И зучение мутационных сдвигов у терапевтических бактериофагов после пребывания в условиях космического полета (фаген) Постановщики
|
Скачать 58.7 Kb.
|
|
И  зучение мутационных сдвигов у терапевтических бактериофагов после пребывания в условиях космического полета (ФАГЕН)Постановщики: Евстигнеев В.И., ст.н.сотруд., к.м.н. ОАО «Биопрепарат»; Пчелинцев С.Ю., профессор, д.м.н., ОАО «Институт инженерной иммунологии» Экспедиции: МКС-44 Область исследования: Космическая биотехнология, бактериофаги. Известно, что, несмотря на все профилактические стерилизующие мероприятия, на космические станции могут попасть и попадают, как микроорганизмы, живущие на человеке (патогенные, условно патогенные, непатогенные), так и микроорганизмы, расселяющиеся на материалах и оборудовании станций. Микроорганизмы, расселяющиеся на оборудовании и поверхностях, могут приводить к биологической деструкции последних, приводя к их негодности и поломкам. Это неоднократно выявлялось на станциях «Мир» и МКС. Борьба с такими микроорганизмами ведется с помощью механической санитарной дезинфицирующей обработки. Длительно эксплуатируемая орбитальная станция с постоянным присутствием экипажей и с периодической доставкой с Земли средств жизнеобеспечения, не может быть закрытой экосистемой. Её микробный потенциал постоянно усложняется, остается высокая вероятность появления мультирезистентных штаммов, к которым в силу особенности иммунитета будут высокочувствительны отдельные космонавты. В этих условиях применение препаратов на основе бактериофагов является наиболее эффективным и экологически чистым способом защиты людей. В космических экспериментах (КЭ) с бактериофагами (КЭ «Бактериофаг») установлен факт ускоренной инактивации бактериальных вирусов. Особенно быстро идет процесс инактивации в жидкой среде. Микроскопические исследования жидкой культуры фагов показали серьезные повреждения вирусных частиц, вплоть до отрыва головки. Естественные фаги, которые попадают на станцию вместе с микробами (как в активной форме, так и в состоянии профагов) и поддерживают микробиологическое равновесие, под воздействием космического излучения будут подвергаться мутациям. Для уточнения механизмов воздействия факторов космического полета (ФКП) на бактериофаги целесообразно оценить не только процесс инактивации, но и направленность мутаций их ДНК под воздействием ФКП. Сейчас неизвестно, к каким изменениям специфичности, активности, способности размножаться приведут мутации ДНК фага. Неизвестна и возможная направленность мутаций ДНК фагов, находящихся на борту станции в виде лечебных форм. Все это может приводить к развитию инфекционных заболеваний и неэффективности бактериофагальных препаратов. Таким образом, одним из важных направлений для космической биотехнологии является изучение направленности мутаций ДНК бктериофагов. Определение и сравнение геномных последовательностей исходных терапевтических фагов с препаратами, подвергшимися воздействию ФКП, позволит оценить скорость накопления и характер мутационных изменений, приводящих к необратимым изменениям в геноме, а также позволит определить возможные подходы к повышению жизнеспособности препаратов бактериофагов. Краткое описание эксперимента Начиная с 2015г. на МКС запланирована реализация космического эксперимента «ФАГЕН». Целью КЭ является определение влияния совокупного солнечного и галактического ионизирующего излучения на генетический аппарат бактериофагов в условиях космического полета. КЭ «ФАГЕН» предоставляет возможность зафиксировать изменения в генетическом аппарате бактериофагов в зависимости от времени и условий экспозиции в условиях Космоса. Это важно для выявления направленности мутаций ДНК под воздействием условий космического полета для предотвращения развития на борту инфекционных заболеваний и исключения потери эффективности бактериофагальных препаратов, находящихся на борту в качестве лекарственных средств. Суть эксперимента: экспозиция препаратов бактериофагов на РС МКС от 3 недель до 4 месяцев при заданной температуре согласно циклограмме сеанса. По завершению времени экспозиции в емкость с фагом вводится необходимое количество фиксирующего раствора. Момент ввода фиксирующего раствора в емкость с культурой бактериофага является моментом окончания сеанса КЭ. После возвращения на Землю проводится определение и сравнение геномных последовательностей исходных терапевтических фагов с препаратами, подвергшимися воздействию космического излучения. Эксперимент выполняется в два этапа. При проведении эксперимента на первом этапе должна использоваться ранее созданная научная аппаратура (НА) «МСК». НА состоит из двух укладок. Укладка «МСК» выполнена в виде вкладыша, в котором размещены 12 культиваторов. Культиватор, в свою очередь, состоит из двух камер, разделенных полупроницаемой мембраной, с дополнительной емкостью для питательной (или фиксирующей) среды. На втором этапе должна использоваться разработанная аппаратура «ФАГЕН», состоящая из двух укладок. Каждая укладка ФАГЕН должна состоять из 6 ячеек (кассет), каждая из которых представляет собой конструкцию из 3-х емкостей: с исходной культурой бактериофага, с фиксирующим и стабилизирующими растворами. исходной культурой бактериофага, с фиксирующим и стабилизирующими растворами. Конструкция должна обеспечивать загрузку исходной культуры бактериофага, как в сухом, так и в жидком виде и иметь приспособление для передавливания фиксирующей или стабилизирующей жидкостей в камеру с культурой бактериофага. Подготовка укладок «МСК» и «ФАГЕН» к сеансу проводится в следующей последовательности: стерилизация, заправка соответствующими материалами и проверка на герметичность. Стерилизация, сборка и заправка укладок «МСК» и «ФАГЕН» осуществляется не ранее чем за 10 суток до старта в соответствии с Техническим описанием и инструкцией по эксплуатации в ламинарном боксе с соблюдением правил асептики. Для сеанса в период МКС-44, наработаны образцы бактериофагов методом репродукции фагов на тест-культурах в жидкой питательной среде следующего состава: Staphylococcus aureus SCH111, Pseudomonas aeruginosa РА10, Klebsiella pneumonia KPV15, Klebsiella pneumonia KPV811, Acinetobacter baumannii АМ22, Acinetobacter baumannii АМ24. На первом этапе КЭ заправленную на Земле лётную укладку «МСК» доставляют на РС МКС и хранят до начала эксперимента в универсальном биотехнологическом термостате при температуре плюс 4 ± 2 С, или выдерживают при температуре окружающей среды от плюс 15 до плюс 25 С согласно циклограмме сеанса. Допускаемая длительность хранения экспериментального материала на РС МКС до начала КЭ от 3 недель до 4 месяцев. В назначенное время извлекают укладку из термостата и вводят фиксирующий раствор из емкости для питательной среды поворотом гайки на культиваторе на требуемое количество оборотов. Время перетеснения фиксирующего раствора в камеру смешения является временем окончание сеанса. Затем укладки согласно циклограмме сеанса размещают на хранение в универсальном биотехнологическом термостате при температуре плюс 4 ± 2 С или при температуре окружающей среды от плюс 15 до плюс 25 С до отправки на Землю. Параллельные наземные эксперименты проводятся в строгом соответствии с циклограммой КЭ «ФАГЕН». После доставки аппаратуры с результатами эксперимента в наземную лабораторию проводится анализ ДНК фагов. Реализация эксперимента осуществляется по бортовой инструкции, выпускаемой ОАО «РКК «Энергия» с учетом основных методических положений, программы КЭ и эксплуатационной документации. Занятость экипажа в течение одного сеанса КЭ не более 2 часов. Использование результатов эксперимента на ЗемлеСоздание коллекции охарактеризованных терапевтических бактериофагов, активных в отношении микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью. Данные об изменении свойств терапевтических бактериофагов в зависимости от полученных изменений генома будут использованы для конструирования новых препаратов, активных в отношении микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью. Использование результатов эксперимента для освоения космосаПолученные данные позволят установить направленность мутаций ДНК под воздействием условий космического полета для предотвращения развития на борту инфекционных заболевания и исключения потери эффективности бактериофагальных препаратов, находящихся на борту в качестве лекарственных средств. Станет возможным отбор бактериофагов с повышенной устойчивостью к воздействию космического излучения для возможного использования в условиях полета на станции. Результаты КЭ будут поступать с 2016 г. |
Похожие:
 |
2010 содержание ... |
|
Академик Виктор Иванович Кузнецов. К 100-летию со дня рождения Моделирование в трансзвуковой трубе низкой (переменной) плотности условий полёта космического аппарата при его посадке на поверхность... |
|
Академик Виктор Иванович Кузнецов. К 100-летию со дня рождения Моделирование в трансзвуковой трубе низкой (переменной) плотности условий полёта космического аппарата при его посадке на поверхность... |
 |
Протеомный профиль мочи здорового человека в норме и при действии факторов космического полета Охватывает более широкий спектр пептидов и белков, показывает лучшую воспроизводимость [Mischak H., Vlahou A., Ioannidis J. P., 2013].... |
|
Средство косметическое для всей семьи, в том числе для детей с 3-х лет Может использоваться для проведения массажей, растираний и согревающих компрессов; до и после занятий спортом для устранения ощущения... |
|
В россии отмечают День космонавтики в ознаменование первого космического... Юрием Алексеевичем Гагариным. Праздник установлен указом Президиума Верховного Совета СССР от 9 апреля 1962 года. В этот день в 1961... |
|
Инструкция по поиску и спасанию в зоне авиационно-космического поиска... Организация поисково-спасательного обеспечения полетов в Южной зоне авиационно-космического поиска и спасания (акпс) |
|
Келлерман П. Ф. К 34 Психодрама крупным планом: Анализ терапевтических... К 34 Психодрама крупным планом: Анализ терапевтических механизмов /Пер с англ. И. А. Лаврентьевой. — М.: Независимая фирма “Класс”,... |
|
Об условиях питания, охраны По мере необходимости устанавливаются щадящий режим, закаливание, неполный день пребывания в доу, согласованный с родителями, даются... |
|
1. Теоретические основы повышения эффективности деятельности предприятия Анализ структуры продукции и влияние структурных сдвигов на изменение стоимости продукции |
|
"утврждено" "согласовано" Администрация и педагогический коллектив несут ответственность за жизнь и здоровье детей во время пребывания в школе с 00 до окончания... |
|
Инструкция по пожарной безопасности в лагере дневного пребывания.... Вводный инструктаж проводится со всеми воспитанниками лагеря дневного пребывания |
|
Лабораторная работа №2. Расчет матрицы a инерционных коэффициентов... Лабораторная работа №3. Расчет матриц Якоби (С7, D7j) исполнительного механизма космического манипуляционного робота 9 |
|
Паспорт безопасности мест массового пребывания людей Сведения об объектах, расположенных в непосредственной близости к месту массового пребывания людей |
|
Паспорт безопасности места массового пребывания людей Муниципального... Общие сведения о месте массового пребывания людей |
|
Инструкция по пожарной безопасности для воспитанников лагеря дневного... Приносить в лагерь спички, легковоспламеняющиеся, горючие жидкости и другие материалы |