Медицина

Чтобы пересаживать ткани и органы, редактировать геном и делать другие важные для изучения заболевания и спасения человека манипуляции, нужен биоматериал человека – кровь, мышечные волокна, отдельные части или целые органы, лимфатические узлы, кожа, стволовые и соматические клетки и др. Коллекции ДНК от носителей разных вариантов изучаемых генов предназначены для исследования назначения отдельных генов и их роли в развитии болезней. Результаты таких исследований могут помочь создать методы лечения заболеваний и разработать новые классы лекарств. 

Сотрудники Института формируют критерии отбора доноров биоматериала и системы их описания, создают грамотное этико-правовое сопровождение биобанкирования, то есть хранения материала, разрабатывают технологии заморозки – криоконсервации – образцов биоматериала человека разного вида. Кроме того, они создают и организуют нужную инфраструктуру биобанка: современные методы криохранения, информационное и программное обеспечение. Этими вопросами сообща занимаются врачи, биологи, эмбриологи, физики, биоэтики, психологи, математики, программисты и инженеры.

Загляните в лабораторию, посмотрите, в каких помещениях работают ученые, и узнайте, какие задачи сегодня решает регенеративная медицина.

Лаборатория была создана в Сколтехе в 2013 году по инициативе профессора Евгения Николаева. Здесь ученые разрабатывают современные методы масс-спектрометрии для биомедицины, экологии, агробиотехнологии, включая создание миниатюрных масс-спектрометров для полевых и космических исследований.

Чтобы расширить области применения приборов и повысить эффективность извлечения информации из регистрируемых данных, сотрудники лаборатории систематически развивают новые аналитические подходы, включая количественные и структурные методы анализа биомакромолекул (белков, пептидов, липидов, метаболитов) и низкомолекулярных соединений в составе сложных природных систем, например вечной мерзлоты и других геологических источников. Исследователи работают на переднем крае науки, применяя методы машинного обучения в своей работе.

Загляните в лабораторию и посмотрите, как ученые проводят эксперименты.

Сотрудники Лаборатории разрабатывают технологии производства биомедицинских клеточных продуктов в условиях опытного производства. Кроме того, ученые создают новые in vitro тест-модели для испытаний лекарств и изделий медицинского назначения.

Посетите лабораторию, чтобы увидеть, насколько чистыми должны быть помещения производства материалов и лекарств для медицины, и какие роботы помогают исследователям в их работе.

Сотрудники Лаборатории занимаются исследованиями в области молекулярной онкологии, генетики старения и продолжительности жизни, а также метагеномики, которая изучает генетику микроорганизмов. Ученые моделируют заболевания человека на животных. Исследования ведутся с использованием современных и высокопроизводительных технологий (высокопроизводительное секвенирование, количественная и цифровая-капельная ПЦР, генетическое редактирование) и разработанных программных приложений.

Посетите лабораторию, чтобы увидеть, какие инструменты помогают исследователям «прочитывать» геном человека и бактерии и тем самым отвечать на важные для медицины вопросы.

Лаборатории разрабатывают и развивают собственную оригинальную технологию гидрогелевых биологических микрочипов. Биочипы – это матрицы из сотен и тысяч микроячеек гидрогеля определенного состава, каждая из которых содержит молекулярные зонды – олигонуклеотиды, участки геномной ДНК, РНК, антитела, олигосахариды, различные низкомолекулярные соединения и другие. Каждая ячейка биочипа служит своего рода отдельной «нанопробиркой», в которой помещенный зонд распознает в анализируемом образце только свою мишень. Таким образом, удается проводить параллельное распознавание сразу множества мишеней, например, генов, ответственных за лекарственную устойчивость возбудителя болезни. В обеих лабораториях на основе технологии гидрогелевых биочипов создают разные приложения для медицинской диагностики.

В Лаборатории биологических микрочипов созданы биочипы, позволяющие проводить индивидуальный подбор препаратов для персонализированной терапии сердечно-сосудистых, онкологических и наследственных заболеваний. Сотрудники изучают механизмы развития рака на основе анализа генетических нарушений в опухолевых клетках, разрабатывают методы диагностики соматических мутаций, приводящих к развитию рака. Кроме того, ученые исследуют взаимодействия иммуноглобулинов разных классов с аллергенами и аутоантигенами и разрабатывают тест-системы на основе белковых биочипов, чтобы определять иммуноглобулины в сыворотке крови, специфичные к аллергенам и аутоантигенам.

В Лаборатории технологий молекулярной диагностики фокусируются на изучении молекулярных механизмов лекарственной устойчивости микроорганизмов и вирусов – возбудителей разных инфекционных заболеваний. Кроме того, сотрудники исследуют молекулярно-генетические, эпидемиологические и иммунологические аспекты возникновения и развития возбудителя туберкулеза и инфекций репродуктивной системы. Исследователям удалось установить механизмы формирования устойчивости возбудителя туберкулеза к новейшим противотуберкулезным препаратам, таким как бедаквилин и линезолид, у пациентов с лекарственно-устойчивыми формами, принимавших терапию этими препаратами. Ученые разработали и внедрили в медицинскую практику не имеющий мировых аналогов набор реагентов «ТБ-ТЕСТ», выявляющий возбудителя туберкулеза, одновременно определяющий наиболее распространенные семейства возбудителя и анализирующий генетические маркеры устойчивости ко всем основным препаратам, используемым сегодня для лечения туберкулеза.

Увидеть роботов и продукты, которые они создают вместе с учеными можно, заглянув в лаборатории.