Лаборатория противовирусной защиты
Лаборатория противовирусной защиты была основана в 1990 году. За время работы она сформировала комплексное направление исследований, включающее изучение механизмов противовирусной активности и иммунитета, разработку новых иммуностимулирующих и противовирусных препаратов, а также молекулярный и филогенетический анализ орто- и парамиксовирусов. Важной частью деятельности является создание тест-систем, предназначенных для упрощённой иммуноферментной и молекулярной диагностики вирусных инфекций.
С 2011 года лабораторию возглавляет доктор биологических наук, профессор, академик РАЕ Богоявленский А.П. В коллективе работают 9 специалистов, среди которых один доктор наук, три PhD, два научных сотрудника и два лаборанта с высшим образованием.
За годы работы лаборатория подготовила одного доктора биологических наук, 12 кандидатов и PhD, более 30 магистров биологии и биотехнологии. Опубликовано свыше 550 научных трудов, включая монографии, терминологический словарь, методические рекомендации и учебные пособия. Получено более 30 патентов, два из которых выданы Евразийской патентной организацией (ЕАПО). Утверждена научно-техническая документация для диагностики антител к вирусу болезни Ньюкасла, зарегистрированы товарные знаки «Аспарган-иммуно+» и «Глабилокс-иммуно+». Ведутся доклинические исследования растительных противовирусных и иммуностимулирующих препаратов.
Лаборатория осуществляет широкий спектр биохимических, вирусологических, иммунологических и молекулярно-биологических исследований.
С 2011 года лабораторию возглавляет доктор биологических наук, профессор, академик РАЕ Богоявленский А.П. В коллективе работают 9 специалистов, среди которых один доктор наук, три PhD, два научных сотрудника и два лаборанта с высшим образованием.
За годы работы лаборатория подготовила одного доктора биологических наук, 12 кандидатов и PhD, более 30 магистров биологии и биотехнологии. Опубликовано свыше 550 научных трудов, включая монографии, терминологический словарь, методические рекомендации и учебные пособия. Получено более 30 патентов, два из которых выданы Евразийской патентной организацией (ЕАПО). Утверждена научно-техническая документация для диагностики антител к вирусу болезни Ньюкасла, зарегистрированы товарные знаки «Аспарган-иммуно+» и «Глабилокс-иммуно+». Ведутся доклинические исследования растительных противовирусных и иммуностимулирующих препаратов.
Лаборатория осуществляет широкий спектр биохимических, вирусологических, иммунологических и молекулярно-биологических исследований.
-
Сотрудники лабораторииЗаведующий лабораторией – Богоявленский Андрей Павлинович, доктор биологических наук, профессор, академик РАЕН, Scopus, ORCID- ВНС - Алексюк Мадина Сапарбаевна, PhD, Scopus, ORCID;
- СНС - Анаркулова Эльмира Избасаровна, PhD, Scopus, ORCID;
- СНС - Зайцева Ирина Алексеевна, Scopus, ORCID;
- СНС - Молдаханов Ергали Сламидинович, PhD, Scopus, ORCID;
- НС - Аканова Куралай Сайлауовна, магистр ветеринарии, Scopus, ORCID;
- НС - Соколова Надежда Сергеевна, магистр биологии, Scopus, ORCID;
- Лаборант - Керимов Тимур Талгатұлы, бакалавр биотехнологии, ORCID;
- Лаборант - Темирбаева Азиза Канатовна, магистр биомедицины, ORCID.
- Проведен метагеномный анализ эпипелагической микробиоты Малом Аральского моря, что позволило оценить структуру и экологическое разнообразие микробных сообществ водоема.
- Выделены и охарактеризованы литические бактериофаги, активные против клинических штаммов E. coli, разработан комбинированный фаговый антимикробный коктейль для терапии колибактериоза у цыплят и телят.
- Изучен Jumbo колифаг vB_EcoM_Lh1B как перспективный терапевтический агент для борьбы с колибактериозом у птицы; проведен сравнительный анализ иммунного ответа на внутриперитонеальное введение фагов у мышей.
- Осуществлен анализ вирусом прибрежных вод Северного Каспийского моря, выявлено разнообразие вирусных сообществ и их функциональный потенциал; впервые выявлено присутствие РНК различных коронавирусов в образцах водной среды.
- Проведен геномный и фенотипический анализ мультирезистентных штаммов E. coli, выделенных у крупного рогатого скота в Казахстане, включая оценку профиля лекарственной устойчивости.
- Исследованы терапевтические свойства ксантоноидов и других биологически активных соединений растительного происхождения в экспериментальных моделях гриппа и инфекционного бронхита птиц.
- Выявлены и охарактеризованы новые противовирусные соединения растительного происхождения, обладающие активностью против вирусов гриппа и SARS-CoV-2; разработаны наночастичные адъюванты и системы доставки антигенов для вакцин.
- Проведена метагеномная эксплорация микробиомов кишечника ежей Atelerix albiventris и кумысов из Казахстана, выявлено биоразнообразие микробных сообществ и потенциал функциональных метаболитов.
- Молекулярное моделирование и оценка фармакокинетических свойств миортилинов показали перспективность этого соединения в качестве иммуномодулятора для регулирования противовирусного ответа.
- Разработка тест-систем для диагностики вирусных инфекций с помощью иммуноферментного анализа и ПЦР-диагностики;
- Молекулярный и филогенетический анализ, генетическое картирование вирусов;
- Изучение механизмов блокировки вирусной инфекции и разработка новых антивирусных препаратов;
- Изучение биоразнообразия, распространения и экологии вирусов различных водоёмов Республики Казахстан;
- Выделение литических бактериофагов, изучение их свойств и создание на их основе новых антибактериальных препаратов.
2025-2027
- AP26195911 «Сравнительное изучение разнообразия вирусов пчел и различных регионах Казахстана в зависимости от происхождения пчелосемей, времен года и наличия паразитов»
- АР23488108 «Сравнительное изучение противовирусной активности различных классов поликетидов»
- AP23488557 «Изучение активности противовирусного иммунитета при различных путях иммунизации, разработка универсальных адъювантов на основе наночастиц для мукозальной и парентеральной вакцинации»
- AP19678025 «Сравнительное изучение иммуномодулирующего действия органических кислот, тритерпенов и флавоноидов при лечении вирусных заболеваний»
- AP19679466 «Изучение синергетического эффекта от совместного применения антибиотиков и бактериофагов против устойчивых инфекций E. coli»
- AP09058580 «Сравнительное изучение вирома Каспийского моря, как важная составляющая сохранения биоразнообразия и биобезопасности Казахстана»
- BR10965178-OT-23 «Разработка оригинальных отечественных препаратов с противовирусной активностью, эффективных в отношении COVID-19 и гриппа»
- АP08052089 «Литические бактериофаги против эшерихиоза кур как основа новых терапевтических препаратов»
- AP08855630-OT-20 «Сравнительный анализ противовирусной активности биологически активных соединений, выделенных из мицелиальных экстрактов ксилофитных базидиальных грибов для разработки новых фармакологических противовирусных препаратов»
- AAP05131106-OT-20 «Изучение биоразнообразия бактериофагов в экологически неблагополучных регионах Арало-Сырдарьинского бассейна»
- BR05236330-OT-20 «Создание новых диагностических, профилактических и лекарственных препаратов для борьбы с гриппом и острыми респираторными вирусными инфекциями человека, разработка технологий их производства»
Оценка биологической активности соединений:
ПЦР-диагностика: Постановка качественной и количественной ПЦР для выявления генетического материала вирусов и микроорганизмов в образцах животных, насекомых и растений и объектах внешней среды (корма, вода, почва).
Секвенирование по Сэнгеру: Проведение классического Сэнгер-секвенирования отдельных фрагментов ДНК/РНК: амплификация, очистка продуктов и анализ хроматограмм.
Полногеномное секвенирование: Проведение полногеномного секвенирования вирусов, бактерий, грибов и эукариотических организмов с использованием технологий Illumina и Oxford Nanopore. Включает подготовку библиотек, высокопроизводительное секвенирование, сборку геномов, аннотацию и филогенетический анализ.
Метагеномное секвенирование: Проведение полного цикла работ по метагеномному секвенированию образцов животных и объектов окружающей среды (воды, почвы, и другие). Используются платформы Illumina (высокая точность коротких ридов) и Oxford Nanopore (длинные риды, возможность быстрой генерации данных). Выполняется анализ микробиома (бактериального сообщества) и вирома (вирусного сообщества).
- Определение способности биологически-активных соединений подавлять ферментативную активность некоторых оболочечных вирусов in vitro (сорбционная и нейраминидазная активности, протеазная активность и др.)
- Оценка антивирусной активности соединений на модельных вирусах животных и человека (ортомиксовирусы, парамиксовирусы, коронавирус)
- Определение цитотоксичности, расчет ингибирующих концентраций и эффективности.
ПЦР-диагностика: Постановка качественной и количественной ПЦР для выявления генетического материала вирусов и микроорганизмов в образцах животных, насекомых и растений и объектах внешней среды (корма, вода, почва).
Секвенирование по Сэнгеру: Проведение классического Сэнгер-секвенирования отдельных фрагментов ДНК/РНК: амплификация, очистка продуктов и анализ хроматограмм.
Полногеномное секвенирование: Проведение полногеномного секвенирования вирусов, бактерий, грибов и эукариотических организмов с использованием технологий Illumina и Oxford Nanopore. Включает подготовку библиотек, высокопроизводительное секвенирование, сборку геномов, аннотацию и филогенетический анализ.
Метагеномное секвенирование: Проведение полного цикла работ по метагеномному секвенированию образцов животных и объектов окружающей среды (воды, почвы, и другие). Используются платформы Illumina (высокая точность коротких ридов) и Oxford Nanopore (длинные риды, возможность быстрой генерации данных). Выполняется анализ микробиома (бактериального сообщества) и вирома (вирусного сообщества).
2025
- Alexyuk P.G., Bogoyavlenskiy A.P., Moldakhanov Y.S., Akanova K.S., Manakbayeva A.N., Kerimov T., Berezin V.E., Alexyuk M.S. Genomic and Drug Resistance Profile of Bovine Multidrug-Resistant Escherichia coli Isolated in Kazakhstan — PATHOGENS, 2025. https://doi.org/10.3390/pathogens14010090
- Alexyuk M.S., Bogoyavlenskiy A.P., Zaitseva I.A., Omirtaeva E.S., Moldakhanov Y.S., Akanova K.S., Anarkulova E.I., Berezin V.E., Alexyuk P.G. Comparative analysis of immune responses to intraperitoneal administration of lytic E. coli bacteriophages in mice — Virus Research, 2025. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2025.199610
- Alexyuk P.G., Bogoyavlenskiy A.P., Akanova K.S., Moldakhanov Y.S., Kerimov T.T., Sokolova N.S., Berezin V.E., Alexyuk M.S. Isolation of Lytic Bacteriophages of Escherichia coli and Their Combined Use with Antibiotics Against the Causative Agents of Colibacillosis in Calves — Veterinary Sciences, 2025. https://doi.org/10.3390/vetsci12090817
- Bogoyavlenskiy A., Alexyuk P., Alexyuk M., Berezin V., Zaitceva I., Omirtaeva E., Manakbayeva A., Moldakhanov Y., Anarkulova E., Imangazy A., Akanova K., Koshemetov Zh., Orazymbetova N., Umuraliyev B. The Ability of Combined Flavonol and Trihydroxyorganic Acid to Suppress SARS-CoV-2 Reproduction — Viruses, 2025, 17(1): 37. https://doi.org/10.3390/v17010037
- Bogoyavlenskiy A.P., Alexyuk M., Alexyuk P., Omirtaeva E., Zaitceva I., Moldakhanov Y., Anarkulova E., Berezin V. The Elicitation of an Antigen-Specific Antibody Immune Response Using a Nanoparticulate Adjuvant Derived from Saponaria officinalis — Molecules, 2025, 30(16): 3328. https://doi.org/10.3390/molecules30163328
- Манакбаева A.Н., Керимов T.T., Ершов И.Д., Анаркулова Э.И., Алексюк П.Г., Молдаханов Е.С., Богоявленский A.П., Душенков В.M. Myrtillin как перспективный иммуномодулятор: молекулярное моделирование и оценка фармакокинетических свойств — Микробиология және вирусология, 2025, №3(50), с. 317–325. https://doi.org/10.53729/MVAS.2025.03.18
- Bogoyavlenskiy A.P., Anarkulova E.S., Amanbayeva M., Alexyuk M.S., Alexyuk P.G., Berezin V.E. Detection of RNA presence of different coronaviruses in aquatic environmental samples — Marine and Freshwater Research, 2024. https://doi.org/10.1071/MF23042
- Березин В.Э., Богоявленский А.П., Алексюк П.Г., Алексюк М.С., Зайцева И.А., Омиртаева Э.С., Анаркулова Э.И. Иммуностимулирующие наночастицы на основе липидов и гликозидов... — Материалы конференции «Нанотехнологии в биологии и медицине», 06.02.2024, с. 18–21.
- Alexyuk P.G., Bogoyavlenskiy A.P., Alexyuk M.S., Akanova K.S., Moldakhanov E.S., Berezin V.E. Isolation and Characterization of Jumbo Coliphage vB_EcoM_Lh1B as a Promising Therapeutic Agent against Chicken Colibacillosis — Microorganisms, 2023. https://doi.org/10.3390/microorganisms11061524
- Alexyuk M.S., Bukin Yu.S., Butina T.V., Alexyuk P.G., Berezin V.E., Bogoyavlenskiy A.P. Viromes of Coastal Waters of the North Caspian Sea — Diversity, 2023. https://doi.org/10.3390/d15070813
- Gusmaulemova A.D., Toleuzhanova A.B., Zaitseva I.A., Alexyuk P.G., Alexyuk M.S., Bogoyavlenskiy A.P. Suppression of avian infectious bronchitis virus reproduction by some plant extracts — Ғылым және білім, 2023. https://doi.org/10.52578/2305-9397-2023-2-2-84-91
- Березин В.Э., Богоявленский А.П., Азизан А., Алексюк П.Г., Алексюк М.С., Зайцева И.А., Омиртаева Э.С. Биологически активные соединения растительного происхождения… — Микробиология және Вирусология, 2023, №3, с. 26–51. https://doi.org/10.53729/MV-AS.2023.03.02
- Bogoyavlenskiy A.P., Zaitceva I.A., Alexyuk P.G., Alexyuk M.S., Omirtaeva E.S., Manakbayeva A., … Berezin V.E. Naturally occurring isorhamnethin glycosides as potential agents against influenza viruses — ACS Omega, 2023. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c08407
- Alexyuk, P.G.; Bogoyavlenskiy, A.P.; Alexyuk, M.S.; Akanova, K.; Moldakhanov, Y.S.; Berezin, V.E. Isolation and Characterization of Lytic Bacteriophages Active against Clinical Strains of E. coli — Viruses, 2022. https://doi.org/10.3390/v14112381
- Berezin V., Bogoyavlenskiy A., Alexyuk P., Alexyuk M., Zaitceva I., Anarkulova E., Omirtaeva E. Isolation and study of biologically active compounds… — 3rd International Conference on Virology, Dubai, 2022.
- Bogoyavlenskiy A.P., Alexyuk M.S., Alexyuk P.G., Amanbayeva M., Anarkulova E.I., Imangazy A., Bektuganova A., Berezin V.E. Metagenomic Exploration of Koumiss from Kazakhstan — Microbiology Resource Announcements, 2022. https://doi.org/10.1128/mra.01082-21
- Alexyuk, M.S.; Bogoyavlenskiy, A.P.; Alexyuk, P.G.; Moldakhanov, Y.S.; Berezin, V.E.; Digel, I. Epipelagic microbiome of the Small Aral Sea — MicrobiologyOpen, 2021. https://doi.org/10.1002/mbo3.1142
- Bogoyavlenskiy A., Turmagambetova A., Berezin V., Alexyuk P., Alexyuk M., Moldakhanov Y., The therapeutic activity of some xanthones in experimental influenza infection — Biotechnology & Biotechnological Equipment, 2021. https://doi.org/10.1080/13102818.2020.1871545
- Алексюк М.С. и др. «Идентификация энтеробактерий, выделенных из органов цыплят...» — Материалы конференции, 2021.
- Алексюк М.С. и др. «Активность бактериофага CEC_KAZ_2018...» — Вестник КазНУ, 2021, с. 34–44.
- Anarkulova E.I., Amanbayeva M., Bogoyavlenskiy A.P., Alexyuk M.S., Imangazy A., Berezin V.E. Metagenomic Exploration of Atelerix albiventris Gut Microbiome — Microbiology Resource Announcements, 2021. https://doi.org/10.1128/MRA.01342-20
- Саданов А.К., Березин В.Э., Богоявленский А.П., Алексюк П.Г., Зайцева И.А., Алексюк М.С., Балгимбаева А.С. Антивирусный препарат микробного происхождения, обладающий активностью в отношении вирусов гриппа и коронавирусов // Евразийский патент на изобретение. №050727, номер заявки 202392475, дата подачи 17.08. 2023, дата выдачи патента 26.08.2025.
- Березин В.Э., Саданов А.К., Богоявленский А.П., Алексюк П.Г., Зайцева И.А., Алексюк М.С. Противовирусный препарат растительного происхожждения эффективный в отношении вирусов гриппа и коронавирусов // Евразийский патент на изобретение. №050824, номер заявки 202392525, дата подачи 17.08. 2023, дата выдачи патента 29.08.2025.
- Березин В.Э., Саданов А.К., Богоявленский А.П., Алексюк П.Г., Зайцева И.А., Алексюк М.С. Противовирусный препарат растительного происхождения эффективный в отношении вирусов гриппа и бетакоронавируса, и способ его получения // Патент на изобретение. № 36825, номер заявки 2023/0181.1, дата подачи 13.03.2023, дата бюллетеня 13.09.2024.
- Саданов А.К., Березин В.Э., Богоявленский А.П., Алексюк П.Г., Алексюк М.С., Зайцева И.А., Балгимбаева А.С. Антивирусный препарат микробного происхождения, обладающий активностью в отношении вирусов гриппа и бетакоронавируса, и способ его получения // Патент на изобретение. № 36823, номер заявки 2023/0178.1, дата подачи 13.03.2023, дата бюллетеня 13.09.2024.
- Алексюк П.Г., Турмагамбетова А.С., Богоявленский А.П., Алексюк М.С., Березин В.Э Иммуностимулирующее средство на основе очищенных биологически активных соединений растительного происхождения. Патент РК на изобретение №34249 от 28.01.2020 г.
- Богоявленский А.П., Турмагамбетова А.С., Березин В.Э., Алексюк М.С., Алексюк П.Г. Противовирусное композитное средство растительного происхождения. Патент РК на изобретение №34248 от 20.02.2020г.
- Турмагамбетова А.С., Богоявленский А.П., Березин В.Э., Алексюк П.Г., Алексюк М.С. Применение патулетина (3,5,7,3*,4*- пентаокси-6-метоксифлавонол) в качестве противовирусного средства в отношении различных штаммов вируса гриппа. Патент РК на изобретение №34328 от 16.03.2020 г.
AP05131106-OT-20 «Изучение биоразнообразия бактериофагов в экологически неблагополучных регионах Арало-Сырдарьинского бассейна»
Годы реализации: 2018-2020
Руководитель: Алексюк М.С.
Руководитель: Алексюк М.С.
Цель проекта: Изучить биоразнообразие бактериофагов в экологически неблагополучных регионах Арало-Сырдарьинского бассейна для оценки антропогенного влияния на водные экосистемы.
Результаты: Впервые было проведено изучение разнообразия вирома водоемов Арало - Сырдарьинского бассейна. Полученные результаты: был проведен анализ экологического состояния различных водоемов Арало-Сырдарьинского бассейна. Показано, что водные объекты региона относятся к трем группам степени загрязнения. Со всех трех групп водоемов собраны образцы. После ступенчатого концентрирования из исследуемых образцов были выделены нуклеиновые кислоты и подготовлены метагеномные библиотеки. Проведено секвенирования 6 метагеномных библиотек в результате которого было получено 12 баз данных, каждая из которых содержала от 1768633 до 2346461 ридов. В результате таксономической классификации, что количество вирусных последовательностей варьировало от 0,9% до 5,2%, Среди них было выявлено до 26 семейств дцДНК вирусов. Таксономический анализ оцДНК вирома выявил присутствие 8 семейств вирусов. Показано, что в водных образцах, кроме автохтонных вирусов типичных для гидроэкосистем, присутствуют бактериофаги микроорганизмов, вызывающих заболевания человека и животных. Была создана лабораторная коллекция из 6 штаммов бактериофагов лизирующих E. coli, база данных, объединяющих представителей 7 семейств вирусов. Составлены рекомендации по возможному использованию фагов для оценки состояния водных объектов.
Результаты: Впервые было проведено изучение разнообразия вирома водоемов Арало - Сырдарьинского бассейна. Полученные результаты: был проведен анализ экологического состояния различных водоемов Арало-Сырдарьинского бассейна. Показано, что водные объекты региона относятся к трем группам степени загрязнения. Со всех трех групп водоемов собраны образцы. После ступенчатого концентрирования из исследуемых образцов были выделены нуклеиновые кислоты и подготовлены метагеномные библиотеки. Проведено секвенирования 6 метагеномных библиотек в результате которого было получено 12 баз данных, каждая из которых содержала от 1768633 до 2346461 ридов. В результате таксономической классификации, что количество вирусных последовательностей варьировало от 0,9% до 5,2%, Среди них было выявлено до 26 семейств дцДНК вирусов. Таксономический анализ оцДНК вирома выявил присутствие 8 семейств вирусов. Показано, что в водных образцах, кроме автохтонных вирусов типичных для гидроэкосистем, присутствуют бактериофаги микроорганизмов, вызывающих заболевания человека и животных. Была создана лабораторная коллекция из 6 штаммов бактериофагов лизирующих E. coli, база данных, объединяющих представителей 7 семейств вирусов. Составлены рекомендации по возможному использованию фагов для оценки состояния водных объектов.
AP08855630-OT-20 «Сравнительный анализ противовирусной активности биологически активных соединений, выделенных из мицелиальных экстрактов ксилофитных базидиальных грибов для разработки новых фармакологических противовирусных препаратов»
Годы реализации: 2020-2022
Руководитель: Богоявленский А.П.
Руководитель: Богоявленский А.П.
Цель проекта: Выявление в мицелиальных экстрактах ксилофитных базидиальных грибов биологически активных соединений, обладающих противовирусной активностью и сравнительное изучение их действия на различные стадии репродукции вируса гриппа для разработки новых перспективных фармакологических противовирусных соединений для профилактики и лечения гриппозной инфекции.
Результаты: Осуществлен первичный скрининг 11 экстрактов грибов, принадлежащих к 5 порядкам базидиомицетов, на наличие противовирусной активности. Показано, что в исследуемом диапазоне доз противовирусной активностью обладали мицелиальные экстракты 6 грибов: Lentinula edodes, Pleurotus eryngii, Ganoderma lucidum, Inonotus obliquus, Auricularia auricula-judae, Tremella fuciformis. При этом максимальной активностью обладали Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis. Отобрано 6 групп БАВ грибов Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis, содержащих полисахариды, флавоноиды и сапонины. При фракционировании методами ВЭЖХ было отобрано 12 препаратов Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis, в той или иной степени способных подавлять репродукцию вируса гриппа. Показано, что исследуемые препараты обладают мультитаргетным действием на вирусную частицу и клетку хозяина. Установлено, что максимальным профилактическим и терапевтическим действием обладали соединения AA1, AA2, TF1, TF2 (Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis), имеющие полисахаридную и флавонидную природу. Показано, что оптимальной схемой введения препаратов Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis, при профилактическом или терапевтическом применении, являются: трехкратное использование при пероральном введении препарата или однократное применение при внутрибрюшинном введении препаратов.
Результаты: Осуществлен первичный скрининг 11 экстрактов грибов, принадлежащих к 5 порядкам базидиомицетов, на наличие противовирусной активности. Показано, что в исследуемом диапазоне доз противовирусной активностью обладали мицелиальные экстракты 6 грибов: Lentinula edodes, Pleurotus eryngii, Ganoderma lucidum, Inonotus obliquus, Auricularia auricula-judae, Tremella fuciformis. При этом максимальной активностью обладали Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis. Отобрано 6 групп БАВ грибов Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis, содержащих полисахариды, флавоноиды и сапонины. При фракционировании методами ВЭЖХ было отобрано 12 препаратов Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis, в той или иной степени способных подавлять репродукцию вируса гриппа. Показано, что исследуемые препараты обладают мультитаргетным действием на вирусную частицу и клетку хозяина. Установлено, что максимальным профилактическим и терапевтическим действием обладали соединения AA1, AA2, TF1, TF2 (Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis), имеющие полисахаридную и флавонидную природу. Показано, что оптимальной схемой введения препаратов Auricularia auricula-judae и Tremella fuciformis, при профилактическом или терапевтическом применении, являются: трехкратное использование при пероральном введении препарата или однократное применение при внутрибрюшинном введении препаратов.
BR05236330-OT-20 «Создание новых диагностических, профилактических и лекарственных препаратов для борьбы с гриппом и острыми респираторными вирусными инфекциями человека, разработка технологий их производства»
Годы реализации: 2018-2020
Руководитель: Березин В.Э.
Руководитель: Березин В.Э.
Цель проекта: Создание новых отечественных препаратов для диагностики, профилактики и лечения актуальных для Казахстана вирусных инфекций и разработка технологий их производства.
Результаты: В результате вирусологического и молекулярного анализа установлено, что в Республике Казахстан за последние 5 лет наблюдалась социркуляция вирусов гриппа антигенных подтипов А/H1N1, А/H3N2 и вируса гриппа типа В. Показана доминирующая роль вируса гриппа А/Н1N1pdm09 в структуре эпидемических подъемов заболеваемости. Среди выявленных возбудителей ОРВИ преобладали риновирусы, респираторно-синцитиальные вирусы, аденовирусы и парамиксовирусы. Разработаны 2 мультиплексные тест-системы ПЦР для дифференциальной диагностики возбудителей гриппа и ОРВИ человека и для дифференциальной диагностики вирусов гриппа А антигенных подтипов Н1, НЗ, Н5, Н7. Разработаны технологии производства тест-систем НТД для их производства, проведены комиссионные испытания. Разработан новый композитный противовирусный препарат ВФ-3 на основе тритерпена и флавоноида для профилактики и терапии гриппа, обладающий высокой активностью в отношении различных штаммов вируса гриппа. Разработана технология экспериментального производства противирусного препарата ВФ-3, НТД для его производства, проведены доклинические испытания. Разработан новый нанокапсулированный адъювант для повышения эффективности вакцин на основе наночастиц, содержащих тритерпеновый сапонин и липиды. Установлена высокая активность разработанного адъюванта в стимуляции гуморального и клеточного иммунитета. Разработана технология экспериментального производства наноадъюванта, НТД для его производства, проведены доклинические испытания.
Результаты: В результате вирусологического и молекулярного анализа установлено, что в Республике Казахстан за последние 5 лет наблюдалась социркуляция вирусов гриппа антигенных подтипов А/H1N1, А/H3N2 и вируса гриппа типа В. Показана доминирующая роль вируса гриппа А/Н1N1pdm09 в структуре эпидемических подъемов заболеваемости. Среди выявленных возбудителей ОРВИ преобладали риновирусы, респираторно-синцитиальные вирусы, аденовирусы и парамиксовирусы. Разработаны 2 мультиплексные тест-системы ПЦР для дифференциальной диагностики возбудителей гриппа и ОРВИ человека и для дифференциальной диагностики вирусов гриппа А антигенных подтипов Н1, НЗ, Н5, Н7. Разработаны технологии производства тест-систем НТД для их производства, проведены комиссионные испытания. Разработан новый композитный противовирусный препарат ВФ-3 на основе тритерпена и флавоноида для профилактики и терапии гриппа, обладающий высокой активностью в отношении различных штаммов вируса гриппа. Разработана технология экспериментального производства противирусного препарата ВФ-3, НТД для его производства, проведены доклинические испытания. Разработан новый нанокапсулированный адъювант для повышения эффективности вакцин на основе наночастиц, содержащих тритерпеновый сапонин и липиды. Установлена высокая активность разработанного адъюванта в стимуляции гуморального и клеточного иммунитета. Разработана технология экспериментального производства наноадъюванта, НТД для его производства, проведены доклинические испытания.
BR10965178-OT-23 «Разработка оригинальных отечественных препаратов с противовирусной активностью, эффективных в отношении COVID-19 и гриппа»
Годы реализации: 2021-2023
Руководитель: Березин В.Э.
Руководитель: Березин В.Э.
Цель проекта: Разработать оригинальные отечественные противовирусные препараты на основе биологически активных соединений растительного и микробного происхождения для лекарственной терапии и профилактики COVID-19 и гриппа, провести доклинические исследования разработанных противовирусных препаратов.
Результаты:
Результаты:
- Осуществлено полногеномное секвенирование трех казахстанских вариантов SARS-CoV-2, последовательности депонированы в GenBank. Проведен филогенетический анализ, показавший что казахстанский вариант SARS-CoV-2 принадлежит к линии B1.1/кладаGR. В экспериментах in vitro и in vivo изучены антивирусные свойства разработанных противовирусных препаратов растительного и микробного происхождения «Флантавирин» и «Рофавир». Установлено, что оба препарата обладают широким спектром антивирусной активности в отношении разных штаммов вируса гриппа, а также разных коронавирусов, включая SARS-CoV-2. Изучено терапевтическое и профилактическое действие препаратов Флантавирин и Рофавир. Установлено, что оба препарата эффективны, как при терапевтическом, так и профилактическом использовании и способны подавлять репродукцию вирусов гриппа коронавирусов, в том числе SARS-CoV-2. Отработаны эффективные дозы и схемы применения, режимы хранения, изучена стабильность препаратов Флантавирин и Рофавир. Разработаны технологии производства и научно-техническая документация для производства противовирусных препаратов Флантавирин и Рофавир. Проведены доклинические исследования разработанных противовирусных препаратов. По результатам доклинических исследований подготовлены 2 досье на препараты Флантавирин и Рофавир. В 2023г. опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 в журналах Q2, 1 – Q3, 1 - Q4, 1 в журнале КОКСНВО. Поданы 4 заявки на патенты РК, 2 - на Евразийский патент, зарегистрированы 4 товарных знака.
AP08052089 «Литические бактериофаги против эшерихиоза кур как основа новых терапевтических препаратов»
Годы реализации: 2020-2022
Руководитель: Алексюк М.С.
Руководитель: Алексюк М.С.
Цель проекта: Выделение и характеристика фагов, лизирующих патогенные для птиц штаммы E.coli.
Результаты: В ходе работы были отобраны образцы от птицы с признаками эшерихиоза, из которых было изолировано значительное количество бактериальных культур. Первичная биохимическая идентификация показала, что часть изолятов относится к семейству Enterobacteriaceae и, вероятнее всего, представляет собой представители рода Escherichia, которые были выбраны для дальнейшего изучения.
Анализ антибиотикочувствительности выявил выраженную устойчивость большинства исследованных культур к ряду бета-лактамных препаратов, тогда как чувствительность сохранялась к отдельным современным антибиотикам.
Для выделения бактериофагов был проведён сбор различных типов образцов, потенциально содержащих фаги, инфицирующие E. coli. В результате серии последовательных селективных пассажей были выделены бактериофаги, способные лизировать патогенные для птиц штаммы E. coli. Для всех выделенных фагов была охарактеризована морфология их негативных колоний. По результатам электронной микроскопии все выделенные бактериофаги были отнесены к хвостатым вирусам и включали представителей всех основных морфотипов класса Caudoviricetes. Исследование их литической активности показало, что фаги демонстрируют высокую эффективность при стандартных для терапевтических препаратов концентрациях, а спектр чувствительных штаммов E. coli был достаточно широким.
Для проверки профилактического потенциала фагов был сформирован коктейль, объединяющий все выделенные штаммы. В лабораторных условиях такой коктейль полностью подавлял рост патогенных изолятов E. coli, что подтверждает перспективность его применения для предотвращения развития инфекции. Исследование профилактической активности показало, что предварительное введение фагового коктейля обеспечивало полную защиту цыплят от гибели при последующем заражении их летальными дозами патогенных штаммов E. coli. При оценке терапевтического действия было установлено, что однократное применение коктейля значительно повышает выживаемость инфицированных цыплят по сравнению с контрольной группой.
Список опубликованных работ:
Результаты: В ходе работы были отобраны образцы от птицы с признаками эшерихиоза, из которых было изолировано значительное количество бактериальных культур. Первичная биохимическая идентификация показала, что часть изолятов относится к семейству Enterobacteriaceae и, вероятнее всего, представляет собой представители рода Escherichia, которые были выбраны для дальнейшего изучения.
Анализ антибиотикочувствительности выявил выраженную устойчивость большинства исследованных культур к ряду бета-лактамных препаратов, тогда как чувствительность сохранялась к отдельным современным антибиотикам.
Для выделения бактериофагов был проведён сбор различных типов образцов, потенциально содержащих фаги, инфицирующие E. coli. В результате серии последовательных селективных пассажей были выделены бактериофаги, способные лизировать патогенные для птиц штаммы E. coli. Для всех выделенных фагов была охарактеризована морфология их негативных колоний. По результатам электронной микроскопии все выделенные бактериофаги были отнесены к хвостатым вирусам и включали представителей всех основных морфотипов класса Caudoviricetes. Исследование их литической активности показало, что фаги демонстрируют высокую эффективность при стандартных для терапевтических препаратов концентрациях, а спектр чувствительных штаммов E. coli был достаточно широким.
Для проверки профилактического потенциала фагов был сформирован коктейль, объединяющий все выделенные штаммы. В лабораторных условиях такой коктейль полностью подавлял рост патогенных изолятов E. coli, что подтверждает перспективность его применения для предотвращения развития инфекции. Исследование профилактической активности показало, что предварительное введение фагового коктейля обеспечивало полную защиту цыплят от гибели при последующем заражении их летальными дозами патогенных штаммов E. coli. При оценке терапевтического действия было установлено, что однократное применение коктейля значительно повышает выживаемость инфицированных цыплят по сравнению с контрольной группой.
Список опубликованных работ:
- Молдаханов Е.С., Алексюк М.С., Алексюк П.Г., Богоявленский А.П. Антигенная характеристика E. coli - возбудителя инфекционных заболеваний кур // Микробиология және вирусология. – 2020. – T. №2(29). - С. 4-15.
- Молдаханов Е.С., Алексюк М.С., Алексюк П.Г., Анаркулова Э.И., Кенжеев Ш.Т., Богоявленский А.П., Березин В.Э. Выделение и изучение литической активности фагов против колибактериоза цыплят // МАТЕРИАЛЫ Международной научно-практической конференции «Современные вызовы для биотехнологии, ветеринарии и медицины», Казахстан, Гвардейск. – 2020. – С. 96 – 99.
- M.С. Алексюк, A.П. Богоявленский, П.Г. Алексюк, И.А. Зайцева, К.С. Аканова Е.С. Молдаханов, Н.С. Соколова, К. Котлярова, В.Э. Березин «Идентификация энтеробактерий, выделенных из органов цыплят с признаками эшерихиоза в системе BIOLOG» //МАТЕРИАЛЫ Международной научно-практической конференции «Современные вызовы для биотехнологии, ветеринарии и медицины», Казахстан, Гвардейск. – 2021.
- М.С. Алексюк, А.П. Богоявленский, П.Г. Алексюк, И.А. Зайцева, Е.С. Молдаханов, К.С. Аканова, Н.С. Соколова, Э.С. Омиртаева, В.Э. Березин «Активность бактериофага CEC_KAZ_2018 против штаммов E. coli, вызывающих колибактериоз цыплят» // Вестник КазНУ. Серия биологическая. – 2021. - №3 (88). - С.34-44.
- Аканова К.С., Алексюк М.С., Молдаханов Е.С. Бактериофаги как основа для создания новых биотехнологических препаратов для борьбы с колибактериозом птиц //Международная научная конференция студентов и молодых ученых «ФАРАБИ ƏЛЕМІ» 2022. – С.342
- Алексюк М.С., Котлярова К.П., Молдаханов Е.С., Аканова К.С., Алексюк П.Г., Богоявленский А.П., Березин В.Э. Генетическая характеристика генов бета – лактамаз расширенного спектра действия плазмид E. coli, выделенных от цыплят в Казахстане // Ғылым және Білім. – 2022. - №2 – С. 39-47. DOI 10.56339/2305-9397-2022-1-2-39-47.
- M.S. Alexyuk, A.P. Bogoyavlenskiy, P.G. Alexyuk, K.S. Akanova, Y.S. Moldakhanov, A. Manakbayeva, V.E. Berezin Complete Genome Sequence of a Gamaleyavirus Phage, Lytic against Avian Pathogenic Escherichia coli // Microbiology Resource Announcements. – 2022. - DOI: https://doi.org/10.1128/mra.00896-22.
AP09058580 «Сравнительное изучение вирома Каспийского моря, как важная составляющая сохранения биоразнообразия и биобезопасности Казахстана»
Годы реализации: 2021-2023
Руководитель: Алексюк М.С.
Руководитель: Алексюк М.С.
Цель проекта: Изучение биоразнообразия вирусов Каспийского моря и зависимости качественного и количественного состава вирома от экорегиона Каспийского моря.
Результаты: Это исследование является первым, в котором методом метагеномного анализа был изучен и охарактеризован основной состав вирусных сообществ как поверхностных, так и придонных виромов северного и центрального регионов Каспийского моря. В исследуемых образцах доминирующими и широко распространёнными вирусными популяциями оказались представители класса Caudoviricetes, инфицирующие широкий спектр бактерий-хозяев, включая Proteobacteria и Bacteroidetes, которые являются ключевыми компонентами морских бактериальных сообществ.
Существенных различий в составе вирусных сообществ между поверхностными и придонными горизонтами выявлено не было, однако наблюдались отчётливые различия между экорегионами. Практически одинаковому составу виротипов в поверхностных и придонных водах могут способствовать такие факторы, как интенсивное перемешивание вод мелководных районов (характерное для северной части Каспия), а также седиментация вирусных частиц.
Различия между северным и центральным регионами, напротив, обусловлены главным образом антропогенной нагрузкой. Наиболее значимый вклад вносит речной сток, формирующий не только контраст в солёности, но и обеспечивающий приток биогенных веществ, загрязняющих соединений и аллохтонных микроорганизмов. Эти факторы напрямую влияют на структуру бактериального сообщества, что в свою очередь определяет состав и разнообразие вирусного пула.
Таким образом, вирусные сообщества служат чувствительным индикатором состояния водной экосистемы и реагируют на происходящие в ней изменения. В дальнейшем необходимо проводить комплексный анализ, включающий одновременную оценку структуры вирусного и бактериального сообществ, что позволит проверить предполагаемую связь между вирусами, их принимающими сообществами и условиями окружающей среды.
Список опубликованных работ:
Результаты: Это исследование является первым, в котором методом метагеномного анализа был изучен и охарактеризован основной состав вирусных сообществ как поверхностных, так и придонных виромов северного и центрального регионов Каспийского моря. В исследуемых образцах доминирующими и широко распространёнными вирусными популяциями оказались представители класса Caudoviricetes, инфицирующие широкий спектр бактерий-хозяев, включая Proteobacteria и Bacteroidetes, которые являются ключевыми компонентами морских бактериальных сообществ.
Существенных различий в составе вирусных сообществ между поверхностными и придонными горизонтами выявлено не было, однако наблюдались отчётливые различия между экорегионами. Практически одинаковому составу виротипов в поверхностных и придонных водах могут способствовать такие факторы, как интенсивное перемешивание вод мелководных районов (характерное для северной части Каспия), а также седиментация вирусных частиц.
Различия между северным и центральным регионами, напротив, обусловлены главным образом антропогенной нагрузкой. Наиболее значимый вклад вносит речной сток, формирующий не только контраст в солёности, но и обеспечивающий приток биогенных веществ, загрязняющих соединений и аллохтонных микроорганизмов. Эти факторы напрямую влияют на структуру бактериального сообщества, что в свою очередь определяет состав и разнообразие вирусного пула.
Таким образом, вирусные сообщества служат чувствительным индикатором состояния водной экосистемы и реагируют на происходящие в ней изменения. В дальнейшем необходимо проводить комплексный анализ, включающий одновременную оценку структуры вирусного и бактериального сообществ, что позволит проверить предполагаемую связь между вирусами, их принимающими сообществами и условиями окружающей среды.
Список опубликованных работ:
- M. S. Alexyuk, Y. S. Moldakhanov, K. S. Akanova, E. I. Anarkulova Virome analysis of surface waters of the artificial reservoir in Central Asia // OpenBio 2021: Сборник тезисов VIII Международная научно-практическая конференция молодых ученых: биофизиков, биотехнологов, молекулярных биологов и вирусологов – Новосибирск, 2021 – C. 236.
- M. Alexyuk, A. Bogoyavlenskiy, P. Alexyuk, K. Akanova, Y. Moldakhanov, V. Berezin VIROME DISCOVERED IN THE SURFACE WATER OF THE CASPIAN SEA // IUMS Congress 2022, abstract 210
- Алексюк М.С., Богоявленский А.П., Аканова К.С., Молдаханов Е.С., Манакбаева А.Н., Березин В.Э. Разнообразие бактерий порядка Oceanospirillales и Alteromonadales в метагеномном образце Северного Каспийского моря // Материалы Международной научно-практической конференции «СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ В БИОМЕДИЦИНЕ И ЭКОЛОГИИ» - Алматы, 2023 - С. 157-162
- М.С. Алексюк, П.Г., Алексюк, А.П. Богоявленский, К.С. Аканова К.С., Е.С. Молдаханов, А.Н. Манакбаева, А.Б. Толеужанова, В.Э. Березин ИЗУЧЕНИЕ РАЗНООБРАЗИЯ ВИРУСОВ РЫБ В АКВАТОРИИ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАСПИЙСКОГО МОРЯ МЕТОДОМ МЕТАГЕНОМНОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ // Вестник КазНУ, Серия экологическая. – Т. №2. – С. 65-77
- Pavel Alexyuk, Andrey Bogoyavlenskiy, Madina Alexyuk *, Kuralay Akanova, Yergali Moldakhanov and Vladimir Berezin Isolation and Characterization of Jumbo Coliphage vB_EcoM_Lh1B as a Promising Therapeutic Agent against Chicken Colibacillosis // Microorganisms. – 2023. – Vol. 11, 1524. https://doi.org/10.3390/microorganisms11061524
- Alexyuk, M.S.; Bukin, Y.S.; Butina, T.V.; Alexyuk, P.G.; Berezin, V.E.; Bogoyavlenskiy, A.P. Viromes of Coastal Waters of the North Caspian Sea: Initial Assessment of Diversity and Functional Potential // Diversity. – 2023. - 15, 813. https://doi.org/10.3390/d15070813
AP19679466 «Изучение синергетического эффекта от совместного применения антибиотиков и бактериофагов против устойчивых инфекций E. coli»
Годы реализации: 2023-2025
Руководитель: Алексюк М.С.
Руководитель: Алексюк М.С.
Цель проекта: Изучение влияния синергетического эффекта от совместного применения антибиотиков и бактериофагов на активность лизиса антибиотикоустойчивых клинических штаммов E. coli.
Результаты: В результате были изолированы бактериофаги, обладающие способностью лизировать антибиотикоустойчивые формы клинических штаммов E. coli. По результатам исследований было установлено, что выделенные бактериофаги демонстрировали стабильно высокую эффективность инфицирования клеток хозяина. Оптимальные условия заражения обеспечивали максимальный выход вирусных частиц уже в ранние сроки развития инфекции. Все фаги характеризовались быстрой адсорбцией на поверхности бактериальных клеток, коротким латентным периодом и быстрым переходом к активной фазе репликации. Рост вирусного титра достигал стабильного уровня вскоре после начала инфекции, а значения показателей репродукции фагов указывали на их высокую литическую активность. По данным электронной микроскопии установлено, что исследованные бактериофаги относятся к различным морфотипам хвостатых вирусов, включая подоподобные, миоподобные и сифоподобные варианты. Все фаги были классифицированы как представители класса Caudoviricetes, что подтверждается как морфологическим анализом, так и результатами секвенирования геномной ДНК. Shotgun-секвенирование подтвердило принадлежность всех фагов к хвостатым вирусам и показало вариабельность размеров их геномов в пределах, характерных для данной группы. Полногеномный анализ не выявил генетических маркеров, связанных с лизогенностью, а также отсутствовали элементы, отвечающие за бактериальную вирулентность или антибиотикорезистентность, что свидетельствует о исключительно литической природе исследуемых фагов. Исследование взаимодействия фагового коктейля с различными антибиотиками показало, что комбинированное воздействие на клинические штаммы E. coli в большинстве случаев обеспечивает выраженный положительный эффект по сравнению с раздельным применением препаратов. Анализ изменений ингибирующих концентраций в динамике показал, что комбинированная терапия существенно снижает вероятность формирования устойчивости у клинических штаммов E. coli. В большинстве случаев чувствительность бактерий к воздействию фагов и антибиотиков сохранялась на протяжении всего периода наблюдения, а развитие резистентности отмечалось лишь в отдельных ситуациях. Дополнительно было установлено, что присутствие антибиотиков в смеси замедляет появление устойчивости к бактериофагам, что подтверждает перспективность их совместного применения.
Список опубликованных работ:
Результаты: В результате были изолированы бактериофаги, обладающие способностью лизировать антибиотикоустойчивые формы клинических штаммов E. coli. По результатам исследований было установлено, что выделенные бактериофаги демонстрировали стабильно высокую эффективность инфицирования клеток хозяина. Оптимальные условия заражения обеспечивали максимальный выход вирусных частиц уже в ранние сроки развития инфекции. Все фаги характеризовались быстрой адсорбцией на поверхности бактериальных клеток, коротким латентным периодом и быстрым переходом к активной фазе репликации. Рост вирусного титра достигал стабильного уровня вскоре после начала инфекции, а значения показателей репродукции фагов указывали на их высокую литическую активность. По данным электронной микроскопии установлено, что исследованные бактериофаги относятся к различным морфотипам хвостатых вирусов, включая подоподобные, миоподобные и сифоподобные варианты. Все фаги были классифицированы как представители класса Caudoviricetes, что подтверждается как морфологическим анализом, так и результатами секвенирования геномной ДНК. Shotgun-секвенирование подтвердило принадлежность всех фагов к хвостатым вирусам и показало вариабельность размеров их геномов в пределах, характерных для данной группы. Полногеномный анализ не выявил генетических маркеров, связанных с лизогенностью, а также отсутствовали элементы, отвечающие за бактериальную вирулентность или антибиотикорезистентность, что свидетельствует о исключительно литической природе исследуемых фагов. Исследование взаимодействия фагового коктейля с различными антибиотиками показало, что комбинированное воздействие на клинические штаммы E. coli в большинстве случаев обеспечивает выраженный положительный эффект по сравнению с раздельным применением препаратов. Анализ изменений ингибирующих концентраций в динамике показал, что комбинированная терапия существенно снижает вероятность формирования устойчивости у клинических штаммов E. coli. В большинстве случаев чувствительность бактерий к воздействию фагов и антибиотиков сохранялась на протяжении всего периода наблюдения, а развитие резистентности отмечалось лишь в отдельных ситуациях. Дополнительно было установлено, что присутствие антибиотиков в смеси замедляет появление устойчивости к бактериофагам, что подтверждает перспективность их совместного применения.
Список опубликованных работ:
- Манакбаева А.Н., Имангазы А.С., Мырзахмет А.Б., Алексюк М.С. Выделение литических бактериофагов E. coli из сточных вод города Алматы // Международная научная конференция студентов и молодых ученых «ФАРАБИ ӘЛЕМІ».: НАО КазНУ им. Аль-Фараби / г. Алматы, (4-6 апреля 2024 г.). – Алматы, 2024. – С. 225-227.
- Yeltokova D.D., Alexyuk P.G., Doolotkeldieva T.D., Alexyuk M.S. Different classes of antibiotics and bacterial mechanisms of antibiotic resistance // Микробиология және Вирусология. – 2024. - №3 (46). – С. 80-105. https://doi.org/10.53729/MV-AS.2024.03.04
- Alexyuk M, Bogoyavlenskiy A, Akanova K, Moldakhanov Y, Manakbayeva A, Kerimov T, Berezin V, Alexyuk P. Draft genome sequencing and in vitro activity data of the lytic vB_EcoM_AMO3598 bacteriophage effective against multi - drug resistant E. coli // Data in Brief. – 2025. – V.62. – 111937. https://doi.org/10.1016/j.dib.2025.111937. Scopus: CiteScore – 2.6, Percentile – 73; Web of Science: Impact Factor – 1.4, Q3.
- Alexyuk M.S., Bogoyavlenskiy A.P., Zaitseva I.A., Omirtaeva E.S., Moldakhanov Y.S., Akanova K.S., Anarkulova E.I., Berezin V.E., Alexyuk P.G. Comparative analysis of immune responses to intraperitoneal administration of lytic E. coli bacteriophages in mice // Virus Res. – 2025. – V.359. – 199610. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2025.199610. Scopus: CiteScore – 5.6, Percentile – 69; Web of Science: Impact Factor – 2.7, Q2.
AP19679466 «Изучение синергетического эффекта от совместного применения антибиотиков и бактериофагов против устойчивых инфекций E. coli»
Годы реализации: 2023-2025
Руководитель: Алексюк М.С.
Руководитель: Алексюк М.С.
Цель проекта: Изучение влияния синергетического эффекта от совместного применения антибиотиков и бактериофагов на активность лизиса антибиотикоустойчивых клинических штаммов E. coli.
Результаты: В результате были изолированы бактериофаги, обладающие способностью лизировать антибиотикоустойчивые формы клинических штаммов E. coli. По результатам исследований было установлено, что выделенные бактериофаги демонстрировали стабильно высокую эффективность инфицирования клеток хозяина. Оптимальные условия заражения обеспечивали максимальный выход вирусных частиц уже в ранние сроки развития инфекции. Все фаги характеризовались быстрой адсорбцией на поверхности бактериальных клеток, коротким латентным периодом и быстрым переходом к активной фазе репликации. Рост вирусного титра достигал стабильного уровня вскоре после начала инфекции, а значения показателей репродукции фагов указывали на их высокую литическую активность. По данным электронной микроскопии установлено, что исследованные бактериофаги относятся к различным морфотипам хвостатых вирусов, включая подоподобные, миоподобные и сифоподобные варианты. Все фаги были классифицированы как представители класса Caudoviricetes, что подтверждается как морфологическим анализом, так и результатами секвенирования геномной ДНК. Shotgun-секвенирование подтвердило принадлежность всех фагов к хвостатым вирусам и показало вариабельность размеров их геномов в пределах, характерных для данной группы. Полногеномный анализ не выявил генетических маркеров, связанных с лизогенностью, а также отсутствовали элементы, отвечающие за бактериальную вирулентность или антибиотикорезистентность, что свидетельствует о исключительно литической природе исследуемых фагов. Исследование взаимодействия фагового коктейля с различными антибиотиками показало, что комбинированное воздействие на клинические штаммы E. coli в большинстве случаев обеспечивает выраженный положительный эффект по сравнению с раздельным применением препаратов. Анализ изменений ингибирующих концентраций в динамике показал, что комбинированная терапия существенно снижает вероятность формирования устойчивости у клинических штаммов E. coli. В большинстве случаев чувствительность бактерий к воздействию фагов и антибиотиков сохранялась на протяжении всего периода наблюдения, а развитие резистентности отмечалось лишь в отдельных ситуациях. Дополнительно было установлено, что присутствие антибиотиков в смеси замедляет появление устойчивости к бактериофагам, что подтверждает перспективность их совместного применения.
Список опубликованных работ:
Результаты: В результате были изолированы бактериофаги, обладающие способностью лизировать антибиотикоустойчивые формы клинических штаммов E. coli. По результатам исследований было установлено, что выделенные бактериофаги демонстрировали стабильно высокую эффективность инфицирования клеток хозяина. Оптимальные условия заражения обеспечивали максимальный выход вирусных частиц уже в ранние сроки развития инфекции. Все фаги характеризовались быстрой адсорбцией на поверхности бактериальных клеток, коротким латентным периодом и быстрым переходом к активной фазе репликации. Рост вирусного титра достигал стабильного уровня вскоре после начала инфекции, а значения показателей репродукции фагов указывали на их высокую литическую активность. По данным электронной микроскопии установлено, что исследованные бактериофаги относятся к различным морфотипам хвостатых вирусов, включая подоподобные, миоподобные и сифоподобные варианты. Все фаги были классифицированы как представители класса Caudoviricetes, что подтверждается как морфологическим анализом, так и результатами секвенирования геномной ДНК. Shotgun-секвенирование подтвердило принадлежность всех фагов к хвостатым вирусам и показало вариабельность размеров их геномов в пределах, характерных для данной группы. Полногеномный анализ не выявил генетических маркеров, связанных с лизогенностью, а также отсутствовали элементы, отвечающие за бактериальную вирулентность или антибиотикорезистентность, что свидетельствует о исключительно литической природе исследуемых фагов. Исследование взаимодействия фагового коктейля с различными антибиотиками показало, что комбинированное воздействие на клинические штаммы E. coli в большинстве случаев обеспечивает выраженный положительный эффект по сравнению с раздельным применением препаратов. Анализ изменений ингибирующих концентраций в динамике показал, что комбинированная терапия существенно снижает вероятность формирования устойчивости у клинических штаммов E. coli. В большинстве случаев чувствительность бактерий к воздействию фагов и антибиотиков сохранялась на протяжении всего периода наблюдения, а развитие резистентности отмечалось лишь в отдельных ситуациях. Дополнительно было установлено, что присутствие антибиотиков в смеси замедляет появление устойчивости к бактериофагам, что подтверждает перспективность их совместного применения.
Список опубликованных работ:
- Манакбаева А.Н., Имангазы А.С., Мырзахмет А.Б., Алексюк М.С. Выделение литических бактериофагов E. coli из сточных вод города Алматы // Международная научная конференция студентов и молодых ученых «ФАРАБИ ӘЛЕМІ».: НАО КазНУ им. Аль-Фараби / г. Алматы, (4-6 апреля 2024 г.). – Алматы, 2024. – С. 225-227.
- Yeltokova D.D., Alexyuk P.G., Doolotkeldieva T.D., Alexyuk M.S. Different classes of antibiotics and bacterial mechanisms of antibiotic resistance // Микробиология және Вирусология. – 2024. - №3 (46). – С. 80-105. https://doi.org/10.53729/MV-AS.2024.03.04
- Alexyuk M, Bogoyavlenskiy A, Akanova K, Moldakhanov Y, Manakbayeva A, Kerimov T, Berezin V, Alexyuk P. Draft genome sequencing and in vitro activity data of the lytic vB_EcoM_AMO3598 bacteriophage effective against multi - drug resistant E. coli // Data in Brief. – 2025. – V.62. – 111937. https://doi.org/10.1016/j.dib.2025.111937. Scopus: CiteScore – 2.6, Percentile – 73; Web of Science: Impact Factor – 1.4, Q3.
- Alexyuk M.S., Bogoyavlenskiy A.P., Zaitseva I.A., Omirtaeva E.S., Moldakhanov Y.S., Akanova K.S., Anarkulova E.I., Berezin V.E., Alexyuk P.G. Comparative analysis of immune responses to intraperitoneal administration of lytic E. coli bacteriophages in mice // Virus Res. – 2025. – V.359. – 199610. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2025.199610. Scopus: CiteScore – 5.6, Percentile – 69; Web of Science: Impact Factor – 2.7, Q2.
