Раньше открытия генетиков имели преимущественно диагностическое применение в клинической медицине, но в последние годы происходит огромный рывок в создании новых типов лекарств, основанных на знаниях молекулярных механизмов развития заболевания. В рамках данного направления будут представлены проекты, которые отражают разные этапы современного подхода к поиску и разработке лечения различных заболеваний человека.
Участники направления смогут поучаствовать в создании флуоресцентномеченных ген-направленных соединений для терапии и диагностики генетических заболеваний, исследовать последствия активации различных иммунных клеток отдельными антигенами для поиска новых подходов лечения аллергической астмы, найти штаммы-продуценты новых антибиотиков, оценить возможность использования внеклеточных везикул в качестве диагностического инструмента для определения активации иммунокомпетентных клеток, попробуют улучшить противоопухолевую активность CAR-T клеток, а также проанализируют варианты вирусного препарата для лечения спинальной мышечной атрофии.
1. Поиск продуцентов биологически активных веществ в природных субстратах
2. Оптимизация экспрессии антигенных кассет при разработке вакцин против SARS-CoV-2
3. Ген-направленные соединения для терапии и диагностики
Описание проектов
1. Поиск продуцентов биологически активных веществ в природных субстратах
Руководитель проекта: Закалюкина Ю.В., Бирюков М.В.
Аннотация: В связи с высокими темпами распространения устойчивости к классическим антибиотикам необходимо искать новые источники и новые молекулы, обладающие антибактериальной активностью. В ходе проекта будет проведен поиск и культивирование в лабораторных условиях новых штаммов-продуцентов антибиотиков. При помощи специализированного штамма-биосенсора, будет определена эффективность, а главное механизм действия продуцируемой молекулы. Наиболее активные образцы будут выращены в больших объемах для выделения активного компонента, затем будет проведено определение структуры продуцируемого антибиотика. Будет проведено морфологическое и генетическое определение штаммов-продуцентов, а для наиболее перспективных будет проведено выделение геномной ДНК, с целью дальнейшего получения генома штамма продуцента и определения набора генов, отвечающих за биосинтез антибиотика.
Партнер проекта: Сколковский институт науки и технологий
2. Оптимизация экспрессии антигенных кассет при разработке вакцин против SARS-CoV-2
Руководитель проекта: Нисканен С.А.
Аннотация: Настоящая работа является частью большого проекта ЗАО «БИОКАД» совместно с ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины» по разработке вакцины против SARS-CoV-2 на основе аттенуированного вируса гриппа. В рамках проекта участники образовательной смены освоят как теоретические основы разработки вакцинных препаратов, включая дизайн необходимых генетических конструкций, так и навыки молекулярно-генетических работ по клонированию генов, верификации их последовательностей, наработке и очистке ДНК и белков в бактериальных и эукариотических системах, а также различные методы анализа белковых смесей. Основной целью проекта является исследование функционирования гибридных полицистронных кассет и последующего ко-трансляционного транспорта целевых антигенов в клетках эукариот. Полученные данные будут использоваться при разработке противовирусных вакцин на базе ЗАО «БИОКАД».
Партнер проекта: ЗАО «БИОКАД»
3. Ген-направленные соединения для терапии и диагностики
Руководитель проекта: Новопашина Д.С.
Аннотация: Уникальное свойство нуклеиновых кислот (НК) образовывать комплементарные комплексы (формирование пар A:T(U) или G:C в процессе гибридизации) позволяет создавать конструкции направленные на определенные участки конкретных генов. Этот подход широко используется в молекулярной биологии и медицине для создания ген-направленных соединений. Опираясь на нуклеотидную структуру (последовательность) гена можно сконструировать олигонуклеотид (короткий фрагмент НК), который будет селективно связываться с этим геном или его иРНК (НК-мишень) и блокировать его экспрессию, то есть не будет синтезироваться белок, соответствующий этому гену. Если в такой олигонуклеотид ввести флуоресцентную метку, то можно получить гибридизационный зонд и детектировать, соответствующий ген или его мРНК. Важным моментом является стабильность комплекса ген-направленного олигонуклеотида с его НК-мишенью.
Данный проект направлен на создание флуоресцентно меченных ген-направленных соединений. В ходе проекта мы научимся вводить флуоресцентные метки в нуклеиновые кислоты химическим путем. Кроме того мы проведем исследование их связывания с НК-мишенями используя их флуоресцентные свойства и способность образовывать комплементарные комплексы. Результаты проекта будут представлять практическую ценность для создания научно-исследовательских инструментов, перспективных инструментов терапии и диагностики генетических заболеваний.
Партнер проекта: Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук
Исследователь Сколковского института науки и технологий, кандидат биологических наук
Научный сотрудник кафедра биологии почв факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, кандидат биологических наук
Старший научный сотрудник департамента научного развития компании BIOCАD
Старший научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН
Директор Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН, член-корреспондент и профессор РАН, профессор, доктор химических наук
Старший научный сотрудник, заведующий группой молекулярной генетики Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН, доцент Специализированного учебно-научного центра Новосибирского государственного университета, заведующий лабораториями биологического направления Регионального центра Новосибирской области «Альтаир», методист направления «Генетика и биомедицина» проектной программы конкурса «Большие вызовы», кандидат биологических наук
