1. Деятельность института
  2. Научно-исследовательская
  3. Основные научные результаты, полученные сотрудниками института в 2023 году

Основные научные результаты, полученные сотрудниками института в 2023 году

Январь 27, 2020 Просмотров: 30

В 2023 г. подготовкой заключительных и промежуточных отчетов было завершено выполнение 12 НИР в рамках Отраслевой программы на 2021-2025 гг., 2 из которых выполнены в соавторстве с другими институтами.

В ходе выполнения НИР 218-1-21 «Особенности обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения субъекта Российской Федерации в условиях ЧС санитарно-эпидемиологического характера на территории сопредельного государства» проводится совершенствование тактики и разработка алгоритмов обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия на территории субъекта РФ в условиях экстраординарного события (последствий ЧС санитарно-эпидемиологического характера) на территории сопредельного государства и в условиях пандемического распространения болезней. Полученные данные будут использованы для оценки эпизоотологической и эпидемиологической ситуации на приграничных территориях с целью недопущения распространения из приграничных очагов на территории Ростовской области инфекционных болезней среди людей и формирования эпидемических очагов, для усовершенствования тактики оперативного реагирования на ЧС, обусловленные или осложненные эпидемическими проявлениями опасных и природно-очаговых инфекционных болезней, в приграничном регионе.

В процессе выполнения НИР 219-1-21 «Анализ современного состояния активности природных и антропургических очагов некоторых трансмиссивных инфекций вирусной и бактериальной этиологии и прогноз их эпизоотической и эпидемической активности в Ростовской области» получены данные о современном видовом составе, численности, доминировании, территориальном распределении, стациальной приуроченности носителей и переносчиков возбудителей природно-очаговых инфекций. Охарактеризованы некоторые аспекты эпидемических проявлений актуальных природно-очаговых инфекций в мире и Российской Федерации. Заболеваемость природно-очаговыми инфекциями в Ростовской области проанализирована в разрезе административных территорий и природно-сельскохозяйственных зон. Выявлен современный ареал курганчиковой мыши и ее эпизоотологическая роль в природной очаге туляремии. Оценено современное состояние компонентов паразитарных систем природных очагов лихорадки Западного Нила, иксодовых клещевых боррелиозов, туляремии, Крымской геморрагической лихорадки Ку по состоянию на август 2023 г. Проведен серо-эпидемиологический мониторинг актуальных природно-очаговых инфекций. Создана исследовательская коллекции сывороток крови. Создана база данных и электронная цифровая карта эпизоотической активности природных очагов ЛЗН Ростовской области.

В ходе выполнения НИР 220-4-21 «Совершенствование организации мониторинга за холерой в Российской Федерации с учетом эпидемиологической обстановки в мире, риска завоза возбудителя из неблагополучных по холере стран» установлены тенденция в динамике заболеваемости в мире, Азии и Африке (2014-2023 гг.); определены структура заболеваемости по континентам, эпидемические проявления холеры в виде крупных эпидемий, вспышек, спорадических случаев в 77 странах мира, на 501 административной территории, формирование 86 эндемичных очагов в 19 странах Азии и Африки; трансграничные, межгосударственные и межконтинентальные завозы. Установлен подъем заболеваемости холерой в 2023 г., начиная с февраля (0,860 0/0000), а также в мае (2,129 0/0000), месяцах с превышением среднемесячного показателя (0,428 0/0000). С использованием базы данных «Холера Эль-Тор. Мир. ЧС различного происхождения» установлены степени рисков активизации и функционирования эпидемического процесса с учетом ЧС и ФЭР в различных регионах стран Азии, Африки, Северной Америки, регионе Карибского бассейна. Проведен анализ контаминации V. cholerae О1 водных объектов в 30 субъектах Российской Федерации, различных по типам эпидемических проявлений холеры, федеральным округам и климато-географическим областям. Оценена эпидемиологическая обстановка по холере в России в 2023 г. с учетом выделения V. cholerae О1 от больных с диарейным синдромом и из объектов окружающей среды.  Прогноз развития эпидемиологической обстановки на территории РФ в 2023 г. оправдался.

В процессе выполнения НИР 221-4-21 «Молекулярные основы реализации возбудителями холеры патогенных свойств и способности к выживанию в различных экологических нишах» установлено, что биопленочные формы V. cholerae в состоянии зрелой биопленки при низкой температуре способны сохраняться жизнеспособными до 70 суток. Показано, что температура влияет на горизонтальную передачу генов антибиотикорезистентности у холерных вибрионов. Проведенное изучение поверхностных антигенных структур штаммов V. cholerae R-вариант позволило выявить изоляты холерных вибрионов с измененными либо поврежденными структурами поверхностного антигена. Изучена структура гена алкилсульфатазы V. cholerae. Обнаружены различные варианты гена csh1, обусловливающие структурные различия белка холодового шока Csh1. У нетоксигенных штаммов холерного вибриона обнаружен ген arsB, детерминирующий по данным литературы устойчивость к бактерицидному действию мышьяка. У везикул из штаммов геновариантов вибрионов Эль Тор на основе МКА определен эпитопный состав. Установлено, что холерный токсин, ассоциированный с везикулами, в отличие от секретируемого, не связывается с GM1 на ганглиозидах, что может свидетельствовать о его внутренней локализации и возможности проникновения в клетки-мишени GM-независимым путем. Предложен способ определения аллелей гена ctxВ в ПЦР с помощью разработанного экспериментального набора реагентов. Разработан способ определения сероваров Огава и Инаба у V. cholerae О1 с помощью ПЦР и последующего фрагментарного секвенирования. Получена рекомбинантная плазмида, экспрессирующая клонированный ген ДНКазы V. cholerae.  Сконструирован штамм E. coli суперпродуцент ДНКазы V. cholerae. Разработан способ определения гена csh1 V. cholerae в реакции LAMP.  Создана программа для типирования ICE элементов V. cholerae, идентифицированы новые типы ICE. По итогам проведения биоинформационного анализа идентифицировано восемь перспективных INDEL маркеров для типирования токсигенных V. cholerae.

В ходе выполнения НИР 222-4-21 «Расширенная характеристика коллекционных штаммов рода Vibrio на основе новых молекулярно-биологических технологий, средств и методов» показано, что оптимальной моделью, позволяющей выявить зависимость между наличием основных факторов патогенности и цитотоксичностью, в случае видов V. parahaemolyticus и V. alginolyticus является культура клеток L-929 (фибробласты мышей), а для V. vulnificus –  HeLa (клетки карциномы шейки матки человека). Результаты полногеномного секвенирования штаммов V. cholerae О1 и V. parahaemolyticus, выделенных в период с 1993 г. по 2020 г. на территории Краснодарского края из клинического материала и ООС показали, что у штаммов V. cholerae О1, в отличие от V. parahaemolyticus, отмечено наличие генов, кодирующих многочисленные механизмы антибиотикоустойчивости. Также был разработан алгоритма поиска ICE-элементов у V. parahaemolyticus, подобраны и сконструированы праймеры к генам tcp, wbe и wbf V. cholerae для петлевой изотермической амплификации (LAMP). Проведены испытания экспериментальных серий Набор СГВ и Набор СПВ в сравнении с прототипом.

В результате завершенной НИР 223-3-21 «Поиск новых диагностических и лечебно-профилактических бактериофагов туляремийного микроба, патогенных вибрионов и иерсиний» создана коллекция с охарактеризованными по биологическим свойствам и генетическим характеристикам бактериофагов патогенных вибрионов и иерсиний для практического применения и научных целей, состоящая из 31 фага. Разработана методика, позволяющая расширить возможности точного обнаружения жизнеспособных холерных вибрионов О1 серогруппы биоваров classical и El Tor в пробах окружающей среды с помощью бактериофага М3 на основе количественной ПЦР-РВ и ускорить выдачу результата (патент № 2808577 от 29.11.2023).

В ходе завершенного исследования 224-3-21 «Изучение продукции, композиционного состава и биологических свойств везикул наружной мембраны Vibrio choleraе и Francisella tularensis» на коллекции штаммов возбудителя туляремии различной степени вирулентности и подвидовой принадлежности с помощью трансмиссионной электронной микроскопии установлено, что все природные штаммы, обладающие S типом липополисахарида (ЛПС), были способны к образованию двух форм везикул, округлых и тубулярных, специфичных для F. tularensis. У ЛПС-дефектных мутантных штаммов образование везикул не зарегистрировано. Выявлено, что OMVs у штаммов различных подвидов имеют свои индивидуальные морфологические особенности. Получены три серии препаратов везикул из нетоксигенных штаммов V. cholerae O1 El Tor и V. cholerae O139. Показана эффективность и целесообразность их использования для совершенствования специфической профилактики холеры.

В результате завершенной НИР 225-3-21 «Внутривидовое генотипирование штаммов возбудителей чумы и туляремии» проведено тестирование сконструированных и синтезированных ранее 22 пар праймеров, позволяющих проводить внутривидовую дифференциацию Y. pestis. Показано, что праймеры позволяют различать подвиды и биовары штаммов возбудителя чумы, а также отдельные генетические группы внутри биоваров. Построена дендрограмма на основе IS-генотипирования, отражающая филогенетические связи штаммов Y. pestis. Получена молекулярно-генетическая характеристика штаммов F. tularensis, выделенных во время эпизоотии 2022-2023 гг. в Ростовской области и Донецкой Народной Республике.

В ходе выполнения НИР 226-3-23 «Разработка методических подходов для диагностики и генотипирования возбудителя сальмонеллеза» проведен анализ распространенности сальмонеллезов в Ростовской области. Оформлена коллекция штаммов представителей рода Salmоnella. Сконструированы экспериментальные серии диагностикумов на основе полимерных носителей, сенсибилизированных как гипериммунными сыворотками, так и иммуноглобулинами для идентификации возбудителя сальмонеллеза в реакции слайд-агглютинации на стекле. Показана их высокая активность и специфичность. Проведен анализ геномов S. enterica с целью поиска INDEL-маркеров. Сконструированы праймеры, фланкирующие найденные вставки-делеции.

В ходе выполнения НИР 227-3-23 «Сравнительный анализ возбудителей внебольничных и внутрибольничных пневмоний у пациентов в медицинских учреждениях Южного Федерального округа РФ (Ростовская область) в условиях пандемии новой коронавирусной инфекции и постковидный период» определена этиологическая структура возбудителей внебольничных пневмоний у коронапозитивных и коронанегативных больных в медицинских организациях г. Ростова-на-Дону. Установлено, что доминирующее положение занимают дрожжи рода Candida и представители группы ESKAPE (K. pneumoniaе, A. baumannii). Показано, что большинство клинических изолятов характеризуются множественной лекарственной устойчивостью к различным группам антибиотиков. Обнаружены различия по устойчивости к антибиотикам, плазмидному составу, морфотипу и сидерофорной активности у изолированных штаммов K. рneumoniae. На основании определения молекулярно-генетических особенностей клинических штаммов P. aeruginosa создана программа PseudomonasAnalyser, которая позволяет определять серогруппы, гены патогенности и INDEL-маркеры в штаммах. Данный способ имеет практическое значение при эпидемиологическом анализе, т.к. позволяет оценить клональность вспышки и происхождение клинических изолятов псевдомонад.

Результаты, полученные специалистами института в ходе выполнения совместной межинститутской НИР 092-1-18 «Совершенствование эпидемиологического надзора за глобально распространяющимися арбовирусными инфекциями, передающимися комарами», направлены основному разработчику НИР. Данные, полученные в ходе проведенного исследования, свидетельствуют об активности природного очага, что в совокупности со сведениями по регистрируемой заболеваемости определяет неблагоприятный прогноз развития эпидемиологической ситуации по лихорадке Западного Нила в Ростовской области. Отмечено расширение нозоареала и его прерывистость. Внедрены в практику проведения эпизоотологического обследования автоматические ловушки «Mosquito Magnet Executive» и «BlackKill», показана их высокая эффективность в сравнении с ранее применявшимися методами при мониторинге.

В процессе выполнения совместной НИР 96-5-21 «Развитие системы обеспечения биологической безопасности при работе с патогенными биологическими агентами в соответствии с требованиями современной нормативно-методической базы» разработан сборник лекций для электронного образовательного ресурса направленный на совершенствование профессиональных компетенций и (или) получение новой компетенции, необходимой для профессиональной деятельности специалистов с высшим медицинским и биологическим образованием по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения при работе с возбудителями инфекционных болезней человека.

В рамках Государственной программы «Обеспечение химической и биологической безопасности Российской Федерации» 2021-2024 гг. подготовлен промежуточный отчет «Электронная паспортизация природных очагов КГЛ на территории юга Российской Федерации», пополнена векторная электронная цифровая карта природного очага КГЛ Ростовской области 2022 г. Внесены данные об обнаружении маркеров вируса ККГЛ в млекопитающих-носителях, птицах и кровососущих членистоногих-переносчиках. Разработаны методические рекомендации по мониторингу природных очагов КГЛ с использованием космических снимков и дистанционного зондирования Земли. Создана и заполнена база данных эпизоотической активности природных очагов КГЛ РК. Внесены данные за 2021–2022 гг. об обнаружении маркеров вируса ККГЛ в кровососущих членистоногих-переносчиках. Разработан и зарегистрирован электронный паспорт природного очага КГЛ Республики Калмыкия, включающий семь векторных электронных цифровых карт.

В результате выполнения мероприятия 168.03.11 «Национальный электронный каталог микроорганизмов и биотоксинов» изучены фенотипические свойства, геномные последовательности, протеомные спектры патогенных микроорганизмов из коллекции ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора, предназначенные для внесения в электронный каталог.

В рамках реализации федерального проекта «Санитарный щит страны – безопасность для здоровья (предупреждение, выявление и реагирование)» на 2022–2024 годы осуществляются мероприятия по созданию сети центров секвенирования для мониторинга изменчивости возбудителей инфекционных болезней. Проведено полногеномное секвенирование более 3000 последовательностей SARS-CoV-2.

Всего в 2023 г. сотрудниками института подготовлены 17 МР, 2 проекта нормативной документации; получено 8 патентов, 6 свидетельств о государственной регистрации баз данных, 2 свидетельства о государственной регистрации компьютерной программы. В ГКПБ ФКУН Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора депонированы 7 штаммов. Утверждены 2 МУК федерального уровня внедрения. Подготовлено более 170 различных информационных писем. В 2023 г. 1 диссертация на соискание ученой степени кандидата наук принята к защите 19.10.2023 г.; над 1 докторской и 5 кандидатскими диссертациями работа продолжается.

По результатам научных исследований специалистами института в 2023 г. опубликовано 116 научных работ, в том числе: 43 – в журналах, рекомендованных ВАК (24 – в журналах, индексируемых в Web of Science и Scopus), 6 – в зарубежных изданиях.