AP14869820 “Fusobacterium nucleatum және оның тоқ ішек ісігінің пайда болуындағы рөлі”

Өзектілігі

Жоба медицинадағы және қоғамдық денсаулық сақтаудағы колоректальды қатерлі ісіктің өзекті мәселесіне арналған, атап айтқанда оның пайда болу себептері мен патогенездің даму жолдарын зерттеу. Колоректальды қатерлі ісік-бұл мультифакторлық, онкологиялық ауру, оның даму этиологиясы толық түсінілмеген. Канцерогенезге ықпал ететін көптеген қауіп факторлары белгілі, мысалы, жас ішектегі полиптер, қызыл ет тұтынудың жоғарылауы, семіздік, темекі шегу, алкогольді тұтыну. Жақында бұл бірқатар факторлар канцерогенез процесіне белсенді қатысқан зерттеулердің нәтижелері бойынша Fusobacterium nucleatum бактериясымен инфекциямен толықтырылды. Алайда, қауіп факторларына жауап беру географиялық аймақтар мен этникалық топтар арасында әр түрлі болады, бұл аурудың таралуы мен болжамына әсер етуі мүмкін.

Жобаның идеясы қазіргі молекулалық-генетикалық әдістерге негізделген Fusobacterium nucleatum және онымен байланысты колоректальды қатерлі ісіктерді зерттеу болып табылады. Ерте зерттеулердің нәтижелері колоректальды қатерлі ісіктің дамуындағы Fusobacterium nucleatum қауымдастығын анықтады, бактерия ішек микроортасында қабынуды және иесінің иммундық реакциясын индукциялау арқылы тіндердің қатерлі ісігіне ықпал етеді. Патоморфогенездің даму механизмдері және осы процеске қатысатын гендердің қатысуы қосымша эксперименттік жұмыстарды қажет етеді. Сондай-ақ, бактерияның толық геномын зерттеу микроорганизмнің патогенділігіне әсер ететін жаңа факторларды анықтауға мүмкіндік береді.

Мақсаты

Колоректальды қатерлі ісікпен байланысты Fusobacterium nucleatum толық геномдық профилін зерттеу және қазақстандық пациенттердегі қабыну реакциясының экспрессиясын зерттеу.

Күтілетін нәтижелер

Осы жобаны іске асыру нәтижесінде Fusobacterium nucleatum инвазиясына ықпал ететін гендер, бактерияға қарсы дәрілік терапияға төзімділік гендері анықталатын болады, колоректальды обыры бар қазақстандық пациенттерден оқшауланған Fusobacterium nucleatum толық геномдық сиквенс деректер базасы құрылады, ағзаның бактериямен инвазияға иммундық реакциясының корреляциясы зерттелетін болады. Осылайша, нәтижелер Fusobacterium nucleatum болуымен байланысты патогенез және канцерогенез зерттеулерінде негіз болады, мұның бәрі нәтижелерді терапияны диагностикалау, болжау және түзету құралы ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Зерттеудегі сандық және сапалық сипаттамалар нәтижелердің негізділігі мен маңыздылығын растайды.

  • күтілетін нәтижелердің әрқайсысының қолдану аясы және мақсатты тұтынушылары;

Бұл жобаның негізгі бағыты бар. Мақсатты тұтынушылар биологиялық бейіндегі субъектілер, клиникалар, онкологиялық дәрігерлер, генетика дәрігерлері болып табылады.

  • күтілетін нәтижелердің ғылым мен технологияның негізгі ғылыми бағыты мен сабақтас салаларының дамуына әсері;

Жоба барысында алынған нәтижелер кейіннен онкология, терапия мен алдын алу шараларын таңдау және түзету саласындағы дербестендірілген медицина үшін өзекті болуы мүмкін.

  • алынған ғылыми нәтижелердің қолданылуы және (немесе) коммерцияландыру мүмкіндігі;

Бұл зерттеу бастапқы түрінде түбегейлі сипатта болады, бұл нәтижелерді практикалық медицинада қолдану мүмкіндігі үшін болашақта қосымша зерттеулерді қажет етеді.

  • негіздемесі бар жоба нәтижелерінің әлеуметтік, экономикалық, экологиялық, ғылыми-техникалық, мультипликативтік және (немесе) өзге де әсері;

Жобаны орындау барысында аурудың дамуының патофизиологиялық жолдарын түсінуді кеңейтуге мүмкіндік беретін ерте сипатталмаған бактериялардың жаңа гендері анықталуы мүмкін. Толық геномдық сиквенс қазақстандық пациенттерден оқшауланған, бұрын сипатталмаған бактериялар деректер базасын толықтырады. Қазақстандық популяцияда валидацияланған ассоциативтік өзара байланыстар кейіннен медициналық-генетикалық консультация беру кезінде пайдаланылуы мүмкін.

Жоба жетекшісі

Кулмамбетова Гүлмира Нығметжанқызы, PhD, жоба жетекшісі – аға ғылыми қызметкер- Ұлттық Ғылыми Биотехнология Ұжымдық Пайдалану Зертханасының, Ұлттық биотехнология орталығы, (Астана, Қазақстан). Г. Н. Кулмамбетованың ғылыми қызметінің бағыты-медицинадағы биотехнология. Зерттеу жұмысы биотехнология, молекулалық биология, генетика, Микробиология және статистика әдістерін генетикалық және статистикалық деректерді талдау және түсіндіру үшін қолдануға бағытталған (логикалық, векторлар, датафрейм, айнымалылар, полиморфизмдер, мутациялар, жалғасы), сондай-ақ оларды талдаудың жаңа әдістері мен тәсілдерін әзірлеуге бағытталған. Дьюк университетінде фармакогеномика, қолданбалы геномика және дәлме-дәл медицина орталығы, Медицина департаменті, Дарем, Солтүстік Каролина, (АҚШ)мамандығы бойынша тағылымдамадан өтті, зерттеулер жүргізді, постдокторант болды;  Физика-химиялық медицина институты, Мәскеу (Ресей); физика-химиялық биология және іргелі медицина институты, Новосибирск (Ресей); федералды политехникалық мектеп, Лозанна (Швейцария). ҚР БҒМ ҒК гранттық қаржыландыру шеңберінде: “толық экзомалық секвенирлеу негізінде субарахноидальды қан кетуді (отбасылық нысандарды) дамытуға тартылған кандидат гендерді зерттеу”, “рекомбинантты cagА протеині өндірушісінің штаммын алу және H. pylori антибиотикке төзімділігін анықтау үшін генетикалық талдаудың скринингтік технологиясын әзірлеу” жобаларының жетекшісі болды, сондай-ақ ғылыми-техникалық бағдарламалар шеңберінде “Жұқпалы ауруларды диагностикалауға арналған ДНК чиптері”, “Helicobacter pylori вируленттілік факторлары мен интерлейкин 1β генінің полиморфизмі негізінде адамның асқазан қатерлі ісігінің дамуын болжауға арналған кешенді сынақ жүйесін әзірлеу”, “Асқазан қатерлі ісігінің даму қаупіндегі цитокин гендік полиморфизмдерінің рөлі”. Микробиология және генетика саласында 5 инновациялық патенті бар. “Қазақстан халықтарының генетикалық әртүрлілігі негізінде жеке генетикалық паспорт жасау”ғылыми-зерттеу жобасына қатысты. 90-нан астам ғылыми жұмыстардың, оның ішінде импакт факторы бар шетелдік журналдарда 6 жарияланымның авторы. Web of Science мәліметтері бойынша г. н. Құлмамбетованың Хирш индексі (h-индексі) 3-ке тең (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56387533800 ). Халықаралық конференциялардың жұмысына қатысты. Көкшетау мемлекеттік университетінің диссертациялық кеңесінің төрағасы болды. Көкшетау К. Ш. Уәлиханова мемлекеттік ғылыми-техникалық ақпараттың ұлттық орталығының сарапшысы, сондай-ақ “Turkish Journal of Gastroenterology” халықаралық ғылыми журналының ғылыми жарияланымдарының рецензенті ретінде тартылады. Жобада басшылықты, негізгі міндеттерді орындауды, сыртқы өзара іс-қимылды, этикалық мәселелерді, деректерді талдауды, статистикалық талдауды және нәтижелерді түсіндіруді, жарияланымдар мен есептерді дайындауды жүзеге асыратын болады.

Зерттеу тобының мүшелері

Жоба жетекшісін қоса алғанда, жобаның зерттеу тобының негізін Ұлттық Ғылыми Биотехнология Ұжымдық Пайдалану Зертханасының, Ұлттық биотехнология орталығының жас ғылыми қызметкерлері құрайды:

1 Зерттеуші – Мамлин Мейрам Асқарұлы – Колопроктология саласындағы хирург-онколог. “Болашақ “стипендиаты” тағылымдама бағдарламасы бойынша Республикалық онкологиялық орталықта (2014ж.), Қазан қаласы Ресей Федерациясы. Келесі бағыттар бойынша тренингтер мен тағылымдамалардан өтті: тік ішектің ерте қатерлі ісігі кезіндегі Трансанальды миниинвазивті хирургия (2017 ж.), Сент-Ян ауруханасы, Брюгге қ., Бельгия; резидентура бағдарламасына кіріспе (2018 ж.), UPMC, Питтсбург қ., АҚШ; лапароскопиялық колопроктология (2015 ж., 4 апта), бірінші МГМУ. Сеченова. Курс Царкова П. В., Мәскеу қ. Ресей Федерациясы; Лапароскопиялық онколопроктология (2016 ж.), “Санкт-Петербург медициналық көмектің мамандандырылған түрлерінің клиникалық ғылыми-практикалық орталығы (онкологиялық)” ГБУЗ; и. Л.Черниковский курсы, Санкт-Петербург қ., Ресей Федерациясы; лапароскопиялық онколопроктология (2017 ж.), Н. Н. Петров атындағы ҒМО, А. М. Карачун курсы, г. Санкт-Петербург, Ресей Федерациясы; асқазан обыры хирургиясы (2018 ж.), Н.Н. Петров атындағы ҒМО, Карачун курсы А.М., Санкт-Петербург қ., Ресей Федерациясы. Пациенттерге хирургиялық араласу, биологиялық материал алу, ғылыми жарияланымдар мен есептерді ресімдеуге қатысу жүргізіледі.

2 Зерттеуші – Шалекенов Санжар Булатұлы (Хирш индексі – 3). Медицина ғылымдарының кандидаты, PhD-Doctor der Medizin (Германия). Қазіргі уақытта Басқарма Төрағасының ғылыми және білім беру қызметі жөніндегі орынбасары болып табылады. Келесі бағыттар бойынша тренингтер мен тағылымдамалардан өтті: 2007 ж. “Урологиядағы менеджмент, онкоурология және эндоурология мәселелері”, университеттік клиника. Фридрих-Шиллер, урологиялық клиника, Германия. Йена қаласы; 2009 ж. “онкоурология мәселелері” – университеттік клиника. Фридрих-Шиллер, урологиялық клиника, Германия. Джена; 2010 ж “Лапараскопиялық урология, Урологиядағы Роботассистирленген операциялар “Да Винчи”, жедел андрология, Тор вергата университеттік клиникасы-урология клиникасы, Италия, Рим қ. (сертификат); 2011 ж. “урологиялық қызметті ұйымдастыру, онкоурология, Урологиядағы лапараскопиялық емдеу”, университеттік клиника, Германия, Регенсбург қ.; 2013 – 2014 ж.” Урологиядағы Эндовидеохирургия”, университеттік урология клиникасы, Германия, Регенсбург қ. (“Болашақ” бағдарламасы бойынша стипендия); Пациенттерді рекрутингпен айналысады, зерттеу үшін пациенттердің когорттарын қалыптастырады, ғылыми жарияланымдар мен есептерді ресімдеуге қатысады.

3 Зерттеуші – Хамзина Сәуле Сансызбайқызы Колопроктология саласындағы хирург-онколог. Келесі бағыттар бойынша тренингтер мен тағылымдамалардан өтті: ” лапароскопиялық колопроктология” (2014 ж.), Бірінші Мәскеу мемлекеттік медицина университеті. И.М. Сеченова, курс Царкова П. В., Мәскеу қ., Ресей Федерациясы; “Жалпы хирургия”, “колоректальды хирургия” (2020), Сеул ұлттық университетінің ауруханасы, Сеул қ., Корея Республикасы. Пациенттерге хирургиялық араласу, биологиялық материал алу, ғылыми жарияланымдар мен есептерді ресімдеуге қатысу жүргізіледі.

4 Зерттеуші – Қожахметов Арман Маратұлы хирург-онколог. Пациенттерге хирургиялық араласу, биологиялық материал алу, ғылыми жарияланымдар мен есептерді ресімдеуге қатысу жүргізіледі.

5 Зерттеуші – Курентай Ботакөз Амандосқызы – биотехнология магистрі, Ұлттық Ғылыми Биотехнология Ұжымдық Пайдалану Зертханасының зертханашысы, ҰБО. Еуразия ұлттық университетін бітірген. Л.Н. Гумилева. Нуклеин қышқылын алу, ПТР қою, нақты уақыт режимінде ПТР қою, Сенгер бойынша секвенирлеу әдістерін меңгерген.

6 Зерттеуші – Гусмаулемова Алуа Дәуренқызы – вирусология магистрі, Ұлттық Ғылыми Биотехнология Ұжымдық Пайдалану Зертханасының зертханашысы, ҰБО. Қазақ ұлттық университетін бітірген. Әл-Фараби. Нуклеин қышқылын алу, ПТР қою, нақты уақыт режимінде ПТР қою, Сенгер бойынша секвенирлеу әдістерін меңгерген.

Жоба тақырыбына қатысты жоба жетекшісі мен зерттеу тобы мүшелерінің жарияланымдары мен қорғау құжаттары

  1. Kulmambetova G, Shtefanov I, Aitkulova A, Imanbekova M, Iskakova A, Makishev A, Ramankulov Y.Association of polymorphisms in TP53 and the promoter region of IL10 with gastric cancer in a Kazakh population. Bosn J Basic Med Sci. 2020 Nov 2; 20(4):539-546. https://www.bjbms.org/ojs/index.php/bjbms/article/view/4761 / doi:10.17305/bjbms.2020.4761. Q3 (Web of Science IF – 3.3).
  2. Kulmambetova GN, Imanbekova MK, Logvinenko AA, Sukashev AT, Filipenko ML, Ramanculov EM. Association of cytokine gene polymorphisms with gastritis in a Kazakh population. Asian Pac J Cancer Prev.2014; 15(18): 7763-8.http://koreascience.or.kr/article/JAKO201433150757833.page/doi:http://dx.doi.org/10.7314/APJCP.2014.15.18.7763. Q3 (Web of Science IF – 2.5).
  3. Shtefanov I.I., Zhakipova A.A., Mukhtarova K.E., Peradze M.N., Makishev A.K. Electronic Journal of General Medicine, 2019, 16(6), em174 https://www.ejgm.co.uk/article/clinical-case-of-complications-of-inguinal-node-metastatic-lesion-in-gastric-cancer-after-surgical-7576 / DOI 10.29333/ejgm/115850 CiteScore– 2,4, пpoцeнтиль -71
  4. Mamlin M, Midlenko A, Khamzina S, Mukazhanov A: Massive Retroperitoneal and Subcutaneous Emphysema after Transanal Excision of Rectal Cancer. Case Rep Oncol 2021; 14:922-927. https://www.karger.com/Article/FullText/516757 / DOI 1159/000516757 CiteScore– 1,5, пpoцeнтиль -26
  5. Breyer J, Gierth M, Shalekenov S, Aziz A, Schäfer J, Burger M, Denzinger S, Hofstädter F, Giedl C, Otto W. Epithelial-mesenchymal transformation markers E-cadherin and survivin predict progression of stage pTa urothelial bladder carcinoma. World J Urol. 2016 May;34(5):709-16. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00345-015-1690-5 / DOI 1007/s00345-015-1690-5 CiteScore– 5,6, пpoцeнтиль -90

Қол жеткізілген нәтижелер

Жобаны іске асырудың осы кезеңінде колоректальды обыры бар қазақстандық пациенттерден биоматериал үлгілері құрылуды жалғастыруда. Колоректальды қатерлі ісікке биоматериалды диагностикалау (биопсия) гистологиялық жолмен жүзеге асырылады. Жаңа карцинома тіндері, іргелес қалыпты тіндер және әр пациенттен алыс қалыпты тіндер (10 см қашықтықта) қосу және алып тастау критерийлеріне сәйкес іріктемеге енгізіледі. Үлгіні дайындау сатысы биопсиядан ДНҚ және РНҚ молекулаларын алуды, одан кейінгі сапалық және сандық сипаттаманы қамтиды. ДНҚ молекулалары CRT-ПТР әдісімен түрге тән ген арқылы биопсияда Fusobacterium nucleatum анықтау үшін қолданылады. Биопсиядан алынған РНҚ молекулалары сандық ПТР көмегімен қабыну реакциясы (интерлейкиндер) гендерінің экспрессиясын талдау үшін қолданылады. Fusobacterium nucleatum өсіру анаэробты жағдайларда селективті ортада жүзеге асырылады, содан кейін 16s рРНҚ генінің көмегімен штаммдарды генетикалық анықтау Сенгер әдісімен жүзеге асырылады. Клиникалық материалдан Fusobacterium nucleatum штаммдарының жиынтығы қалыптасады. Fusobacterium nucleatum штаммдарының геномдық жалғасы жоғары өнімді miSeq платформасында жүзеге асырылады. Fusobacterium nucleatum клиникалық штаммының толық геномдық реттілігінің нәтижелері бойынша Scopus (Скопус) деректер базасында citescore (СайтСкор) бойынша процентиль көрсеткіші кемінде 35 мақала жарияланды.