Өзектілігі

Интерферондардың денсаулық сақтаудағы вирустық ауруларды емдеу үшін қолданудың ұзақ тарихы бар. Ветеринариялық практикада ірі қара малдың алдын алу және емдеу үшін интерферондарды енгізу енді ғана басталуда, дегенмен, Қазақстан нарығында шетелдік препараттар бар және маусымдық инфекциялар немесе вирустық аурулардың өршуі кезеңінде бірнеше есе өсетін сұраныс қалыптасты. Осыған байланысты рекомбинантты ИФН өндірісін ұйымдастыру Қазақстан үшін өзекті міндет болып табылады. Биологиялық препараттардың кез-келген өндірісі іздестіру жұмыстарынан басталады. Ұсынылған жоба мал шаруашылығының қажеттіліктері үшін рекомбинантты интерферондардың отандық өндірісін дамытудың бірінші кезеңі болып табылады. Осы жоба шеңберінде ірі қара малдың 4 рекомбинантты ИФН алынады және олардың вирусқа қарсы белсенділігі бағаланады және биологиялық қасиеттері зерделенеді, рекомбинантты ИФН өндіру әдістері оңтайландырылады және өндіруші штаммдар сақталады, сақтау кезінде белсенділіктің сақталуы зерделенеді. Болашақта бұл технологияны коммерцияландыруға мүмкіндік береді. Жобада айтарлықтай ғылыми жаңалық бар, өйткені әртүрлі интерферондардың биологиялық қасиеттерін (I типті ИФН – ның әртүрлі кіші типтері) бірдей жағдайларда салыстыру жасалады, бұл белгілі бір ірі қара малдың қоздырғыш вирустарына қарсы қолдану үшін қай ИФН тиімді екенін анықтауға мүмкіндік береді.

Мақсаты

Жобаның мақсаты – ірі қара малдың I типті (әр түрлі кіші типті) рекомбинантты интерферондарын алу және ІҚМ вирустарына қарсы вирусқа қарсы белсенділікті зерттеу.

 Күтілетін нәтижелер

Жобаның негізгі идеясы ірі қара малдың I типті (әр түрлі кіші типті) рекомбинантты интерферондарын алу және олардың малдың ауруын тудыратын вирустарға қарсы антивирустық белсенділігін салыстыру болып табылады. Жоба нәтижесінде I типті кемінде 4 рекомбинантты ІҚМ интерферондары алынатын болады, олар үшін ІҚМ вирустарының репликациясын тежеу бойынша ерекше белсенділіктер өлшенетін болады, бұл перспективалы антивирустық ветеринариялық препараттарды өндіру үшін ең тиімді рекомбинантты интерферондарды таңдауға мүмкіндік береді. Жұмыс барысында 4 интерферонды әзірлеу, тазарту және рефолдинг хаттамалары оңтайландырылатын болады, содан кейін Қазақстанда ІҚМ интерферондарын өндіру технологиясын коммерцияландыру үшін ең белсенді субстанциялар мен оларды алу әдістері пайдаланылатын болады.

 Жоба жетекшісі

Каиржанова Алма Дүйсенбайқызы – 35 жаста, PhD, ҰҚО қолданбалы генетика зертханасының ғылыми қызметкері. Ғылыми жұмыс өтілі 13 жыл. Ғылыми қызығушылық саласы: молекулярлық эпидемиология, диагностикалық тест-жүйелерді әзірлеу, эпизоотология, микробиология, молекулалық биология, жаңа буынның секвенирлеу әдістері. Хирш индексі = 3 (Scopus) негізгі міндеттер-жобаны басқару, есептер, ғылыми мақалалар дайындау, эксперимент дизайны.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/2098064

https://orcid.org/0000-0002-9864-2700 –                         

 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56737034300.

Жоба тақырыбына қатысты жобаның ғылыми жетекшісінің негізгі жарияланымдары туралы мәліметтер

1. Kuibagarov M., Kairzhanova A., Vergnaud G., Amirgazin A., Lukhnova L., Izbanova U., Ramankulov Y., Shevtsov A. Draft Genome Sequence of the Strain Francisella tularensis subsp. mediasiatica 240, Isolated in Kazakhstan // Microbiol. Resour. Announc. 2020 Aug 27;9(35):e00766-20. IF-0.7, CiteScore -1.5, https://doi.org/10.1128/mra.00766-20 Web of Science Q4.

2. Shevtsov V., Kairzhanova A.,Shevtsov A., Shustov A., Kalendar R., Abdrakhmanov S., Lukhnova L., Izbanova U., Ramankulov Y., Vergnaud G. (2021) Genetic diversity of Francisella tularensis subsp. holarctica in Kazakhstan // PLoS Negl Trop Dis. 15(5):e0009419.   CiteScore -6.4,  IF- 3.4. doi: 10.1371/journal.pntd.0009419. Web of Science Q1.

3. 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 // Infection, Genetics and Evolution 34 (2015): 173-180. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2015.07.008  IF-2.6. Web of Science Q1.

4. Shevtsov A., Izbanova U., Amirgazin A., Kairzhanova A., Dauletov A., Kiyan V., Vergnaud G. Genetic Homogeneity of Francisella tularensis subsp.mediasiatica strains in Kazakhstan//Pathogens. 2024 Jul 12;13(7):581. IF-2.6 https://doi.org/10.3390/pathogens13070581 Web of Science Q2.

Қасым Қасенұлы Мұқанов, ветеринария ғылымдарының докторы, профессор, “Ұлттық биотехнология орталығы” ЖШС қолданбалы генетика зертханасының бас ғылыми қызметкері. Ғылыми жұмыс өтілі 45 жыл. Ғылыми қызығушылық саласы: вирусология, иммунология, жұқпалы аурулардың эпидемиологиясын және патогендердің генетикалық әртүрлілігін зерттеу, диагностикалық жүйелерді әзірлеу, эпизоотология және микробиология. Жоба шеңберінде рекомбинантты интерферондар өндіретін микроорганизмдердің штамдарын құруға және оларды тазарту әдістерін пысықтауға қатысады. Импакт-факторы бар шетелдік басылымдарда 23 мақаланың авторы, өнертабысқа 30 қорғау құжаты бар, Хирш индексі=7 (Scopus)

https://www.webofscience.com/wos/author/record/1371888

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56340590800

https://orcid.org/0000-0002-0502-9238.

Шевцов Александр Борисович, биология ғылымдарының кандидаты, қауымдастырылған профессор, “Ұлттық биотехнология орталығы” ЖШС қолданбалы генетика зертханасының меңгерушісі, ғылыми жұмыс өтілі 22 жыл жүргізіліп жатқан зерттеулер саласы: Сенгер бойынша секвенирлеу және жаңа буын секвенаторларын (NGS) пайдалана отырып Ion Torrent, MiSeq, MLVA теру, клондау, праймер дизайны, нақты уақыттағы ПТР, биоинформатикалық талдау. Жоба аясында биоақпараттық талдауға және интерферон генін ПТР-күшейтуге арналған праймерлерді таңдауға, есептер, ғылыми мақалалар дайындауға, эксперименттер дизайнына қатысады. Хирш Индексі (Scopus)=10.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/1632219

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57201604158

https://orcid.org/0000-0002-0307-1053.

Шустов Александр Вячеславович, биология ғылымдарының кандидаты, “Ұлттық биотехнология орталығы” ЖШС генетикалық инженерия зертханасының меңгерушісі, ғылыми жұмыс өтілі 32 жыл. Жүргізілетін зерттеу саласы: микроорганизмдердің генетикалық инженериясы, вирусология, сүтқоректілер жасушаларында және бактерияларда экспрессия жүйелерінің биоинженериясы, рекомбинантты ақуыздарды алу. Жоба аясында ІҚМ интерферон гені бар генетикалық құрылымдарды құруға, рекомбинантты ақуыздың әзірленуін және тазартылуын оңтайландыруға қатысады. Хирш Индексі (Scopus)=12.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/430969

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57211989685

https://orcid.org/0000-0001-9880-9382.

Рыскелдина Анара Жанқожайқызы, 28 жаста, РhD докторант, ҰҚО қолданбалы генетика зертханасының кіші ғылыми қызметкері. Ғылыми жұмыс тәжірибесі 6 жыл. Жүргізілетін зерттеу саласы: жұқпалы аурулардың эпидемиологиясын және патогендердің генетикалық әртүрлілігін зерттеу, Сенгер бойынша реттілік, ПТР және ИФА негізіндегі диагностикалық тест-жүйелерді әзірлеу, рекомбинантты ақуыздарды алу. Жоба шеңберінде ірі қара малдың интерферондарын әзірлеу, тазарту және рефолдинг хаттамасын әзірлеуге қатысады. Хирш Индексі (Scopus) =2.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/56097356

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57218871763

https://orcid.org/0000-0002-7100-2711.

Тұрсынбай Найля Еранқызы, 24 жаста, магистр, ҰҚО қолданбалы генетика зертханасының зертханашысы. Ғылыми жұмыс тәжірибесі 2 жыл. Жүргізілетін зерттеу саласы: жұқпалы аурулардың эпидемиологиясын зерттеу, адам мен жануарлардың қан паразиттік және жұқпалы ауруларын диагностикалау үшін ПТР әдістерін әзірлеу. Жоба шеңберінде мақсатты ақуыздарды бөліп алуға және тазартуға, субстанцияларды алуға және рекомбинантты интерферондар препараттарының бірегей препараттық нысандарын жасауға қатысады.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/64038358

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=59304069500

https://orcid.org/0000-0002-6604-4247.

 Дәулетов Аян Ерболатұлы, 23 жаста, ҰБО қолданбалы генетика зертханасының магистрі, зертханашысы. Ғылыми жұмыс тәжірибесі 2 жыл. Жүргізілетін зерттеу саласы: жануарлардың жұқпалы ауруларын және олардың генетикалық әртүрлілігін зерттеу, Сенгер бойынша реттілік, ПТР тест – жүйелерін әзірлеу. Жоба аясында мақсатты ақуызды әзірлеуге және тазартуға, ИФА мен вестрн-блот қоюға қатысады.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/60852457

https://orcid.org/0000-0003-1906-6889.

Қасен Әмірхан Мәуліұлы, 23 жаста, ҰБО қолданбалы генетика зертханасының зертханашысы. Ғылыми жұмыс тәжірибесі 2 жыл. Жүргізілетін зерттеу саласы: генотиптеу, реттілік, әртүрлі патогендердің генетикалық әртүрлілігін зерттеу. Жоба аясында мақсатты фрагменттерді колонизациялауға, рекомбинантты ақуызды тазартуға және қайта өңдеуге қатысады.

https://www.webofscience.com/wos/author/record/50933821

https://orcid.org/0000-0002-8488-0863.

Зерттеу тобы мүшелерінің жарияланымдары

1. Shevtsov A, Lukhnova L, Izbanova U, Vernadet J.P, Kuibagarov M, Amirgazin A, Ramankulov Y, Vergnaud G. Bacillus anthracis Phylogeography: New Clues From Kazakhstan, Central Asia. Front Microbiol. 2021 Dec 8;12:778225.. PMID: 34956141; PMCID: PMC8692834. CiteScore Percentile – 84 (2021, Scopus); Web of Science Q1 (2021, WoS); DOI: 10.3389/fmicb.2021.778225
2. Shevtsov A., Aushakhmetova Z., Amirgazin A., Khegay O., Kamalova D., Sanakulova B., Abdaliyev A., Bayesheva D., Seidullayeva A., Ramankulov Y., Shustov A., Vergnaud G. (2022). Whole genome sequence analysis of Neisseria meningitidis strains circulating in Kazakhstan, 2017–2018. Plos one, 17(12), e0279536. Percentile – 87, IF-3.7. Web of Science Q1. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0279536
3. Kuibagarov M., Abdullina E., Ryskeldina A., Abdigulov, B., Amirgazin, A., Shevtsov, A., & Angelos, J. A. (2023). Association of different microbes and pathogenic factors in cases of infectious bovine keratoconjunctivitis in cattle from Eastern Kazakhstan. Veterinary world, 16(9), 1833–1839. CiteScore- 3.6. Web of Science Q2.  https://doi.org/10.14202/vetworld.2023.1833-1839
4. Shevtsov A., Cloeckaert A., Berdimuratova K., Shevtsova E., Shustov A. V., Amirgazin, A., Karibayev, T., Kamalova, D., Zygmunt, M. S., Ramanculov, Y., & Vergnaud, G. (2023). Brucella abortus in Kazakhstan, population structure and comparison with worldwide genetic diversity. Frontiers in microbiology, 14, 1106994. Scopus: 7.8 CiteScore- 7.7, percentile: 78. IF-4.0. Web of Science Q1 https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1106994
5. Abeev A., Zhylkibayev A., Kamalova D., Kusheva N., Nusupbaeva G., Tleumbetova N., Smagul M., Beissenova S., Aubakirova S., Kassenova Z., Demessinova B., Amanbayev A., Ramankulov Y., Shevtsov A. Epidemiological outbreaks of measles virus in Kazakhstan during 2015. Japanese journal of infectious diseases (2018): JJID-2017.  Scopus: 4.1 CiteScore -3.3, percentile: 51, Web of Science Q2 https://doi.org/10.7883/yoken.JJID.2017.565 
6. Ryskeldina A., Iskakova I., Sarina N., Shevtsov A., Syzdykova L., Shustov A., Ramankulov Y., Kuibagarov M (2022). Obtaining and use of the recombinant bovine pregnancy-associated glycoprotein 1. Adv. Anim. Vet. Sci. 10(10): 2148-2159. CiteScore -1.4. percentile: 47 Web of Science Q3. http://dx.doi.org/10.17582/journal.aavs/2022/10.
7.  Kuibagarov M., Zhylkibayev A., Kamalova D., Ryskeldina A., Yerzhanova N., Ramankulov Y., Shevtsov A., Angelos J.A (2022). Genetic diversity of pilin from kazakh isolates of Moraxella bovoculi. Adv. Anim. Vet. Sci. 10(11): 2376-2383. CiteScore -1.4. percentile: 47. Web of Science Q3. http://dx.doi.org/10.17582/journal.aavs/2022/10.
8.  Kadyrova M, Ostrovskii A, Mukanov K, Kassen A, Shevtsova E, Berdikulov M, Vergnaud G, Shevtsov A. Molecular Characterization of Anaplasma spp. in Cattle from Kazakhstan //Pathogens. – 2024. – 13(10):894. Web of Science Q2 https://doi.org/10.3390/pathogens13100894.   IF- 2.6
9. Ryskeldina A., Korobeinikov A., Tursunbay N., Berdikulov M., Shevtsov A., Bauer C., Mukhanbetkaliyev Y., and Kuibagarov M (2024) A novel recombinant Theileria annulata surface protein as an antigen in indirect enzyme-linked immunosorbent assay for the serological diagnosis of tropical theileriosis, Veterinary World, 17(8): 1936–1942. CiteScore- 3.6. Web of Science Q2. DOI: 10.14202/vetworld.2024.1936-1942
10. Zhylkibayev A., Akishev, Zh., Khassenov B., Sarina N., Ramankulov Y., Mukanov K., Eskendirova S. Obtaining and characterization of a recombinant LipL32 protein for detection of leptospirosis //Tropical Biomedicine, 2018, Vol.35,  №1, P. 280-287, Web of Science Q4, https://www.cabidigitallibrary.org/doi/pdf/10.5555/20183277912
11. Syzdykova L.R., Binke S., Keyer V.V., Shevtsov A.B., Zaripov,M.M., Zhylkibayev A.A., Shustov A.V. (2021). Fluorescent tagging the NS1 protein in yellow fever virus: Replication-capable viruses which produce the secretory GFP-NS1 fusion protein. Virus Research, 294, 198291. CiteScore-9.5, IF-2.5, Percentile:75, Web of Science Q1. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198291
12. Kuibagarov M., Abdullina E., Ryskeldina A., Abdigulov B., Amirgazin A., Shevtsov A., Angelos J.A. Association of different microbes and pathogenic factors in cases of infectious bovine keratoconjunctivitis in cattle from Eastern Kazakhstan. Vet World. 2023 Sep;16(9):1833-1839. CiteScore- 3.6. Web of Science Q2. DOI: 10.14202/vetworld.2023.1833-1839
13. Kuibagarov M., Makhamed R., Zhylkibayev A., Berdikulov M., Abdrakhmanov .S, Kozhabayev M., Akhmetollayev I., Mukanov K., Ryskeldina A., Ramankulov Y., Shustov A., Bauer C., Shevtsov A. Theileria and Babesia infection in cattle – First molecular survey in Kazakhstan. Ticks Tick Borne Dis. 2023 Jan;14(1):102078. IF- 3.1 Web of Science Q1. https://doi.org/10.1016/j.ttbdis.2022.102078
14. Kidiraliyev E.Z., Zhaksylykova A.A., Kydyrkhanova E.A., Kushaliyev K.Z., Shevtsov A.,  Ryskeldina A., Sembaeva Z.P., Arzybaev M.A., Budke C.M., Abdybekova A.M. Molecular evaluation of Eimeria spp. Infection in the Volga-Ural Saiga antelope population of the Republic of Kazakhstan. Int J Parasitol Parasites Wildl. 2024 Jul 16;24:100966. CiteScore- 3.8. IF-2.0. Web of Science Q2.  https://doi.org/10.1016/j.ijppaw.2024.100966
15.  Syzdykova L.,  Zauatbayeva G.,  Keyer  V.,  Ramanculov Y., Arsienko R.,  Shustov A., Process for production of chimeric antigen receptor-transducing lentivirus particles using infection with replicon particles containing self-replicating RNAs. Biochemical Engineering Journal. 2023. – Vol. 191. CiteScore- 6.3, Percentile:72. IF-3.7. Web of Science Q2.   https://doi.org/10.1016/j.bej.2023.108814
16. Keyer V., Syzdykova L., Zauatbayeva G., Zhulikeyeva A., Ramanculov Y., Shustov A., Shulgau Z. Tilorone and Cridanimod Protect Mice and Show Antiviral Activity in Rats despite Absence of the Interferon-Inducing Effect in Rats. Pharmaceuticals. 2022 May 17;15(5):617. CiteScore- 7.0, Percentile:69. IF-4.3. Web of Science Q1.  https://doi.org/10.3390/ph15050617
17. Amirgazin A., Shevtsov A., Karibayev T., Berdikulov M., Kozhakhmetova T., Syzdykova L., Ramankulov Y., Shustov A. Highly pathogenic avian influenza virus of the A/H5N8 subtype, clade 2.3.4.4b, caused outbreaks in Kazakhstan in 2020. PeerJ. 2022 Mar 2;10:e13038. CiteScore- 3.9, Percentile:78. IF-2.7. Web of Science Q2. https://peerj.com/articles/13038/

Қол жеткізілген нәтижелер

Халықаралық генетикалық ақпарат базаларында сақталған ірі қара малдың I типті интерферон гендерінің нуклеотидтік тізбектерінің жинақтары және E. coli-де экспрессия жүйелері үшін in silico тізбектерінің дизайны құрастырылған. Жұмыс барысында ірі қара малдың I типті интерферон гендерінің нуклеотидтер тізбегінің кеңейтілген коллекциясы құрылды, оның ішінде IFN-α, IFN-β және IFN-τ барлық негізгі кіші типтерінің өкілдері бар.

4 түрлі интерферон кіші типтері үшін I типті ірі қара малдың интерферон гендерінің кодон-оңтайландырылған тізбектерінің праймерлері мен химиялық синтезіне тапсырыс беріледі. (IFN-αA, IFN-αC, IFN-β, IFN-τ) шектеу сайттары мен гексагистидин (6×His) тегі қосылған. Праймерлерді жобалау үшін мақсатты ген ұзындығы 60 КБ олигонуклеотидтерге бөлініп, 16-20 КБ қабаттасып, 50 °C ± 3 °C күйдіру температурасында бөлінді.

Кейіннен секвенирлеу және олардың реттілігінің дұрыстығын растау мақсатында pGEM-T плазмидтік векторына әртүрлі кіші типтегі ІҚМ интерферондарының 4 генін клондау жүргізілді. Клондау өндірушінің нұсқауларына сәйкес Pgem-t Easy Vector System (Promega) көмегімен орындалды.

SSG-p-300-C препаратының орташа қысымды хроматографы Sepure Protein Purification system жүйесімен сатып алынды.

Бактериялық экспрессия жүйесінде ІҚМ интерферонының 4 кіші түрін ақуыздық экспрессиялау үшін гендік-Инженерлік конструкциялар жасалды. Экспрессиялық конструкцияларды алу үшін бұрын PGEM-t векторына клондалған ІҚМ интерферон гендерінің секвенцияланған клондары пайдаланылды. рекомбинантты плазмидалардан pgem-T::IFN-αA, pGEM-T::IFN-αC, pGEM-T::IFN-β және pGEM-T::IFN-τ мақсатты фрагменттер кірістіру аймағын қапталдайтын тиісті шектеу ферменттерінің көмегімен кесілді.