Иммуногенетическая лаборатория НИИ КП АГУ

Иммуногенетическая лаборатория
НИИ комплексных проблем
Годовой отчет за 2015 г.
Руководитель: д.б.н. Тугуз А.Р.

Сотрудники
иммуногенетической лаборатории
Тугуз А.Р. д.б.н. - зав. лабораторией
Муженя Д.В. – к.б.н. инженер - генетик
Руденко К.А. – инженер - молекулярный биолог
Шумилов Д.С.- аспирант
Смольков И.В.- аспирант
Татаркова Е.А.- аспирантка

Тема: Исследование иммуногенетических механизмов развития злокачественных новообразований, сердечно-сосудистых и аутоиммунных заболеваний на примере населения Республики Адыгея.
Актуальность:
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), солидные злокачественные новообразования (ЗНО) женских репродуктивных органов, хронические воспалительные заболевания легких (ХВЗЛ) – бронхиальная астма (БА) относятся к социально значимым заболеваниям, на лечение которых расходуется до 10% ресурсов общественного здравоохранения, а социально-экономический ущерб определяется прямыми и непрямыми медицинскими затратами, связанными в первую очередь с высокой смертностью. Проблема высокой заболеваемости и смертности населения обусловлена низкой эффективностью существующей первичной профилактики социально значимых заболеваний, связанная с проблемой выявления ведущего этиологического фактора их развития. Поэтому в мировой практике современных научных исследований по фундаментальной медицине большое внимание уделяют молекулярно-генетическим методам анализа с идентификацией генетических предикторов ЗНО женских репродуктивных органов, ХВЗ и ССЗ – полиморфизмов спектра маркерных генов.

Основные направления исследований:
1. Анализ распределения протективных и ассоциированных с риском развития ССЗ, БА, ЗНО женских репродуктивных органов специфичностей HLA, полиморфизмов генов Toll-подобных рецепторов (TLR), спектра про- и противовоспалительных медиаторов иммунной системы - цитокинов, генов-супрессоров опухолевого роста (BRCA), интегринов, селектинов.
2 Формирование базы данных: «Протективные и ассоциированные с ССЗ, БА и ЗНО женских репродуктивных органов полиморфизмы генов в этнических группах населения РА».
3. Типирование полиморфных вариантов генов, влияющие на функциональную активность клеточного и гуморального звена иммунной системы: баланс цитокинов; функциональную активность мононуклеарных клеток крови (МНК), спонтанную и стимулированную продукцию медиаторов иммунной системы.

Предполагаемое использование результатов:
Разработка и реализация программ охраны здоровья населения, сохранение биологической стабильности этносов на основе ранней донозологической диагностики социально-значимых заболеваний.
Полученные результаты исследования будут использованы для формировании единого регионального информационного пространства по вопросам промоции здоровья, донозологической диагностики и профилактики, основных социально значимых заболеваний в декретированных группах населения.

Проект разработан в соответствии с законодательными документами РФ в системе здравоохранения:
- Распоряжение Правительства РФ № 2511-p от 24 декабря 2012 года об утверждении «Государственной программы развития здравоохранения Российской Федерации»;
- Федерального закона Российской Федерации от 21 ноября 2011 г. N 323-ФЗ «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации»;
- Рекомендации №206-ВС от 15 января 2008 г.;
- Приказа Минздравсоцразвития России №187 от 22 марта 2006 г.

Тема:
Исследование иммуногенетических механизмов развития злокачественных новообразований, сердечно-сосудистых и аутоиммунных заболеваний у жителей Республики Адыгея (РА)

Методы:
Полимеразная цепная реакция

Возможности ПЦР
Типирование генных мутаций, связанных с заменой, делецией или инверсией одного или нескольких нуклеотидов.
Исследование однонуклеотидных полиморфизмов или SNP (от англ. Single nucleotide polymorphism) – отличий последовательности ДНК размером в один нуклеотид (A, T, G или C) в геноме человека, которые могут быть ассоциированы с социально-значимыми мультифакторными заболеваниями заболеваниями.

SNP - Single nucleotide polymorphism

Методы:
Иммуноферментный анализ (ИФА)

Выделение из биоматериалов и культивирование клеточных линий:
нейтрофилов
мононуклеарных клеток (МНК) периферической крови
дендритных, опухолевых
клеток

Иммунофенотипирование лимфоцитов, дендритных, стволовых, опухолевых клеток
Иллюстрации из интернета

Дендритная клетка (красная, с синим ядром) поглощает лейшманию (зелёный)
фото из интернета

Иммуногистохимия
фото из интернета

HLA-типирование специфичностей главного комплекса гистосовместимости
Индивидуальная устойчивость или предрасположенность к сердечно-сосудистым, онкологическим и др. заболеваниями

Цитотоксический тест
Анализ киллерной активности лимфоцитов:
противоопухолевой цитотоксической активности природных и синтетических соединений с использованием витального красителя бромид 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-тертазолия (МТТ).

Кариотипирование
Выявление хромосомных
нарушений (иллюстрации из интернета)

Оборудование лаборатории

Детектирующий амплификатор ДТ-Лайт
Система ПЦР в режиме реального (PCR-Real-Time) времени для использования в научных и клинико-диагностических лабораториях.

Амплификатор (термоциклер)
Mj Mini, Био-Рад с программируемым режимом амплификации

Thermo Scientific NanoDrop™
Микрообъемные (на 2 микролитра) спектрофотометры серии NanoDrop™ предназначены для измерения концентрации ДНК, РНК и белка.

Трансиллюминатор (Gel Doc XR).
Используются для визуализации
результатов электрофореза
при длине волны 310 нм
с помощью программы
Quantity One.
Microplate reader (BIO-RAD)
иммуноферментный анализатор

Микроскоп инвертированный Axiovert Vert. A1. Zeiss.
Axio Vert.A1 - микроскоп для клинической диагностики, цитологии, гистологии, микробиологии, в биотехнологии, генной инженерии, вирусологии, клеточной биологии, нейробиологии, исследований живых клеточных культур в лабораторной посуде.

Система для микроскопии в проходящем свете EVOS ® XL
Усовершенствованная система для визуализации клеток в проходящем свете Ключевые методики: колориметрическая визуализация клеток, пассирование стволовых клеток, интервальная съемка, подсчет клеток, гематоксилиновая, эозиновая и диаминбензиденовая (DAB) визуализация

Лабораторный шейкер ST-3 Elmi термостатируемый
предназначен для создания вращательного движения жидкости и точного поддержания заданной температуры в иммунологических планшетах.

Sanyo (Panasonic)
СО2-инкубатор,
170 л,
MCO-19AIC (UV),
воздушная рубашка,
IR, УФ-лампа.
Диапазон температуры,
от +5 до +50С0;
Диапазон СО2, % :
от 0 до 20 ± 0,15;
Шаг регулировки t° - С — 0,1

Морозильник -86°С, вертикальный, 483 л,
MDF-U5386S, Sanyo
Регулируемый диапазон температур,
от −50 до −86Со;
дискретность установки температур, С — 1;
объем камеры: 483л;

Участие в научных мероприятиях:
18-я международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология – наука XXI века», 20-26 апреля 2014 г. (г. Москва) – Руденко К.А., Татаркова Е.А.

VIсъезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров (ВОГиС) и ассоциированные генетические симпозиумы, 15-20 июня 2014 г. (г.Ростов-на-Дону) – Шумилов Д.С., Смольков И.В.

Научные стажировки:
Изучение современных методов генотипирования ДНК, 22-23 апреля 2014 г. (г.Москва, на базе «Агентство-Химэксперт») – Шумилов Д.С., Муженя Д.В.

Методы культивирования лимфоцитов человека и анализа хромосом человека,
5-14 ноября 2014 г. (г. Ростов-на-Дону, на базе ФБГОУ ВПО «ЮФУ») Смольков И.В., Шумилов Д.С.

Очное участие в конференциях

Работа со студентами и аспирантами
Обучение методам исследования и статистической
Выбор научного направления
Работа с международными базами данных и научной литературой
Анализ и обсуждение литературных данных с руководителем
Подготовка обзора по теме исследования
Определение предмета и объекта исследования
Планирование и выполнение экспериментальной части
Обработка и обсуждение полученных данных по разделам
Подготовка результатов исследования к публикации
Завершение экспериментальных исследований
Оформление и защита диссертации

Результаты работа с аспирантами

Защита диссертации
21 июня 2013
Муженя Д.В. «Особенности адаптивных возможностей кардиореспираторной системы квалифицированных спортсменов с учетом молекулярно-генетических детерминант».
АГУ, диссертационный совет Д212 001 07 (г. Майкоп)
Специальность - 03.03.01 - физиология
Руководитель: д.б.н. Тугуз А.Р.

Защита диссертации
23 октября 2015
Руденко К.А. «Специфичности HLADR B1, полиморфизмы генов цитокинов и TLR, ассоциированные с бронхиальной астмой у жителей Республики Адыгея».
НИИ вакцин и сывороток им. И. Мечникова (г. Москва)
Специальность - 14.03.09 - клиническая иммунология, аллергология.
Руководитель: д.б.н. Тугуз А.Р.

Защита диссертации
18 июня 2015 г.
Анохина Е.Н. «Полиморфизмы генов про-, противоспалительных цитокинов, мутации генов BRCA1/2 при злокачественных новообразованиях органов женской репродуктивной системы».
НИИ вакцин и сывороток им. И. Мечникова (г. Москва)
Специальность - 14.03.09 - клиническая иммунология, аллергология.
Руководитель: д.б.н. Тугуз А.Р.

Защита диссертации

Постановка ПЦР

Планируемые защиты диссертационных исследований аспирантами
иммуногенетической лаборатории
Шумилов Д.С. 2017 г. - Молекулярно-генетические предикторы коронарного атеросклероза в этнических группах населения Республики Адыгея. (14.03.09 )
Смольков И.В. 2017г. - Полиморфизмы генов, ассоциированные с периферическим атеросклерозом в этнических группах населения Республики Адыгея. (14.03.09 )
Татаркова Е.А. 2017г. - Иммунологические и молекулярно-генетические предикторы раннего прерывания беременности у жительниц Республики Адыгея. (14.03.09 )

Цитотоксический тест
Выделение ДНК

Публикации аспирантов

Публикации 2010-2016 гг.:

Публикационная активность аспирантов
2010-2015 гг.
Статьи в научных журналах – 32 в том числе:
1. Scopus - 4;
2. Web of Since – 3:
3. ВАК - 25
Тезисы и материалы конференций - 23

Работа со студентами
Обучение методам исследования и статистики
Работа с международными базами данных
Анализ и обсуждение литературных данных с руководителем
Подготовка обзора по теме исследования
Определение предмета и объекта исследования
Выбор темы дипломного проекта
Планирование и выполнение экспериментальной части
Обработка и обсуждение полученных данных по разделам
Подготовка результатов исследования к публикации
Завершение экспериментальных исследований
Оформление и защита дипломной работы

Работа со школьниками
РЕМШ

Работа со школьниками
Ознакомление с научным направлением лаборатории
Совместные экспериментальные исследования с аспирантами и студентами
Обучение методам исследования и статистической обработки результатов
Работа с литературными источниками, включая международные базы данных
Анализ результатов экспериментальных исследований с аспирантами и студентами
Обработка и обсуждение полученных данных
Выступление на научной конференции

.
Время подготовки учащихся РЕМШ – 42 часа (1,5 месяца)
под руководством аспирантов:
Шумилова Д.С., Татарковой Е.А.

Выступление на научной конференции РЕМШ апрель 2016 г.

Выступление на 56 студенческой научной конференции АГУ апрель 2016

Институт в CRG Барселоне (http://www.crg.eu/)

Школа Молекулярной и Теоретической Биологии (ШМТБ) организована Фондом Дмитрия Зимина «Династия» с 2012 г.
В 2015 г школа поддерживается медицинским институтом имени Говарда Хьюза, Howard Hughes Medical Institute.

Концепция школы молекулярной и теоретической биологии ШМТБ
Концепция школы основана на убеждении, что многие старшеклассники готовы к участию в научных экспериментах – как интеллектуально, так и практически. Опыт работы в научной среде, в настоящих лабораториях будет полезен для тех старшеклассников, которые должны решить, хотят ли они заниматься наукой и подходит ли им этот род деятельности.

Школа даёт шанс поработать над настоящими научными задачами бок о бок с настоящими учёными и — возможно — внести вклад в исследования научной лаборатории. По ходу работы школьники слушают лекции, осваивают научные методы, учатся делать расчёты и проверять рабочие гипотезы в различных областях молекулярной и теоретической биологии. Школа не имеет отношения к подготовке к экзаменам и олимпиадам..

Работа и исследования сконцентрированы исключительно на процессе научной деятельности и конкретных научных задачах, которыми занимаются приглашенные учёные в своих лабораториях.

В Пущине прошла 15-ая экологическая научно-практическая конференция школьников Южного Подмосковья «Экополис – город будущего».
Организаторами мероприятия выступили отдел образования города Пущино и Детско-юношеский центр «Радуга», при непосредственном участии Пущинского научного центра РАН, совета молодых учёных РАН, Окского экологического фонда и Общественной палаты Московской области.
В конференции участвовали ученики из Пущина, Серпухова, Чехова, Подольска, Ступинского и Ленинского районов, а также из соседних Грызлова, Турова, Липиц. В этом году впервые в конференции принял участие Коломенский район. Темы докладов были самыми разнообразными: «Изучение биологической очистки сточных вод с помощью активного ила», «Биохимическая роль металлов в организме человека», «Влияние синтетических моющих средств на зелёные водные растения», «Стрессоустойчивость современного школьника» и многие другие.