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 25-44-02015
НазваниеИзучение распространенности и рисков межвидовой передачи вирусов гриппа А (ВГА) в популяциях мигрирующих птиц в Китае и России.
Руководитель Шестопалов Александр Михайлович, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины» , Новосибирская обл
Конкурс №113 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-110 - Общая и молекулярная микробиология; вирусология
Ключевые слова вирусы гриппа птиц, высокопатогенные вирусы гриппа птиц, изменение климата, миграции птиц, , патогенез, циркуляция вируса гриппа, зоонозные инфекции
Код ГРНТИ34.25.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Птицы отрядов гусеобразные и ржанкообразные являются природными резервуарами вирусов гриппа и служат источником новых штаммов гриппа потенциально опасных для человека и сельскохозяйственных животных. Практически все птицы этих отрядов являются дальними мигрантами и могут переносить вирусы на большие расстояния.
В последние несколько десятилетий территория Китая является основным источником новых опасных вирусов гриппа, который во время миграций распространяются по всей Евразии и в дальнейшем могут быть занесены и на другие континенты. Учитывая большую протяженность сухопутной границы между Россией и Китаем и то что нас связывают как минимум три основных миграционных пути, вопрос о заносе новых вирусов из Китая в России является одним из приоритетных вопросов нашей биологической безопасности.
Данный проект направлен на исследование фундаментальной и прикладной проблемы современной вирусологии – распространению вирусных патогенов, в частности вируса гриппа на территории Евразии - Исследование распространенности вирусов птичьего гриппа у перелетных птиц между Китаем и Россией и риска межвидового заражения.
В наших работах прошлых лет мы установили, что существует несколько основных видов птиц которые являются основными носителями вирусов гриппа в природе. Было установлено что в последние десятилетия произошли существенные популяционные изменения у основного переносчика вирусов гриппа – диких уток. В местах массовых перелетов и гнездований было выявлено изменение видового состава и существенное снижение численности птиц. Меняются и пути миграции птиц, хотя этот процесс не так явно выражен.
Все это требует постоянного контроля за ролью различных видов птиц в процессе сохранения и распространения вируса гриппа, особенно его высокопатогенных вариантов.
С 2005 года зарегистрировано несколько крупных эпизоотий среди диких птиц вызванных различными вариантами высокопатогенных гриппов Н5 субтипа и вопрос о распространении и внедрение этих вирусов в популяции домашних и сельско-хозяйственных птиц приобретает важное значение в связи с серьезным экономическим уроном который терпит птицеводство.
За последние десять лет Юго-Восточная Азия и в частности Китай ввиду беспрецедентного развития интенсивного сельского хозяйства превратилась в важнейший очаг формирования новых вариантов вирусных агентов, в частности вируса гриппа А.
В связи с этим велика вероятность возникновение новых и эволюции существующих патогенов и их угрозы для человека и животных.
Существенное значение имеет и сбор данных о миграциях различных видов, чувствительности к вирусам и популяционные характеристики вида хозяина.
Необходима как дополнительная информация о экологии видов-хозяев (в том числе и уточнение их миграционных путей), так и о других вирусных патогенах и их взаимодействии с вирусом гриппа.
В процессе выполнения предлагаемого исследования планируется изучить вирусы у птиц для раннего выявления их новых вариантов, в первую очередь высокопатогенных вирусов гриппа.
Дикие птицы могут распространять вирус во время весенних и осенних миграций по основным пролетным путям, проходящим, через территорию Китая и РФ. Учитывая климатические и экологические изменения и в связи с имеющейся угрозой возникновения пандемий среди людей, вызванных новыми вирусными патогенами, актуальны исследования патогенеза новых инфекций с целью разработки эффективных мер и средств их профилактики и лечения.
Предлагаемый проект направлен на решение конкретной задачи в рамках научного приоритета, обусловленного проблемой социально-экономического развития общества, а именно, проблемой птичьего гриппа. Будет создан консорциум из российских и китайских организаций имеющих большой опыт работы , в том числе совместной, для решения поставленных задач, получения результатов мирового уровня и создание существенного задела для дальнейших исследований по контролю за трансграничным распространением вирусных патогенов переносимых птицами.
Ожидаемые результаты
Вирусы гриппа типа А имеют широкий круг хозяев, но их главным природным резервуаром являются дикие птицы, преимущественно отрядов Anseriformes (дикие утки и гуси) и Charadriiformes (чайки, песочники и крачки).
Территория Китая является важной «фабрикой» появления новых патогенных и опасных для человека и сельхозживотных вирусов гриппа. Россий и Китай связывают 3-4 миграционных пути, что может явится важной предпосылкой быстрого распространения высокопатогенных вирусов гриппа по всей Евразии. И далее, Юг Западной Сибири изобилует озерами и водно-болотными угодьями, здесь пересекаются Черноморско-Средиземноморский, Восточноафриканский - Евроазиатский, Центрально-Азиатский и Восточноазиатский - Австралийский пролетные миграционный пути, которые связывают Сибирь с Африкой, Европой, практически со всей Азией и Австралией, что позволяет дальнейшей экспансии патогенных вариантов вируса на все континенты.
Результаты, ожидаемые в ходе реализации международного научного проекта, приведут к лучшему пониманию существующих экосистем (система «вирус-хозяин») в Северной Азии - Азиатской части России (на территории Сибири, Дальнего Востока и т.д.), экосистем Юго-восточной Азии и Тихоокеанского региона (Китай). Результаты смогут внести большой вклад в экономику и социальную сферу, выступая в качестве основного компонента системы раннего предупреждения появления потенциально опасных РНК-вирусов птиц по пути следования из Азии в Европу и Северную Америку.
В ходе выполнения проекта для достижения цели планируется реализация основной задачи, а именно: исследование распространенности вирусов птичьего гриппа у перелетных птиц между Китаем и Россией и риска межвидового заражения.
Будет проведены исследования для выявления известных и новых вариантов вирусов у птиц с целью понимания роли этих вирусов в глобальной экосистеме.
Будет создана коллекция образцов от диких птиц как для традиционного вирусологического исследования, так и для изучения вирома респираторного тракта птиц, собранных в ключевых точках заявленного региона, где наиболее вероятного появления высокопатогенных вирусов. Данные точки были определены и скорректированы в ходе предыдущих совместных исследований и опубликованы в научных журналах.
По итогам выполнения Проекта будут разработаны методические рекомендации, подготовлены материалы к патентованию. Создана база нуклеотидных последовательностей геномов вируса гриппа и парамиксовирусов, с включением оригинальных последовательностей, полученных российским и зарубежным коллективами; база последовательностей аминокислотных остатков с включением оригинальных последовательностей авторского коллектива.
Будет проведен анализ топологии филогенетических деревьев (различными методами) для оценки возможности совершенствования классификации.
Будут получены результаты филогенетическиго анализа нуклеотидных и аминокислотных последовательностей генов вируса гриппа птиц на основе дистанционных методов и методов анализа дискретных признаков сравнение их результатов.
На основе молекулярной характеристики каждого изолята будет произведен выбор кандидатных штаммов для экспериментов на животных.
Будет создана новая схема филогенетических отношений известных вирусов гриппа Северной Азии и Азиатско-Тихоокеанского региона (доступные нуклеотидные последовательности). Будет подготовлена последняя версия статистически достоверных филогенетических диаграмм (деревьев). Для этого будут определены количественные характеристики выделения отдельных клад (генетических групп) для использования в классификации (средняя попарная дистанция внутри клад (кластеров), минимальное значение индексов бутстреп-поддержки для определения топологии).
На основе разработанных критериев будет проведен поиск реассортантов вируса гриппа Северной Азии и Азиатско-Тихоокеанского региона в созданной базе данных современных вирусов (включая вирусы, выделенные коллективом заявителей ранее).
Будут определены базовые критерии для классификации консервативных сегментов генома вируса на основе анализа всех доступных последовательностей. (процент генетического различия внутри групп, филогенетические клады).
Будут идентифицированы сегменты генома вируса гриппа птиц с имеющимися в них мутациями, которые влияют на эффективность репликации и трансмиссивность данных вирусов в различных животных популяциях. Выявлены мутации, влияющие на патогенность и адаптацию вирусов птиц к новым хозяевам.
Будет актуализированна карта-схема ключевых точек проведения исследований вирусных инфекций птиц, опасных для человека и животных на территории Северо-Восточной Евразии, не имеющая аналогов в мире. Будет построена модель филогенетических отношений между штаммами вируса гриппа, циркулирующими в популяциях человека и животных РФ и Китая. Все полученные в результате проекта оригинальные нуклеотидные последовательности вирусов будут депонированы в Международной базе данных GenBank.
Разработаны практические рекомендации для птицеводства азиатского региона Российской Федерации.
Реализация проекта, в первую очередь, будет способствовать интеграционным процессам между Россией и Китаем в заявляемой области наук, в полевых исследованиях, а также, способствовать развитию сотрудничества между российскими, китайскими исследовательскими партнерскими организациями. Данные отношения, в рамках международного сотрудничества с научно-исследовательскими организациями стран, вовлеченных в реализацию проекта, направленны:
• на создание и освоение новых технологий в науке,
• на привлечение молодых ученых и специалистов к исследованиям по актуальной проблеме распространения зоонозных вирусов ,
• на обмен имеющимся опытом и освоение новых методик посредством запланированных стажировок в лабораториях стран-партнеров.
Запланированы совместные публикации в международных рецензируемых журналах. Все значимые результаты будут представлены на международных конференциях и семинарах. При проведении исследований будут применяться наиболее современные схемы управления данными, используя метаданные ISO.