи. Они охватывают широкий круг вопросов в области изучения этиологии, диагностики, клиники и профилактики всего спектра вирусных гепатитов.