ных патологий у человека.
Планируется создание каталогов бактериофагов, специфичных ко всем значимым патогенным бактериям, создание новых поколений вакцин против бактериальных и вирусных инфекций, изучение симбиотических микробиоценозов пищеварительного тракта и роли микробиоты кишечника человека в норме и патологии, создание федерального криогенного банка биообразцов природных симбиотических микробиоценозов пищеварительного тракта здоровых людей, выявление мишеней для новых групп антимикробных и противовирусных препаратов на основе изучения молекулярных механизмов резистентности микроорганизмов и вирусов к лекарственным соединениям, создание новых биотехнологических методов мультианализа резистентности инфекционных возбудителей.
К перспективным научным задачам относятся конструирование нового поколения векторных вакцин в целях обеспечения комбинированной защиты от возбудителей острой респираторной вирусной инфекции (ОРВИ) , установление молекулярных механизмов функционирования РНК-содержащих вирусов, вызывающих особо опасные заболевания человека и животных, макро- и микроэволюции вирусных РНК-геномов и структуры зараженной вирусом клетки, создание системы мониторинга за возбудителями вирусных гепатитов и создание федеральной базы данных циркулирующих штаммов, разработка компьютерной программы развития эпидемий на территории Российской Федерации, разработка методик стратификации групп риска формирования множественной лекарственной устойчивости у пациентов с инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи, в целях оптимизации антибиотикотерапии.
Актуальным в онкологии будет изучение молекулярных механизмов, обеспечивающих опухолевые клетки способностью формировать резистентность к терапевтическому действию современных лекарственных средств. Планируются разработка и валидация современных методов скрининга и диагностики злокачественных опухолей, создание новых противоопухолевых препаратов, поиск перспективных мишеней для противоопухолевой терапии, разработка методов персонализированного лечения, в том числе с использованием методов ядерной медицины, эффективных способов доставки лекарственных препаратов в опухоли, определение генетических мутаций - маркеров предрасположенности к онкологическим заболеваниям с последующим созданием базы данных мутаций популяции, связанных с риском развития онкологических заболеваний, и реестра "пациентов" - носителей мутаций в Российской Федерации.
Актуальным в неврологии и психиатрии будет изучение механизмов развития и функционирования мозга, пластичности нейронов и глии, нейрогенеза и нейродегенерации, когнитивных функций, обучения и памяти, интеллекта, сознания и личности, фундаментальных и прикладных аспектов социально значимых заболеваний нервной системы. Будут установлены нейропсихологические, клеточные и молекулярно-генетические основы активного долголетия, технологии ранней диагностики возрастзависимых заболеваний, включая нейродегенеративные заболевания, как основы для превентивной нейропротекции. Будут изучены изменения нервной системы при патологии других органов, в первую очередь сердечно-сосудистой и эндокринной систем, что будет способствовать поддержанию когнитивного здоровья в масштабе страны. Предусмотрено создание новых технологий нейроинтерфейсов медицинского назначения для нейрореабилитации при заболеваниях и травмах головного мозга. Планируется изучение структурных, метаболических, нейрофизиологических механизмов поддержания сознания и нарушений мозга при очаговых и диффузных заболеваниях с ультраструктурным анализом с использованием методов нейровизуализации, что позволит использовать информацию для технологий машинного обучения и искусственного интеллекта. В исследованиях механизмов развития пароксизмальных состояний, боли, иммуноопосредованных заболеваний будут созданы подходы к лечению состояний, поражающих преимущественно социально активных пациентов молодого возраста. Исследования инвазивной и неинвазивной нейромодуляции позволят расширить терапевтические возможности у пациентов с резистентными формами заболеваний. При операциях на мозге человека в сознании будет изучаться индивидуальная нейроанатомия функционально значимых корковых и проводящих путей мозга. Особое внимание будет уделяться созданию и развитию минимально инвазивных методик хирургических вмешательств, включая реконструктивную и функциональную нейрохирургию. Планируется создание новых реабилитационных технологий при острых и хронических заболеваниях центральной нервной системы на основе установления фундаментальных механизмов пластичности мозга. Будут созданы алгоритмы передовых методов нейровизуализации и схемы лечения с помощью виртуальной и дополненной реальности.
Актуальными в кардиологии будут разработка методов ранней диагностики и персонализированного лечения сердечно-сосудистых заболеваний на основе изучения клеточно-молекулярных, генетических, нейрогуморальных, иммунных и гемодинамических механизмов, геномных, протеомных и метаболомных исследований в клинике и эксперименте, поиск эпигенетических механизмов, определяющих развитие инфаркта миокарда и сердечной недостаточности на основе анализа дифференциальной экспрессии регуляторных микроРНК и выявления связи полиморфизма генов, кодирующих микроРНК и их мишеней, а также анализа эпигенома и транскриптома с использованием омиксных технологий, определение прогностических маркеров нестабильности атеросклеротических бляшек и разработка методов предиктивной молекулярной диагностики развития острого коронарного синдрома, идентификация клеточных механизмов нарушения репаративного ангио-артериогенеза и регенеративных процессов в миокарде, разработка основ компьютерного анализа электрического поля сердца с использованием технологии телеметрии, разработка новых методов коррекции нарушений ритма сердца (в том числе с сочетанной патологией) , включая хирургическую коррекцию, создание биосовместимых имплантатов на основе биологических и полимерных материалов для хирургического лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы с использованием математического моделирования, приемов тканевой инженерии и определением геномных предикторов.
Актуальными в эндокринологии, нейроэндокринологии, тиреоидологии, детской эндокринологии и диабетологии, а также в области смежных дисциплин с ортокринной и паракринной сигнальной индукцией патологических процессов будут совершенствование технологий профилактики, диагностики и лечения с последующим внедрением в практику (трансляционная медицина) , разработка новых геномных, протеомных и метаболомных маркеров как эндокринопатий, так и вызванных ими синдромальных поражений, а также лекарственно-индуцированных эндокринопатий в целях снижения заболеваемости, разработка структурированной системы профилактики генетически детерминированных эндокринопатий, в том числе редких и ассоциированных с ними социально значимых заболеваний, создание новых диагностических и лечебных технологий, обеспечивающих полноценную социальную и репродуктивную реабилитацию лиц с эндокринопатиями, диагностированными как в неонатальном, так и репродуктивном возрасте, разработка превентивных мероприятий по профилактике преждевременного старения и инвалидизации лиц зрелого возраста, разработка методов пренатальной и предимплантационной диагностики, идентификация новых биомишеней, воздействие на которые позволит снизить вероятность развития метаболических, сердечно-сосудистых и онкологических рисков ожирения.
Актуальными в области педиатрии будут решение фундаментальных проблем сохранения и укрепления здоровья детей и прогнозирования развития риска его нарушений, идентификация траектории здорового развития и становления когнитивного и интеллектуального здоровья, разработка и совершенствование принципов профилактики формирования инвалидности, исследования микробиома различных биотопов организма в возникновении отклонений в состоянии здоровья у детей в онтогенезе, морфологии и морфометрии мозга у новорожденных и детей других возрастных групп различного уровня здоровья и определение механизмов развития мозга в онтогенезе, разработка технологий нейроскрининга и нейрокартирования, а также объективных методик контроля состояния нервной системы у детей, разработка новых технологий профилактики, диагностики, в том числе донозологической, лечения и реабилитации при болезнях детского возраста, подходов к диагностике, лечению и реабилитации детей в периоде новорожденности, грудном и раннем возрасте, популяционного здоровья (ментального, когнитивного, соматического) детей организованных коллективов, создание иммунобиологических препаратов для комплексного лечения иммуновоспалительной патологии у детей, разработка инновационных технологий механо- и робототерапии в двигательной реабилитации детей с разноуровневыми поражениями, методов ранней персонифицированной профилактики, диагностики, лечения, реабилитации, абилитации, медико-социального сопровождения детей, страдающих хроническими инвалидизирующими и жизнеугрожающими заболеваниями, редкими (орфанными) болезнями.
Актуальными в травматологии и ортопедии будут разработка критериев диагностики, профилактики и прогнозирования клинического течения и раннего прогрессирования тяжелых врожденных деформаций позвоночника у детей на основе изучения молекулярно-генетических и биохимических маркеров, выявление молекулярно-генетических маркеров формирования и характера развития патологических процессов у пациентов с врожденной патологией тазобедренного сустава, разработка и клиническая апробация новых отечественных металлоконструкций для травматологии и ортопедии.
В трансплантологии актуальными будут разработка неинвазивных диагностических комплексов на основе функциональных и лабораторных тестов для прогнозирования и диагностики отторжения трансплантата сердца, печени в ранние и отдаленные сроки после трансплантации, создание биомедицинских клеточно- и тканеинженерных продуктов печени и хряща на основе композитных тканеспецифических резорбируемых матриксов, получение из постнатальных стволовых клеток и соматических клеток человека эпителиального и мезенхимного фенотипа васкуляризованных тканеинженерных конструкций для замещения костной, хрящевой, мышечной (включая миокардиальную) и эпителиальных тканей, разработка новых методик мультифакторного трехмерного анализа наноструктуры биоматериалов, клеток и тканей с использованием комплексной сканирующей зондовой крионанотомографии.
К перспективным научным задачам относятся разработка и усовершенствование методов контролируемых вмешательств (малоинвазивные технологии, транслюминальная хирургия) , в том числе с использованием робототехники, расширение диапазона комбинированных хирургических вмешательств на нескольких органах и системах с применением методов биоинженерии (использование комбинированных многокомпонентных трансплантатов, включающих аутотрансплантаты и биоинженерные конструкции) , разработка и усовершенствование методов трансплантации органов и тканей с использованием технологий регенеративной медицины, создание способов направленного подавления трансплантационного иммунитета и устойчивой толерантности организма реципиента к трансплантированному органу, разработка методов реконструкции органов, тканей и сегментов конечностей с помощью технологий культивирования эпителиальных тканей, а также воссоздания объемных структур с использованием трехмерных матриксов заданных свойств с возможностью получения различных по свойствам и структуре тканеинженерных конструкций, разработка новых инновационных способов лечения обширных ожогов и ран с использованием полученных биотехнологических продуктов.
Актуальным в области персонализации медицины, регенеративной медицины, иммунологии, фармакологии, клеточных, генно-инженерных технологий будет создание новых наноформ лекарственных препаратов, имеющих качественно новый уровень биодоступности и стабильности, в частности разработка терапевтических препаратов на основе мини-антител, наноформ вакцин, иммунобиологических и иммунопрофилактических препаратов, методов подавления пролиферации клеток с помощью нанопрепаратов.
Планируются разработка и внедрение современных методов диагностики и профилактики ревматических заболеваний на основе методов ДНК-диагностики (мРНК, микроРНК и полиморфизмы в геномной дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) , идентификация иммунных механизмов и их патогенеза на основе расшифровки структуры и спектра наиболее важных аутоантигенов и изучения механизма дисфункции антигенпрезентирующих клеток, разработка высокоемких селективных антигенных сорбентов в диагностических и лечебных целях, изучение молекулярно-генетических, иммунологических, биохимических и фармакологических аспектов патогенеза, диагностики и лечения критических состояний.
К перспективным научным задачам относятся сохранение и расширение коллекции лабораторных приматов в целях моделирования социально значимых заболеваний человека и оценки качества препаратов медицинского назначения.
В области постгеномных, протеомных и метаболомных биомедицинских технологий будут осуществляться отработка методов внесения направленных изменений в геномы при помощи дизайнерских нуклеаз на примере 3 - 5 регуляторных каскадов и выбор регуляторных систем, воздействие на которые может иметь геропротекторный или герореверсивный эффект, отработка внесения направленных изменений в геном человека на уровне изолированных клеточных культур, оценка влияния возраста на регенеративные свойства стволовых клеток и разработка методов коррекции их нарушений с помощью технологий редактирования генома.
Предусматривается поиск информативных молекулярных маркеров (геномных, транскриптомных, протеомных и метаболомных) для оценки риска возникновения, развития и неблагоприятного прогноза социально значимых заболеваний, выявление распространенности полиморфизмов генов, участвующих в фармакокинетике и фармакодинамике лекарств, применяемых для лечения сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета 2 типа, их взаимосвязь с фармакинетическими особенностями здоровых добровольцев и пациентов с указанными патологиями, изучение физиологических субстратов и ингибиторов катепсинов при развитии малигнизации, метастазирования и воспалительных процессов, разработка системного подхода к анализу живых объектов путем комбинации методов геномики, транскриптомики, протеомики и метаболомики, био- и хемоинформатики, создание методик измерения протеомного и метаболомного состава в образцах биологического материала, лекарственного мониторинга основных заболеваний, выявление биомаркеров, повышающих предиктивный потенциал диагностики.
Актуальным является создание отечественных терапевтических генотехнологий, включая методы генотерапии сердечно-сосудистых заболеваний, злокачественных опухолей (генохимиотерапия) , а также технологий генокоррекции наследственной патологии (прежде всего дефектов метаболизма) и генотерапевтических конструкций для активной иммунотерапии и иммунокоррекции, технологий подавления работы поврежденных генов с помощью антисмысловых олигонуклеотидов, включая короткие интерферирующие рибонуклеиновые кислоты (РНК) , создание методов молекулярно-направленной терапии социально значимых заболеваний с применением моноклональных антител, а также низкомолекулярных ингибиторов и активаторов целевых белков, генно-инженерных способов их получения, скрининга и продукции рекомбинантных белков, включая антитела и мини-антитела, для терапевтических и диагностических целей.
Будут разработаны методология оценки биобезопасности инновационных полимерных нанокомпозитов медицинского назначения, основанная на молекулярно-клеточных изменениях основных органов-мишеней, и токсикологический паспорт новых тераностических нанобиокомпозитов.
Предполагаются получение новых данных, раскрывающих роль М1- и М2-макрофагов в регуляции функций стволовых клеток и фиброгенеза, исследование клеточно-молекулярных механизмов пластичности фагоцитов мононуклеарной системы (моноцитов, макрофагов, дендритных клеток) .
Планируются создание на основе системы редактирования генома CRISPR/Cas9 вирусных и невирусных генетических конструкций для нокаута генов урокиназы и урокиназного рецептора в опухолевых клетках, в частности нейробластоме, оценка возможности использования системы редактирования генома CRISPR/Cas9 в качестве нового подхода для их подавления, изучение эффективности разных способов доставки антигенного материала для стимуляции противоопухолевого материала и выбор оптимальной тактики для проведения клеточной иммунотерапии.
Предполагаются получение новых данных о молекулярной регуляции кардиомиоцитарной дифференцировки стволовых клеток на модели эмбриональных стволовых клеток и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, разработка методов повышения терапевтических свойств постнатальных стволовых клеток, установление механизмов формирования межклеточных контактов и пролиферативной активности, дифференцированного потенциала, физиологических свойств и миграции как единичных клеток, так и в составе сфероидов при моделировании трехмерных структурно-функциональных тканей с использованием природных (натуральных) , синтетических и гибридных структур, разработка фармакологических подходов стимуляции функций эндогенных прогениторных клеток и регенерации тканей, разработка оригинальных по структуре и механизму действия лекарственных средств (нейропсихотропных средств, транквилизаторов, ноотропов, антидепрессантов, нейролептиков, противоастенических средств, средств лечения алкогольной и наркотической зависимости, противомигреневых средств, средств лечения нейродегенеративных заболеваний, нейропротекторов) , новых лекарственных средств для профилактики и лечения онкологических, сердечно-сосудистых заболеваний, болезней эндокринной системы и болезней обмена веществ, болезней пищеварительной системы, экстремальных состояний.
Актуальной будет разработка новых принципов и методов выделения и концентрирования радионуклидов и новых технологий для получения стратегических материалов для ядерной медицины.
Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований
Направление фундаментальныхи поисковых научных исследований | Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований |
| 3.2.1. Фундаментальные основы жизнедеятельности | 3.2.1.1. Интегративные механизмы деятельности мозга и патологических процессов |
| 3.2.1.2. Молекулярно-клеточные механизмы патологий сердечно-сосудистой системыи атеросклероза | |
| 3.2.1.3. Генетические и эпигенетические основы патологий и биобанкирование | |
| 3.2.1.4. Гормональные, иммунныеи метаболические нарушения | |
| 3.2.1.5. Психоэмоциональный стресси нейробиология резилентности | |
| 3.2.1.6. Экспериментальные биомоделии стандартизация исследований | |
| 3.2.1.7. Иммунодиагностика и молекулярные маркеры заболеваний | |
| 3.2.1.8. Современные биомедицинские технологии и системный анализ | |
| 3.2.1.9. Постгеномное профилирование для установления механизмов возникновенияи прогноза развития заболеваний | |
| 3.2.1.10. Биохимические процессы в нормеи патологии на уровне отдельных биомакромолекул | |
| 3.2.1.11. Молекулярно-генетическиеи метаболомные механизмы патологийи здоровья | |
| 3.2.1.12. Протеолитические системыи их роль в норме и патологии | |
| 3.2.2. Медицинские клеточные и генно-инженерные технологии, регенеративная медицина | 3.2.2.1. Молекулярно-клеточные основы регуляции дифференцировки клеток, иммунного ответа и онкогенеза |
| 3.2.2.2. Генетические механизмы заболеваний и технологии геномного редактирования | |
| 3.2.2.3. Клеточные и молекулярные механизмы регенерации тканей | |
| 3.2.2.4. Биосенсорные технологии и системы для диагностики заболеваний | |
| 3.2.2.5. Фундаментальные механизмы старения и клеточного старения (сенесценции) | |
| 3.2.2.6. Тканевая инженерия и биоматериалы для регенеративной медицины | |
| 3.2.2.7. Метаболомные и мол |