Данное исследование было просмотрен 349 раз

Создание новых технологий и цифровых платформ для разработки, производства и оценки эффективности фармацевтических и иммунобиологических препаратов для быстрого реагирования на вновь возникающие инфекционные угрозы

Группа научных исследований: Передовые Цифровые технологии. Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design) и технологии «умного» производства (Smart Manufacturing).

Срок реализации: 2020-2025 гг.

Решаемые научно-технические задачи, полученные и ожидаемые результаты

В 2020 году

I РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Направление: Анализ особенностей, возможностей и эффективности платформенных технологий в области разработки иммунобиологических препаратов, включая собственные ранее проведенные исследования

  • 1.1 Важнейшие результаты по направлению научных исследований:
    • 1.1.1 Анализ существующих платформ для разработки вакцин в отношении вирусных инфекций, включая собственные ранее проведенные исследования
    • 1.1.2 Секвенирование патогенов, вызывающих ОРВИ с применением методов полногеномного секвенирования: оптимизация методов для проведения полногеномного секвенирования, в т.ч. с использованием технологий нанопорового секвенирования. Оценка эволюционного потенциала возбудителей ОРВИ с применением методов филогенетического анализа
    • 1.1.2.2 Секвенирование вирусов SARS-CoV-2 из клинических образцов
    • 1.1.3 Проведение серологических исследований по оценке коллективного иммунитета в отношении вирусов гриппа и коронавирусов, в том числе SARS-CoV-2 в разных группах населения
    • 1.1.4 Комплексный анализ ситуации по гриппу и ОРВИ с разработкой решений по применению методов математического моделирования для прогнозирования потенциала возбудителей
    • 1.2 Сопоставление полученных результатов по направлению научных исследований мировому уровню

2. Направление: Разработка элементов комплексных архитектурных решений для организации деятельности по проведению исследований, разработке и производству иммунобиологических препаратов на основе платформенных технологий

  • 2.1 Важнейшие результаты по направлению
    • 2.1.1. Тестирование существующих платформ в условиях in vivo
    • 2.1.2 Выбор ключевых факторов оценки протективного иммунитета для генно-инженерных вакцин
    • 2.1.3 Формирование концепции платформы для производства иммунобиологических препаратов
    • 2.2 Сопоставление полученных результатов по направлению научных исследований мировому уровню

3. Направление: Разработка способов получения фармакологических веществ из природного растительного сырья и комплексные исследования их состава и свойств с использованием современные достижений в области фитохимии, комбинаторной химии и биомедицины

  • 3.1 Важнейшие результаты по направлению
    • 3.1.1 Использование клеточных линий для изучения вирусов гриппа
    • 3.1.2 Использование клеточных линий для оценки противовирусной активности исследуемых соединений
    • 3.1.3 Методологические подходы тестирования исследуемых соединений in vitro
    • 3.1.4 Изучение механизма действия исследуемых соединений на клеточной модели гриппозной инфекции
    • 3.1.4.1 Проведение ОТ-ПЦР
    • 3.1.4.2 Подготовка кДНК-библиотек и проведение высокопроизводительного секвенирования
    • 3.1.4.3 Биоинформатические методы анализа данных
    • 3.1.4.4 Методы изучения взаимодействий биомолекул
    • 3.1.4.4.1 Поверхностный плазмонный резонанс на чипе оптического биосенсора
    • 3.1.4.1.2 Наращивание и очистка вируса гриппа
    • 3.1.5 Моделирование in silico: изучение механизма действия и поиск молекулярных мишеней исследуемых соединений
    • 3.2 Сопоставление полученных результатов по направлению научных исследований мировому уровню

II РАЗВИТИЕ НАУЧНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ПРОВЕДЕНИЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЮ

  • 1.1. Ожидаемые результаты
  • 1.2. Фактические результаты
В 2021 году
  • Организация лаборатории по разработке и внедрению комплексных архитектурных решений и управлению данными в медицине:
    • предоставление данных о современном состоянии сбора и анализа данных в области респираторных вирусных инфекции;
    • подготовка предложений по формированию регистра вакцинации
  • Разработка элементов комплексных архитектурных решений для организации деятельности по проведению исследований, разработке и производству иммунобиологических препаратов на основе платформенных технологий, включая следующие результаты:
    • тестирование существующих платформ в условиях in vivo;
    • выбор ключевых факторов оценки протективного иммунитета для генно-инженерных вакцин;
    • формирование концепции платформы для производства иммунобиологических препаратов
  • Разработка способов получения фармакологических веществ из природного растительного сырья и комплексные исследования их состава и свойств с использованием современные достижений в области фитохимии, комбинаторной химии и биомедицины:
  • разработка методов in vitro для производительного скрининга противовирусной активности полученных веществ в отношении широкого ряда патогенов
  • Разработка элементов комплексных архитектурных решений для организации деятельности по проведению исследований, разработке и производству иммунобиологических препаратов на основе платформенных технологий, включая следующие результаты:
    • апробация новых платформенных технологий по созданию иммунобиологических препаратов в условиях in vivo с оценкой основных факторов клеточного и гуморального иммунитета, а также профиля безопасности и эффективности. Разработка ускоренных подходов для проведения таких оценок. Поиск оптимальных животных моделей для инфекций, вызываемых различными возбудителями.
  • Сбор и анализ данных о динамике развития эпидемиологической обстановки в мире, связанной с распространением вирусов;
    • Проведение массового полногеномного секвенирования вирусов ОРВИ с оценкой их патогенных свойств;
    • разработка концепций, позволяющих моделировать краткосрочную изменчивость вирусов, включая методы биоинформатики и эпидемиологическое моделирование;
    • оценка статуса популяционного иммунитета населения к гриппу и ряду других ОРВИ, включая коронавирусы; прогнозирование развития эпидемических событий на предстоящий сезон
  • Разработка концепции, методологической базы и методики проведения вакцинации населения иммунобиологическими препаратами, включая следующие результаты:
    • Методология проведения исследований об эпидемиологической обстановке и методология вакцинации населения в зависимости от особенностей эпидемиологической обстановки (включая подходы к сбору, обработке и анализу данных);
    • Методика проведения вакцинации населения иммунобиологическими препаратами;
    • Требования к системе поддержки принятий решений (СППР) в области деятельности по вакцинации.
    • Апробация методологии проведения исследований об эпидемиологической обстановке на данных о динамике развития эпидемиологической обстановки в мире, связанной с распространением вирусов (включая пандемию коронавируса 2019-2020 гг.);
  • Разработка способов получения фармакологических веществ из природного растительного сырья и комплексные исследования их состава и свойств с использованием современные достижений в области фитохимии, комбинаторной химии и биомедицины:
    • продолжение исследований по разработке методов производительного скрининга противовирусных соединений in vitro
В 2022 году
  • Разработка архитектуры системы поддержки принятий решений (СППР) в области деятельности по проведению исследований, разработке и производству иммунобиологических препаратов, основанной на современных технологиях сбора, передачи, хранения, обработки и анализа данных, включая следующие результаты:
    • обоснование выбора платформы для получения иммунобиологических препаратов в отношении широкого спектра патогенов;
    • разработка критериев для ускоренного тестирования новых иммунобиологических препаратов в условиях чрезвычайной угрозы общественного здравоохранению;
    • продолжение работ по массовому секвенированию вирусов, вызывающих респираторные инфекции с расширением спектра патогенов; разработка протоколов для секвенирования патогенов у пациентов из ОРИТ при неустановленной природе инфекции; анализ экзомов в геноме человека, потенциально ответственных за восприимчивость к отдельным вирусным инфекциям;
    • разработка алгоритмов краткосрочного моделирования вирусной эволюции на основе данных филогенетического анализа;
    • оптимизация эпидемиологических моделей распространения гриппа и коронавируса на основе данных о популяционном иммунитете населения в отдельных возрастных группах;
  • Организация научно-производственной лаборатории дизайна и разработки генно- инженерных вакцин и препаратов:
    • проведение исследований in vitro и in vivo в отношении препаратов и иммунобиологических препаратов, разработанных в лаборатории;
    • поиск алгоритмов для таргетной разработки веществ с противовирусной активностью широкого спектра действия
В 2023 году
  • Реализация и тестирование СППР в области деятельности по проведению исследований, разработке и производству иммунобиологических препаратов, основанной на современных технологиях сбора, передачи, хранения, обработки и анализа данных;
  • Разработка комплексных, тиражируемых архитектурных решений для управления процессами проведения исследований, разработки и производства иммунобиологических препаратов на основе анализа деятельности центра и его лабораторий, включая следующие результаты:
    • модели эпидемиологического распространения инфекций в условиях предсуществующего популяционного иммунитета (эпидемии) и его отсутствия (пандемии);
    • краткосрочные модели эволюции возбудителей ОРВИ в популяции;
    • протоколы по секвенированию возбудителей ОРВИ, включая секвенирование неизвестных патогенов из образцов от пациентов;
    • анализ восприимчивости отдельных групп населения к различным ОРВИ на основе исследований по секвенированию отдельных экзомов генома человека
  • Разработка новых материалов и способов для адресной доставки фитопрепаратов:
    • алгоритмы быстрого производительного тестирования новых веществ in vitro в отношении широкого спектра патогенов
    • алгоритмы для таргетной разработки веществ с противовирусной активностью широкого спектра действия

 

В 2024 году
  • Реализация и тестирование СППР в области деятельности по вакцинации населения иммунобиологическими препаратами;
    • уточненные модели эпидемиологического распространения инфекций в условиях предсуществующего популяционного иммунитета (эпидемии) и его отсутствия (пандемии);
    • комплексные краткосрочные модели эволюции возбудителей ОРВИ в популяции;
    • протоколы по секвенированию возбудителей ОРВИ, включая секвенирование неизвестных патогенов из образцов от пациентов;
    • анализ восприимчивости отдельных групп населения к различным ОРВИ на основе исследований по секвенированию отдельных экзомов генома человека
  • Разработка комплексных, тиражируемых архитектурных решений для управления процессами проведения исследований, разработки и производства иммунобиологических препаратов на основе анализа деятельности центра и его лабораторий, включая следующие результаты:
  • Референтная система моделей процессов разработки и производства иммунобиологических препаратов на основе платформенного подхода;
  • Референтная модель ИТ-архитектуры деятельности по вакцинации населения иммунобиологическими препаратами;
  • Референтная модель СППР в области деятельности по вакцинации населения иммунобиологическими препаратами.
  • Разработка новых материалов и способов для адресной доставки фитопрепаратов (часть 2)
В 2025 году
  • Опытная эксплуатация и доработка СППР в области деятельности по проведению исследований, разработке и производству иммунобиологических препаратов;
  • Опытная эксплуатация и доработка СППР в области деятельности по вакцинации населения иммунобиологическими препаратами.