Сравнительная геномика, филогеографические паттерны и патогенный потенциал современных вариантов вирусов семейства Pneumoviridae.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-74-10055

НазваниеСравнительная геномика, филогеографические паттерны и патогенный потенциал современных вариантов вирусов семейства Pneumoviridae.

Руководитель Шаршов Кирилл Александрович, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины» , Новосибирская обл

Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-110 - Общая и молекулярная микробиология; вирусология

Ключевые слова биогенные угрозы, ортопневмовирус человека, метапневмовирус человека, генетическое разнообразие, филогеографические паттерны, патогенный потенциал, клеточные модели культивирования, маркеры патогенности

Код ГРНТИ34.25.21

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Значительная генетическая изменчивость РНК-содержащих вирусов и, вследствие этого, гетерогенность популяции циркулирующих вирусов одного вида обусловливает опасность таких инфекционных агентов. Накопление мутаций в антигенных сайтах обеспечивает "ускользание" вирусов от существующего популяционного иммунитета, что приводит к возможности многократного заражения различными вариантами одного и того же вируса в течение жизни, а также вызывает сложности в разработке вакцин. Увеличивающееся в геометрической прогрессии число доступных в базах данных нуклеотидных последовательностей обусловливает необходимость анализа и усовершенствования классификации вирусных патогенов, в частности, пневмовирусов. Накопленные данные о генетическом разнообразии циркулирующих в мире пневмовирусов человека уже привели к пересмотру существовавшей классификации и к выделению в 2016 г. нового семейства РНК-содержащих вирусов – Pneumoviridae, в которое вошли метапневмовирус человека и ортопневмовирус человека (ранее – респираторно-синцитиальный вирус). Актуальность обозначенной проблемы, помимо огромного фундаментального значения знаний о механизмах формирования филогеографических паттернов патогенов, обусловлена той социальной значимостью, которую имеют вирусы семейства Pneumoviridae для общественного здравоохранения во всем мире. Респираторно-синцитиальный вирус (RSV) и метапневмовирус человека (HMPV) - наиболее значимые инфекционные агенты для детей раннего возраста. Оба вируса вызывают инфекцию верхних и нижних отделов респираторного тракта, которая может привести к бронхиолиту или пневмонии. В последние годы стало известно о различиях в патогенном потенциале основных генотипов/субтипов, что обусловливает тяжесть течения заболевания и выбор диагностической и лечебной тактики. Известно также, что заболевания, вызванные ортопневмовирусом человека, занимают ведущее место в структуре острой респираторной патологии, и приводят к значительному числу тяжелых случаев течения заболевания с развитием осложнений, особенно у детей раннего возраста. Так, в 2015 году было подсчитано, что RSV привел к 33,1 миллионам эпизодов инфекции нижних дыхательных путей (бронхиолит и пневмония), что повлекло за собой 3,2 миллиона госпитализаций и около 120 000 смертей во всем мире у детей младше пяти лет. Информация о генетическом разнообразии пневмовирусов человека, циркулирующих на территории России и большинства стран категории развивающихся, отсутствует. По состоянию на начало 2019 г. детальная информация известна только для территорий Китая, Австралии и США. В связи с этим решение проблемы выявления различных филогеографических паттернов и оценка генетического разнообразия основных вариантов вируса представляется крайне затруднительной. Не представляется возможным масштабно оценить эволюционную динамику основных генотипов нового семейства Pneumoviridae на территории Северной Евразии. Актуальность и перспективность разработки данной проблемы очевидна. Таким образом, научной проблемой на решение которой направлен проект, является недостаток актуальных данных об изменчивости и генетическом разнообразии циркулирующей в Евразии популяции вирусов семейства Pneumoviridae, что обусловливает сложность диагностики, изучения биологических свойств, классификации и вакцинопрофилактики этих патогенов. В целом, проект направлен на выявление фундаментальных особенностей формирования филогеографических паттернов распространения нового семейства Pneumoviridae. Выше перечисленные факты позволяют рассматривать выбранный объект исследования как чрезвычайно информативный. Предлагаемое исследование позволяет решать другие фундаментальные задачи – анализировать эволюционную динамику и паттерны распространения РНК-содержащих вирусных патогенов под влиянием природных и антропогенных факторов, а также практические задачи диагностики и прогнозирования эпидемий. В целом это даст уникальную возможность получить целостное представление о глобальной схеме распространения вирусов семейства Pneumoviridae. Важнейшая составляющая проекта — это международная коллаборация в рамках впервые создаваемого в данном Проекте международного консорциума по исследованию Pneumoviridae. В него войдут Национальный Центр по гриппу на базе ФГБУ «НИИ гриппа им. Смородинцева» Минздрава России, участвующий в международных проектах Глобального госпитального надзора за гриппом, и Институты Китая и Японии, с которыми у организации имеются договоры о сотрудничестве. Международные коллаборации имеют решающее значение для реализации отдельных подзадач проекта и повлияют положительно на достижение цели Проекта. Дополнительно планируется детальная вирусологическая характеризация созданной коллекции. Планируемая в ходе выполнения проекта оптимизация биологических моделей культивирования пневмовирусов необходима для совершенствования подходов к разработке вакцин и новых препаратов для лечения и профилактики пневмовирусной инфекции у человека. Полученные данные могут быть использованы в области контроля распространения эпидемических штаммов вируса. Подобное фундаментальное исследование является базовым и перспективным для международного сообщества и имеет огромное прикладное значение в области здравоохранения и биобезопасности. Исполнители имеют многолетний результативный опыт работ и значительный задел в области вирусологии, что послужит базой для эффективного выполнения заявляемого Проекта.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Прокопьева Е.А., Курская О.Г., Соломатина М.В., Соболев И.А., Мурашкина Т.А., Дёрко А.А., Корчагина К.В., Юнусова А.Ю., Алексеев А.Ю., Шестопалов А.М., Сысолятин С.В., Ворожцов А.Б., Ваизова О.Е., Шерстобоев Е.Ю., Шаршов К.А., Дыгай А.М. Вариант вируса гриппа В, адаптированный к мышам, для изучения лечебной и профилактической эффективности противовирусных препаратов in vitro и in vivo ЖУРНАЛ ИНФЕКТОЛОГИИ, Том 11, № 4, 2019, с. 53-62 (год публикации - 2019)
10.22625/2072-6732-2019-11-4-53-64

2. Прокопьева Е.А, Курская О.Г., Соболев И.А., Соломатина М.В., Мурашкина Т.А., Суворова А., Алексеев А.Ю., Даниленко Д.М., Комиссаров А.Б., Фадеев А., Edward Ramsay, Шестопалов А.М., Дыгай А.М., Шаршов К.А. Experimental Infection Using Mouse-Adapted Influenza B Virus in a Mouse Model Viruses, Viruses 2020, 12, 470; doi:10.3390/v12040470 (год публикации - 2020)
10.3390/v12040470

3. Курская О.Г., Аношина А.В., Леонова Н.В., ..... Алексеев А.Ю., Даниленко Д.М., Комиссаров А.Б., Столяров К.А., Фадеев А.В., Соминина А.А., Шестопалов А.М., Шаршов К.А. Этиология гриппоподобных заболеваний у г. Новосибирска во время эпидемического сезона 2018 – 2019 гг. Инфекция и иммунитет (год публикации - 2020)

4. Курская О.Г., Прокопьева Е.А., Аношина А.В., Леонова Н.В., Симкина О.А., ... Комиссаров А.Б., Столяров К.А.,Фадеев А.В., Соминина А.А., Страховская М.Г., Шестопалов А.М., Шаршов К.А. Low prevalence of human coronavirus among hospitalized children in Novosibirsk city, Russia during pre-pandemic period (2013 — 2020) Journal of the Pediatric Infectious Diseases Society (год публикации - 2021)

5. Шаршов К.А., Соломатина М.В., Курская О.Г, Коваленко И.В., Холина Е., Федоров В., Меерович Г.В., Рубин А., Страховская М.Г. The Photosensitizer Octakis(cholinyl)zinc Phthalocyanine with Ability to Bind to a Model Spike Protein Leads to a Loss of SARS-CoV-2 Infectivity In Vitro When Exposed to Far-Red LED Viruses, 13(4), 643 (год публикации - 2021)
10.3390/v13040643

6. Соминина А.А., Даниленко Д.М., Афанасьева О., Столяров К.А., ...Тимонина В.А., Головачева Е., Курская О.Г., Шестопалов А.М., Алимов А.А., Лиознов Д.Н RISK FACTORS FOR HOSPITALIZATION WITH LABORATORY CONFIRMED INFLUENZA AND OTHER RESPIRATORY INFECTIONS IN RUSSIA, SEASON 2018-2019 Journal of Epidemiology and Global Health (год публикации - 2021)

7. Соминина А, Даниленко Д., Комиссаров А., Писарева М., Мусаева Т., Бакаев М., ... Курская О., Шестопалов А., Смирнова С., Алимов А., Лиознов Д. Age‑Specific Etiology of Severe Acute Respiratory Infections and Influenza Vaccine Effectivity in Prevention of Hospitalization in Russia, 2018–2019 Season Journal of Epidemiology and Global Health, 2021 Oct 28;1-13. (год публикации - 2021)
10.1007/s44197-021-00009-1

8. Соломатина М.В., Сароян Т.А., Мурашкина Т.А., Казачкова Е.А., ДурымановаОно Е.А., Курская О.Г , Шаршов К.А., Алексеев А.Ю., Шестопалов А.М. Влияние пандемии нового коронавируса SARS-Cоv-2 на структуру ОРВИ у детей в Западной Сибири Материалы VIII Всероссийской междисциплинарной научно-практической конференции с международным участием "Социально-значимые и особо опасные инфекционные заболевания", Т.1 стр. 196-197 (год публикации - 2021)

9. Курская О.Г., Сароян Т. А., Дурыманова-Оно Е.А., Слепцова С.С., Суздалова Д.А., Шемякин Е.В., Бурцева Т.Е., Шестопалов А.М., Шаршов К.А. Вклад вирусов в структуру острых респираторных заболеваний у населения г. Якутска в 2019 – 2020 гг. Якутский медицинский журнал (год публикации - 2022)

10. Прокопьева Е.А., Курская О.Г., Соломатина М.В., Сароян Т.А., Соболев И.А., Дубовицкий Н.А., Дерко А.А., Кожин П.М., Аликина Т.В., Кабилов М.Р., Шестопалов А.М., Шаршов К.А. Human Respiratory Syncytial Virus: Isolation, Cultivation and Morfological Characteristics Viruses (год публикации - 2022)

11. Курская О.Г., Прокопьева Е.А., Би Хонтао, Соболев И.А., Мурашкина Т.А., Шестопалов А.М., Вэй Лисин, Шаршов К.А. Anti-Influenza Activity of Medicinal Material Extracts from Qinghai–Tibet Plateau Viruses, Viruses 2022, 14(2), 360 (год публикации - 2022)
10.3390/v14020360

Публикации