О проекте – победителе конкурсов Президентской программы исследовательских проектов РНФ 2023 года рассказала руководитель проекта к.б.н., н.с. Лаборатории физиологии ННЦМБ ДВО РАН Юлия Сокольникова.

Повышение эффективности аквакультуры и охрана здоровья водных организмов – две сопряженные проблемы, одним из способов решения которых является внедрение инновационных подходов ветеринарного контроля. Несмотря на активное изучение вопросов, связанных с болезнями промысловых моллюсков и использования их в качестве объектов биомониторинга, валидные методы оценки их здоровья в настоящее время отсутствуют.

Сокольникова Ю.Н. проводит гистологический анализ материала.

Традиционным методом диагностики состояния моллюсков остается весьма трудоемкий в технологическом плане гистологический анализ. Тогда как в аквакультуре рыб гематологический анализ давно зарекомендовал себя как надежный инструмент контроля их состояния и применяется в качестве рутинной процедуры. В таком случае, гемолимфа моллюсков, являющаяся аналогом крови, выступает одним из наиболее перспективных и доступных методов диагностики здоровья этих организмов.

Кумейко В.В. проводит микроскопический анализ гемолимфы моллюсков.

Однако в настоящее время отсутствуют какие-либо работы, в которых был бы выполнен количественный анализ взаимосвязи параметров гемолимфы и степени развития патогенетических процессов, которые вместе могут обеспечить действительно интегральную характеристику состояния этих организмов.

Швед Н.А. проводит цитометрический анализ материала.

В рамках выполнения проекта РНФ коллективом запланирован анализ активности гуморальных и клеточных факторов гемолимфы и данных молекулярно-генетического скрининга моллюсков в совокупности с количественной оценкой воздействия среды, патологий и инфекций, в результате которого будут получены данные о референсных значениях иммунологических показателей, достоверно дифференцирующих нормальное состояние от патологического. Для определения дозозависимого эффекта влияния факторов на состояния моллюсков, в ходе реализации проекта предполагается адаптировать и верифицировать применение недавно разработанного коллективом проекта подхода количественной оценки физиологического статуса моллюсков, выраженного в интегральном индексе здоровья (ИИЗ/ IHI, Integral Health Index) (Kumeiko et.al, 2018).

Гринченко А.В. обрабатывает образцы гемолимфы моллюсков.

На основе иммунологических и гистологических данных и их связи с дифференциальной экспрессией генов будет проведен поиск ключевых молекулярных маркеров и детерминант, являющихся индикаторами функциональной активности клеток и физиологического состояния организма. Новым направлением исследований станет разработка технологии оценки здоровья на основе NGS-технологии, которая позволит проводить массовые популяционные исследования инфекционного и физиологического статуса моллюсков в один шаг секвенирования. Также на основе имеющихся данных и биоинформатического подхода будет разработана панель для выявления патогенов опасных не только для моллюсков, но и для человека.

Тумас А.В. отбирает образцы органов двустворчатых моллюсков.

Цой Е.А. при постановке реакций для молекулярного скрининга.

Участники проекта уже имеют задел в разработке новых подходов оценки состояния здоровья широко распространенного двустворчатого моллюска Modiolus kurilensis (Sokolnikova et al., 2015, 2016, 2022, 2023; Grinchenko et al., 2015, 2021; Kumeiko et al., 2018) и обладают профильным по тематике проекта патентом (Способ оценки здоровья морских двустворчатых моллюсков и состояния среды их обитания. RU2571817C1, 2015).

Ланских Д.В. выполняет подготовку материала для молекулярного анализа.

Буряк И.А. занимается хроматографическим анализом материала.

Коллектив исполнителей за последние 5 лет опубликовал более 50 научных работ, 26 из которых имеют Q1. Помимо уже состоявшихся в разных областях специалистов (Юлия Сокольникова, Вадим Кумейко, Андрей Гринченко, и Никита Швед), в состав коллектива проекта входят молодые ученые, как уже имеющие законченное высшее образование и продолжающие свое обучение в аспирантуре (Ланских Д.В.) и магистратуре (Буряк И.А., Тумас А.В.), и зарекомендовавшие себя научными публикациями в области оценки физиологического состояния моллюсков (Sokolnikova et al., 2022), молекулярного скрининга морских беспозвоночных (Buriak et al., 2022) и разработке стратегий терапии онкозаболеваний (Shmelev et al., 2022), так и еще не окончившие высшее образование (Цой Е.А.).

Итогом реализации проекта будет являться высокоэффективная технология экспресс-диагностики здоровья моллюсков и среды их обитания, основанная на передовых методах клеточной и молекулярной биологии, которую можно использовать при скрининговых наблюдениях за состоянием популяции, как в природе, так и в аквакультурных хозяйствах.