Лаборатория молекулярной патофизиологии
Лаборатория была организована в октябре 2019. Основная деятельность сотрудников лаборатории нацелена на объединение фундаментальных исследований в области патогенеза воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) и оптимизацию клинических подходов к диагностике и терапии таких патологий, как болезнь Крона и язвенный колит. В качестве основного технологического решения для изучения патогенеза ВЗК и поиска оптимальных комбинаций диагностических маркеров применяются различные молекулярные методы оценки, такие как метаболомные и геномные исследования, а также анализ бактериальных и иммунных составляющих - сопутствующих триггерных факторов указанных патологий. В лаборатории также проводятся работы по поиску оптимальных терапевтических схем для комплексного лечения ВЗК. Исследуются бактериальные компоненты с иммуномодулирующими свойствами – потенциальные составляющие нового класса пробиотиков, которые активно тестируются в составе комплексной противовоспалительной терапии ВЗК на моделях животных. Оборудование лаборатории и со дружественных центров позволяет решать широкий круг задач в области метаболомики, микробиологии и физиологии.

Лаборатория с момента образования подготовила более 50 публикаций, включая статьи в высокорейтинговых журналах.
Наши ключевые навыки
  • Метаболомика
    • Нетаргетная метаболомика/липидомика методом ВЭЖХ-МС
    • Таргетная метаболомика методом ВЭЖХ-МС
    • Нетаргетная метаболомика летучих метаболитов методом ГХ-МС
    • ЯМР анализ метаболитов
  • Экспериментальная работа с животными
    • Моделирование химически-индуцированного колита у крыс/мышей
    • Оценка терапевтического влияния бактериальных компонентов в моделях колита у животных методами метаболомно-метагеномного профилирования
  • Микробиология
    • Культивирование анаэробных/аэробных бактерий
    • Получение и изучение отдельных компонентов секретома бактерий
    • Сокультивация эукариотических и прокариотических культур
Лаборатория активно сотрудничает с отделением гастроэнтерологии ФГБУ ФНКЦ ФХМ им Ю.М. Лопухина, центром “МОНИКИ”, МКНЦ им. А.С. Логинова и рядом других крупных научно-клинических центров в направлении исследований по тематики ВЗК, а также принимает непосредственное участие в организованной ФГБУ ФНКЦ ФХМ им Ю.М. Лопухина профильной конференции, посвященной исследованию ВЗК. Сотрудники лаборатории регулярно участвуют в конференциях по тематике метаболомных исследований в биологии и медицине, представляя методические и научно-практические работы. Лаборатория поддерживает исследования и в других областях, включая онкологию, микробиологию, клеточную медицину, а также растительную метаболомику.
На базе лаборатории выполняются проекты по секвенированию и анализу данных для Центра Коллективного Пользования ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю. М. Лопухина ФМБА России.
  1. 2021-2024 Изучение бактериального интерактома для создания пробиотических препаратов нового поколения
  2. 2024 - по н.в. Противовоспалительные и противоопухолевые свойства секретомов Bacteroides fragilis для комплексной терапии онкопатологии желудочно-кишечного тракта
  3. Государственное задание шифр ” ВЗК-ОНКО”
  4. Коммерческие проекты
Наши партнеры и коллабораторы
Финансирование
Кандидат биологических наук
Заведующая лабораторией
Захаржевская Наталья Борисовна
Scopus: 55437845900
  • Молекулярные и патогенетические основы формирования воспалительных заболеваний кишечника
  • Функциональная метаболомика в патогенезе желудочно-кишечных заболеваний
  • Микробиота человека в норме и в патологии
  • Иммуномодулирующие свойства микробиоты для формирования новых терапевтических подходов для лечения воспалительной и онкопатологии кишечника
  • Молекулярные свойства бактериальных секретомов для формирования новых типов комплексных пробиотических препаратов
Научные интересы:
Научные интересы
1. Таксономия и функциональная характеристика микробиоты
  • Открытие новых таксонов и функциональных штаммов, включая выделение ранее некультивируемых бактерий из кишечника, ротовой полости и вагинального тракта.
  • Описание новых видов и малоизученных представителей микробиоты человека.
  • Фенотипическая характеристика микроорганизмов: метаболические свойства, устойчивость к антибиотикам, симбиотические и патогенные потенциалы.
  • Создание биобанков референсных штаммов микробиоты человека для научных и клинических исследований.

2. Роль микробиоты в здоровье и болезнях
  • Поиск бактерий-биомаркеров, ассоциированных с заболеваниями (ожирение, атопический дерматит, кариес, пародонтит, воспалительные заболевания кишечника).
  • Изучение условно-патогенных микроорганизмов и механизмов их перехода к патогенности.
  • Иммуномодулирующие свойства комменсальной микробиоты и их применение в терапии воспалительных и онкологических заболеваний.

3. Метаболические и генетические исследования
  • Изучение метаболических путей труднокультивируемых и новых таксонов микробиоты.
  • Функциональная метаболомика в контексте патогенеза желудочно-кишечных заболеваний.
  • Молекулярно-генетические исследования микробиоты: геномный анализ, горизонтальный перенос генов, регуляция вирулентности.

4. Биотехнологические и терапевтические разработки
  • Разработка пробиотиков и синбиотиков на основе выделенных штаммов.
  • Синтетическая биология: генная инженерия комменсальных бактерий для целевой доставки лекарств.
  • Исследование бактериальных секретомов и их применения в создании комплексных пробиотических препаратов.
  • Молекулярные и патогенетические механизмы воспалительных заболеваний кишечника и возможности их коррекции с помощью микробиоты.


Кандидат медицинских наук, профессор
Старший научный сотрудник
Ефимов Борис Алексеевич
Scopus: 7004624816
Научные интересы:
  • Таксономия и функциональная характеристика микробиоты
  • Роль микробиоты в здоровье и болезнях
  • Метаболические и генетические исследования
  • Биотехнологические и терапевтические разработки
Научный сотрудник
Кандидат медицинских наук
Чаплин Андрей Викторович
Scopus: 54955407200
ResercherID: AAL-7487-2020
РИНЦ: 852200
  • Микробиота человека в норме и в патологии
  • Функциональная аннотация геномов микроорганизмов
  • Бактериальная систематика и филогенетическая реконструкция
Преподавательская деятельность: Доцент кафедры микробиологии и вирусологии ИПМ, ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет).
Научные интересы:
Научный сотрудник
Кардонский Дмитрий Александрович
Scopus: 57194758579
  • Физико-химические методы диагностики заболеваний человека. Газовая масс-спектрометрия. Ядерный магнитный резонанс.
  • Метаболомное профилирование.
Научные интересы:
Младший научный сотрудник
Шагалеева Ольга Юрьевна
Scopus: 57220107645
  • патогенез воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК)
  • поиск новых подходов в терапии и методов ранней диагностики ВЗК
  • изучение противовоспалительных свойств секретома рода Bacteroides
Научные интересы:
Преподавательская деятельность: Ассистент кафедры общей патологии Института биомедицины (МБФ), ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет)
Младший научный сотрудник
Силантьев Артемий Сергеевич
  • таргетная и нетаргетная ВЭЖХ-МС метаболомика/липидомика
  • химическая аналитика и фармацевтика
Научные интересы:
Младший научный сотрудник
Кашатникова Дарья Алексеевна
Scopus: 57216342854
ResercherID: HTL-9887-2023
РИНЦ: 1265139
  • Генетические особенности многофакторных заболеваний: воспалительные и онкозаболевания кишечника, COVID-19, пневмония, сепсис, критические состояния
  • Изучение иммуномодулирующих свойств бактериальных секретомов
  • Биоинформатический анализ данных
Научные интересы:
Младший научный сотрудник
Казакова Виктория Дмитриевна
Scopus: 59338707600
ResercherID: NGS-1702-2025
РИНЦ: 1150822
  • Исследование воспалительных заболеваний кишечника с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии в тандеме с масс-спектрометрией
  • Липидомика
  • Метаболомика
  • Протеомика
Научные интересы:
Лаборант-исследователь
Колесникова Ирина Васильевна
  • Метаболомно-генетическое профилирование различных многофакторных состояний
  • Онкогенетика и предиктивная медицина
  • Генетика многофакторных заболеваний
  • Фармакогенетика
Научные интересы:
Лаборант-исследователь
Воробьева Елизавета Андреевна
Scopus: 57209433661
ResercherID: HSG-0587-2023
  • ЭПР-спектроскопия
  • Биоинформатический анализ данных
Научные интересы:
Избранные публикации в рецензируемых научных журналах

1) Полиморфизм rs1050152 ассоциирован с составом микробиоты кишечника у пациентов с болезнью Крона
М.И. Маркелова, Д.Р. Хуснутдинова, А.М. Сенина, М.Н. Синягина, С.Р. Абдулхаков, Н.Б. Захаржевская, И.В. Колесникова, О.Ю. Шагалеева, С.В. Лямина, Т.В. Григорьева
Молекулярная биология, 2022

2) Diplocloster agilis gen. nov. sp. nov. and Diplocloster modestus sp. nov., two novel anaerobe fermentative members of Lachnospiraceae isolated from human feces
Andrei V Chaplin, Viktoria A. Shcherbakova, Alla P. Pikina, Sofia R. Sokolova, Margarita Korzhanova, Vera A. Belova, Dmitriy O. Korostin, Denis V. Rebrikov, Dmitry A. Kardonsky, Anatoly S. Urban, Natalia B. Zakharzhevskaya, Natalia E. Suzina, Irina V. Podoprigora, Milana S. Das, Daria O. Kholopova, Boris A. Efimov
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2022, 72(5)

3) UniqPy: a tool for estimation of short-chain fatty acids composition by the gas-chromatography/mass-spectrometry with headspace extraction
Dmitry N. Konanov, Natalya B. Zakharzhevskaya, Dmitry A. Kardonsky, Elena S. Zhgun, Yuri V. Kislun, Artemy S. Silantyev, Olga Yu. Shagaleeva, Danil V. Krivonos, Alexandra N. Troshenkova, Vadim M. Govorun, Elena N. Ilina
Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2023, 224: 115390

4) Investigating Volatile Compounds In The Bacteroides Secretome
Shagaleeva, O.Y., Kashatnikova, D.A., Kardonsky, D.A., ...Stimpson, J., Zakharzhevskaya, N.B.
Frontiers in Microbiology, 2023, 14: 1164877

5) Association between Taxonomic Composition of Gut Microbiota and Host Single Nucleotide Polymorphisms in Crohn's Disease Patients from Russia
Maria Markelova, Anastasia Senina, Dilyara Khusnutdinova, Maria Siniagina, Elena Kupriyanova, Gulnaz Shakirova, Alfiya Odintsova, Rustam Abdulkhakov, Irina Kolesnikova, Olga Shagaleeva, Svetlana Lyamina, Sayar Abdulkhakov, Natalia Zakharzhevskaya, Tatiana Grigoryeva
International Journal of Molecular Sciences, 2023, 24(9): 7998

6) Study of the biological properties of the Bacteriodaceae family using the Caco-2 cell line
Podoprigora I.V., Das M.S., Zakharzhevskaya N., Kafarskaya L.I., Efimov B.A.
Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2024, 178(7): 65-68

7) Оценка терапевтического эффекта препарата везикул Bacteroides fragilis в модели химически индуцированного колита у крыс
Шагалеева О.Ю., Кашатникова Д.А., Воробьева Е.А., Кардонский Д.А., Силантьев А.С., Ефимов Б.А., Иванов В.А., Беспятых Ю.А., Захаржевская Н.Б.
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2024, 177(5): 586-590

8) Therapeutic Effects of Bacteroides fragilis Vesicles in a Model of Chemically Induced Colitis in Rats
Shagaleeva O.Yu. et al.
Bulletin of Experimental Biology and Medicine, Springer Nature (Switzerland), 2024

9) GC-MS with Headspace Extraction for Non-Invasive Diagnostics of IBD Dynamics in a Model of DSS-Induced Colitis in Rats
Shagaleeva O.Yu., Kashatnikova D.A., Kardonsky D.A., Danilova E., Ivanov V.A., Evsiev S.S., Zubkov E.A., Abramova O., Zorkina Y.A., Morozova A.Y., Konanov D.N., Silantiev A.S., Efimov B.A., Kolesnikova I.V., Bespyatykh J.A., Stimpson J., Zakharzhevskaya N.
International Journal of Molecular Sciences, 2024, 25(6): 3295

10) Bacteroides vesicles promote functional alterations in the gut microbiota composition
Shagaleeva O.Yu. et al.
Microbiology Spectrum, 2024

11) Evaluation of the Biological Properties of the Bacteriodaceae Family Using the Caco-2 Cell Line
Podoprigora I.V., Das M.S., Zakharzhevskaya N., Kafarskaia L.I., Efimov B.A.
Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2024, 178(1)

12) Establishment of Novel High-Grade Serous Ovarian Carcinoma Cell Line OVAR79
Shnaider P., Malyants I., Ivanova O.M., Gordeeva V., Svirina E.A., Zakharzhevskaya N., Shagaleeva O.Y., Selezneva O.V., Bogomazova A., Lukina M.M., Aleshikova O.I., Babaeva N.A., Slonov A.V., Shender V.
International Journal of Molecular Sciences, 2024, 25(24)

13) Therapy-induced secretion of spliceosomal components mediates pro-survival crosstalk between ovarian cancer cells
Shender V., Anufrieva K.S., Shnaider P., Arapidi G.P., Pavlyukov M.S., Ivanova O.M., Malyants I., Stepanov G., Zhuravlev E.S., Ziganshin R.H., Butenko I.O., Bukato O., Klimina K.M., Veselovsky V.A., Grigorieva T.V., Malanin S.Y., Aleshikova O.I., Slonov A.V., Babaeva N.A., Ashrafyan L.A., Khomyakova E., Evtushenko E., Lukina M.M., Wang Z., Silantiev A.S., Nushtaeva A., Kharlampieva D.D., Lazarev V., Lashkin A.I., Arzumanyan L.K., Petrushanko I.Y., Makarov A., Lebedeva O., Bogomazova A., Lagarkova M., Govorun V.M.
Nature Communications, 2024, 15(1)

14) HS-GC-MS Method for the Diagnosis of IBD Dynamics in a Model of DSS-Induced Colitis
Shagaleeva O. et al.
Bio-protocol, 2025, 15(6)

15) Proteogenomic annotation of T6SS components identified in Bacteroides fragilis secretome
Zakharzhevskaya N.B. et al.
Frontiers in Microbiology, Frontiers Research Foundation (Switzerland), 2025, 16

Патент на изобретение RU 2790941 C1, 28.02.2023. Заявка № 2022105621 от 02.03.2022. «Способ определения риска развития воспалительного заболевания кишечника по характеристике метаболитов». Маев И.В., Говорун В.М., Лямина С.В., Захаржевская Н.Б., Кардонский Д.А., Конанов Д.Н., Силантьев А.С., Андреев Д.Н.

Патент на изобретение RU 2797449 C1, 06.06.2023. Заявка № 2022107533 от 22.03.2022. «Способ скрининговой неинвазивной диагностики болезни крона методами метаболомно-геномного профилирования». Маев И.В., Говорун В.М., Лямина С.В., Захаржевская Н.Б., Конанов Д.Н., Кардонский Д.А., Кривонос Д.В., Куприянова О.В., Маркелова М.И., Григорьева Т.В.
Made on
Tilda