Лаборатория экспериментальных моделей

Специализированное звено в структуре института. Лаборатория создана с целью обеспечения лабораторными животными фундаментальных и прикладных молекулярно-биологических научных исследований, которые проводят подразделения института. Научно-исследовательская работа проводится в комплексе с лабораториями института.

Направления исследований

Разработка методов молекулярно-генетической диагностики и контроля саногенеза здоровых людей

Концепция персонализированной медицины требует переосмысления понятия НОРМЫ (нормального здоровья), которая на сегодняшний день определяется как отсутствие болезней и как точка отсчёта при оценке состояния пациента или здорового индивидуума. Назрела необходимость развития новых подходов к изучению здоровья, оценке саногенетических реакций, формирования определения индивидуальной нормы и выработке новых правил для проведения диспансеризации и диспансерного учёта граждан РФ.

Изучение нормы онтогенеза серых крыс и их биомоделей

Изучение нормы онтогенеза серых крыс, домовых мышей и полевок является научным направлением деятельности лаборатории. Обусловлено это возникшей в последнее время необходимостью корректировки нормы здоровья человека. В современном мире изучение здоровья идет в направлении исследований влияния образа жизни на здоровье, анализа факторов риска, оценки поведения, направленного на самосохранения здоровья в течение всей жизни.

Исследование динамики роста и развития серых крыс в постнатальный период дает представление о норме возрастных изменений здоровой особи. Онтогенетический подход как метод способствует анализу, оценке и моделированию на грызунах таких процессов, как акселерация, ретардация, реактивность и резистентность особи. Проведение периодизации онтогенеза позволяет выявить и оценить критические этапы каждого периода, установить норму возрастных проявлений роста и развития особи, скорость и темпы их динамики, а также рассчитать референтные интервалы. Каждый этап характеризуется определенными биохимическими процессами, нейрогуморальной регуляцией взаимодействия отдельных систем организма, морфологическими и физиологическими возрастными преобразованиями особи.

Индивидуальное развитие грызунов обусловлено генотипом. На каждом этапе онтогенеза серой крысы происходит реализация наследственной информации, полученной от родителей, которая сильно зависит от влияния окружающей среды. Представляет интерес оценка поведения протеома, его рост и развитие модели серой крысы в сравнении с потомками крыс дикой популяции на различных этапах онтогенеза.

Вариабельность резистома биотопов человека и выяснение закономерностей распространения антибиотикорезистентности с последующей разработкой средств её обнаружения и преодоления

Цель выполнения научной темы: выяснение закономерностей, способствующих/препятствующих распространению резистентности к антибиотикам, на основании метагеномного анализа вариабельности резистома основных биотопов человека с последующей валидацией на животных моделях in vivo и разработкой средств обнаружения и преодоления антибиотикорезистентности.

Физико-химическое сопровождение работы лаборатории

• Физико-химические испытания различными методами, обработка результатов и валидация методик исходя из полученных результатов.
• Оценка и анализ средств (препаратов) и входящих в них компонентов. Их влияние на организм лабораторных животных.
• Разработка методик пробоподготовки биологических материалов лабораторных животных для хроматографических, токсикологических и иммунологических испытаний.

Лабораторная диагностика

Важной составляющей биомедицинских исследований является гематологический анализ крови лабораторных животных. Он позволяет получить информацию о состоянии различных систем организма, оценить работу внутренних органов, получить информацию о метаболизме, анализировать биохимические, микробиологические, генетические и другие показатели

Парентеральные пути введения

Обеспечивают точность дозирования, высокую биодоступность и быстрое действие лекарственных средств. К ним относят все виды инъекций и введение лекарств через дыхательные пути.

Способ и путь введения веществ определяется задачами эксперимента, видом животного, возможными эффектами конкретного способа введения на состояние животного и требуемой частотой введения.

Подкожное введение – наиболее распространенное в практике биомедицинских исследований. При введении растворов лекарственные вещества всасываются в кровь через 5-15 мин, а раздражающие – рефлекторно возбуждают ЦНС сразу после введения.

Внутримышечное введение обеспечивает достаточно быстрое всасывание веществ из растворов. Этим способом можно вводить слабо растворимые вещества и масляные суспензии, например, антибиотики пролонгированного действия.

Внутривенное введение позволяет создавать необходимую концентрацию лекарственного вещества непосредственно в крови за очень короткое время. Этим путем вводят только водные и водно-спиртовые растворы веществ, действующих на сердце и сосуды, ЦНС, а также заменители крови, химиотерапевтические средства, некоторые антидоты, кальция хлорид и гипертонические растворы

Внутрибрюшинное введение. Благодаря большой площади поверхности и обильной васкуляризации брюшины, данной способ введения характеризуется ускоренной абсорбцией вводимых соединений. Период всасывания большинства веществ всего на 25-50% больше, чем при внутривенном введении.

Виварий

Лаборатория включает помещения вивария, комнаты для преаналитических и экспериментальных исследований и помещения камеральной обработки собранных материалов.

Основная функция вивария - содержание и разведение грызунов. Каждый вид обеспечен отдельным помещением. Имеются комнаты для карантина и приготовления корма, раздевалка персонала и туалет. Выделены помещения для морозильной камеры, где хранят погибших животных, и комнаты для проведения экспериментов.

В мире существует около 1 тыс. линий крыс и более 10 тыс. линий мышей, включая не только аутбредных и инбредных, но также трансгенных, нокаутных, конгенных и других линий, что предоставляет неограниченные возможности исследователям в области экспериментальной биомедицины. Используемые в настоящее время линии лабораторных животных позволяют проводить исследования, которые были невозможны в прошлом.

Биологические модели используют для воспроизведения на лабораторных животных определенных состояний или заболеваний, встречающихся у животных или у человека. Это позволяет изучать в эксперименте механизмы возникновения данных состояний или заболеваний, их течение и исход, воздействовать на их протекание.

Большинство научно-прикладных исследований проводится на альбиносах серой крысы Rattus norvegicus albinus и лабораторной белой крысы линии Wistar.

Аутбредные (нелинейные) лабораторные мыши ICR (CD-1) - один из наиболее часто используемых исследовательских объектов. Преимущество линии составляет гетерозиготность по неопределённому числу генов. Основные области использования мышей: онкология, вакцины; старение; тератология; общие цели. Одной из самых популярных генетических линий лабораторных мышей является линия BALB/c Как правило, линейных грызунов создают под определенные цели исследования, которые выбирает исследователь с учетом генетических особенностей. Использование в экспериментах линейных животных, которые почти идентичны друг другу по генотипу из-за длительного инбридинга, повышает точность и достоверность экспериментов за счет снижения влияния генетических различий между особями.

В то же время в виварии выращивают потомков диких грызунов: серых крыс (Rattus norvegicus), домовых мышей (Mus musculus). и обыкновенных полевок (Microtus arvalis) с целью проведения специальных экспериментальных исследований онтогенеза этих грызунов.