8(812)233-20-92
Карта портала
RSS лента
Отправить обращение

Лаборатория молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики


Лаборатория занимается молекулярной эпидемиологией, эволюционной генетикой и геномной биоинформатикой возбудителя туберкулеза, других патогенных бактерий и возбудителей вирусных гепатитов.

 

Мокроусов Игорь Владиславович, д.б.н. – заведующий

телефон: (812) 233-21-49, каб. 629, email: imokrousov@mail.ru

Нарвская Ольга Викторовна, д.м.н., профессор – ведущий научный сотрудник

телефон: (812) 233-21-49, каб. 628, email: onarvskaya@mail.ru

Калинина Ольга Викторовна, д.б.н. – ведущий научный сотрудник

телефон: (812) 233-21-49, каб. 630, email: olgakalinina@mail.ru

Вязовая Анна Александровна, к.б.н. – старший научный сотрудник

телефон: (812) 233-21-49, каб.  630, email: annavyazovaya@pasteurorg.ru

Старкова Дарья Андреевна, к.б.н.  – научный сотрудник
телефон: (812) 233-21-49, каб.  628, email: dariastarkova13@gmail.com
Герасимова Алена Андреевна – младший научный сотрудник

телефон: (812) 233-21-49, каб.  629, email: kantarelle@mail.ru

 

Лаборатория молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики (до 2015 г. лаборатория молекулярной микробиологии) начала свою работу в 1992 г. (с 1993 по 2015 гг. заведующая – д.м.н., проф. О.В. Нарвская; с 2015 г. лабораторией руководит д.б.н. И.В. Мокроусов).

Лаборатория была создана по инициативе заслуженного деятеля науки профессора Ф.С. Носкова с целью разработки и внедрения новых молекулярно-генетических методов исследования в диагностику инфекционных болезней.

В 1993 г. в связи с эпидемическим ростом заболеваемости дифтерией в стране перед сотрудниками лаборатории была поставлена актуальная задача разработки методов геноидентификации и генотипирования возбудителя дифтерии. В результате впервые в России было проведено генотипирование клинических штаммов Corynebacterium diphteriae на основе ПЦР с универсальными праймерами для быстрой идентификации штаммов эпидемического варианта. В дальнейшем, внедрение метода риботипирования в нашей лаборатории позволило обосновать роль штаммов, принадлежащих к риботипам Sankt-Peterburg и Rossija, в развитии эпидемии дифтерии в РФ и на территориях стран СНГ в середине 90-х годов прошлого столетия.

В течение последующих лет в содружестве с лабораториями института и при участии зарубежных коллег из Франции, Англии, Финляндии, Румынии, Швеции и других стран коллектив успешно работал над созданием системы динамического слежения за популяциями возбудителей актуальных бактериальных и вирусных инфекций в Северо-Западном регионе России.

В сотрудничестве с коллегами НИИ фтизиопульмонологии впервые изучена структура популяции микобактерий туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis) на Северо-Западе России, установлено доминирование штаммов генотипа Beijing, обоснована его клиническая и эпидемиологическая значимость.

В лаборатории разработаны молекулярно-генетические методы быстрой идентификации и оптимальные схемы типирования изолятов M. tuberculosis генотипа Beijing, а также определения мутаций, ассоциированных с лекарственной устойчивостью возбудителя к противотуберкулезным препаратам. Проводится работа по генотипированию штаммов возбудителя, выделенных в очагах туберкулеза, с целью выявления источников и путей распространения лекарственно устойчивых штаммов возбудителя.

 

Обработка результатов генотипирования с помощью универсального программного обеспечения позволила создать компьютерный банк профилей генотипирования штаммов возбудителей дифтерии и туберкулеза, циркулирующих на территории России. Вместе с тем, это дало возможность участвовать в международных исследованиях молекулярной эпидемиологии дифтерии и туберкулеза.

В лаборатории налажены генодиагностика и генотипирование вирусов гепатитов В (ВГВ) и С (ВГС); проводятся расследования вспышек ВГС, выявляются возможные источники инфекции и пути ее распространения. Изучение особенностей циркулирующих изолятов ВГС позволило впервые в мире доказать роль генетической рекомбинации в формировании новых вариантов вируса в естественных условиях. Изучение циркулирующих изолятов ВГС позволило выявить широкое распространение генетических вариантов вируса, вызывающих более тяжелое течение вирусного гепатита С.

Сотрудники лаборатории в разные годы прошли стажировки или работали в качестве приглашенных сотрудников/профессоров в крупных научных центрах за рубежом – Парижском институте Пастера (Франция), Центре по контролю инфекционных болезней (CDC, Атланта, США), Шведском институте по контролю инфекционных заболеваний (Стокгольм, Швеция), Институте общественного здоровья (KTL, Турку, Финляндия), Институте Пастера Гваделупы (Франция), Медицинском университете Пекина (Китай), Университете Тулузы (Франция).

В 2004 г. на базе Института микробиологии Болгарской академии наук при содействии Парижского института Пастера сотрудники лаборатории организовали и провели международный учебно-практический курс по генотипированию и определению мутаций лекарственной резистентности микобактерий туберкулеза.

В 2007 г. научные достижения коллектива лаборатории были отмечены на актовом дне Института в докладе зав. лабораторией О.В. Нарвской на тему: «Молекулярная микробиология и перспективы контроля инфекционных болезней». Сотрудники лаборатории награждены почетными грамотами Минздрава Российской Федерации и премиями международных организаций (Научная премия 2004 г. И.В. Мокроусову от Международного союза против туберкулеза и болезней легких; Премия Morrison Ragosa 2004 г. О.В. Нарвской от Американского микробиологического общества).

 

Основные направления текущих исследований лаборатории:

1. Возбудитель туберкулеза и другие микобактерии: молекулярная эпидемиология, эволюционная генетика, анализ генома и биоинформатика, филогеография и базы данных, молекулярная основа лекарственной устойчивости. Разработка новых методов генодиагностики резистентных и эпидемических штаммов. Адаптация и коэволюция с Homo sapiens, генетические факторы восприимчивости человека к туберкулезу;

2. Возбудители вирусных гепатитов В и С (ВГС и ВГВ): молекулярная эпидемиология, филогеография и мониторинг популяций ВГС и ВГВ; изучение вирусных генетических детерминант, влияющих на устойчивость циркуляции вирусов, исход заболевания и эффективность терапии;

3. Возбудитель дифтерии Corynebacterium diphtheriae: генотипирование, in silico анализ генома и биоинформатика, молекулярная эпидемиология и эволюция, разработка новых методов генотипирования.

4. Вирус папилломы человека высокого канцерогенного риска (ВПЧ ВКР) и вирусы герпеса человека 6 и 7: генодиагностика, генотипирование, молекулярная эпидемиология.

 

Участие лаборатории в национальных и международных проектах (с 2006 года)

1. Mycobacterium tuberculosis:

– проект при поддержке программы «Партнерство ради мира» (NATO Science for Peace program), SFP-982319 «Detect Drug-Resistant TB», в 2006-2010 гг. (совместно с Институтом Пастера Гваделупы и Институтом микробиологии, Болгария);

– проект при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Государственного фонда естественных наук Китая, №11-04-91172 «Interaction and co-adaptation of human and Mycobacterium tuberculosis populations at genetic level», 2011-2012 гг. (совместно с Детской больницей Пекина);

– проект при поддержке Европейской комиссии (программа FP7-HEALTH-2010-single-stage), #261378 «Open Collaborative Model for Tuberculosis Lead Optimisation», 2011-2015 гг. (консорциум 12 партнеров при координации ГлаксоСмитКляйн-Испания);

– проект при поддержке Минобрнауки РФ для разработки и подготовки к промышленному выпуску тест-системы для экспресс-выявления циркулирующих в России штаммов M. tuberculosis, обладающих множественной и широкой лекарственной устойчивостью, 2012-2013 гг. (консорциум при координации НИИ физико-химической медицины, Москва);

– проект при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, №13-04-91445 «Исследование движущих сил эпидемии ВИЧ/МЛУ-ТБ: роль генотипов возбудителя туберкулеза и измененной фармакокинетики антиретровирусных и противотуберкулезных препаратов у больных из Восточной Сибири», 2013-2014 гг. (координатор - Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека, Иркутск);

– проект при поддержке Российского научного фонда, #14-14-00292 «Эволюция патогенетического потенциала филогенетических линий Mycobacterium tuberculosis», в 2014-2015 гг.;

– проект при поддержке Российского научного фонда, 14-15-00689, «Особенности спектра белков, экспрессируемых Mycobacterium tuberculosis кластера Beijing B0 в условиях in vitro и in vivo» (координатор – НИИ физико-химической медицины, Москва), 2014-2016 гг.

 

2. Возбудители вирусных гепатитов:

– INTAS 05-1000004-7748 «Viral polimorphisms and clinical course of human hepatitis C virus infection», in 2006-2009 (Swedish Institute for Infection Disease Control, Munich University, Engelhardt Institute of Molecular Biology Moscow, St. Petersburg Pasteur Institute, Moscow Medical and Dental University);

– Swedish Institute, nr 09272_2013 «Baltic Network for control and prevention of life-threated disease PTR», in 2013-2016 (10 партнеров, координатор - Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden).

 

Основные результаты и достижения лаборатории (с 2002 г.)

Туберкулез и другие бактериальные инфекции:

1. Осуществлена молекулярная характеристика популяций возбудителя туберкулеза в локальных (регионы Северо-Запада России) и специальных (больные туберкулезом легких, туберкулезными спондилитами и др., серийные больные) выборках;

2. Проведен анализ эволюции структуры популяций M. tuberculosis в контексте миграций населения;

3. Проведена реконструкция происхождения и распространения клинически и эпидемиологически значимого генотипа M. tuberculosis Beijing;

4. Разработана концепция существования древней и современной сублиний генотипа Beijing;

5. Выдвинута гипотеза о происхождении и движущих силах распространения эпидемического российского геноварианта M. tuberculosis Beijing B0/W148;

6. Создана глобальная база данных по 11 локусам VNTR генотипа Beijing (3067 штаммов);

7. Разработана методология мультиплексной аллель-специфической ПЦР (МАС-ПЦР) для быстрой детекции мутаций устойчивости к рифампицину, изониазиду и этамбутолу;

8. Выдвинута гипотеза о дополнительном механизме устойчивости микобактерий туберкулеза к этамбутолу, пересмотрена роль мутаций в гене embB;

9. Разработаны методы быстрой детекции на основе ПЦР и ПЦР в формате реального времени для детекции значимых линий, генотипов и клонов M. tuberculosis (Beijing, Beijing B0/W148, Latin-American-Mediterranean, RD4 bTB, RD1 BCG);

10. Разработана молекулярная характеристика и анализ генома коринебактерий дифтерии и новый высокоразрешающий метод генотипирования эпидемического клона этого патогена.

 

Вирусные гепатиты:

1. Определены эпидемически значимые субтипы вируса гепатита С для  различных групп пациентов в Санкт-Петербурге и Москве;

2. Доказано наличие природной рекомбинации в эволюции вируса гепатита С; описан механизм рекомбинации вируса гепатита С;

3. Пилотное исследование позволило выявить возможные молекулярно-генетические маркеры развития первичного рака печени, характерные для жителей Российской Федерации, одним из которых является полиморфизм генов TP53 и MDM2.

 

Патенты:

1. Патент №2287586 (Мокроусов И.В., Оттен Т.Ф., Нарвская О.В., Вишневский Б.И. Способ экспрессного определения устойчивости к рифампицину у микобактерий туберкулеза). Приоритет: 27.05.2003, зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 20.11.2006;

2. Патент №2339040 (Мокроусов И.В., Оттен Т.Ф., Нарвская О.В., Вишневский Б.И. Способ экспрессного определения устойчивости к изониазиду у микобактерий туберкулеза). Приоритет: 08.02.2006, зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ: 20.11.2008;

3. Патент №2269134 (Мукомолов С.Л., Плотникова В.А., Калинина О.В., Колобов А.А. Способ прогнозирования исходов острого вирусного гепатита С). Приоритет:  27.11.2003, зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ: 27.01.2006

4. Патент №2405836 (Мокроусов И.В., Нарвская О.В., Вязовая А.А., Оттен Т.Ф., Вишневский Б.И. Способ выявления микобактерий туберкулеза генотипа Beijing). Приоритет 12.05.2008, зарегистрировано зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ: 10.12.2010;

5. Патент  №2528866 (Мокроусов И.В., Вязовая А.А., Оттен Т.Ф., Вишневский Б.И., Растоги Н., Нарвская О.В. Способ выявления микобактерий туберкулеза генотипа Beijing в режиме реального времени). Приоритет от 15.07.2011, зарегистрировано зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 25.07.2014;

6. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014620898 «Сполигопрофили Mycobacterium tuberculosis на Северо-Западе России» Дата государственной регистрации в Реестре баз данных 26 июня 2014 г.

  Сполигопрофиль

  - Реферат

  - База данных

 

Публикации:

Главы в монографиях: 15 (5 на русском, 10 на английском языках);

Статьи (Pubmed / Web of Science): с 1996 г. – 124 (88 на английском), последние 5 лет (с 2011 г.): 51 (в т.ч., 37 – в зарубежных международных журналах);

Цитирование (Scopus, 10.04.2016): Общее цитирование статей с 2001 г. – 3472; за последние 5 лет – 1986.

 

Основные публикации с 2012 г.

Туберкулез и другие бактериальные инфекции:

1. Mokrousov I., E. Chernyaeva, A. Vyazovaya, V. Sinkov, V. Zhuravlev , O. Narvskaya. 2016. A note of praise and caution for next generation sequencing of Mycobacterium tuberculosis. Emerg Infect Dis. Emerg Infect Dis. (June issue) DOI: 10.3201/eid2206.152051. Impact factor 6.75;

2. Mokrousov I, Vyazovaya A, Iwamoto T, Skiba Y, Pole I, Zhdanova S, Arikawa K, Sinkov V, Umpeleva T, Valcheva V, Alvarez Figueroa M, Ranka R, Jansone I, Ogarkov O, Zhuravlev V, Narvskaya O. Latin-American-Mediterranean lineage of Mycobacterium tuberculosis: Human traces across pathogen's phylogeography. Mol Phylogenet Evol. 2016; 99:133-143. Impact factor 3.92;

3. Вязовая А.А., Мокроусов И.В., Журавлев В.Ю., Соловьева Н.С., Оттен Т.Ф., Маничева О.А., Вишневский Б.И., Нарвская О.В. Молекулярная характеристика мультирезистентных штаммов Mycobacterium tuberculosis на Северо-Западе России. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2016. №1. С. 30-33. Импакт фактор РИНЦ 0.344;

4. Mokrousov I, Rastogi N. 2015. Spacer-Based Macroarrays for CRISPR Genotyping. In «CRISPR: Methods and Protocols» (Eds. Lundgren M. et al.), Springer/Humana Press. Methods Mol Biol. 1311:111-131;

5. Mokrousov I. 2015. Mycobacterium tuberculosis phylogeography in the context of human migration and pathogen’s pathobiology: insights from Beijing and Ural families. Tuberculosis (Edinb.). 95 Suppl 1:S167-76. Impact factor 3.0;

6. Vyazovaya A, Mokrousov I, Solovieva N, Mushkin A, Manicheva O, Vishnevsky B, Zhuravlev V, Narvskaya O. 2015. Tuberculous spondylitis in Russia and prominent role of multidrug-resistant clone Mycobacterium tuberculosis  Beijing B0/W148. Antimicrob. Agents Chemother. 59(4):2349-2357. Impact factor 4.5;

7. Merker M, Blin C, Mona S, Duforet-Frebourg N, Lecher S, Willery E, Blum M, Rüsch-Gerdes S,  Mokrousov I , Beijing genotype study group, Supply P, Niemann S, Wirth T. 2015. Evolutionary history and global spread of the Mycobacterium tuberculosis Beijing lineage. Nat Genet. 47(3):242-9. Impact Factor 29.6;

8. Mokrousov I. 2014. Resolution threshold of current molecular epidemiology of diphtheria. Emerg Infect Dis. 20 (11): 1937-1938.  Impact factor 7.3;

9. Mokrousov I, Jiao WW, Wan K, Shen A. 2014. Stranger in a strange land: Ibero-American strain of Mycobacterium tuberculosis in Tibet, China. Infect. Genet. Evol. 26: 323-326. Impact factor 3.1;

10. Mokrousov I., Vyazovaya A., Narvskaya O. 2014. Mycobacterium tuberculosis Latin-American Mediterranean family and its sublineages: in the light of evolutionary robust markers. J. Bacteriol. 196(10):1833-1841. Impact factor 2.8;

11. Mokrousov I, Vyazovaya A, Zhuravlev V, Otten T, Millet J, Jiao WW, Shen AD, Rastogi N, Vishnevsky B, Narvskaya O. 2014. Real-time PCR assay for rapid detection of epidemiologically and clinically significant Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype. J Clin Microbiol. 52(5):1691-1693. Impact factor 4.2;

12. Dabernat H., Thèves C, Bouakaze C., Nikolaeva D., Keyser C., Mokrousov I., Géraut A., Duchesne S., Gérard P., Alexeev A.N., Crubézy E., Ludes B. 2014. Tuberculosis epidemiology and selection in an autochthonous Siberian population from the 16th-19th century. PLoS One. 9(2): e89877. Impact factor 3.5;

13. Allix-Béguec C., Wahl C., Hanekom  M., Nikolayevskyy V., Drobniewski F., Maeda S., Campos-Herrero I., Mokrousov I., Niemann S., Kontsevaya I., Rastogi N., Samper S., Sng L.H., Warren RM, Supply P. 2014. Proposal of a consensus set of hypervariable mycobacterial interspersed repetitive-unit-variable-number tandem-repeat loci for subtyping of Mycobacterium tuberculosis Beijing isolates. J. Clin. Microbiol. 52:164-172. Impact factor 4.2;

14. Старкова Д.А., Оттен Т.Ф., Мокроусов И.В., Вязовая А.А., Вишневский Б.И., Нарвская О.В. Генотипическая характеристика штаммов Mycobacterium avium subsp. hominissuis Генетика. 2013. Т. 49. № 9. С. 1048. Импакт фактор РИНЦ 0.43;

15. Mokrousov I., Isakova J., Valcheva V., Aldashev A., Rastogi N. 2013. Molecular snapshot of Mycobacterium tuberculosis population structure and drug-resistance in Kyrgyzstan. Tuberculosis (Edinb.) 93 (5): 501-507. Impact factor 3.5;

16. Mokrousov I. 2013. Insights into the origin, emergence, and current spread of a successful Russian clone of Mycobacterium tuberculosis. Clin Microbiol Rev. 26(2):342-360. Impact factor 17.3;

17. Mokrousov I. 2013. Corynebacterium diphtheriae genotyping: methods and applications. In: Molecular Typing of Bacterial Infections (Eds. M. McKee and I. de Fillipis). Springer/Humana Press. DOI 10.1007/978-1-62703-185-1_17. pp. 283-300;

18. Mokrousov I. 2012. Human migratory history: Through the looking-glass of genetic geography of Mycobacterium tuberculosis. In: Causes and Consequences of Human Migration (Eds. M.H. Crawford and B. Campbell). Cambridge University Press. Pp. 317-341.

 

Вирусные гепатиты:

1. Жебрун А.Б., О.В. Калинина. Вирусный гепатит С: эволюция эпидемического процесса, эволюция вируса. ЖМЭИ, 2016. N. 1, с. 102-112;

2. Калинина О.В., А.Б. Жебрун. Филодинамика популяций вируса гепатита С. Вестник РАМН. 2015; 70 (5): 573-578;

3. Калинина О.В. Вирус гепатита С: механизмы изменчивости, классификация, эволюция. Вопросы вирусологии. 2015, № 60(5), стр. 5-10. Импакт-фактор РИНЦ 0.42;

4. Калинина О.В., А.В. Дмитриев. Структурно-функциональная организация и жизненный цикл вируса гепатита С. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2015, № 2, с. 9-13.мпакт фактор РИНЦ 0.34;

5. Калинина О.В., Дудина К.Р., Козина А.Н., Дмитриев А.В., Исагулянц М.Г., Знойко О.О. Межгенотипные рекомбинанты вируса гепатита С - природные модели для изучения молекулярно-генетических детерминант резистентности вируса к действию противовирусных препаратов. Трансляционная медицина. 2014, № 3, с 29-39;

6. Kalinina O., A. Marchio, A. Urbanskii, A.Tarkova, Kh. Rebbani, D. A. Granov, A. Dejean, M. Generalov, P. Pineau. Somatic Changes in Primary Liver Cancer from Russia: a pilot study. Mutation Research-Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 2013. 755 (2), 90-99. Impact factor 2.48;

7. Калинина О.В. Организация генома и география природного межгенотипного рекомбинанта вируса гепатита С RF1_2k/1b. Инфекция и иммунитет. 2012. Т. 2, № 4, с. 677-686. Импакт фактор РИНЦ 0.61;

8. Вайншенкер Ю.И., О. В. Калинина, И. В. Нуралова, И. М. Ивченко, Л. А. Мелючева, В. А. Цинзерлинг. Маломанифестные инфекции у детей и подростков с последствиями перинатального поражения нервной системы. ЖМЭИ, 2012. N. 5, с. 77-80;

9. Budkowska A., Maillard P., Kakkanas A., Dalagiorgou G., Vassilaki N., Georgopoulou U., Mavromara P., Nerrienet E., Horm S.V., Kalinina O., Martinot M., Sall A.A. Synonymous Mutations in the Core Gene Are Linked to Unusual Serological Profile in Hepatitis C Virus Infection. PLoS ONE. 2011. Т. 6. № 1. С. e15871. Impact factor 4.2.

Национальные клинические рекомендации "Фтизиатрия" под редакцией П.К. Яблонского.

Пособия для врачей:

1. Нарвская О.В., Мокроусов И.В., Шляхтенко Л.И., Оттен Т.Ф., Вишневский Б.И., Гращенкова О.В., Стеклова Л.Н. Генетическое маркирование возбудителя туберкулеза и его применение в эпидемиологическом обследовании очагов. Утв. МЗ РФ 2002.

2. Мукомолов С.Л., Калинина О.В. Молекулярная эпидемиология вирусных гепатитов. Утв. МЗ РФ 2003.

3. Нарвская О.В., Мокроусов И.В., Оттен Т.Ф., Вишневский Б.И. Генотипирование возбудителя туберкулеза методом сполиготипирования. Утв. МЗ РФ 2004.

4. Комбарова С.Ю., Борисова О.Ю, Мельников В.Г., Зотина Р.К., Лимещенко Е.В. Кривопалова Н.С., Нарвская О.В., Мазурова И.К. Комплексная система наблюдения за циркулирующими штаммами Corynebacterium diphtheriae. Утв. МЗ РФ 2004.

 

(Данные представлены по состоянию на 18 апреля 2016 г.).