Поиск
Антибиотикорезистентность исследования в ТГУ

В ТГУ запущен научный проект по проблеме антибиотикорезистентности

Один из путей распространения устойчивых к лекарствам бактерий — употребление продуктов, которые могут с помощью горизонтального переноса генов «дарить» микрофлоре человека способность выживать при лечении антибиотиками. Учёные из Томского госуниверситета предложили решение проблемы, вызывающей антибиотикорезистентность, с помощью обеспечения населения безопасными продуктами, которые не содержат микробов с противомикробной устойчивостью. С этим проектом ТГУ стал одним из трёх победителей конкурса, объявленного Минобрнауки РФ в рамках программы развития генетических технологий в России.

Соисполнителями университета по масштабному междисциплинарному проекту являются ФИЦ «Биотехнологии РАН», МГУ им. М. В. Ломоносова, НИЦ «Курчатовский институт», Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, фонд «Поддержка проектов в области образования».

Долгое время в сельском хозяйстве при производстве мяса, молочных продуктов и яиц широко использовались антибиотики, которые позволяют снижать заболеваемость животных и предотвращать их массовый падёж. В результате у микроорганизмов, которые содержатся в кишечнике коров, свиней и других животных, вырабатывается устойчивость к антибактериальным препаратам. В последние годы применение антибиотиков снижается, однако проблема распространённости микроорганизмов с лекарственной устойчивостью по-прежнему актуальна.

Как объясняет руководительница проекта, заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института ТГУ Ольга Карначук, вместе с отходами жизнедеятельности животных — навозом и компостом, используемыми как удобрение, такие микроорганизмы попадают на поля, в почву и продукты, которые на ней выращиваются.

В конечном итоге это приводит к тому, что микробы с резистентностью к широкому спектру антибиотиков населяют кишечник человека. Это опасно тем, что при заболевании и приёме таким пациентом антибактериального препарата лекарство просто не будет эффективным.

В рамках проекта учёные будут исследовать микробиоту (совокупность микроорганизмов) кишечника сельскохозяйственных животных: коров, лошадей, свиней, кур и некоторых региональных животных — верблюдов, яков, бурятских лошадей и северных оленей. Животные будут из мелких и крупных частных хозяйств, включая «Сибагро», который оказывает поддержку по проекту.

С помощью высокопроизводительного секвенирования исследователи получат данные обо всех генах микробов, обитающих в кишечнике животных, соберут их геномы, идентифицируют виды и определят, какие из них могут быть использованы в новых биотехнологиях. Затем учёные выделят эти микроорганизмы с помощью традиционных биологических методов, создадут из них сообщества и разработают методики применения в сельском хозяйстве и пищевой промышленности.

Планируется создать, например, консорциумы штаммов бактерий без антибиотикорезистентности — для использования их при выращивании мясных пород сельскохозяйственных животных. Группа исследователей из МГУ займётся разработкой состава заквасок для производства кисломолочных продуктов (кефира, кумыса, йогурта). Наряду с этим будут сформированы сообщества микроорганизмов, обладающих высокой способность к разложению органики. Их «полем деятельности» станет переработка отходов жизнедеятельности сельскохозяйственных животных в безопасные органические удобрения.

Важной особенностью проводимых исследований является привлечение волонтёров и развитие гражданской науки. Поскольку в проекте территория охвата чрезвычайно широка — от Калининграда до Сахалина, для отбора проб фекалий, навоза, перегноя, кисломолочных продуктов необходимо большое количество добровольцев. Планируется, что в этом процессе примут участие 9 тысяч волонтёров. Организацией их работы — информированием о правилах отбора и пересылки образцов — будет заниматься один из партнёров ТГУ — фонд «Поддержка проектов в области образования».

По результатам всероссийских исследований с помощью ГИС-технологий будет составлена карта со всеми точками отбора образцов и генетическими последовательностями микробов, обнаруженных в данных пробах.

Проект Томского госуниверситета будет решать не только исследовательскую, но и образовательную задачу по повышению генетической грамотности общества. Для этого волонтёры, помогающие учёным, изучат краткий курс по биоинформатике. После этого они смогут самостоятельно находить в информационной базе данных генетические последовательности микроорганизмов из тех образцов, в отборе которых они принимали непосредственное участие.

Проект интегрирован в программу развития ТГУ по направлению «Инженерная биология», которое определено для университета как приоритетное. Выполнение проекта, который поддержало Минобрнауки РФ, позволит создать две новых лаборатории, вывести исследования и разработки в области инженерной биологии на новый уровень. Наряду с этим будут подготовлены высококвалифицированные кадры, компетентные в области микробиологии и способные применять технологии геномного анализа в сфере сельского хозяйства.

Проект «Широкомасштабный поиск и изучение микроорганизмов и микробных сообществ, ассоциированных с сельскохозяйственными животными и продуктами животного происхождения», при поддержке Минобрнауки РФ, рассчитан на три года. Сумма финансирования составляет 320 млн рублей в качестве господдержки и ещё 32 млн привлечённых внебюджетных средств. Работать над решением поставленных задач и борьбой с антибиотикорезистентностью будет большая междисциплинарная группа, в которую вошли молекулярные биологи, биоинформатики и микробиологи.

tsu.ru