Пациентам
Наука

switch to english eng

Печать

Лаборатория молекулярной, трансляционной и цифровой медицины

Заведующий, кандидат медицинских наук Кутихин Антон Геннадьевич

  • Контактный телефон: +7 (960) 907-70-67
  • E-mail: показать адрес

Лаборатория создана в октябре 2021 года при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках реализации национального проекта "Наука и университеты" и его результата «Созданы новые лаборатории, в том числе под руководством молодых перспективных исследователей»

Научные и научно-технические направления лаборатории:

  1. Фундаментальная биомедицина (исследование патофизиологии болезней системы кровообращения и проблемных аспектов функционирования гетерологических и тканеинженерных медицинских изделий);
  2. Трансляционная медицина (проведение доклинических испытаний новых подходов к терапии болезней системы кровообращения, разработка и апробация новых экспериментальных моделей и методов анализа состояния клеток и тканей, разработка и проведение доклинических испытаний эффективности протеазозащищенного биопротеза клапанов сердца нового поколения);
  3. Цифровая медицина (разработка инструментов для автоматизированного прогнозирования течения и исходов COVID-19 и болезней системы кровообращения, а также алгоритмов виртуального окрашивания и автоматизированного анализа изображений элементов системы кровообращения);
  4. Обеспечение технологического суверенитета Российской Федерации (разработка реагентов, отсутствующих либо дефицитных на рынке РФ и дружественных стран, с целью последующей коммерциализации данной НИОКР).

Значимые научные результаты

  1. В рамках программы обеспечения технологического суверенитета Российской Федерации разработан и апробирован ряд реагентов, отсутствующих либо дефицитных на рынке РФ и дружественных стран: гасители неспецифичного сигнала и усилители специфичного сигнала для иммунофлюоресцентного и иммуногистохимического окрашивания (квенчерно-энхансерные комплексы), питательная среда для культивирования и поддержания жизнеспособности первичных эндотелиальных клеток, криосреда для моментальной заморозки и последующей криотомии (низкотемпературного приготовления срезов) биологических тканей, комплекс реагентов для проведения флюоресцентного иммуноблоттинга нового поколения;
  2. Разработан и апробирован оригинальный метод электронно-микроскопического исследования цельных биологических тканей (EM-BSEM) для ультраструктурного анализа элементов системы кровообращения, позволяющий осуществлять распознавание основных ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и проводить фенотипирование клеток, составляющих элементы системы кровообращения;
  3. В настоящее время завершается первый этап проведения доклинических испытаний эффективности различных терапевтических режимов коррекции нарушений минерального гомеостаза для регрессии атеросклероза (экспериментальная модель – возрастные гиперлипидемические ApoE-нокаутных мыши);
  4. Получено патофизиологическое обоснование использования гиперлипидемических ApoE-нокаутных мышей различного пола и возраста в качестве in vivo модели липидного поражения и кальцификации аортального клапана, что в ближайшей перспективе позволит запустить доклиническое испытание нового перспективного лекарственного препарата для профилактики кальцификации клапанов сердца совместно с Национальным медицинским исследовательским центром имени В.А. Алмазова и Институтом цитологии РАН;
  5. В совместном проекте с лабораторией новых биоматериалов проведены in vitro испытания протеазозащищенного биопротеза клапанов сердца нового поколения, выполняются приготовления к старту их доклинических испытаний (экспериментальная модель – овцы);
  6. При помощи протеомного профилирования доказана релевантность использования искусственно синтезируемых кальций-фосфатных бионов (кальципротеиновых частиц) для моделирования неспецифической дисфункции эндотелия;
  7. Разработана и апробирована универсальная молекулярная панель для скрининга дисфункции эндотелия в эксперименте и прицельная молекулярная панель для анализа эндотелиально-мезенхимального перехода;
  8. Разработан, обоснован гистологически и апробирован способ окрашивания сосудов микроциркуляторного русла, на порядок увеличивающий интенсивность специфичного сигнала и позволяющий осуществлять объективный анализ сосудистой геометрии;
  9. На различных экспериментальных моделях и клинических сценариях доказана патологическая роль избыточной неоваскуляризации в развитии (около)сосудистого воспаления и формировании неоинтимы, что свидетельствует о непосредственной важности измерения данного параметра при оценке биосовместимости тканеинженерных медицинских изделий;
  10. Показана патофизиологическая важность одной из основных аутоиммунных посттрансляционных модификаций белков (цитруллинирования) в патогенезе атеросклероза;
  11. На основе трехцентрового клинико-эпидемиологического исследования созданы инструменты для автоматизированного прогнозирования риска летального исхода у пациентов с тяжелым течением COVID-19.

Сотрудничество с иными организациями

  1. Ресурсный центр «Развитие молекулярных и клеточных технологий» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет» – протеомное профилирование клеточных культур и биологических тканей;
  2. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии Российской академии наук – независимый анализ эффективности и контроль качества реагентов, разработанных в рамках программы обеспечения технологического суверенитета Российской Федерации;
  3. Научно-исследовательский институт нефрологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации – научно-клиническая база пациентов с наиболее распространенной у пациентов с болезнями системы кровообращения коморбидностью (хронической болезнью почек);
  4. Научно-исследовательский институт медицинской генетики Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук».

ПРОЕКТЫ

Фундаментальная биомедицина

  1. Изучение проблемных аспектов гетерогенности эндотелиальных клеток, в частности, исследование различий в физиологическом профиле генной и белковой экспрессии между артериальными и венозными эндотелиальными клетками, а также между эндотелиальными клетками различных артерий;
  2. Исследование молекулярных основ ответа эндотелиальных клеток на воздействие кальций-фосфатных бионов (кальципротеиновых частиц), являющихся неотъемлемым элементом системы поддержания минерального гомеостаза, однако вместе с тем провоцирующих развитие дисфункции эндотелия;
  3. Анализ патогенных эффектов кальций-фосфатных бионов на форменные элементы крови (лейкоциты, тромбоциты и эритроциты) при их циркуляции в системном кровотоке;
  4. Изучение молекулярных отпечатков эндотелиально-мезенхимального перехода и патофизиологической значимости данного феномена в развитии дисфункций гетерологических и тканеинженерных медицинских изделий;
  5. Определение вклада различных типов сосудов микроциркуляторного русла (артериол, венул и капилляров) в формирование неоинтимы и развитие адвентициального и периваскулярного (околососудистого) воспаления;
  6. Оценка патофизиологической значимости цитруллинирования (одной из основных аутоиммунных модификаций) в развитии атеросклероза.

Трансляционная медицина

  1. Проведение доклинических испытаний эффективности различных терапевтических режимов коррекции нарушений минерального гомеостаза для профилактики и регрессии атеросклероза;
  2. Разработка и апробация оригинального метода электронно-микроскопического исследования цельных биологических тканей (EM-BSEM) для ультраструктурного анализа элементов системы кровообращения, позволяющего осуществлять распознавание основных ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и проводить фенотипирование клеток, составляющих элементы системы кровообращения;
  3. Разработка и проведение доклинических испытаний эффективности протеазозащищенного биопротеза клапанов сердца нового поколения (ксеноперикардиального биопротеза с полимерной обшивкой);
  4. Разработка патофизиологического обоснования применения гиперлипидемических ApoE-нокаутных мышей как in vivo модели липидного поражения и кальцификации аортального клапана.

Цифровая медицина

  1. Создание инструментов для автоматизированного прогнозирования риска летального исхода у пациентов с тяжелым течением COVID-19;
  2. Создание алгоритмов автоматизированного распознавания ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и автоматизированного определения клеточных популяций на основе методов глубокого машинного обучения;
  3. Разработка технологии виртуального гистологического окрашивания элементов системы кровообращения.

Обеспечение технологического суверенитета Российской Федерации

  1. Создание комплекса реагентов для гашения аутофлюоресценции и усиления специфичного флюоресцентного сигнала (квенчерно-энхансерного комплекса) при иммунофлюоресцентном окрашивании биологических тканей, а также разработка технологии максимизации соотношения «сигнал-шум» с использованием данного комплекса реагентов;
  2. Создание комплекса реагентов для гашения фонового окрашивания и усиления специфичного иммуногистохимического окрашивания биологических тканей, а также разработка технологии максимизации соотношения «сигнал-шум» с использованием данного комплекса реагентов;
  3. Создание питательной среды для культивирования и поддержания жизнедеятельности первичных эндотелиальных клеток, полностью состоящей из производимых в Российской Федерации компонентов;
  4. Создание криосреды для моментальной заморозки и последующей криотомии (низкотемпературного приготовления срезов) биологических тканей;
  5. Создание комплекса реагентов для проведения флюоресцентного иммуноблоттинга нового поколения.

ПУБЛИКАЦИИ

Общее число публикаций лаборатории (2019-2022): 42 (Web of Science), 47 (Scopus), 31 (PubMed), 103 (РИНЦ)

Избранные публикации:

  • 1. Early Postoperative Immunothrombosis of Bioprosthetic Mitral Valve and Left Atrium: A Case Report. Kostyunin A., Glushkova T., Stasev A., Mukhamadiyarov R., Velikanova E., Bogdanov L., Sinitskaya A., Asanov M., Ovcharenko E., Barbarash L., Kutikhin A. Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23. No. 12. P. 6736. doi: 10.3390/ijms23126736.
  • 2. Endothelial Dysfunction in the Context of Blood-Brain Barrier Modeling. Kutikhin AG, Shishkova DK, Velikanova EA, Sinitsky MY, Sinitskaya AV, Markova VE. J Evol Biochem Physiol. 2022. Vol. 58. No. 3. P. 781-806. doi: 10.1134/S0022093022030139.
  • 3. Calciprotein Particles Link Disturbed Mineral Homeostasis with Cardiovascular Disease by Causing Endothelial Dysfunction and Vascular Inflammation. Shishkova D.K., Velikanova E.A., Bogdanov L.A., Sinitsky M.Y., Kostyunin A.E., Tsepokina A.V., Gruzdeva O.V., Mironov A.V., Mukhamadiyarov R.A., Glushkova T.V., Krivkina E.O., Matveeva V.G., Hryachkova O.N., Markova V.E., Dyleva Y.A., Belik E.V., Frolov A.V., Shabaev A.R., Efimova O.S., Popova A.N., Malysheva V.Y., Kolmykov R.P., Sevostyanov O.G., Russakov D.M., Dolganyuk V.F., Gutakovsky A.K., Zhivodkov Y.A., Kozhukhov A.S., Brusina E.B., Ismagilov Z.R., Barbarash O.L., Yuzhalin A.E., Kutikhin A.G. Int J Mol Sci. 2021. Vol. 22. No. 22. P. 12458. doi: 10.3390/ijms222212458.
  • 4. EMbedding and Backscattered Scanning Electron Microscopy: A Detailed Protocol for the Whole-Specimen, High-Resolution Analysis of Cardiovascular Tissues. Mukhamadiyarov R.A., Bogdanov L.A., Glushkova T.V., Shishkova D.K., Kostyunin A.E., Koshelev V.A., Shabaev A.R., Frolov A.V., Stasev A.N., Lyapin A.A., Kutikhin A.G. Front Cardiovasc Med. 2021. Vol. 8. P. 739549. doi: 10.3389/fcvm.2021.739549.
  • 5. Loss of Nfat5 promotes lipid accumulation in vascular smooth muscle cells. Kappert L., Ruzicka P., Kutikhin A., De La Torre C., Fischer A., Hecker M., Arnold C., Korff T. FASEB J. 2021. Vol. 35. No. 9. P. e21831. doi: 10.1096/fj.202100682R.
  • 6. Aortography Keypoint Tracking for Transcatheter Aortic Valve Implantation Based on Multi-Task Learning. Danilov V.V., Klyshnikov K.Y., Gerget O.M., Skirnevsky I.P., Kutikhin A.G., Shilov A.A., Ganyukov V.I., Ovcharenko E.A. Front Cardiovasc Med. 2021. Vol. 8. P. 697737. doi: 10.3389/fcvm.2021.697737.
  • 7. Real-time coronary artery stenosis detection based on modern neural networks. Danilov V.V., Klyshnikov K.Y., Gerget O.M., Kutikhin A.G., Ganyukov V.I., Frangi A.F., Ovcharenko E.A. Sci Rep. 2021. Vol. 11. No. 1. P. 7582. doi: 10.1038/s41598-021-87174-2.
  • 8. Calciprotein Particles: Balancing Mineral Homeostasis and Vascular Pathology. Kutikhin A.G., Feenstra L., Kostyunin A.E., Yuzhalin A.E., Hillebrands J.L., Krenning G. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2021. Vol. 41. No. 5. P. 1607-1624. doi: 10.1161/ATVBAHA.120.315697.
  • 9. Calciprotein Particles Cause Endothelial Dysfunction under Flow. Shishkova D., Markova V., Sinitsky M., Tsepokina A., Velikanova E., Bogdanov L., Glushkova T., Kutikhin A. Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21. No. 22. P. 8802. doi: 10.3390/ijms21228802.
  • 10. Co-Culture of Primary Human Coronary Artery and Internal Thoracic Artery Endothelial Cells Results in Mutually Beneficial Paracrine Interactions. Shishkova D., Markova V., Sinitsky M., Tsepokina A., Frolov A., Zagorodnikov N., Bogdanov L., Kutikhin A. Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21. No. 21. P. 8032. doi: 10.3390/ijms21218032.
  • 11. Ultrastructural Pathology of Atherosclerosis, Calcific Aortic Valve Disease, and Bioprosthetic Heart Valve Degeneration: Commonalities and Differences. Kostyunin A., Mukhamadiyarov R., Glushkova T., Bogdanov L., Shishkova D., Osyaev N., Ovcharenko E., Kutikhin A. Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21. No. 20. P. 7434. doi: 10.3390/ijms21207434.
  • 12. Degeneration of Bioprosthetic Heart Valves: Update 2020. Kostyunin A.E., Yuzhalin A.E., Rezvova M.A., Ovcharenko E.A., Glushkova T.V., Kutikhin A.G. J Am Heart Assoc. 2020. Vol. 9. No. 19. P. e018506. doi: 10.1161/JAHA.120.018506.
  • 13. Human Peripheral Blood-Derived Endothelial Colony-Forming Cells Are Highly Similar to Mature Vascular Endothelial Cells yet Demonstrate a Transitional Transcriptomic Signature. Kutikhin A.G., Tupikin A.E., Matveeva V.G., Shishkova D.K., Antonova L.V., Kabilov M.R., Velikanova E.A. Cells. 2020. Vol. 9. No. 4. P. 876. doi: 10.3390/cells9040876.
  • 14. Calcium Phosphate Bions Cause Intimal Hyperplasia in Intact Aortas of Normolipidemic Rats through Endothelial Injury. Shishkova D., Velikanova E., Sinitsky M., Tsepokina A., Gruzdeva O., Bogdanov L., Kutikhin A. Int J Mol Sci. 2019. Vol. 20. No. 22. P. 5728. doi: 10.3390/ijms20225728.
  • 15. Development of calcific aortic valve disease: Do we know enough for new clinical trials? Kostyunin A.E., Yuzhalin A.E., Ovcharenko E.A., Kutikhin A.G. J Mol Cell Cardiol. 2019. Vol. 132. P. 189-209. doi: 10.1016/j.yjmcc.2019.05.016.

ПАТЕНТЫ

В настоящее время к подаче в Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный институт промышленной собственности» (ФИПС) в рамках обеспечения технологического суверенитета Российской Федерации готовятся 5 патентов:

  • 1. Комплекс реагентов для гашения аутофлюоресценции и усиления специфичного флюоресцентного сигнала при иммунофлюоресцентном окрашивании биологических тканей и способ их получения и применения;
  • 2. Комплекс реагентов для гашения фонового окрашивания и усиления специфичного иммуногистохимического окрашивания биологических тканей и способ их получения и применения;
  • 3. Питательная среда для культивирования и поддержания жизнедеятельности первичных эндотелиальных клеток и способ ее получения;
  • 4. Криосреда для моментальной заморозки и последующей криотомии биологических тканей и способ ее получения;
  • 5. Комплекс реагентов для флюоресцентного иммуноблоттинга нового поколения и способ их получения и применения.

ГРАНТЫ

  • 1. Грант Российского научного фонда № 22-15-00107 «Патологические последствия и молекулярные механизмы воздействия кальций-фосфатных бионов (кальципротеиновых частиц) на форменные элементы крови» (2022-2024, 21 000 000 рублей);
  • 2. Грант Российского научного фонда № 19-15-00032 «Молекулярные механизмы токсичности кальций-фосфатных бионов для эндотелия» (2019-2021, 18 000 000 рублей);
  • 3. Грант Google Kaggle Open Data Research Grant «Dissecting the Plaque: Defining a Culprit of Stroke by Image Analysis» («Расшифровывая атеросклеротическую бляшку: выявление причин инсульта при помощи анализа изображений») (2020, 450 000 рублей);
  • 4. Грант Российского фонда фундаментальных исследований № 19-015-00198 «Изучение взаимодействий между эндотелиальными клетками коронарной и внутренней грудной артерии с целью патогенетического обоснования эффективности применения аутоартериальных кондуитов для коронарного шунтирования» (2019-2021, 3 000 000 рублей);
  • 5. Грант Российского фонда фундаментальных исследований № 18-415-420005 «Клеточно-опосредованные механизмы проатеросклеротического действия кальций-фосфатных бионов» (2018, 150 000 рублей);
  • 6. Грант Российского фонда фундаментальных исследований № 17-04-00570 «Оценка специфичности токсического действия кальций-фосфатных бионов на эндотелий» (2017-2018, 1 400 000 рублей).

Общая сумма привлеченных бюджетных средств – 50 000 000 рублей, внебюджетных средств – 44 000 000 рублей

ДИССЕРТАЦИИ

Защищенные диссертации либо диссертации с утвержденной датой защиты

  • 1. Кутихин Антон Геннадьевич, заведующий лабораторией, диссертация «Концепция и механизмы патогенного действия кальций-фосфатных бионов на систему кровообращения» на соискание ученой степени доктора медицинских наук по специальностям 3.3.3 – патологическая физиология и 3.1.20 – кардиология (2022);
  • 2. Клышников Кирилл Юрьевич, научный сотрудник, диссертация «Разработка биопротеза клапана сердца, предназначенного для установки по типу «протез-в-протез»» «на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 3.1.14 – трансплантология и искусственные органы (2021);
  • 3. Шишкова Дарья Кирилловна, научный сотрудник, диссертация «Механизм патогенного действия кальций-фосфатных бионов на эндотелий (экспериментальное исследование)» на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 3.3.3 – патологическая физиология (2020)
  • 4. Богданов Лев Александрович, младший научный сотрудник, диссертация «Изучение вклада различных факторов дизайна праймеров в их эффективность при количественной полимеразной цепной реакции» на соискание степени магистра биологии по направлению подготовки 06.04.01 – генетика человека (2020)
  • 5. Кошелев Владислав Александрович, младший научный сотрудник, диссертация «Особенности эндотелизации тканеинженерных протезов кровеносных сосудов и гетерологических протезов клапанов сердца в организме реципиента» на соискание степени бакалавра биологии по направлению подготовки 06.03.01 – фундаментальная и прикладная биология (2022)

Выполняемые диссертации с утвержденной темой исследования

  • 1. Богданов Лев Александрович, младший научный сотрудник, диссертация «Патогенетическая роль кровоснабжения сосудистой стенки в развитии сосудистого воспаления, формировании неоинтимы и прогрессировании атеросклероза» на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 3.3.3 – патологическая физиология (2023);
  • 2. Маркова Виктория Евгеньевна, младший научный сотрудник, диссертация «Сравнительный анализ физиологического профиля генной и белковой экспрессии артериальных и венозных эндотелиальных клеток человека» на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 1.5.5 – физиология человека и животных (2025);
  • 3. Каноныкина Анастасия Юрьевна, младший научный сотрудник, диссертация «Патофизиологическое обоснование применения гиперлипидемических ApoE-нокаутных мышей как in vivo модели липидного поражения и кальцификации аортального клапана» на соискание степени магистра биологии по направлению подготовки 06.04.01 – физиология и психофизиология (2023);
  • 4. Кошелев Владислав Александрович, младший научный сотрудник, диссертация «Определение патофизиологической значимости феномена эндотелиально-мезенхимального перехода в развитии дисфункций гетерологических и тканеинженерных медицинских изделий после их имплантации» на соискание степени магистра биологии по направлению подготовки 06.04.01 – физиология и психофизиология (2024);
  • 5. Лазебная Анастасия Ивановна, младший научный сотрудник, диссертация «Анализ изменения профиля генной и белковой экспрессии при спонтанном эндотелиально-мезенхимальном переходе в культуре первичных эндотелиальных клеток пупочной вены человека» на соискание степени магистра биологии по направлению подготовки 06.04.01 – физиология и психофизиология (2024).

В рамках НИР государственного задания выполняются исследования по следующим направлениям:

1. Научная тематика лаборатории в рамках фундаментальной темы НИИ КПССЗ № 0419-2021-001 при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках национального проекта "Наука и университеты" (2021-2023, 45 000 000 рублей):

Разработка новых фармакологических подходов к экспериментальной терапии атеросклероза и комплексных цифровых решений на основе искусственного интеллекта для автоматизированной диагностики патологий системы кровообращения и определения риска летального исхода.

Научные задачи лаборатории:

  • 1. Провести апробацию нового оригинального метода для ультраструктурного анализа элементов системы кровообращения, позволяющего осуществлять распознавание основных ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и фенотипирование клеток, составляющих элементы системы кровообращения;
  • 2. Выявить новые молекулярные маркеры прогрессирования атеросклероза и дисфункций клапанов сердца с целью идентификации мишеней для клеточного репрограммирования;
  • 3. Провести доклинические испытания и апробацию новых подходов к экспериментальной терапии атеросклероза посредством коррекции нарушений минерального гомеостаза;
  • 4. Используя технологии искусственных нейронных сетей, сконструировать инструменты для автоматизированного прогнозирования риска летального исхода у пациентов с тяжелым течением COVID-19;
  • 5. Создать алгоритмы автоматизированного распознавания ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и автоматизированного определения клеточных популяций на основе методов глубокого машинного обучения;
  • 6. Разработать технологию виртуального гистологического окрашивания элементов системы кровообращения.

2. Научная тематика лаборатории в рамках фундаментальной темы НИИ КПССЗ № 0419-2022-0001 при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (2022-2026, 5 000 000 рублей):

Молекулярные, клеточные и биомеханические механизмы патогенеза сердечно-сосудистых заболеваний в разработке новых методов лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы на основе персонифицированной фармакотерапии, внедрения малоинвазивных медицинских изделий, биоматериалов и тканеинженерных имплантатов.

Научные задачи лаборатории:

  • 1. Завершить разработку патофизиологического обоснования эффективности артериальных кондуитов для коронарного шунтирования с идентификацией ответственных за поддержание послеоперационного гомеостаза механизмов, включая роль паракринных эффектов эндотелиальных клеток коронарной артерии и кондуита;
  • 2. Определить роль различных типов сосудов микроциркуляторного русла (артериолы, венулы и капилляры) в формировании неоинтимы и развитии адвентициального и периваскулярного (околососудистого) воспаления.

3. Научная тематика лаборатории в рамках гранта Российского научного фонда № 22-15-00107 (2022-2024, 21 000 000 рублей):

Патологические последствия и молекулярные механизмы воздействия кальций-фосфатных бионов (кальципротеиновых частиц) на форменные элементы крови.

Научные задачи лаборатории:

  • 1. Определить изменения показателей общего анализа крови, связанные с воздействием кальций-фосфатных бионов (КФБ);
  • 2. Провести анализ интернализации КФБ форменными элементами крови в сопоставлении с эндотелиальными клетками;
  • 3. Исследовать, влияет ли воздействие КФБ на уровень цитокинов и хемокинов в окружающей лейкоциты, тромбоциты и эритроциты среде (в плазме крови – при работе с цельной гепаринизированной кровью и в культуральной среде – при изолированном культивировании форменных элементов) и в выделяемых ими внеклеточных везикулах;
  • 4. Изучить, вызывает ли воздействие КФБ провоспалительную и протромботическую активацию тромбоцитов;
  • 5. Определить, влияет ли воздействие КФБ на агрегацию и деформационную способность эритроцитов;
  • 6. Исследовать, влияет ли воздействие КФБ на биодоступность монооксида азота (NO) и активность ответственной за синтез NO в эритроцитах эндотелиальной NO-синтазы, а также вызывает ли воздействие КФБ нарушения ее функционирования;
  • 7. Изучить, вызывает ли воздействие КФБ провоспалительную активацию нейтрофилов, моноцитов и лимфоцитов;
  • 8. Определить, вызывает ли воздействие КФБ формирование нейтрофильных внеклеточных ловушек;
  • 9. Исследовать корреляционные связи между концентрацией КФБ в сыворотке крови и показателями общего и расширенного биохимического анализа крови, а также цитокинами, уровень которых наиболее подвержен изменениям при введении КФБ в циркулирующую кровь в описанных выше экспериментальных моделях.

СОТРУДНИКИ ЛАБОРАТОРИИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ, ТРАНСЛЯЦИОННОЙ И ЦИФРОВОЙ МЕДИЦИНЫ

Заведующий лабораторией молекулярной, трансляционной и цифровой медицины

 

Кутихин Антон Геннадьевич

кандидат медицинских наук

Индекс Хирша 20 (Scopus), 17 (Web of Science), 20 (РИНЦ)

Квалификация

Область научных интересов: нормальная и патологическая микроанатомия элементов системы кровообращения, а также разработка новых методов для ее ультраструктурного анализа; нормальная и патологическая физиология артериального русла, патофизиология дисфункции эндотелия, атеросклероза, дисфункций клапанов сердца и их биопротезов; разработка нейросетевых инструментов для автоматизированного прогнозирования течения и исходов болезней системы кровообращения.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Постановка научных задач по НИР в рамках государственного задания, составление заявок на гранты Российского научного фонда по перспективным научным направлениям.
  • 2. Определение концептуальных и технических подходов, разработка дизайна экспериментов для решения научных задач по НИР в рамках государственного задания и грантов Российского научного фонда сотрудниками лаборатории, координация работы сотрудников лаборатории в рамках указанных НИР;
  • 3. Анализ рынка и существующих патентов для определения направлений НИОКР в рамках обеспечения технологического суверенитета Российской Федерации (разработка высокотехнологичных продуктов, потенциально коммерциализуемых на рынках РФ и дружественных стран);
  • 4. Конвертация выполненной в рамках вышеуказанных НИР и НИОКР научной работы и полученных знаний и ноу-хау в рейтинговые научные публикации и патенты на изобретение.

Сертификаты

В 2016 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата медицинских наук (3.3.3 – патологическая физиология) на тему «Роль минерало-органических наночастиц в развитии атеросклероза (экспериментальное исследование)».

Специалисты

 

Мухамадияров Ринат Авхадиевич

кандидат биологических наук

Должность Старший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины

Квалификация

Область научных интересов: нормальная и патологическая микроанатомия элементов системы кровообращения, а также разработка новых методов для ее ультраструктурного анализа.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Апробация нового оригинального метода для ультраструктурного анализа элементов системы кровообращения, позволяющего осуществлять автоматизированное распознавание основных патологий сердечно-сосудистой системы и проводить автоматизированное фенотипирование клеток, составляющих элементы системы кровообращения.
  • 2. Создание алгоритмов автоматизированного распознавания ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и автоматизированного определения клеточных популяций на основе методов глубокого машинного обучения.

Сертификаты

В 1991 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата биологических наук (1.5.2 – биофизика) на тему «Влияние солей тяжелых металлов на клетки пресноводных растений».

Овчаренко Евгений Андреевич

кандидат технических наук

Должность Старший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины

Квалификация

Область научных интересов: внедрение новых компьютерных технологий (в том числе искусственного интеллекта) в решение задач биомеханического анализа патологий системы кровообращения, разработки и исследования новых медицинских изделий и материалов. Анализ механических свойств материалов, исследование медицинских данных, генерируемых по результатам диагностики пациентов (МСКТ, МРТ), моделирование процесса имплантации медицинских изделий in silico на основе метода погруженной границы и метода конечных элементов. Разработка оригинальных подходов машинного обучения и автоматизированной обработки данных, полученных по результатам имплантации медицинских изделий (ангиография).

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Создание алгоритмов автоматизированного распознавания ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и автоматизированного определения клеточных популяций на основе методов глубокого машинного обучения.
  • 2. Разработка технологий виртуального гистологического окрашивания элементов системы кровообращения.

Сертификаты

В 2016 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук (2.2.12 – приборы, системы и изделия медицинского назначения) на тему «Биотехническая система бесшовной имплантации аортального клапана сердца».

Шишкова Дарья Кирилловна

кандидат биологических наук

Должность Научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины

Квалификация

Область научных интересов: нормальная и патологическая физиология артериального русла, патофизиология дисфункции эндотелия, атеросклероза, дисфункций клапанов сердца и их биопротезов.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Апробация нового оригинального метода для ультраструктурного анализа элементов системы кровообращения, позволяющего осуществлять автоматизированное распознавание основных патологий сердечно-сосудистой системы и проводить автоматизированное фенотипирование клеток, составляющих элементы системы кровообращения.
  • 2. Выявление новых молекулярных маркеров прогрессирования атеросклероза и дисфункций клапанов сердца с целью идентификации мишеней для клеточного репрограммирования.
  • 3. Проведение доклинических испытаний и апробации новых подходов к экспериментальной терапии атеросклероза посредством коррекции нарушений минерального гомеостаза.

Сертификаты

В 2020 году защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата биологических наук (3.3.3 – патологическая физиология) на тему «Механизм патогенного действия кальций-фосфатных бионов на эндотелий (экспериментальное исследование)».

Клышников Кирилл Юрьевич

кандидат медицинских наук

Должность Научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины

Квалификация

Область научных интересов: проектирование и создание трехмерных моделей компонентов медицинских изделий, их топологическая оптимизация в рамках комплексного анализа их механики методом конечных элементов и методом погруженной границы. Анализ и обработка данных физико-механических исследований сложных биоматериалов с нелинейными характеристиками – гиперупругие, сверхэластичные, «умные» материалы, применяемые для медицинского использования. Машинное обучение в области обработки графических медицинских данных – сегментация, классификация, детекция объектов.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Создание алгоритмов автоматизированного распознавания ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и автоматизированного определения клеточных популяций на основе методов глубокого машинного обучения.
  • 2. Разработка нейронных сетей для автоматизированного прогнозирования риска летального исхода у пациентов с тяжелым течением COVID-19.
  • 3. Разработка технологий виртуального гистологического окрашивания элементов системы кровообращения.

Сертификаты

В 2021 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата медицинских наук (3.1.14 – трансплантология и искусственные органы) на тему «Разработка биопротеза клапана сердца, предназначенного для установки по типу «протез-в-протез»».

Богданов Лев Александрович

магистр биологии (генетика человека)

Должность Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины, аспирант третьего года обучения Института биологии, экологии и природных ресурсов Кемеровского государственного университета

Квалификация

Область научных интересов: нормальная и патологическая микроанатомия элементов системы кровообращения, иммунофенотипирование клеточных популяций элементов сердечно-сосудистой системы, цифровая патология.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Апробация нового оригинального метода для ультраструктурного анализа элементов системы кровообращения, позволяющего осуществлять автоматизированное распознавание основных патологий сердечно-сосудистой системы и проводить автоматизированное фенотипирование клеток, составляющих элементы системы кровообращения.
  • 2. Создание алгоритмов автоматизированного распознавания ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и автоматизированного определения клеточных популяций на основе методов глубокого машинного обучения.
  • 3. Разработка технологий виртуального гистологического окрашивания элементов системы кровообращения.

Сертификаты

Имеет высшее биологическое образование (магистр биологии по направлению подготовки 06.04.01 – генетика человека). Выполняет работу над диссертацией на соискание ученой степени кандидата биологических наук (3.3.3 – патологическая физиология) на тему «Патогенетическая роль кровоснабжения сосудистой стенки в развитии сосудистого воспаления, формировании неоинтимы и прогрессировании атеросклероза».

Маркова Виктория Евгеньевна

магистр биологии (физиология и психофизиология)

Должность Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины, аспирант первого года обучения Института биологии, экологии и природных ресурсов Кемеровского государственного университета

Квалификация

Область научных интересов: нормальная и патологическая физиология артериального русла, патофизиология дисфункции эндотелия, атеросклероза, дисфункций клапанов сердца и их биопротезов.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Выявление новых молекулярных маркеров прогрессирования атеросклероза и дисфункций клапанов сердца с целью идентификации мишеней для клеточного репрограммирования.
  • 2. Проведение доклинических испытаний и апробации новых подходов к экспериментальной терапии атеросклероза посредством коррекции нарушений минерального гомеостаза.

Сертификаты

Имеет высшее биологическое образование (магистр биологии по направлению подготовки 06.04.01 – физиология и психофизиология). Выполняет работу над диссертацией на соискание ученой степени кандидата биологических наук (1.5.5 – физиология человека и животных) на тему «Сравнительный анализ физиологического профиля генной и белковой экспрессии артериальных и венозных эндотелиальных клеток человека».

Онищенко Павел Сергеевич

магистр математики (прикладная математика и информатика)

Должность Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины

Квалификация

Область научных интересов: разработка программного обеспечения для генерации оптимизированных моделей створчатого аппарата клапанов сердца с использованием методов машинного обучения, исследование функции изделий для сердечно-сосудистой хирургии с позиции оценки подвижности, напряженно-деформированного состояния, гидродинамики, реконструкция и создание трехмерных моделей на основе данных медицинских изображений.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Создание алгоритмов автоматизированного распознавания ультраструктурных патологий сердечно-сосудистой системы и автоматизированного определения клеточных популяций на основе методов глубокого машинного обучения.
  • 2. Разработка нейронных сетей для автоматизированного прогнозирования риска летального исхода у пациентов с тяжелым течением COVID-19.
  • 3. Разработка технологий виртуального гистологического окрашивания элементов системы кровообращения.

Сертификаты

Имеет высшее математическое образование (магистр математики по направлению подготовки 01.04.02 – прикладная математика и информатика).

Каноныкина Анастасия Юрьевна

бакалавр биологии (фундаментальная и прикладная биология)

Должность Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины, магистрант второго года обучения Института биологии, экологии и природных ресурсов Кемеровского государственного университета

Квалификация

Область научных интересов: нормальная и патологическая физиология артериального русла, патофизиология дисфункции эндотелия, атеросклероза, дисфункций клапанов сердца и их биопротезов.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Выявление новых молекулярных маркеров прогрессирования атеросклероза и дисфункций клапанов сердца с целью идентификации мишеней для клеточного репрограммирования.
  • 2. Проведение доклинических испытаний и апробации новых подходов к экспериментальной терапии атеросклероза посредством коррекции нарушений минерального гомеостаза.

Сертификаты

Имеет высшее биологическое образование (бакалавр биологии по направлению подготовки 06.03.01 – фундаментальная и прикладная биология). Выполняет работу над диссертацией на соискание степени магистра биологии (06.04.01 – физиология и психофизиология) на тему «Патофизиологическое обоснование применения гиперлипидемических ApoE-нокаутных мышей как in vivo модели липидного поражения и кальцификации аортального клапана».

Кошелев Владислав Александрович

бакалавр биологии (фундаментальная и прикладная биология)

Должность Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины, магистрант первого года обучения Института биологии, экологии и природных ресурсов Кемеровского государственного университета

Квалификация

Область научных интересов: нормальная и патологическая физиология артериального русла, нормальная и патологическая микроанатомия элементов системы кровообращения, цифровая патология.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Апробация нового оригинального метода для ультраструктурного анализа элементов системы кровообращения, позволяющего осуществлять автоматизированное распознавание основных патологий сердечно-сосудистой системы и проводить автоматизированное фенотипирование клеток, составляющих элементы системы кровообращения.
  • 2. Разработка технологий виртуального гистологического окрашивания элементов системы кровообращения.

Сертификаты

Имеет высшее биологическое образование (бакалавр биологии по направлению подготовки 06.03.01 – фундаментальная и прикладная биология). Выполняет работу над диссертацией на соискание степени магистра биологии (06.04.01 – физиология и психофизиология) на тему «Определение патофизиологической значимости феномена эндотелиально-мезенхимального перехода в развитии дисфункций гетерологических и тканеинженерных медицинских изделий после их имплантации».

Лазебная Анастасия Ивановна

бакалавр биологии (фундаментальная и прикладная биология)

Должность Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины, магистрант первого года обучения Института биологии, экологии и природных ресурсов Кемеровского государственного университета

Квалификация

Область научных интересов: нормальная и патологическая физиология артериального русла, патофизиология дисфункции эндотелия, атеросклероза, дисфункций клапанов сердца и их биопротезов.

Научные задачи в рамках тематики лаборатории:

  • 1. Выявление новых молекулярных маркеров прогрессирования атеросклероза и дисфункций клапанов сердца с целью идентификации мишеней для клеточного репрограммирования.
  • 2. Проведение доклинических испытаний и апробации новых подходов к экспериментальной терапии атеросклероза посредством коррекции нарушений минерального гомеостаза.

Сертификаты

Имеет высшее биологическое образование (бакалавр биологии по направлению подготовки 06.03.01 – фундаментальная и прикладная биология). Выполняет работу над диссертацией на соискание степени магистра биологии (06.04.01 – физиология и психофизиология) на тему «Анализ изменения профиля генной и белковой экспрессии при спонтанном эндотелиально-мезенхимальном переходе в культуре первичных эндотелиальных клеток пупочной вены человека».

 

ФИО

Должность

Ставка

Ученая

степень

РИНЦ

(AuthorID)

РИНЦ

(SPIN-код)

Scopus

(AuthorID)

WOS

(ResearcherID)

ORCID

Дата

рождения

СНИЛС

Кутихин

Антон

Геннадьевич

Заведующий

лабораторией

1,0

к.м.н.

647572

4527-8939

36675316400

B-9397-2012

0000-0001-8679-4857

31.10.1990

7884

Мухамадияров

Ринат

Авхадиевич

Старший

научный

сотрудник

1,0

к.б.н.

87474

4229-6142

56532504300

H-7668-2017

0000-0002-5558-3229

22.09.1957

9179

Овчаренко

Евгений

Андреевич

Старший

научный

сотрудник

0,25

к.т.н.

720416

3609-4561

56400694300

O-9685-2015

0000-0001-7477-3979

27.03.1986

5285

Шишкова

Дарья

Кирилловна

Научный

сотрудник

1,0

к.б.н.

803619

5970-5532

57188586126

H-8480-2017

0000-0002-1518-3888

21.02.1991

4566

Клышников

Кирилл

Юрьевич

Научный

сотрудник

1,0

к.м.н.

720374

8947-1636

56401208100

N-9575-2015

0000-0003-3211-1250

14.11.1986

7586

Богданов

Лев

Александрович

Младший

научный

сотрудник

1,0

без

степени

1002762

9547-9196

57211801606

R-9744-2018

0000-0003-4124-2316

06.11.1995

4525

Онищенко

Павел

Сергеевич

Младший

научный

сотрудник

1,0

без

степени

878850

2096-7680

57212348354

X-4384-2018

0000-0003-2404-2873

23.02.1994

6303

Маркова

Виктория

Евгеньевна

Младший

научный

сотрудник

1,0

без

степени

1080738

7234-1249

57219721036

AAB-8445-2021

0000-0002-6652-5745

12.08.1997

1973

Каноныкина

Анастасия

Юрьевна

Младший

научный

сотрудник

1,0

без

степени

1123570

3162-8811

-

-

0000-0003-2810-3100

17.02.1999

7417