Ұсынылып отырылған жоба геномдық эпидеомиология, мультиомдық талдау және жаңа биоинформатикалық платформаның қолданылуымен мәліметтерді талдау арқылы көп дәрілерге төзімді туберкулездің ауру ошақтарына ерекше назар аудара отырып туберкулездің берілу жолдарын зерттеу және бақылауды жақсартуға бағытталған. Жергілікті M. tuberculosis изоляттарның толық геномдық секвенирлеу, ең алдымен, L2 тұқымдасына назар аудара отырылып, атқарылады. Мәліметтерді талддау филогенетикалық және дәрілік төзімділікпен байланысты SNP, делеция аймақтарын және CRISPR құрылымын анықтауға мүмкіндік береді. Биоинформатикалық платформа аса дәлдікпен кластерлер мен L2 тұқымдасының субкластерлерін анықтауға болады. Бұдан бөлек, дәріге сезімталдықты геномдық талдау (ДСТ) фенотиптік талдаумен тексеріледі; in silico сполиготиптеу нәтижелері масс-спектрометрия арқылы расталады.

Өзектілігі

Туберкулез (ТБ), Mycobacterium tuberculosis (MTBC) жүйесімен қоздырылып, қоғамдық денсаулық сақтау үшін дүниежүзілік мәселе болып табылады. Жуырдағы ДДСҰ есебіне сәйкес, 2021 ж. әлемде 6,4 млн туберкулезбен ауру пациенттер тіркеліп, қайтыс болған адам саны 1,6 млн, 2020 ж. бұл көрсеткіштер, 5,8 млн және 1,5 млн болған, сәйкесінше. Бұдан бөлек, дәріге төзімді ТБ ауыртпалығы 2020-2021 ж. арасында өсті. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметтеріне сейкес, Қазақстан көп дәрілерге төзімді туберкулездің жоғары деңгейлі 30 елдің қатарына кіреді. Қазақстанда басқа тіркелген туберкулезбен салыстырғанда көп дәрілерге төзімді туберкулез санының арту тенденциясы байқалады, алайда сыналатын ТБ ауру көрсеткіші төмендеп келіде. Туберкулез пандемиясы әр түрлі жылдамдықпен дамып, бір-бірімен қабаттасатын көптеген генетикалық кластерлерден тұрады. Ауру ошақтарының пайда болу принциптерін түсіну, оны бақылау мен қоғамдық днсаулық сақтау шараларын дұрыс қолдану үшін маңызды. 

Жоба мақсаты

Геномдық эпидемиология, мульти-омдық талдау және деректерді талдау әдістерін пайдалана отырып, Қазақстан мен Орталық Азияда ДТ-туберкулез ошақтарының пайда болуына ерекше назар аудара отырып, туберкулезбен күресті жақсарту және оның таралу жолдарын зерттеу.

Күтілетін нәтижлер

1. Қазақстан Республикасының барлық аймақтарында таралған M.tuberculosis клиникалық изоляттарының репрезентативті үлгісі қалыптастырылады.

2. M. tuberculosis L2 линиясы изоляттары толық геномды секвенирлеу үшін арнайы маркерлерді пайдалана отырып, нақты уақыт режимінде ПТР арқылы генотиптелетін болады. L2 линиясына жататын жергілікті M. tuberculosis изоляттарының жоғары сапалы толық геномдық тізбектері алынады.

3. L2 тұқымдас M. tuberculosis клиникалық изоляттарының үлгісінен алынған геномдық деректер дайындалған жаңа биоинформатика платформасы арқылы талданатын болады.

4. Филогенетикалық талдау жүргізіледі. L2 изоляттарын кластерлеу және классификациялау жұмыстары атқарылады. Эволюциялық жұптық қашықтықтардың матрицасы құрылады

5. Клиникалық Mtb изоляттарының in silico сполиготиптеу нәтижелері масс-спектрометриялық деректерімен расталады.

6. Мульти-омдық анықтамалық деректер жинағы көпшілік дәріге төзімді M. tuberculosis L2 клиникалық изоляттары үшін жасалады, ал транскриптомдық және протеомдық профильдері РНҚ секвенирлеу мен сандық LC-MS/MS көмегімен гипервирулентті және гиповирулентті штаммдар арасында салыстырылады.

Жобаның ғылыми жетекшісі

Тарлыков Павел Викторович, PhD, қауымдастырылған профессор

(http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=35076539700)

Жоба жетекшісі мен зерттеу тобы мүшелерінің жоба тақырыбына қатысты басылымдары мен қорғалатын құжаттар

1. Resistant Mycobacterium tuberculosis Clinical Isolate, 3485_MTB, from Nur-Sultan, Kazakhstan // Microbiology Resource Announcements. ‒ 2020. ‒ Vol.9, №10. ‒ P.e00025-00020. DOI 10.1128/MRA.00025-20. SJR-0.413
2. Tarlykov P., Atavliyeva S., Alenova A. et al. Genomic analysis of Latin American-Mediterranean family of Mycobacterium tuberculosis clinical strains from Kazakhstan // Memorias do Instituto Oswaldo Cruz. ‒ 2020. ‒ Vol.115, In press. Q2, IF-2.070
3. B. Klotoe, S. Kacimi, E. Costa-Conceicão, H. Gomes, R. Barcellos, S. Panaiotov, D. Haj Slimene, N. Sikhayeva, S. Sengstake, A. Schuitema, M. Akhalaia, A. Alenova, E. Zholdybayeva, P. Tarlykov, R. Anthony, G. Refrégier, C. Sola Genomic characterization of MDR/XDR-TB in Kazakhstan by a combination of high-throughput methods predominantly shows the ongoing transmission of L2/Beijing 94–32 central Asian/Russian clusters // BMC Infectious Diseases. ‒ 2019. ‒ Vol.19, №1. ‒ P.553. DOI 10.1186/s12879-019-4201-2 Q3, IF-2.688.
4. Jurisic A., Robin C., Tarlykov P. et al. Topokaryotyping demonstrates single cell variability and stress dependent variations in nuclear envelope associated domains // Nucleic Acids Res. ‒ 2018. ‒ Vol.46, №22. ‒ P.e135. DOI 10.1093/nar/gky818 Q1 IF-11.501.
5. Tarlykov P.V., Raiymbek D.R., Alenova A.K., Abildaev T.S., Ramankulov E.M. Geno-typing of M. tuberculosis isolates with multiple drug resistance circulating in the Southern regions of Kazakhstan // Tuberculosis and Lung Diseases. ‒ 2015. ‒ Vol.9. ‒ P.41-46. https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/795 SJR-0.218
6. Shevtsov A, Ramanculov E, Shevtsova E, Kairzhanova A, Tarlykov P, Filipenko M, Dymova M, Abisheva G, Jailbekova A, Kamalova D, Chsherbakov A, Tulegenov S, Akhmetova A, Sytnik I, Karibaev T, Mukanov K. Genetic diversity of Brucella abortus and Brucella melitensis in Kazakhstan using MLVA-16 // Infect Genet Evol. ‒ 2015. ‒ Vol. 34. ‒ P. 173-180. DOI 10.1016/j.meegid.2015.07.008 Q3 IF-2.773.
7. Shevtsova E, Shevtsov A, Mukanov K, Filipenko M, Kamalova D, Sytnik I, Syzdykov M, Kuznetsov A, Akhmetova A, Zharova M, Karibaev T, Tarlykov P, Ramanculov E. Epidemiology of Brucellosis and Genetic Diversity of Brucella abortus in Kazakhstan // Plos One. ‒ 2016. ‒ Vol. 11, № 12. ‒ P. e0167496. DOI 10.1371/journal.pone.0167496 Q2 IF-2.74.
8. Shoaib M, Kulyyassov A, Robin C, Winczura K, Tarlykov P, Despas E, Kannouche P, Ramanculov E, Lipinski M, Ogryzko V. PUB-NChIP—“in vivo biotinylation” approach to study chromatin in proximity to a protein of interest // Genome Research. ‒ 2013. ‒ Vol. 23, № 2. ‒ P. 331-340. DOI 10.1101/gr.134874.111 Q1, IF-9.944.
9. Maaty WS, Selvig K, Ryder S, Tarlykov P, Hilmer J, Heinemann J, Steffens J, Snyder J, Ortmann A, Douglas T, Young M, Bothner B. Proteomic Analysis of Sulfolobus solfataricus during Sulfolobus Turreted Icosahedral Virus Infection // J Proteome Res. ‒ 2012. ‒ Vol. 11, № 2. ‒ P. 1420-1432. DOI 10.1021/pr201087v Q1, IF-3.78
10. E.V. Zholdybayeva, Y.A. Talzhanov, A.M. Aitkulova, P.V. Tarlykov, G.N. Kulmambetova, A.N. Iskakova, A.U. Dzholdasbekova, O.A. Visternichan, D.Zh. Taizhanova, Y.M. Ramanculov Genetic risk factors for restenosis after percutaneous coronary intervention in Kazakh population // Human Genomics. ‒ 2016. ‒ Vol. 10, № 1. ‒ P. 1-8. 10.1186/s40246-

Қол жеткізілген нәтижелер

2023 жыл

Қазақстан Республикасының барлық аймақтарында айналымда жүрген M. tuberculosis клиникалық изоляттарының репрезентативті үлгісі қалыптастырылды. M. tuberculosis L2 тұқымдас изоляттары нақты уақыттағы ПТР көмегімен генотиптелді.

2024 жыл

Есепті кезеңде жергілікті Mycobacterium tuberculosis изоляттарының 177 толық геномдық тізбегі алынды. Алынған нәтижелердің жаңалығы M. tuberculosis тұқымдасына жататын клиникалық изоляттарды анықтау толық геномды секвенирлеу әдістерін қолдану арқылы жүргізілуінде.

Жарияланған мақалалар

1. Auganova D., Atavliyeva S., Amirgazin A., Akisheva A., Tsepke A., Tarlykov P. Genomic Characterization of Drug-Resistant Mycobacterium tuberculosis L2/Beijing Isolates from Astana, Kazakhstan // Antibiotics. ‒ 2023. ‒ Vol.12, №10. ‒ P.1523. (Q1).
2. Auganova D., Atavliyeva S., Akisheva A., Tsepke A., Tarlykov P. Draft Genome Sequence of a Multidrug-Resistant Mycobacterium tuberculosis Clinical Isolate, 3184-KZ // Microbiology Resource Announcements. ‒ 2023 ‒ P.e00863-00823. (Q4).
3. Atavliyeva S., Auganova D., Tarlykov P. Genetic diversity, evolution and drug resistance of Mycobacterium tuberculosis lineage 2 // Frontiers in Microbiology. ‒ 2024. ‒ Vol.15 (Q2).
4. Ауганова Д.Н., Атавлиева С.Ш., Амиргазин А.О., Акишева А.С., Абельденов С.К., Цепке A.Б., Тарлыков П.В. Молекулярно-генетическая характеристика изолятов Mycobacterium tuberculosis, циркулирующих в г. Астана // Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2024. – №.3.‒ P.91-98.

Конференция материалдары

1. Tarlykov P., Auganova D., Atavliyeva S., Akisheva A., Tsepke A., Skiba Y. Genetic diversity and drug resistance profiles of Mycobacterium tuberculosis L2/Beijing isolates in Kazakhstan: insights from whole-genome sequencing // Abstracts of the 44th ANNUAL CONGRESS of the European Society of Mycobacteriology. – 2024. – P.46.
2. Atavliyeva S., Auganova D., Tarlykov P. Genetic Variability and Geographic Distribution of Mycobacterium tuberculosis Lineage 2 Genomic Characterization and Drug resistance profiles of Mycobacterium tuberculosis Lineage 2 In Kazakhstan: Preliminary Results // International Conference “AstanaBiotech 2024”, Astana, 2024. – P.16.
3. Auganova D., Atavliyeva S., Akisheva A., Tsepke A., Tarlykov P. Genomic Characterization and Drug resistance profiles of Mycobacterium tuberculosis Lineage 2 In Kazakhstan: Preliminary Results // International Conference “AstanaBiotech 2024”, Astana, 2024. – P.17.
4. Tarlykov P., Atavliyeva S., Auganova D., Akisheva A., Tsepke A., Skiba Yu. Population structure of Mycobacterium tuberculosis in Kazakhstan based on whole genome sequencing data // Материалы Международного научно-практического симпозиума «Биобезопасность и устойчивое развитие: стратегические подходы», Алматы, 2024. – P.59. 5.
5. Компенсаторные мутации в изолятах Mycobacterium tuberculosis с лекарственной устойчивостью, циркулирующих в г.Астана. Материалы III Российского конгресса по медицинской микробиологии и инфектологии с международным участием, Москва, 2025. – С.23-24.