#НаукаИОГен #микробиом

ИОГен РАН – участник Национального проекта по развитию биоэкономики

В специальном выпуске журнала «Биотехнология», посвященном Национальному проекту «Технологическое обеспечение биоэкономики», опубликован аналитический обзор заведующего отделом генетических биотехнологий ИОГен РАН, д.б.н., проф. Валерия Николаевича Даниленко, в котором представлена стратегия развития одного из перспективных направлений современной биотехнологии — создания микробиомнаправленных биопрепаратов.

Концепция биоэкономики основана на трех принципах: замена невозобновляемого ископаемого сырья на возобновляемые ресурсы; биотехнологическая переработка биомассы в безотходных процессах; устойчивое получение продуктов, энергии и материалов. Реализацией биоэкономического подхода в области биомедицины является создание биотехнологических продуктов, воздействующих на микробиоту кишечника и ее функциональные компоненты. Этому и посвящен обзор В.Н. Даниленко «Нацеленные на микробиом биопрепараты: от пробиотиков к живым биотерапевтическим препаратам и постбиотикам».

Микробиомнаправленные препараты (МБНП) — биотерапевтические и специализированные пищевые продукты, воздействующие на состав микробиоты, ее функциональный генетический потенциал, метаболиты и межклеточные сигнальные взаимодействия. Их основу составляют конкретные штаммы или функциональные микробные компоненты с установленными молекулярными мишенями, биомаркерами и клиническими исходами, что позволяет проектировать продукты с контролируемым составом.

Микробиота желудочно-кишечного тракта может быть одновременно мишенью лечения и фактором, определяющим ответ на лекарственный препарат. Микробиомные сигнатуры — сочетания таксономических признаков, генов, метаболитов и других измеряемых параметров — рассматриваются как потенциальные биомаркеры состояния организма и ответа на терапию. Микробиомнаправленные подходы разрабатываются для профилактики и комплексной терапии заболеваний кишечника, метаболических, психоневрологических, аутоиммунных и онкологических заболеваний.

Научно-технологическая кооперация в области микробиомнаправленных препаратов развивается в рамках Консорциума «Нейромикробиом», в котором участвует лаборатория генетики микроорганизмов ИОГен РАН. Создание продукта начинается с формирования функциональной архитектуры заболевания. Объединяются данные метагеномики, транскриптомики, протеомики, метаболомики, клинических наблюдений и биомаркерной диагностики. В ИОГен РАН формируется специализированная система биобанкинга функциональных бактерий микробиома человека. Сравнительная геномика и омиксные технологии позволяют находить гены и белки, связанные с нейромодулирующей, иммуномодулирующей и противовоспалительной активностью. Эту стратегию специалисты ИОГен РАН применяют для формирования панели кандидатов, которые затем проверяют in vitro, на клеточных и животных моделях.