Перспективы развития - ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ФИЗИОЛОГИИ И ПАТОЛОГИИ ДЫХАНИЯ

Перспективы развития научно-исследовательских работ

Научные исследования в 2018-2020 гг. выполняются в соответствии со «Стратегией развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 года» и будут направлены на решение следующих задач:

ДНЦ ФПД (Благовещенск)

В области персонализированной медицины, молекулярной биологии и генетики

Выявление новых молекулярных механизмов, опосредующих эффекты основных климатических факторов на дыхательную систему, и определение их роли в развитии респираторной патологии.
Поиск генов-кандидатов и исследование функциональной значимости генетических полиморфизмов и экспрессии данных генов в аспекте формирования патологических состояний респираторного тракта, вызванных воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды; исследование роли взаимодействия генных и средовых факторов в патогенезе заболеваний органов дыхания.
Исследование молекулярных механизмов, обеспечивающих и модулирующих взаимодействие климатических и микробиогенных экологических факторов на уровне респираторного тракта; изучение роли данных механизмов в развитии инфекционной и неинфекционной патологии органов дыхания.
Молекулярно-биологическая и молекулярно-генетическая характеристика представителей семейства катионных каналов с транзиторным рецепторным потенциалом, экспрессированных в дыхательных путях, как основных молекул, обеспечивающих рецепцию большинства физико-химических стимулов внешней среды.
Исследование возможностей фармакологической модуляции/блокады сигнальных молекул и каскадов, опосредующих развитие респираторных реакций в ответ на действие геофизических и биологических факторов.
Разработка новых методов диагностики и прогнозирования патологических состояний респираторного тракта с использованием верифицированных молекулярных биомаркеров.
Разработка патогенетически обоснованных методов и средств персонализированной терапии болезней органов дыхания на основе фармакогенетики, метаболомики и протеомики.

В области пульмонологии

Ассоциативный анализ измененной реактивности дыхательных путей с мутациями генов-кандидатов термо-, осмо- и механорецепции.
Поиск биомолекулярных и клинико-функциональных маркеров воспаления и ремоделирования дыхательных путей для ранней неинвазивной диагностики патологических состояний.
Изучение клинико-функциональных паттернов дыхательной системы при наиболее распространенных болезнях органов дыхания (ХОБЛ и бронхиальная астма) в климато-географических условиях Дальнего Востока и Крайнего Севера.
Разработка инновационных методов функциональной трехмерной комьютерно-рентгенографической волюметрии легких и ее диагностических приложений.
Системный анализ и моделирование функционального состояния дыхательной системы при действии экстремальных факторов окружающей среды с использованием средств искусственного интеллекта.

В области перинатологии

Исследование влияния персистирующих вирусных инфекций на течение беременности, исходы родов и формирование респираторной системы плода и новорожденного.
Исследование молекулярных и генетических механизмов формирования фетоплацентарной недостаточности при герпесвирусной, цитомегаловирусной и гриппозной инфекциях.
Разработка методов ультраструктурной идентификации путей проникновения патогенных вирусов в ткани плаценты и плода.
Изучение особенностей эпигенетической регуляции метаболизма системы мать-плацента-плод при персистирующих вирусных инфекциях во время беременности.
Определение роли морфофункциональных изменений эритроидных элементов в генезе фето-плацентарной недостаточности при персистирующих вирусных инфекциях.
Фундаментальное обоснование инновационных методов пренатальной диагностики нарушений органогенеза дыхательной системы плода и способов их профилактики и коррекции.

ИНСТИТУТ ОХРАНЫ МАТЕРИНСТВА И ДЕТСТВА (г. Хабаровск)

В области иммунологии и клеточных технологий

Изучение иммунорегуляторных взаимодействий субпопуляций иммунокомпетентных клеток, механизмов активации и апоптоза клеток иммунной системы с целью поиска эффективных подходов к селективной коррекции иммунного ответа.
Исследование пептидергической регуляции тканевого гомеостаза в аспекте применения синтетических аналогов олигопептидов в качестве стимуляторов управляемой регенерации в системе органов дыхания.
Изучение иммуномодулирующих и регенераторных эффектов низкомолекулярных биорегуляторов морского происхождения.
Разработка клеточных технологий, направленных на ткано-органную репарацию в системе органов дыхания.

В области молекулярно-генетических исследований

Изучение молекулярно-генетических механизмов участия перинатально-значимых инфекций в формировании патологии беременности, плаценты, плода и новорожденного.
Изучение молекулярно-генетических механизмов резистентности бактерий и ее распространенности в детской популяции.
Мониторинг этиологии бронхолегочных заболеваний с целью определения фено- и генотипов возбудителей инфекций, циркулирующих в регионе.
Исследование распространенности полиморфизмов генов, ассоциированных с бронхолегочной патологией, выявление возрастных и половых групп риска по наиболее значимым полиморфизмам.
Разработка и апробация методов диагностики, лечения и профилактики внутриутробных инфекций, a также инфекций бронхолегочной системы у детей.

Охрана здоровья матери и ребенка

Исследование адаптационного потенциала и компенсаторно-приспособительных возможностей организма ребенка и беременной женщины в условиях действия ксенобиотиков и дисбаланса микроэлементов в окружающей среде.
Выявление этиопатогенетических и молекулярно-генетических факторов риска развития отклонений в состоянии респираторного здоровья беременных женщин и детей.
Разработка диагностики преморбидных состояний, провоцируемых нарушением элементного гомеостаза, и эффективных схем первичной профилактики наиболее распространенных заболеваний респираторной системы у беременных женщин и детей коренного и пришлого населения Дальневосточного региона на популяционном и индивидуальном уровнях.

ИНСТИТУТ медицинской климатологии и восстановительного лечения (г. Владивосток)

Биомедицинские исследования

Разработка системного подхода к анализу биоматериала путем комбинации методов протеомики, метаболомики, биоинформатики.
Изучение структурно-функциональной реорганизации липидного матрикса цитоплазматических и субклеточных мембран в норме, в условиях функционального напряжения и истощения гомеостатических систем.
Расшифровка клеточных, лиганд-рецепторных, молекулярно-биологических механизмов реализации межсистемных взаимодействий; изучение специфических механизмов иммуннобиологического надзора, установление их роли в возникновении и обратимости различных метаболических дефектов.
Изучение морфогенеза важнейших общепатологических процессов в органах-мишенях; установление механизмов клеточной гибели (апоптоз, некроз) и регенерации органов-мишеней на моделях заболеваний висцеральных систем.
Изучение эффекторных механизмов ответной реакции гомеостатических систем на экологические, природные и преформированные факторы.
Изучение механизмов взаимодействия природных и синтетических биомодификаторов с мембранными и внутриклеточными мишенями для разработки высокоэффективных медицинских технологий системного иммуннометаболического действия.
Поиск новых молекулярных мишеней для фармакологической регуляции иммунометаболических процессов; разработка инновационных технологий доклинической диагностики и этапной реабилитации.

Разработка технологий восстановительного лечения

Изучение структурно-функциональных резервов висцеральных систем; выявление особенностей континуумов кардиореспираторной, кардиоренальной, гепатокардиальной систем при формировании хронических заболеваний органов дыхания и коморбидных состояний; выявление маркеров ранней диагностики заболеваний органов дыхания и ассоциированных коморбидных состояний.
Изучение механизмов саногенеза функциональных систем организма в процессе восстановительного лечения заболеваний органов дыхания и коморбидных состояний.
Изучение механизмов влияния природных и преформированных физических факторов на состояние висцеральных систем, функциональные резервы организма.
Разработка принципиально новых и оптимизация апробированных медицинских технологий профилактики и реабилитации с использованием природных, преформированных физических факторов, фармпрепаратов.
Физио- и фармакоэкономическая оценка восстановительных технологий в доклиническом периоде, при обострении и ремиссии заболевания; разработка экономически целесообразных фармакологических и немедикаментозных технологий.

Исследования в области медицинской экологии

Изучение медико-экологических характеристик окружающей среды в Дальневосточном регионе.
Изучение причинно-следственных связей развития экологообусловленной патологии органов дыхания.
Системный анализ ответной реакции органов дыхания и триггерных систем организма на воздействие факторов внешней среды на органном, клеточном, субклеточном и геномном уровнях с использованием средств искусственного интеллекта.
Разработка информационно-аналитических моделей комплексного, многоуровневого воздействия климато-экологических условий на формирование респираторной патологии.
Определение экопатогенной роли мелкодисперсных атмосферных взвесей.
Прогнозное моделирование состояния здоровья населения Дальневосточного региона.
Разработка системы оценочных критериев сано- и патогенных свойств окружающей среды для определения риска распространения экологозависимых заболеваний и регламентирование эффективности использования ресурса в лечебно-оздоровительных целях.
Оценка рекреационного потенциала природных ресурсов, паспортизация рекреационных объектов и территорий.
Создание новых информационных технологий, программных продуктов для обработки медико-экологической информации.

Достижения

Проведенные в ДНЦ ФПД фундаментальные исследования позволили раскрыть основные механизмы адаптационных реакций дыхательной системы в экстремальных экологических условиях, установить ключевые молекулярно-генетические механизмы действия холода на органы дыхания и их роль в развитии бронхолегочных заболеваний, расшифровать механизмы повреждающего действия вируса герпеса и цитомегаловируса на фетоплацентарную систему, раскрыть закономерности развития патологии органов дыхания у детей и подростков под действием неблагоприятных экологических факторов на онтогенез дыхательной системы, исследовать пептидергическую регуляцию тканевого гомеостаза в аспекте применения синтетических аналогов олигопептидов как стимуляторов управляемой регенерации в системе органов дыхания, всесторонне развить представления о роли липидома в генезе прогрессирования воспаления, обосновать применение широкого спектра рекреационных технологий в восстановительной терапии болезней органов дыхания.

В ходе исследований в области изучения нового класса мембранных белков – ионных каналов с транзиторным рецепторным потенциалом выявлено, что они являются перспективными молекулярными мишенями для лекарственных воздействий в персонифицированной терапии и профилактике наиболее распространенных хронических болезней органов дыхания, зависимых от действия геофизических факторов: бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких. В ряде исследований сотрудников ДНЦ ФПД, выполненных, в том числе, в сотрудничестве с китайскими коллегами, раскрыта роль холодовых рецепторов TRPM8, температурных и осмотических рецепторов TRPV1 и TRPV4 в генезе патологических реакций, лежащих в основе возникновения и прогрессирования хронических болезней органов дыхания. Установлены генетические детерминанты нарушения функции температурных и осмотических рецепторов в виде мутаций генов ионных каналов семейства TRP.

Мониторинг этиологии бронхолегочных заболеваний с учетом эпидемического окружения зарубежных популяций позволил определить фено- и генотипы ряда новых вариантов возбудителей, циркулирующих в регионе. Так, исследования циркуляции фенотипов S.pneumoniae с применением методов молекулярной генетики и MLST показали преобладание серовариантов, ассоциированных с инвазивной инфекцией и резистентностью к антимикробным препаратам. Филогенетически пневмококк имеет высокую вероятность происхождения от общего предка со штаммами из Китая, США и Великобритании. Установлено значительное увеличение роста резистентности S.pneumoniae к антимикробным препаратам. В 51% случаев выявлена полирезистентность. Анализ молекулярной характеристики Mycoplasma pneumoniaе у детей с внебольничной пневмонией в осенне-зимний период 2016-2017 гг. выявил мутации в гене 23S рРНК, ассоциированной с нарушением связывания антибиотиков и формированием устойчивости к макролидам. Мониторинг циркуляции и изменений молекулярных характеристик респираторных возбудителей играет стратегическую роль в сохранении респираторного здоровья населения Дальнего Востока в связи с географической близостью с регионами с высокой распространенностью макролидрезистентной M. рneumoniae (КНР – более 90%, Япония – 50-90%)

Внеплановая вакцинопрофилактика пневмококковой инфекции 13-валентной конъюгированной вакциной (ПКВ13) в районах, пострадавших от экстремального паводка осенью 2013 года (в Хабаровском крае, Амурской области и Еврейской автономной области), позволила сформировать типоспецифический иммунный ответ против группы заболеваний, вызываемых пневмококком. У детей младшего возраста, привитых ПКВ-13, степень защиты от пневмококковой инфекции превышала 90%. В целом, применение ПКВ 13 снизило инфекционный фон следующего (после паводка) - 2014 года в 3 раза.

Существенным вкладом в развитие респираторной реабилитации явились результаты научных изысканий ДНЦ ФПД по оценке рекреационного потенциала Дальнего Востока, изучению механизмов действия природных лечебных факторов (климат, лечебные грязи, минеральные воды, биологически активные вещества, полученные из Дальневосточного сырья). Проведена инвентаризация бальнеологических ресурсов Дальневосточного региона и выделены лечебно-оздоровительные местности (Камчатка, Амурская область, Хабаровский и Приморский край, Сахалин, Курилы). Высокий социально-экономический эффект разработанных патогенетически ориентированных методов профилактики и восстановительного лечения заболеваний органов дыхания с использованием рекреационного ресурса юга Дальнего Востока обусловлен существенной минимизацией расходов на медицинскую помощь, повышением качества жизни пульмонологических больных. Внедрение в Приморском крае разработанной долгосрочной программы медицинской реабилитации детей, страдающих бронхиальной астмой, позволило сократить число обращений к врачам в поликлинику в 2 раза, случаев госпитализации в 2,5 раза. При этом расходы на медикаментозное лечение снизились на 72%. При реализации дифференцированных комплексов восстановительного лечения больных хронической обструктивной болезнью легких, с использованием рекреационных ресурсов юга Дальнего Востока снижены прямые затраты на лечение в 3,2 раза, показатель «затраты-эффективность» уменьшился в 7,8 раз.

Признанием высокого научного потенциала ДНЦ ФПД стала победа в 2014 г. в конкурсе Российского научного фонда на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований коллективами существующих научных лабораторий (кафедр)», на котором среди лабораторий 47 учреждений ДВО РАН на Дальнем Востоке по всем отраслям знаний победителями были признаны лишь 2 проекта, в том числе проект ДНЦ ФПД 14-25-00019 «Молекулярно-клеточные и генетические механизмы осмотической реактивности дыхательных путей человека». В настоящее время в ДНЦ ФПД выполняются исследования по 5 научным проектам – победителям конкурсов Российского фонда фундаментальных исследований и 1 проекту при поддержке гранта Российского научного фонда.

Расширяются международные связи ДНЦ ФПД: с ВОЗ по реализации проекта RES113941 Глобального альянса по борьбе с болезнями органов дыхания, в котором ДНЦ ФПД зарекомендовал себя одним из лучших исследовательских центров на территории России; с профессиональными международными научными сообществами врачей (молодые ученые ДНЦ ФПД неоднократно получали золотые и серебряные гранты за доклады от Европейского респираторного общества, а в 2015 г., 2017 г. и от Азиатско-Тихоокеанского респираторного общества); с зарубежными фармацевтическими компаниями путем участия в многоцентровых клинических исследованиях новых лекарственных препаратов; с учеными Китая на государственном уровне. В соответствии с протоколом XVIII сессии Российско-Китайской подкомиссии по научно-техническому сотрудничеству Комиссии по подготовке регулярных встреч глав правительств от 19 сентября 2014 года в число 20 новых проектов, рекомендованных к исполнению, включен проект №18-3 «Механизмы регуляции чувствительности дыхательных путей к холоду» совместно с Чунцинским медицинским университетом. 2 совместных научных проекта, поддержанных Российским фондом фундаментальных исследований и Государственным фондом естественных наук Китая, реализуются с учеными Хайнаньского медицинского университета.

В ДНЦ ФПД функционирует объединенный диссертационный совет по специальностям «Пульмонология» и «Патологическая физиология».

Издается авторитетный научный журнал «Бюллетень физиологии и патологии дыхания», входящий в Перечень журналов, рекомендованных ВАК для публикаций материалов кандидатских и докторских диссертаций.