Лаборатория микробиома человека и средств его коррекции

Заведующий лабораторией доктор биологических наук, доцент, Почетный работник Роспотребнадзора Соловьева Ирина Владленовна

Научное направление по микроэкологии, основоположником которого являлась директор института академик И. Н. Блохина, формировалось в ГНИИЭМ с середины 50-х годов прошлого века. На базе лаборатории кишечных инфекций под руководством д.м.н. Хахаревой Т.П. были разработаны методы качественного и количественного изучения микрофлоры желудочно-кишечного тракта, внедренные впоследствии в работу бактериологических лабораторий лечебно-профилактических учреждений и санитарно-эпидемиологической службы г. Горького и Горьковской области. В разные годы в лаборатории развивали это направление Белова Т.Н., Соколова К.Я. В конце 70-х годов совместно с лабораторией Лавровской В.М. были разработаны первые отечественные стандартные диагностические тест-системы индикации и видовой идентификации микроорганизмов (СИБ, ПБД). Исследования структуры микробиоценозов привели к созданию системы восстановительной терапии при кишечных расстройствах с помощью новых бактерийных препаратов, изготовленных из живых микроорганизмов – представителей нормальной микрофлоры, таких как «Колибактерин», «Бифидумбактерин», «Лактобактерин», (последний впервые в стране разработали сотрудники института и предприятия по производству бактерийных препаратов (д.м.н. Блохина И.Н., к.м.н. Комарова Н.А., к.м.н. Якимычева Е.А., к.м.н. Ляляева Н.А. к.м.н. Тарасова Н.Б., д.м.н. Соколова К.Я.). Параллельно велись работы по созданию кисломолочных продуктов питания на основе лакто- и бифидобактерий – «Кисломолочного лактобактерина» (к.м.н. Якимычева Е.А., д.м.н. Соколова К.Я., Гуревич Л.В., Белоусова В.П.) и совместной разработки Института и МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского – «Кисломолочного бифилакта». В 80-е годы был разработан первый в России пробиотик из лактобактерий на основе соков овощей – «Эколакт» (д.м.н. Блохина И.Н., Селиванова Н.Н., Плехович Д.С., Беспалова Г.А., д.м.н. Соколова К.Я., к.м.н. Якимычева Е.А., к.б.н. Горлова И.С.). С начала 90-х годов проводились работы по конструированию жидких мультиштаммовых пробиотиков на гипоаллергенной основе (гидролизаты), в 2005 году получены санэпидзаключения Роспотребнадзора на нормативно-техническую документацию и организацию производства пробиотической БАД к пище «LB-комплекс». В 2011 году получено свидетельство о ее государственной регистрации, переоформленное в 2015 году. На настоящий момент в лаборатории создана и выпускается линия мультиштаммовых пробиотиков в форме жидких биологических концентратов на основе гидролизата белка, содержащих живые лакто- и бифидобактерии – пробиотики группы «LB-комплекс» («LB-комплекс», «LB-комплекс ПЛЮС» - мультиштаммовые пробиотики, «LB-комплекс Л» - первый в России иммобилизованный мультиштаммовый жидкий пробиотик, «LL-комплекс» - синбиотик (д.м.н. Ефимов Е.И., д.м.н. Соколова К.Я., д.б.н. Соловьева, к.м.н. Белова И.В., к.б.н. Точилина А.Г., Иванова Т.П., к.б.н. Жирнов В.А.).

С 2010 года лабораторию возглавляет д.б.н., доцент Соловьева И.В.

Основные научные направления лаборатории:

• Изучение микробиоты здоровых людей и больных при различных патологических состояниях;

• Идентификация и изучение сходства/различия белковых масс-спектров микроорганизмов с использованием нового высокотехнологичного оборудования – MALDI TOF масс-спектрометра Autoflex speed (Bruker Daltonik) и программно-аппаратного комплекса Biotyper;

• Проведение полногеномного секвенирования и анализ последовательностей геномов бактерий;

• Биотехнологические разработки по конструированию новых жидких пробиотиков;

• Разработка алгоритмов использования пробиотиков в комплексе оздоровительных и лечебно-реабилитационных мероприятий у больных с различными нозологическими формами заболеваний, осложненных дисбиозами желудочно-кишечного тракта, и внедрение их в организации практического здравоохранения;

• Изучение противовирусной активности производственных и производственно-перспективных пробиотических штаммов лактобацилл и бифидобактерий против ротавирусов, норовирусов, высоко патогенных вирусов гриппа и различных геновариантов вируса SARS-CoV-2.

 Основные научные достижения лаборатории:

• Создана унифицированная методика исследований микробиоценоза просвета толстой кишки, учитывающая доступность современных наукоемких методов для практических бактериологических лабораторий разной степени оснащенности и включающая методику проведения анализа, перечень современных питательных сред, а также критерии оценки состояния микробиоты кишечника при использовании предложенного метода;

• Создана и зарегистрирована база данных и система управления базой данных микробиоты ЖКТ здоровых и больных людей разных возрастных групп (с первых часов жизни до 60 лет и более). Это дало возможность выявить закономерности формирования и развития микробиоты здоровых и больных людей и создать теоретические предпосылки для разработки и использования пробиотиков;

• Внедрена в практику Роспотребнадзора методика обнаружения сходства/различия полученных с помощью программно-аппаратного комплекса Biotyper масс-спектрометра Autoflex speed Bruker белковых масс-спектров бактерий, выделенных при расследовании вспышек ПТИ, ОКИ и ИСМП. Методика предусматривает анализ построенных в Biotyper иерархических структур и позволяет более эффективно выявлять источники инфекции, возможные пути ее распространения для внесения корректив в комплексы противоэпидемических и профилактических мероприятий;

• В лаборатории создана, поддерживается и пополняется коллекция лактобацилл и бифидобактерий; создана и пополняется лабораторная коллекция условно-патогенных бактерий, выделенных из биоматериала и внешней среды;

• Проведено полногеномное секвенирование и анализ последовательностей геномов штаммов пробиотических микроорганизмов, а также эпидемически значимых штаммов условно-патогенных микроорганизмов;

• Создана и выпускается линия пробиотиков в форме жидких биологических концентратов на основе гидролизата белка, содержащих живые лакто- и бифидобактерии – «LB-комплекс» (мультиштаммовый пробиотик), «LB-комплекс Л» (первый в России иммобилизованный мультиштаммовый жидкий пробиотик), «LL-комплекс» (синбиотик). Авторские права защищены патентами, на выпускаемые в лаборатории пробиотики  получены Свидетельства о государственной регистрации по требованиям ЕврАзЭс №RU.77.99.88.003.E.000946.01.15; №RU.77.99.88.003.E.002522.06.18; №RU.77.99.88.003.R.003638.10.19. Качество пробиотических продуктов обеспечено сертифицированной системой менеджмента безопасности пищевой продукции ГОСТ Р ИСО 22000-2019 (ISO 22000:2018), основанной на принципах ХАССП. Все продукты зарегистрированы в системе «Честный знак»;

• Разработанные в лаборатории пробиотики с успехом используются в лечебно-профилактических учреждениях г. Нижнего Новгорода для профилактики и коррекции нарушений микробиоты кишечника при различных нозологических формах заболеваний;

• Изучена противовирусная активность шести производственных пробиотических штаммов – L. plantarum 8 RA 3, L. fermentum 39, L. fermentum 90 TC-4, B.bifidum 1, B.bifidum 791 и B.longum 379, составляющих микробную основу жидких пробиотических БАД к пище, выпускаемых в лаборатории. Совместно с сотрудниками лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций с Референс-центром по мониторингу за энтеровирусными инфекциями (зав. лаб. д.б.н. Новикова Н.А.) изучен характер взаимодействия пробиотических штаммов лактобацилл с ротавирусами. Установлено, что клетки производственного пробиотического штамма L. fermentum 39 способны адсорбировать на себе ротавирусные частицы, что позволяет научно обосновать новый аспект применения пробиотиков, включающих данный штамм, при острых гастроэнтеритах, вызванных ротавирусами человека.

Результаты проведенных исследований оформлены в научную статью, которая опубликована в журнале «Микробиология».

• Совместно с учеными ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (Новосибирск) изучена активность пробиотических штаммов в отношении вирусов высокопатогенного гриппа А – A/Lipetsk/1V/2018 (H1N1 pdm09) (EPI_ISL_332798), A/common gull/Saratov/1676/2018 (H5N6) (EPI_ISL_336925) и вируса SARS-CoV-2 штамм Australia/VIC01/2020 (GenBank: MT007544.1). Установлено, что штаммы L. fermentum 39, L. fermentum 90 TC-4 и B.bifidum 791 проявляют выраженную активность против вирусов гриппа А в клетках MDCK. Активность против вируса SARS-CoV-2 была продемонстрирована штаммом L. fermentum 90 TC 4 в клетках VERO. Таким образом, было доказано, что штаммы L. fermentum 39, L. fermentum 90 TC-4 и B.bifidum 791 обладают выраженной противовирусной активностью, а пробиотики, содержащие эти штаммы, могут использоваться для профилактики заболеваний, вызываемых ротавирусами, вирусами гриппа А и вирусом SARS-Cov-2.

Результаты проведенных исследований оформлены в совместную научную статью, которая опубликована в зарубежном журнале «Biomed Research International».

Перспективы:

1. Углубленное изучение микробиоты кишечника человека с помощью современных наукоемких технологий.
2. Пополнение лабораторной коллекции микроорганизмов, выделенных при изучении микробиоценозов здоровых и больных людей.
3. Анализ полногеномных последовательностей штаммов K.pneumoniae, циркулирующих в ЛПУ города, изучение их резистома и типирование с использованием метода MLST.
4. Изучение и мониторинг антибиотикорезистентности микроорганизмов семейства Enterobacteraceae: определение бета-лактамаз у эпидемически значимых штаммов, их типирование и анализ на наличие однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) с использованием MALDI минисеквенирования.
5. Молекулярная протеомика: секвенирование белков бактериальных клеток de novo, изучение бактериоцинов белковой природы, анализ посттрансляционных изменений белков, изучение и поиск белковых маркеров бактериальных культур с использованием MALDI TOF масс-спектрометра Autoflex speed и программного обеспечения BioTools.
6. Продолжение исследований по изучению противовирусной активности производственно-перспективных пробиотических штаммов лактобацилл, выделенных от здоровых людей различных возрастных групп, из коллекции ФБУН ННИИЭМ им. академика И.Н. Блохиной против рота-, норовирусов, высоко патогенных вирусов гриппа и различных геновариантов вируса SARS-CoV-2.
7. Cоздание прототипов новых пробиотиков в форме БАД к пище.

Перечень публикаций за 2016-2021гг

Перечень полученных патентов 2010-2021гг.

Перечень видов научно-исследовательской деятельности, предлагаемой на договорной основе научным и практическим учреждениям здравоохранения, санэпиднадзора, заинтересованным организациям:

1. Идентификация широкого спектра бактерий (аэробных и анаэробных) и микроскопических грибов с использованием современного оборудования – MALDI-TOF масс-спектрометра AutoFlex (Bruker, Германия) и программно-аппаратного комплекса MALDI Biotyper. Анализ полученных результатов.
2. Детекция генов β-лактамаз типа ТЕМ у различных штаммов микроорганизмов, анализ полученных результатов.
3. Генотипирование однонуклеотидных полиморфизмов (SNP генотипирование) с использованием MALDI-TOF масс-спектрометра AutoFlex.
4. Разработка и внедрение комплексных схем лечения различных нозологических форм инфекционных и соматических заболеваний с включением созданных в лаборатории микробиома человека и средств его коррекции новых жидких симбиотических препаратов из лакто- и бифидобактерий, сконструированных на основе гидролизатов («LB-комплекс», «LL-комплекс», «LB-комплекс Л»). Гипоаллергенная основа и живые микроорганизмы в активном состоянии выгодно отличают предлагаемые препараты от широко используемых сухих форм. Возможность применения их на фоне антибактериальной терапии позволяет предотвратить развитие дисбиоза кишечника.
5. Изготовление пробиотиков - препаратов выбора при непереносимости белка коровьего молока, которые можно принимать в любом возрасте, начиная с первых дней жизни.

Перечень лабораторно-диагностических услуг, предлагаемых заинтересованным организациям и физическим лицам на договорной основе:

• Производство продукта лечебного питания группы «LB-комплекс» (БАД к пище)

• Экспресс-идентификация культур микроорганизмов методом MALDI TOF масс-спектрометрии

подробнее

Контактный телефон (831) 432-87-93, 414-50-10, 8 903 602 50 10 Соловьева Ирина Владленовна

E-mail: lab-lb@yandex.ru

Адрес: ул. Родионова, д. 192

наверх