Отдел молекулярной вакцинологии и иммунодиагностики

Руководитель – член-корреспондент РАН Т.В.Гребенникова.

Отдел создан в 2019 г.

Направление работы отдела – исследования в области вирусологии, в том числе – молекулярной, обратной генетики, генной инженерии, а также в области эпидемиологии инфекционных заболеваний с использованием молекулярных методов. Исследования посвящены выявлению влияния вирусных мутаций на фенотипические свойства вирусов, что позволяет разрабатывать эффективные средства диагностики и профилактики. Проводимые в отделе исследования ориентированы на широкое использование научных результатов в медицинской практике, а именно – на создание современных безопасных и эффективных отечественных вакцин на основе рекомбинантных технологий, а также тест-систем на основе ИФА и ПЦР для выявления патогенов и антител к ним.

Основными направлениями исследований отдела в настоящее время являются следующие.

В области фундаментальных исследований:

•         Изучение механизмов изменчивости патогенов, циркулирующих в Российской Федерации и граничащих с ней государствах для выявления скрытых механизмов развития эпидемий. 
•         Исследование первичной структуры геномов молекулярными методами для выявления эпидемиологических особенностей циркуляции вирусов и бактерий.
•         Изучение патогенных детерминант вирусов методами обратной генетики.
•         Изучение биологических особенностей возбудителей, в том числе – с использованием гибридомной технологии.
•         Разработка подходов к диагностике конформационных болезней на основе механизмов молекулярной агрегации различных типов белковых структур.
•         Выявление закономерностей связи структуры химических соединений с их противовирусной активностью. Химическая модификация активных производных в соответствии с результатами изучения связи структуры с активностью.
•         Изучение молекулярной биологии и молекулярной генетики вирусов гриппа.
•         Изучение лиссавирусных инфекций – острого энцефаломиелита, рассеянного склероза, уличного бешенства.

В области прикладных исследований:
•         Разработка безопасных и эффективных отечественных вакцин на основе рекомбинантных технологий, в том числе – вирусоподобных частиц (VLP).
•         Синтез рекомбинантных белков в системе экспресcии E.сoli и в бакуловирусной системе экспрессии.
•         Получение моноклональных антител к вирусным и бактериальным патогенам и рекомбинантным белкам.
•         Разработка тест-систем на основе ПЦР, ПЦР в реальном времени и секвенирования.
•         Разработка тест-систем ИФА с использованием рекомбинантных белков и моноклональных антител.
•         Синтез новых соединений, способных прямо ингибировать различные вирусы, в том числе – коронавирусы.
•         Определение эффективности новых синтетических соединений в отношении различных вирусов in vitro.
Получение высокопродуктивных линий клеток-продуцентов, а также новых вирусных штаммов и штаммов-реассортантов для разработки новых кандидатных вакцин.

Лаборатория молекулярной диагностики

Руководитель – член-корреспондент РАН Т.В.Гребенникова.

Лаборатория создана в 2000 г. и образована молодыми учеными-исследователями, обладающими навыками работы с самыми современными методами исследования в области вирусологии и молекулярной биологии. Лаборатория имеет опыт взаимодействия с ведущими мировыми центрами, такими как Медицинский университет в Граце (Австрия), Шведский Каролинский институт, Центры исследовательской службы США (USDA-ARS): National Animal Disease Center (Ames, Iowa, USA), Plum Island Animal Disease Center (NewYork, NY, USA), Poultry Disease and Oncology Laboratory (East Lansing, Michigan, USA), South East Poultry Research Laboratory (Athens, Georgia, USA), Central Veterinary Laboratory, UK.

Основные научные направления исследований:
•         Молекулярно-генетическое изучение биомаркеров возбудителей инфекционных болезней и установление эволюционных связей между микроорганизмами по фрагментам их ДНК/РНК или белков методами филогенетического анализа, в том числе – с учетом «молекулярных часов» и последовательности возникновения мутаций.
•         Разработка методов слежения за распространением возбудителя, изменением первичной структуры генома возбудителя и, как следствие, выявление скрытых механизмов развития эпидемий. 
•         Изучение патогенных детерминант вирусов с использованием методов обратной генетики.
•         Изучение биологических особенностей возбудителей вирусных заболеваний, в том числе – с использованием гибридомной технологии.
•         Исследование конформационных болезней посредством изучения механизмов молекулярной агрегации различных типов белковых структур.
•         Выявление закономерностей связи структуры химических соединений с их противовирусной активностью. Химическая модификация активных производных в соответствии с результатами изучения связи структуры с активностью.

Реализация прикладных направлений исследований:
•         Разработана платформа получения вакцин на основе вирусоподобных частиц (VLP), совместно с лабораторией средств специфической профилактики вирусных инфекций. Разработаны подходы к созданию на основе VLP отечественной вакцины против инфекции, вызванной ротавирусом типа А.
•         Разработано более 40 тест-систем на основе ИФА и ПЦР.
•         Получен ряд панелей моноклональных антител к различным белкам и детерминантам возбудителей вирусных заболеваний.
•         Разработана первая в РФ диагностическая тест-система на основе ИФА для специфической индикации трансмиссивных губкообразных энцефалопатий человека и животных.
•         Синтезированы и охарактеризованы новые химические соединения, обладающие прямой противовирусной активностью.

Конкретные практические разработки:
•         Получен кандидатный вакцинный препарат на основе VLP, содержащих вирусные антигены, актуальные для РФ, для профилактики инфекции, вызванной ротавирусом типа А.
•         Получен кандидатный вакцинный препарат на основе VLP, содержащих актуальные вирусные антигены, для профилактики инфекции, вызванной вирусом SARS-CoV-2.
•         Разработан комплекс средств диагностики для выявления вируса SARS-CoV-2 и антител к нему.
•         Разработана тест-система на основе ПЦР в реальном времени для выявления РНК вируса SARS-CoV-2.
•         Разработана тест-система на основе ИФА для определения IgM и IgG антител к вирусу SARS-CoV-2.
•         Получена панель моноклональных антител к RBD домену S-белка вируса SARS-CoV-2, включающая антитела с нейтрализующей активностью.
Синтезированы новые химические соединения, обладающие противовирусной активностью. Получено более 10 патентов на изобретения.


Лаборатория физиологии вирусов

Руководитель – кандидат биологических наук Т.А.Тимофеева.

Лаборатория организована в 1961 г. До 1987 г. лабораторией руководил академик АМН СССР, директор Института вирусологии им.Д.И.Ивановского Виктор Михайлович Жданов. Направление «Молекулярная биология и молекулярная генетика вирусов гриппа» стало в лаборатории ведущим с 1987 г., когда ее возглавил будущий академик РАН Н.В.Каверин. После ухода из жизни Николая Вениаминовича Каверина в лаборатории продолжается и развивается цикл данных исследований.

Основные научные направления исследований:
•         Экспериментальное и теоретическое моделирование эволюционной изменчивости вирусов гриппа с целью изучения процесса возникновения и адаптации пандемических штаммов, приобретающих различные сочетания генов от вирусов гриппа млекопитающих и птиц, механизмов регуляции вирулентности, а также специфичности вирусов гриппа в отношении хозяина.
•         Выявление влияния мутаций в гемагглютинине вируса гриппа А, обеспечивающих резистентность к моноклональным антителам, на фенотипические свойства гемагглютинина (в том числе – с использованием методов обратной генетики).
•         Исследования в области использования реассортации вирусов гриппа человека и птиц с целью получения высокопродуктивных вакцинных штаммов.
•         Картирование подтипов гемагглютинина вируса гриппа А.

Конкретные практические разработки:
•         Высокопродуктивная линия клеток-продуцентов ВИЧ.
•         Первая в СССР диагностическая тест-система для обнаружения вируса и антител к вирусу иммунодефицита. Организация лабораторного производства для выпуска первых в стране партий диагностикумов. Позднее производство было передано в Новосибирск, в НПО «Вектор», которое осуществляет выпуск тест-системы до настоящего времени.
•         Новый вакцинный штамм и патент на изобретение «Реассортант ReM8 – вакцинный штамм вируса гриппа А подтипа H1N1». Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 июля 2012 г

Лаборатория молекулярной генетики

Руководитель – доктор биологических наук А.Г.Прилипов.

Лаборатория образована в 1987 г. под руководством доктора биологических наук В.В.Месянжинова. Основным направлением исследований в те годы были белки бактериофага Т4. Определены полные нуклеотидные последовательности 20 генов, отработаны системы экспрессии и очистки белков.
В 1997 г. лабораторию возглавил доктор А.Г.Прилипов. Область исследований сфокусировалась на вирусах гепатита С и Западного Нила. Были определены полные нуклеотидные последовательности 14 геномов вируса Западного Нила из Государственной коллекции вирусов НИИ вирусологии им.Д.И.Ивановского. Впервые в мире обнаружен четвертый генотип вируса Западного Нила. Впервые в России получена плазмида, несущая полную первичную нуклеотидную последовательность вируса гепатита С генотипа 1b. С 2000 г. в лаборатории развиваются два направления исследований – генетика вирусов гриппа и новых арбовирусов.

  Основные научные направления исследований:
•         Изучение эволюционной изменчивости вирусов.
•         Классификация вирусов на основе данных нуклеотидной последовательности участков или полноразмерных копий генома.
•         Разработка ОТ-ПЦР тест-систем.
•         Создание плазмидных конструкций.
•         Обратная генетика вирусов.

  Конкретные практические разработки:
•         Открыт новый вирус из серокомплекса Калифорнийского энцефалита (Хатанга).
•         Определены полные нуклеотидные последовательности геномов вируса Киасанурской лесной болезни, вируса Карши, вируса зайца беляка.
•         Получены полные геномы, описаны различные генетические варианты вируса птичьего гриппа типа А подтипа H5N1.
•         Определены полные нуклеотидные последовательности генома пандемического вируса гриппа типа А подтипа H1N1sw.
•         Охарактеризован вирус болезни Ньюкасла.
•         Созданы ОТ-ПЦР тест-системы, в том числе – в реальном времени, облегчающие скрининг биологического материала на наличие значимых изменений в геноме вируса.
•         Исследование эволюционной изменчивости вируса SARS-CoV-2

Лаборатория сравнительной вирусологии

Руководитель – доктор медицинских наук, профессор И.Ф.Баринский.

Лаборатория организована в 1944 г. Первоначальное название лаборатории (до 1958 г.) – лаборатория полисезонных энцефалитов, а затем по предложению члена-корреспондента АМН СССР, профессора А.К.Шубладзе, возглавлявшей лабораторию с 1946 г. по 1975 г., лаборатория была переименована в лабораторию сравнительной вирусологии. В числе специалистов, в разное время внесших существенный вклад в разработку методов борьбы с нейровирусными инфекциями, следует назвать работавших в ней академика РАМН О.Г.Анджапаридзе и академика РАН Н.В.Каверина, профессоров С.Я.Гайдамович, М.А.Селимова, В.А.Ананьева, А.Ф.Бочарова, В.Я.Кицака, доктора медицинских наук С.В.Грибенчу.

Основные научные направления исследований:
•         Разработка и внедрение в практику здравоохранения новых лечебных и профилактических препаратов – вакцин, противовирусных химиопрепаратов, иммуномодуляторов для лечения нейровирусных инфекций человека.
•         Исследование лиссавирусных инфекций – острого энцефаломиелита, рассеянного склероза, уличного бешенства.
•         Многие годы лаборатория выполняла функции Сотрудничающего центра ВОЗ по изучению герпесвирусных инфекций и Научно-методического центра Минздрава страны по экспериментальной разработке диагностических и лечебных противогерпетических препаратов и внедрению их в практику здравоохранения.

Конкретные практические разработки:
•         Выделены штаммы вируса клещевого энцефалита, расшифрована этиология эпидемии клещевого энцефалита в России.
•         Выделены штаммы вируса японского энцефалита, эпидемического паротита, вирусного гепатита С.
•         Исследованы моноклональные антитела к структурным белкам вирусов группы бешенства. На их основе разрабатывается новое поколение средств диагностики и идентификации лиссавирусов.
•         Разработаны: убитая паротитная вакцина, инактивированная вакцина против клещевого энцефалита, вакцина против острого энцефаломиелита человека, вакцина против восточного и западного энцефаломиелита лошадей.
•         Разработана вакцина против ВПГ-1 и 2, которая служит активным препаратом для профилактики рецидивов заболевания. Создана цитомегаловирусная убитая вакцина.
Испытываются новые иммуностимуляторы для усиления ответа организма при хронических герпетических инфекциях.

Лаборатория средств специфической профилактики вирусных болезней

Руководитель – доктор биологических наук, профессор Т.И.Алипер.

Лаборатория организована в 2000 г. Основное направление исследований – изучение антропозоонозных вирусных заболеваний. Коллектив лаборатории работает с ведущими научными центрами, такими как Центры исследовательской службы США (USDA-ARS): National Animal Disease Center (Ames, Iowa, USA), Plum Island Animal Disease Center (New York, NY, USA), Poultry Disease and Oncology Laboratory (East Lansing, Michigan, USA), South East Poultry Research Laboratory (Athens, Georgia, USA), Central Veterinary Laboratory, UK, High Veterinary School, Hannover, Germany.

Основные научные направления исследований:
•         Изучение биологических особенностей возбудителей вирусных заболеваний.
•         Изучение особенностей структуры генов вирусов для получения рекомбинантных белков, содержащих иммунологические детерминанты, в бакуловирусной системе экспрессии.
•         Исследование конформационных болезней посредством изучения механизмов молекулярной агрегации различных типов белковых структур.
•         Оптимизация процессов культивирования перевиваемых культур клеток.

Конкретные практические разработки:
•         Оптимизировано получение в бакуловирусной системе экспрессии рекомбинантных белков для сборки VLP коронавируса, а также для кандидатного вакцинного препарата для профилактики инфекции, вызванной ротавирусом типа А.
•         Оптимизировано получение в бакуловирусной системе экспрессии рекомбинантных белков для сборки VLP ротавируса, а также для кандидатного вакцинного препарата для профилактики COVID-19.
•         Разработан комплекс средств для выявления коронавирусов животных и антител к ним.
Разработана тест-система на основе ИФА для определения IgM и IgG антител к вирусу SARS-CoV-2.