Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Белоруссии

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси
Прежнее название Институт фотобиологии
Основан 1973
Расположение  Белоруссия, Минск
Юридический адрес Республика Беларусь, г. Минск, ул. Академическая, 27.
Сайт https://ibp.org.by

Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси был создан в 1973 году [1].

В соответствии с уставом, официальное наименование учреждения на русском языке – Государственное научное учреждение «ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ И КЛЕТОЧНОЙ ИНЖЕНЕРИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ».

История института[источник не указан 556 дней]

В 1957 году из Института биологии в качестве самостоятельного научно-исследовательского подразделения с подчинением Президиуму АН БССР выделилась лаборатория биофизики и изотопов АН БССР. Возглавил лабораторию профессор Александр Аркадьевич Шлык [2].

В 1973 году на базе лаборатории биофизики и изотопов создан Институт фотобиологии, возглавляемый академиком Александром Аркадиевичем Шлыком [2].

В 2004 г. в связи со сменой основных направлений деятельности учреждение было переименовано в Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси [3].

С 2005 г. при Институте функционирует филиал кафедры биофизики физического факультета Белорусского государственного факультета – кафедра биофизики и клеточной биологии [4].

В 2014 г. в составе Института создан Республиканский научно-медицинский центр «Клеточные технологии» [5], а в 2021 г. – Центр иммунологии и аллергологии [6]и Центр экспериментальной и прикладной вирусологии [7].

Направления научной деятельности

В соответствии с уставом, основными направлениями научной деятельности Института являются [8]:

  • молекулярная и клеточная биофизика,
  • клеточные технологии и клеточная инженерия,
  • иммунология и аллергология,
  • вирусология,
  • нанобиология,
  • структурная биоинформатика.

Структура института

В составе Институте 7 структурных подразделений:

  • Лаборатория биофизики и биохимии растительной клетки (руководитель - канд. биол. наук Кабачевская Елена Михайловна)
  • Лаборатория иммунологии и вирусологии (руководитель - канд. биол. наук Антоневич Наталья Георгиевна)
  • Лаборатория медицинской биофизики (руководитель - канд. биол. наук, доц. Шамова Екатерина Вячеславовна)
  • Лаборатория молекулярной биологии клетки (руководитель - канд. биол. наук Полешко Анна Григорьевна)
  • Лаборатория нанобиотехнологий (руководитель - д-р биол. наук, доц. Щербин Дмитрий Григорьевич)
  • Лаборатория прикладной биофизики и биохимии (руководитель - член-корр. НАН Беларуси, д-р биол. наук Кабашникова Людмила Федоровна)
  • Отделение клеточной терапии.

Отделение клеточной терапии имеет лицензию на медицинскую деятельность по разным направлениям [9], что дает Институту возможность осуществлять полный цикл клеточной терапии от разработки клеточных продуктов до их производства и клинического применения на собственной базе [10].

Основные результаты научных исследований (с 1973 г.)

Фундаментальные

  • Получены новые знания о строении системы биосинтеза хлорофилла, создана ее молекулярно-мембранная модель, установлена природа ферментов, осуществляющих биосинтетические реакции, и выяснены механизмы регуляции их активности. Предложены новые подходы по использованию предшественников и продуктов растительных тетрапирролов в сельском хозяйстве;
  • Предложена новая модель структурной организации биологической мембраны – твердо-каркасно-жидко-мозаичная и обоснованы представления о напряженных метастабильных состояниях мембран в живой клетке;
  • Установлено, что индуцируемый физико-химическими факторами окислительный стресс в клетках крови человека, сопровождается сложными структурными и функциональными перестройками их мембран и ингибированием активности ряда мембраносвязанных ферментов, что лежит в основе патогенеза таких заболеваний человека как ишемическая болезнь сердца, миелодиспластический синдром, апластические анемии, а также патологий беременности;
  • На основе белорусских сортов картофеля получены трансгенные линии с генами антимикробных пептидов с повышенной устойчивостью к фитофторозу;
  • Разработана концепция взаимодействия между световыми и гормональными сигнальными каскадами в растительной клетке с участием циклического гуанозинмонофосфата как узлового элемента данного взаимодействия при физиологических условиях и в условиях абиотического стресса;
  • Обнаружен индуцированный действием 5-аминолевулиновой кислоты синтез важнейших природных антиоксидантов антоцианов в растениях озимого рапса, что создает перспективы их использования в качестве нового альтернативного сырьевого источника антоцианов для нужд пищевой и фармакологической отраслей промышленности;
  • Предложен способ генной терапии злокачественных клеток на основе дендримеров и смесей (коктейлей) миРНК, который станет основой разработки новых методов лечения злокачественных новообразований;
  • Осуществлено структурное компьютерное моделирование проапоптотического и антиапоптотического действия белков семейства Bcl-2, опосредованного митохондриальными рецепторами VDAC2, TOM40, TOM20, TOM22, TOM70 и выявлены механизмы антиапоптотического действия белков семейства Bcl-2;
  • Научно обоснован метод тестирования фитопатогенного заражения ярового ячменя Bipolaris sorokinianа (Sacc.) Shoem. с использованием показателей окислительного стресса, что существенно упрощает процедуру диагностики заболевания;
  • Научно обосновано использование β-аминомасляной, салициловой кислоты и ее производных, β-1,3-глюкана в качестве иммуномодулирующих агентов, индуцирующих комплекс защитных реакций в растительных клетках, включая активацию салицилатного сигнального пути, и повышающих устойчивость растений овощных, зерновых и технических культур к фитопатогенам.
  • Комплексно исследовано состояние системы иммунитета пациентов с пневмонией, вызванной вирусом SARS-CoV-2. На основании анализа более 100 показателей установлены основные закономерности функционирования иммунной системы, отмечена гиперактивация миелоидного звена иммунитета, анергия и истощение Т-клеток; выявлены предикторы неблагоприятного исхода коронавирусной инфекции [11].
  • Изучена динамика состояния специфического гуморального и клеточного иммунитета у пациентов после перенесенной внебольничной пневмонии, вызванной вирусом SARS-CoV-2 для прогнозирования продолжительности иммунной защиты ;
  • Разработан и стандартизирован высокоэффективный метод генерации in vitro индуцированных плюрипотентных стволовых клеток из унипотентных и мультипотентных соматических клеток человека [12];
  • С использованием системы редактирования CRISPR/Cas9 была проведена генетическая модификация мезенхимальных стволовых клеток (МСК) человека с целью изучения возможности генетической терапии;
  • Разработка методов генетической модификации дендритных клеток при помощи лентивирусных векторов, кодирующих опухолеспецифические антигены.
  • Экспериментально разработаны наночастицы на основе графена, оксида железа, серебра и салициловой кислоты, а также амфифильные дендроны, способные проявлять антиоксидантную активность и противоопухолевое действие в комплексе с противоопухолевыми препаратами или миРНК на злокачественные клетки in vitro.

Прикладные

  • Разработаны липосомальные формы лекарственных субстанций: рифампицина, бутаминофена, биена и триазавирина;
  • Разработаны новые инкрустирующие составы и иммуностимулирующие препараты на основе 5-аминолевулиновой кислоты, β-аминомасляной, салициловой кислоты и ее производных, β-1,3-глюкана для повышения устойчивости растений овощных, зерновых и технических культур к фитопатогенам и устойчивости к действию экстремальных факторов среды;
  • Разработаны технологии получения биологически активных добавок и сырья для производства лекарственных средств на основе микроводорослей спирулины и хлореллы [13] [14];
  • Разработана технология очистки и обеззараживания питьевой бутиллированной воды методом озонирования [15];
  •  Разработаны технологии производства и контроля качества 19 новых биомедицинских клеточных продуктов на основе стволовых и дифференцированных клеток для применения в  клеточной терапии: мезенхимальные стволовые клетки (МСК) костного мозга, жировой ткани, обонятельной выстилки, плаценты; МСК, преддифференцированные в остеогенном, хондрогенном и эндометриально-децидуальном направлении, внеклеточные везикулы, полученные из МСК; фоликулярные и лимбальные стволовые клетки, клетки пигментного эпителия сетчатки глаза, фибробласты и кератиноциты, паратироциты; моноцитарные дендритные клетки, толерогенные дендритные клетки, регуляторные Т-лимфоциты, цитокин-индуцированные киллерные клетки, естественные киллерные клетки.
  • Зарегистрировано 7 биомедицинских клеточных продуктов разработки Института [16]:
    • клетки дендритные моноцитарные,
    • мезенхимальные стволовые клетки,
    • фибробласты кожи человека,
    • тканевой эквивалент кожи,
    • лимбальные эпителиальные стволовые клетки
    • клетки мезенхимальные стволовые, индуцированные к дифференцировке в остеогенном направлении,
    • клетки мезенхимальные стволовые пулированные.
  • Совместно с ГУ «Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии» разработан прототип вакцины против COVID-19, в доклинических исследованиях показана ее безопасность и эффективность [17];
  • Выполнен ряд разработок, направленных на преодоление негативных последствий пандемии коронавирусной инфекции COVID-19: метод лечения внебольничных пневмоний, вызванных вирусом SARS-CoV-2 с помощью аллогенных мезенхимальных стволовых клеток [18]; метод определения содержания в периферической крови Т-клеток, специфичных к вирусу SARS-CoV-2 [19]; метод определения предикторов развития тяжелой формы инфекции, вызванной SARS-CoV-2;
  • Совместно с организациями Министерства здравоохранения Республики Беларусь разработано 16 инструкций, в которых изложены методы клеточной иммунотерапии онкозаболеваний (рак поджелудочной железы [20], рак мочевого пузыря [21]) и аутоиммунного заболевания системная красная волчанка [22]; на методы регенеративной медицины (лечение ожогов, длительно незаживающих ран, трофических язв, рубцовых дефектов кожи, недержания мочи у женщин и мужчин, кератитов и дистрофий роговицы глаза, рецессии десны, хронического периодонтита, внутриматочных синехий, синдрома Ашермана, послеоперационного рубца матки [21]);
  • Разработаны и внедрены в практическую деятельность методы ммунологической и аллергологический лабораторной диагностики, в том числе, определение содержания циркулирующих опухолевых и раковых стволовых клеток в периферической крови у пациентов [23], диагностика лекарственной и пыльцевой аллергии при помощи теста активации базофилов [24]и др.;
  • Создана биотехнологическая коллекция культур клеток человека, животных, высших растений, водорослей и цианобактерий [25], содержащая эталонные паспортизированные культуры клеток человека, животных и растений, а также их рабочий запас для обеспечения качественным охарактеризованным, стандартизированным клеточным материалом научных и учебных организаций, организаций здравоохранения, в том числе, диагностических лабораторий, фармакологических предприятий, сельскохозяйственных организаций и биотехнологических производств.

Подготовка кадров[значимость факта?]

  • В Институте с 70-х годов прошлого века осуществляется подготовка кадров высшей квалификации аспирантов и соискателей по специальности 03.01.02 («Биофизика»), 03.01.04 («Биохимия»), 03.01.05 («Физиология и биохимия растений»).
  • С 2019 г. в Институте открыта специальность 03.03.04 («Клеточная биология, цитология, гистология»);
  • C 2021 г. в Институте открыта специальность 14.03.09 («Клиническая иммунология, аллергология»).

Руководители института в разные годы

Примечания

  1. ↑ Отделения наук. nasb.gov.by. Дата обращения: 27 марта 2023.
  2. ↑ 2,0 2,1 Шлык Александр Аркадьевич - белорусский биохимик, ученый - Наши люди (неопр.). nashi-lyudi.by. Дата обращения: 27 марта 2023.
  3. ↑ Волотовский И.Д..
  4. ↑ Кафедра биофизики физического факультета БГУ.
  5. ↑ Белорусские ученые с помощью клеточных технологий противостоят трудноизлечимым заболеваниям (рус.) ?. www.belta.by (30 апреля 2020). Дата обращения: 27 марта 2023.
  6. ↑ Инна ГОРБАТЕНКО. Центр иммунологии и аллергологии будет создан в НАН Беларуси (рус.) ?. www.sb.by (29 октября 2021). Дата обращения: 27 марта 2023.
  7. ↑ Лукашенко подписал распоряжение о создании отечественной вакцины от COVID-19 | Новости республики | Глубокский район | Глубокое | Новости Глубокого | Новости Глубокского района | Глубокский райисполком. glubokoe.vitebsk-region.gov.by. Дата обращения: 27 марта 2023.
  8. ↑ Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси. biochem.by. Дата обращения: 27 марта 2023.
  9. ↑ Лицензии на медицинскую деятельность.
  10. ↑ Разбираемся, опасны ли стволовые клетки.
  11. ↑ Учредитель: Некоммерческое партнерство «Международное партнерство распространения научных знаний» Адрес: 119234, г Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, Д. 1, Стр. 46, офис 138 Смотреть на карте Тел./Факс: +7939-42-66, +7939-45-63 Почтовый адрес: 119234, г Москва, пл Университетская, д.1, а/я №71 Время работы: с 10-00 до 18-00. А.Гончаров о показателях системы иммунитета у пациентов с COVID-19. «Научная Россия» - электронное периодическое издание. Дата обращения: 27 марта 2023.
  12. ↑ Тишук О.И, Полешко А.Г, Волотовский И.Д. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Получение, свойства и перспективы применения в биологии и медицине // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук. — 2021-08-04. — Т. 66, вып. 3. — С. 345–356. — ISSN 2524-230X.
  13. ↑ Белорусские ученые разрабатывают технологию выращивания водоросли спирулины. belisa.org.by. Дата обращения: 27 марта 2023.
  14. ↑ С. С. Мельников, Е. Е. Мананкина, Т. В. Самович, Н. В. Козел, Н. В. Шалыго. Оптимизация условий выращивания хлореллы // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук. — 2014. — Т. 0, вып. 3. — С. 52–56. — ISSN 2524-230X.
  15. ↑ Экологически безопасная озонная технология хранения плодоовощной продукции (неопр.). Инитор (25 сентября 2007). Дата обращения: 27 марта 2023.
  16. ↑ Реестры УП Центр экспертиз и испытаний в здравоохранении. www.rceth.by. Дата обращения: 27 марта 2023.
  17. ↑ Елена БАСИКИРСКАЯ. Прототип отечественной вакцины прошел исследования в пробирке, начинаются испытания на животных (рус.) ?. www.sb.by (3 сентября 2021). Дата обращения: 27 марта 2023.
  18. ↑ Клеткой по пневмонии.
  19. ↑ Оценить клеточный иммунитет к коронавирусу смогут все желающие (рус.) ?. www.belta.by (25 марта 2021). Дата обращения: 27 марта 2023.
  20. ↑ Использование дендритных клеток эффективно в лечении рака поджелудочной железы - ученый (рус.) ?. www.belta.by (16 сентября 2020). Дата обращения: 27 марта 2023.
  21. ↑ 21,0 21,1 КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕЧЕНИЯ В БЕЛАРУСИ - Журнал "Здравоохранение", Журнал "Здравоохранение" - Научно-практический рецензируемый ежемеcячный журнал. (7 июля 2022). Дата обращения 27 марта 2023.
  22. ↑ Е. Г. Рында, А. Е. Гончаров, К. А. Чиж, Н. Г. Антоневич, Т. В. Рябцева, Я. С. Минич, В. Э. Мантивода. Иммунологическая эффективность пулированных мезенхимальных стволовых клеток обонятельной выстилки оболочки носовой полости при лечении системной красной волчанки // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. — 2022-03-10. — Т. 19, вып. 1. — С. 7–18. — ISSN 2524-2350. — doi:10.29235/1814-6023-2022-19-1-7-18.
  23. ↑ Т. А. Позняк, А. Е. Гончаров, В. М. Абашкин, А. И. Становая, А. В. Прохоров, Д. Г. Щербин. Циркулирующие опухолевые клетки и циркулирующие раковые стволовые клетки и их детекция методом проточной цитофлуориметрии // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук. — 2021-08-04. — Т. 66, вып. 3. — С. 370–384. — ISSN 2524-230X. — doi:10.29235/1029-8940-2021-66-3-370-384.
  24. ↑ "Молекулярная аллергология-2022: практические аспекты". pedklin.ru. Дата обращения: 27 марта 2023.
  25. ↑ Биотехнологическая коллекция культур клеток человека, животных, высших растений, водорослей и цианобактерий | Институт биофизики и клеточной инженерии (рус.) ?. Дата обращения: 27 марта 2023.


Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Институт_биофизики_и_клеточной_инженерии_НАН_Белоруссии&oldid=13716002