Учёные выяснят, как ослабить коронавирус и защитить человечество
27 Июля 2020

Междисциплинарная группа учёных из ТГУ, МГУ, ВШЭ, СГУ, СибГМУ и ИПЛИТ РАН приступила к реализации масштабного проекта, который позволит получить новые фундаментальные данные о коронавирусе. В ходе исследований специалисты выяснят факторы, обуславливающие высокую способность вируса к передаче от одного человека другому. Это необходимо для создания эффективных способов защиты человечества от Covid-19. Наряду с этим планируется исследовать возможность более оперативной по сравнению с лабораторными методами диагностики вирусных заболеваний с использованием методов биофотоники и искусственного интеллекта.

– В настоящее время известно около 40 видов из группы коронавирусов, все они имеют свои особенности. Например, MERS-CoV, который в 2012 году вызывал ближневосточный респираторный синдром, давал очень высокую смертность – около 35 процентов. Однако его способность к передаче от человека к человеку была существенно ниже, чем у Covid-19, поэтому тогда вспышка имела локальный характер, – объясняет руководитель лаборатории биофотоники, исполнительный директор Института биомедицины ТГУ Юрий Кистенев. – Коронавирус, с которым мы имеем дело сейчас, демонстрирует повышенную контагиозность. Одной из главных задач нового проекта является получение фундаментальных знаний об особенностях передачи вируса. Пока об этом есть лишь фрагментарные данные.

Ю,В. Кистенёв.jpg

В рамках проекта исследователи будут изучать физические механизмы адгезии вирусной частицы – её способности прилипать к различным поверхностям, в том числе закрепляться на поверхности клетки. После этого возбудитель проникает внутрь «мишени» и начинает свою разрушительную деятельность. Понимание механизмов адгезии Covid-19 позволит предложить пути ослабления этой способности и выстроить эффективную систему защиты людей.

– Одним из ключевых вопросов предупреждения и лечения вирусных инфекций, в том числе Covid-19, остается быстрая и точная диагностика, – говорит Юрий Кистенёв. – Помимо стандартного набора клинических анализов в настоящее время чаще всего применяют ПЦР. Также проводится исследование специфических антител (обычно IgG и/или IgM). Для их определения используют сыворотку крови. В то же время методы биофотоники при наличии соответствующих биологических или иммунологических маркеров позволяют эффективно определять антигены, антитела или нуклеиновые кислоты в слюне. Такой анализ делается в разы быстрее и может иметь достаточно высокую точность. Сейчас на основе анализа слюны может быть диагностирован целый ряд недугов – сердечно-сосудистые заболевания, онкопатологии, СПИД и другие.

577a6423-_12.jpg

Поиском специфических маркёров учёные займутся на втором этапе проекта. Инструментами для выявления индикаторов Covid-19 выступят методы спектроскопии комбинационного рассеяния, терагерцовой и инфракрасной спектроскопии. Выделенные маркёры будут использованы для машинного обучения компьютерной модели, задачей которой будет поиск специфических «меток» в слюне пациентов.

Работать над решением этих и ряда других фундаментальных задач учёные будут в течение двух лет. Результаты проекта они представят в сентябре 2022 года. Размер финансовой поддержки РФФИ на проведение исследований составит 12 миллионов рублей.

Добавим, что в 2020 году группа учёных из ТГУ, СГУ, МГУ и нескольких других университетов завершает работу над другим большим проектом, также поддержанным РФФИ. Исследователи разработали новый подход к диагностике аденокарциномы — злокачественной опухоли предстательной железы. Для выявления онкопатологии и определения стадии заболевания здесь используется искусственный интеллект. Роль ТГУ и СГУ в обоих проектах заключается в поиске визуальных маркёров и создании методов машинного обучения для новых диагностических подходов, создаваемых всеми участниками научного консорциума.