Создание метода объективной визуализации контроля хода хирургической операции.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 16-14-00029

НазваниеСоздание метода объективной визуализации контроля хода хирургической операции.

Руководитель Франкевич Владимир Евгеньевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И.Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации , г Москва

Конкурс №11 - Конкурс 2015 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по приоритетным тематическим направлениям исследований» (11)

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-207 - Системная биология; биоинформатика

Ключевые слова Хирургия, масс-спектрометрия, гинекология, акушерство, робототехника

Код ГРНТИ76.13.21

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Исследование направлено на разработку стратегии прогнозирования, диагностики и лечения основных гинекологических патологий (в частности, эндометриоза и доброкачественных/злокачественных новообразований репродуктивных органов женщин) на основе проведения фундаментальных исследований и разработок с использованием иммунологистохимических и протеомных/липидомных подходов и методов прямого масс-спектрометрического молекулярного профилирования. Предлагается новая стратегия хирургического вмешательства в гинекологии с использованием высокотехнологического оффлайн и онлайн мониторинга патологических изменений тканей и предоперационной диагностики на основе молекулярного профилирования. Использующиеся в настоящее время различные методы интраоперационной визуализации (компьютерная, магнитно-резонансная томография, ультразвуковое исследование, флуоресцентная диагностика), не позволяют получать информацию о точной гистологической структуре удаляемой ткани в режиме реального времени. Данные, получаемые при помощи этих методов, носят лишь ориентировочный характер и не позволяют провести дифференцировку тканей различной пролиферативной и фукциональной активности. Исследования биопсийного материала, в том числе морфологические исследования с использованием иммуногистохимии, занимают значительное время (даже "срочная" биопсия выполняется не меньше 20 минут), что затрудняет ход хирургической операции (в том числе увеличивается время оперативного вмешательства, создается прецедент недостаточного/избыточного вмешательства, особенно при удалении злокачественных новообразований и при распространенном эндометриозе) и не позволяет исследовать оперативно весь получаемый клинический материал. Для проведения высокоинформативного масс-спектрометрического анализа будут использованы методы масс-спектрометрии ионного циклотронного резонанса (ИЦР) с преобразованием Фурье с использованием гармонизированных измерительных ячеек. Данные методы являются уникальными и находятся в распоряжении только нашей исследовательской группы. Использование измерительных ячеек ИЦР с динамической гармонизацией позволяет достичь рекордных величин разрешающей способности (до 25 миллионов). При использовании прямой ионизации продуктов деструкции биологического материала получаются сложные масс-спектры в реальном времени (онлайн мониторинг хода хирургического вмещательства). Разрабатываемые в рамках проекта аналитические методики и подходы сформируют методическую основу для создания технологической платформы для построения новых методов молекулярной медицинской диагностики пролиферативного потенциала тканей с измененной функциональностью на основе сравнительного анализа масс-спектрометрических профилей тканей на разных стадиях патологических процессов. Предполагается применение разрабатываемой платформы для решения основных задач гинекологического профиля, требующих хирургического вмешательства. В рамках проекта предполагается создать базу данных молекулярных профилей тканей в норме и патологии, определить дескрипторы, соответствующие определенному состоянию ткани, и исследовать применимость методов прямой масс-спектрометрии для идентификации патологических изменений. Успешная реализация проекта обеспечивается существенным опытом работы потенциальных участников и руководителя проекта в предметной области. Использование уникальной высокопроизводительной протеомной технологической платформы на основе масс-спектрометра ультравысокого разрешения ИЦР (единственного в мире), современных биоинформационных технологий (статистического анализа программ «STADIA», компьютерной системы ANDCell, баз данных Gene Ontology (GO), TIGER) обеспечивает высокий уровень реализации проекта, соответствующий международным стандартам. Результаты данного проекта будут впоследствии использованы для создания метода интраоперационного мониторинга состава тканей при хирургических вмешательствах гинекологического профиля, направленного на сохранение репродуктивной функции. В целом, реализация указанных направлений проекта позволит разработать комплекс мер по развитию новых методов прогнозирования, диагностики и лечения наиболее значимых заболеваний репродуктивной сферы человека, способствовать развитию клеточных технологий и регенеративной медицины в гинекологии; создать стратегию прогнозирования и профилактики социально-значимых заболеваний на различных этапах репродуктивного старения; разработать программу по снижению репродуктивных потерь. Реализация проекта позволит модернизировать эффективную систему оказания высококвалифицированной помощи населению а также создаст возможности для привлечения высококвалифицированных научных и медицинских кадров с возможностью непрерывного образования, в том числе высоким технологиям в области акушерства, гинекологии и перинатологии. Будет сформирован кадровый резерв и реализованы условия для развития лидеров модернизации современной науки.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Лейла Адамян, Стародубцева Наталия, Анна Борисова, Ася Степанян, Виталий Чаговец, Динара Салимова, Джихао Ван, Кононихин Алексей, Игорь Попов, Анна Бугрова, Константин Чингин, Андрей Козаченко, Хуанвен Чен и Владимир Франкевич Direct Mass Spectrometry Differentiation of Ectopic and Eutopic Endometrium in Patients with Endometriosis Journal of Minimally Invasive Gynecology, Volume 25, Issue 3, Pages 426-433 (год публикации - 2018)

2. Сяопин Чжан, Инь Чжи, Чжан Йи, Фенг Лю, Хонган Чэнь, Цзяньхуа Лю, Эрик Сторр Ханберг, Виталий В. Чаговец, Константин Чингин Molecular analysis of semen-like odor emitted by chestnut flowers using neutral desorption extractive atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry Analytical and Bioanalytical Chemistry (год публикации - 2018)
10.1007/s00216-018-1487-7

3. Иванова О.О., Стародубцева Н.Л., Шмаков Р.Г. Роль липидов в развитии осложнений беременности Акушерство и гинекология, 4, стр. 6-10 (год публикации - 2018)
10.18565/aig.2018.4.5-9

4. Эльдаров Ч.М., Никитина И.В., Киртбая А.Р., Чаговец В.В., Ионов О.В., Дегтярев Д.Н., Бобров М.Ю ПРОФИЛИРОВАНИЕ ЛИПИДОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ НЕДОНОШЕННЫХ ДЕТЕЙ ПЕРВЫХ СУТОК ЖИЗНИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ РАННИХ МАРКЕРОВ ПНЕВМОНИИ И СЕПСИСА Биоорганическая химия (год публикации - 2018)

5. А.В. БОРИСОВА, Н.Л. СТАРОДУБЦЕВА, А.В. КОЗАЧЕНКО, В.В. ЧАГОВЕЦ, Д.Ф. САЛИМОВА, А.С. КОНОНИХИН, Е.А. КОГАН, Л.В. АДАМЯН, В.Е. ФРАНКЕВИЧ, Г.Т. СУХИХ ИССЛЕДОВАНИЕ ОЧАГОВ ЭНДОМЕТРИОЗА РАЗЛИЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ МЕТОДОМ ПРЯМОЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ АКУШЕРСТВО И ГИНЕКОЛОГИЯ, 9: 101-8 (год публикации - 2016)
10.18565/aig.2016.9.101-8

6. Чаговец В., Ван З, Кононихин А, Стародубцева Н, Борисова А, Салимова Д., Попов И Козаченко А, Чингин К, Чэнь Х., Франкевич В, Адамян Л, Сухих Г. A Comparison of Tissue Spray and Lipid Extract Direct Injection Electrospray Ionization Mass Spectrometry for the Differentiation of Eutopic and Ectopic Endometrial Tissues. Journal of The American Society for Mass Spectrometry (год публикации - 2017)
10.1007/s13361-017-1792-y

7. Чжан Х, Чингин К, Жонг Д, Франкевич В, Чэнь Х. Deciphering the chemical origin of the semen-like floral scents in three angiosperm plants. Phytochemistry (год публикации - 2017)
10.1016/j.phytochem.2017.11.001

8. Борисова А.В., Чаговец В.В., Козаченко А.В., Стародубцева Н.Л., Кононихин А.С., Салимова Д.Ф., Коган Е.А., Адамян Л.В., Франкевич В.Е., Сухих Г.Т. Сравнительный анализ липидного состава перитонеальной жидкости и плазмы крови у пациенток с наружным генитальным эндометриозом и миомой матки Акушерство и гинекология (год публикации - 2017)
10.18565/aig.2016.9.101-8

9. А.В. Тимофеева, В.А. Гусар, Н.Е. Кан, К.Н. Прозоровская, А.О. Карапетян, О.Р. Баев, В.В. Чаговец, С.Ф. Кливер, Д.Ю. Яковищина, В. Е. Франкевич, Г. Т. Сухих Identification of potential early biomarkers of preeclampsia. Placenta (год публикации - 2017)
10.1016/j.placenta.2017.11.011

10. Чаговец В., Кононихин А., Стародубцева Н., Костюкевич Ю., Попов И., Франкевич В., Николаев Е. Peculiarities of data interpretation upon direct tissue analysis by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry EUROPEAN JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY, 22, 123–126 (год публикации - 2016)
10.1255/ejms.1425

11. Чингин К., Цай Я., Чаговец В., Кононихин А., Стародубцева Н., Франкевич В., Хуанвен Ч. Preconcentration of organic solutes in urine by bubble bursting Metabolomics (год публикации - 2016)
10.1007/s11306-016-1122-6

Публикации