Микроорганизмы в современной биомедицине и биотехнологии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В области вакцинной профилактики применение генетически модифицированных микроорганизмов становится магистральным направлением в создании современных вакцинных препаратов. При этом используются технологии как с применением мРНК, так и за счет генетической модификации бактерий и вирусов в качестве живых вакцин. Лекция посвящена новым тенденциям в микробиологии и влиянию этих разработок на пищевую промышленность, фармакологию и вакцинологию. Методологическая часть публикации описывает общие подходы к клонированию, синтезу и секвенированию ДНК. Отдельно описаны подходы, направленные на редактирование бактериального генома. В лекции обсуждаются текущие разработки, касающиеся генно-инженерных подходов для промышленности и медицины, а также описаны успехи в области создания искусственных микроорганизмов бактериальной и вирусной природы. Особое внимание уделено значению микробиоты в поддержании здоровья людей посредством коррекции дисбиотических состояний методами микробной терапии, включающей использование полезных для здоровья бактерий в качестве пробиотиков и индивидуальных пробиотиков (аутопробиотиков). Продемонстрированы возможности полезных бактерий для лечения различных патологических состояний и заболеваний, таких как синдром раздраженной кишки, метаболический синдром, рассеянный склероз. Важным является коррекция дисбиоза и микробная терапия при онкологических заболеваниях. Лекция может быть интересна врачам и исследователям, далеким от молекулярной генетики и микробиологии, но желающим получить общее представление о современных научных и технологических тенденциях в этой крайне быстро развивающейся отрасли науки.

Об авторах

Александр Николаевич Суворов

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: Alexander_suvorov1@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2312-5589
SPIN-код: 8062-5281

д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Smith DR, Leggat PA. Pioneering figures in medicine: Albert Bruce Sabin — inventor of the oral polio vaccine. Kurume Med J. 2005;52(3):111–116. doi: 10.2739/kurumemedj.52.111 EDN: PVDONN
  2. Smorodincev AA. The efficacy of live influenza vaccines. Bull World Health Organ. 1969;41(3):585–588.
  3. Maniatis T, Fritsch EF, Sambrook J. Molecular cloning. A laboratory manual. New York: Cold Spring Harbor Laboratory; 1982.
  4. Heather JM, Chain B. The sequence of sequencers: The history of sequencing DNA. Genomics. 2016;107(1):1–8. doi: 10.1016/j.ygeno.2015.11.003 EDN: NKIXTB
  5. Brzezinska J, Trzciński S, Strzelec J, Chmielewski MK. From CPG to hybrid support: Review on the approaches in nucleic acids synthesis in various media. Bioorg Chem. 2023;140:106806. doi: 10.1016/j.bioorg.2023.106806 EDN: LJDBDW
  6. Fraser CM, Gocayne JD, White O, et al. The minimal gene complement of Mycoplasma genitalium. Science. 1995;270(5235):397–403. doi: 10.1126/science.270.5235.397 EDN: CDMSAJ
  7. Bazan J, Całkosiński I, Gamian A. Phage display — a powerful technique for immunotherapy: 1. Introduction and potential of therapeutic applications. Hum Vaccin Immunother. 2012;8(12):1817–1828. doi: 10.4161/hv.21703 EDN: RIXHYP
  8. Nozaki S. Rapid and accurate assembly of large DNA assisted by in vitro packaging of bacteriophage. ACS Synth Biol. 2022;11(12):4113–4122. doi: 10.1021/acssynbio.2c00419 EDN: KPXFIK
  9. Emslander Q, Vogele K, Braun P, et al. Cell-free production of personalized therapeutic phages targeting multidrug-resistant bacteria. Cell Chem Biol. 2022;29(9):1434–1445.e7. doi: 10.1016/j.chembiol.2022.06.003 EDN: OMMLXV
  10. Van der Valk T, Dehasque M, Chacón-Duque JC, et al. Evolutionary consequences of genomic deletions and insertions in the woolly mammoth genome. iScience. 2022;25(8):104826. doi: 10.1016/j.isci.2022.104826 EDN: PXSYDW
  11. Tamang JP, Watanabe K, Holzapfel WH. Review: diversity of microorganisms in global fermented foods and beverages. Front Microbiol. 2016;7:377. doi: 10.3389/fmicb.2016.00377
  12. Nielsen J, Tillegreen CB, Petranovic D. Innovation trends in industrial biotechnology. Trends Biotechnol. 2022;40(10):1160–1172. doi: 10.1016/j.tibtech.2022.03.007 EDN: YIDKAZ
  13. McCoy M. Myriant starts up succinic acid plant. Chem Eng News. 2013;91:25.
  14. Green M, Arora K, Prakash S. Microbial medicine: prebiotic and probiotic functional foods to target obesity and metabolic syndrome. Int J Mol Sci. 2020;21(8):2890. doi: 10.3390/ijms21082890 EDN: QUXOHK
  15. Socała K, Doboszewska U, Szopa A, et al. The role of microbiota-gut-brain axis in neuropsychiatric and neurological disorders. Pharmacol Res. 2021;172:105840. doi: 10.1016/j.phrs.2021.105840 EDN: HYRTGA
  16. Yalcin G, Demirbas F, Bacalan F, Toy EB. Evaluation of treatment in acute gastroenteritis: A comparative study. J Pak Med Assoc. 2022;72(10):2019–2024. doi: 10.47391/JPMA.4438
  17. Jeżewska-Frąckowiak J, Seroczyńska K, Banaszczyk J, et al. The promises and risks of probiotic Bacillus species. Acta Biochim Pol. 2018;65(4):509–519. doi: 10.18388/abp.2018_2652 EDN: UPXVCN
  18. Li HB, Xu ML, Xu XD, et al. Faecalibacterium prausnitzii attenuates CKD via butyrate-renal GPR43 axis. Circ Res. 2022;131(9):e120–e134. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.122.320184
  19. Zhang T, Li Q, Cheng L, et al. Akkermansia muciniphila is a promising probiotic. Microb Biotechnol. 2019;12(6):1109–1125. doi: 10.1111/17517915.13410
  20. Zhang W, Zhou Q, Liu H, et al. Bacteroides fragilis strain ZY-312 facilitates colonic mucosa regeneration in colitis via motivating STAT3 signaling pathway induced by IL-22 from ILC3 secretion. Front Immunol. 2023;14:1156762. doi: 10.3389/fimmu.2023.1156762 EDN: LRQPFE
  21. Abdurasulova IN, Matsulevich AV, Tarasova EA, et al. Enterococcus faecium strain L-3 and glatiramer acetate ameliorate experimental allergic encephalomyelitis in rats by affecting different populations of immune cells. Benef Microbes. 2016;7(5):719729. doi: 10.3920/BM2016.0018 EDN: YUWKIZ
  22. Baryshnikova NV, Ilina AS, Ermolenko EI, et al. Probiotics and autoprobiotics for treatment of Helicobacter pylori infection. World J Clin Cases. 2023;11(20):4740–4751. doi: 10.12998/wjcc.v11.i20.4740 EDN: UXRHNA
  23. Suvorov A, Karaseva A, Kotyleva M, et al. Autoprobiotics as an approach for restoration of personalised microbiota. Front Microbiol. 2018;9:1869. doi: 10.3389/fmicb.2018.01869 EDN: FOZCFQ
  24. Ermolenko E, Sitkin S, Vakhitov T, et al. Evaluation of the effectiveness of personalised therapy for the patients with irritable bowel syndrome. Benef Microbes. 2023;14(2):119–130. doi: 10.3920/BM2022.0053 EDN: HSOZHE
  25. Ermolenko E, Kotyleva M, Kotrova A, et al Consortium of indigenous fecal bacteria in the treatment of metabolic syndrome. Microorganisms. 2022;10(8):1574. doi: 10.3390/microorganisms10081574 EDN: WPWNMX
  26. Ermolenko E, Baryshnikova N, Alekhina G, et al. Autoprobiotics in the treatment of patients with colorectal cancer in the early postoperative period. Microorganisms. 2024;12(5):980. doi: 10.3390/microorganisms12050980 EDN: UQPDYC
  27. Logunov DY, Dolzhikova IV, Shcheblyakov DV, et al. Safety and efficacy of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine: an interim analysis of a randomised controlled phase 3 trial in Russia. Lancet. 2021;397(10275):671–681. doi: 10.1016/S0140-6736(21)00234-8 EDN: FUSFKA
  28. Suvorov A, Loginova S, Leontieva G, et al. SARS-CoV-2 spike protein-expressing enterococcus for oral vaccination: immunogenicity and protection. Vaccines (Basel). 2023;11(11):1714. doi: 10.3390/vaccines11111714 EDN: KNCYJC
  29. Loike JD, Flaum RT. CRISPR Technology: a jewish legal perspective. Rambam Maimonides Med J. 2022;13(4):e0029. doi: 10.5041/RMMJ.10487 EDN: HFXBFR

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор, 2025

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).