❗️Лаборатория геномных исследований и вычислительной биологииЧеловек — это не только 30 триллионов собственных клеток, но и примерно 40 триллионов бактерий, которые живут в кишечнике, дыхательных путях, на коже и слизистых. Вместе они весят около одного килограмма и содержат в 150 раз больше генов, чем наш собственный геном.
Эти микроорганизмы не просто соседи: они переваривают пищу, синтезируют витамины, тренируют иммунную систему и влияют на то, как организм отвечает на лекарства. Именно поэтому изучение микробиоты стало одним из самых быстрорастущих направлений современной биологии.
В лаборатории геномных исследований и вычислительной биологии ФНКЦ ФХМ этим занимаются уже больше двадцати лет. Всё началось в 2004 году с создания лаборатории постгеномных исследований под руководством Кувата Темиргалиевича Момыналиева, затем лаборатория несколько раз трансформировалась, объединялась с коллегами из биоинформатики и в итоге выросла в команду из семнадцати человек, шестеро из которых — кандидаты наук. Сегодня её возглавляет Ксения Михайловна Климина, к.б.н.
У лаборатории есть и оборудование, и вычислительные мощности. Секвенаторы Illumina и Oxford Nanopore Technologies позволяют читать геномы бактерий, вирусов и даже клеток человека, а системы для пробоподготовки Thermo Scientific и Tecan обеспечивают качественную подготовку образцов. Собственный вычислительный кластер помогает обрабатывать терабайты данных, чтобы увидеть за цифрами биологические закономерности.
Но лаборатория — это ещё и внутриинститутский центр по секвенированию. Здесь читают всё: от геномов бактериофагов до транскриптомов клеток человека. Причём не только для своих проектов, но и для других подразделений ФНКЦ ФХМ — по запросу коллег выполняют полногеномное и транскриптомное секвенирование любых биологических образцов. Это делает лабораторию ключевым звеном в геномной инфраструктуре всего центра.
Исследования здесь движутся по нескольким основным направлениям.
1️⃣
Микробиом человека в норме и при болезнях — одно из самых масштабных направлений лаборатории. Учёные изучают, как меняется состав бактерий в кишечнике и дыхательных путях при разных состояниях: от воспалительных заболеваний до COVID-19. Особое внимание также уделяется онкологии: бактерии в кишечнике могут влиять на эффективность иммунотерапии при меланоме. Это открытие меняет подход к лечению — если состав микробиоты определяет ответ на терапию, значит, его можно корректировать, повышая шансы пациента. Лаборатория активно работает над этой темой в рамках грантов РНФ.
2️⃣
Другое направление — пробиотические бактерии. Учёные изучают геномы
Bifidobacterium и
Lactobacillus, чтобы понять, как эти микроорганизмы взаимодействуют с иммунной системой. В 2021 году завершился грант РНФ, посвящённый генам устойчивости Bifidobacterium longum к факторам иммунного ответа. А в 2024 году вышла работа о транскрипционных ответах Lacticaseibacillus rhamnosus на цитокины — это важно для понимания того, как пробиотики могут модулировать воспаление.
🔥
За последние годы лаборатория выиграла несколько грантов РНФ: по микробиоте и иммунотерапии меланомы (2023–2026), по метагеномному анализу респираторного биотопа при COVID-19 (2021–2023), по механизмам устойчивости пробиотиков (2019–2021). И это не считая госзаданий ФМБА, в том числе проекта «Младенцы» о микробиоте недоношенных детей, и субсидий Минобрнауки по разработке метагеномных маркеров ответа на иммунотерапию.
На базе лаборатории выполняются проекты по секвенированию и анализу данных для Центра коллективного пользования. Подробнее о Центре можно узнать
на сайте и
в его телеграм-канале.
🔬
В конечном счёте лаборатория решает простой и сложный вопрос одновременно: как микроорганизмы внутри нас влияют на наше здоровье и болезни? Ответ на него — это путь к персонализированной медицине, где лечение подбирается не по средним показателям, а по уникальному микробному профилю пациента. И этим путём в ФНКЦ ФХМ идут уже двадцать лет.