Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка и изготовление опытной серии микроматриц ДНК для генетического тестирования человека при проведении экстракорпорального оплодотворения

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.527.11.9012
Руководитель работ
Кузнецов Борис Борисович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Внебюджетные средства
32 млн

Цель работы: проведение совместных опытно-конструкторских и/или опытно-технологических работ с иностранными научными организациями по приоритетным направлениям Программы, представляющим взаимный интерес.

Соисполнители

Предложения

Морфологические и генетические аспекты врожденных пороков развития интегрирующих систем плодов, новорожденных и экстраэмбриональных структур в рамках функциональной системы "мать-плацента-плод"
Тема
Морфологические и генетические аспекты врожденных пороков развития интегрирующих систем плодов, новорожденных и экстраэмбриональных структур в рамках функциональной системы "мать-плацента-плод"
Входящий номер
5199
Руководитель организации-инициатора
Малышкина Анна Ивановна
Разработка общей стратегии и новой технологии экономичной и достоверной ДНК-диагностики для выявления социально значимых заболеваний с использованием высокоселективных мини-зондов
Тема
Разработка общей стратегии и новой технологии экономичной и достоверной ДНК-диагностики для выявления социально значимых заболеваний с использованием высокоселективных мини-зондов
Входящий номер
6202
Организация
ИХБФМ СО РАН
Руководитель организации-инициатора
Власов Валентин Викторович

Этапы проекта

1
12.10.2007 - 07.12.2007
Основная задача настоящей работы – создание микроматриц для оценки генетических отклонений в геноме эмбриона в процессе проведения экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). На первом этапе работы было проведено тестирование технологии чип гибридизации на CGH (Comparative Genomic Hybridization) микроматрицах CytoСhip (BlueGnome). Микрочипы CytoСhip представляют из себя БАК– микроматрицы (BAC – Bacterial artificial chromosome), позволяющие обнаружить вариации копийности, связанные со стабильными геномными нарушениями.
Была отработана методика гибридизации, основанная на протоколе компании BlueGnome. В эксперименте использовались образцы ДНК, полученные от пациентов с заранее известными нарушениями в геноме. Так, были использованы образцы ДНК мужчины с подтвержденными аномалиями Х-хромосомы и ДНК пациента с трисомией по 21 хромосоме.
После проведения гибридизации проводили анализ полученных флуоресцентных сигналов на программном обеспечении BlueFuse. Было детектировано наличие хромосомной аномалии у мужчины в известном образце ДНК (удвоение фрагмента Х-хромосомы), что может быть связано с бесплодием. Также получено подтверждение трисомии по 21 хромосоме – изменение копийности на уровне целой хромосомы. Как известно, данная аномалия является причиной развития болезни Дауна. Подобные исследования целесообразно осуществлять на этапе проведения ЭКО, до переноса эмбриона в матку матери.
Таким образом, тестирование технологии чип гибридизации на микроматрицах CytoСhip проведено успешно. Дальнейшая работа будет связана с разработкой аналогичных микроматриц в России.
Развернуть
2
08.12.2007 - 31.12.2007
На втором этапе выполнения Контракта определено техническое задание по разработке программного обеспечение (ПО) для анализа результатов гибри-дизации. ПО должно обеспечивать анализ результатов гибридизации CGH микроматриц. ПО должно использовать статистическое моделирование, по-зволяющее достоверно отделить сигнал от шума и количественно предста-вить результат. ПО должно определять сетку гибридизации, оценивать уро-вень сигнала, проводить нормализацию с целью получения надежных и точ-ных результатов. Программа должна комбинировать все повторы и детекти-ровать участки генетических аномалий. После обработки результатов, про-грамма должна давать возможность представить массив данных в виде элек-тронной таблицы Excel.
Также была создана библиотека BAC клонов и проведена ее первичная ха-рактеристика. Библиотека BAC клонов состоит из 108 499 индивидуальных BAC клонов, нанесенных на 288 384-луночных плашки. 420 случайно вы-бранных клонов были охарактеризованы методом пульсового гель-электрофореза . Средний размер вставки составил 164кб. Количество клонов без вставки составляло около 1800 (1.7%),а количество пустых лунок – 2093 (1.9%). Полученная библиотека позволяет 5.8 раз перекрыть геном человека.
Китайские партнеры разработали компоновку микроматриц ДНК на основа-нии первичной характеристики ВАС клонов, что выразилось в создании спи-ска из 380.000 изотермических (температура плавления 58 0С) олигонуклео-тидов, которые представляют в геноме человека фланкирующие области ЦфГ-островков и могут быть использованы для характеристики генетических аномалий человека.
Развернуть
3
01.01.2008 - 15.07.2008
На третьем этапе выполнения государственного контракта была составлена «Программа и методика испытаний» для проведения лабораторных и предварительных испытаний микроматриц, а также протокол чип гибридизации. Разработанная «Программа и методика испытаний» прошли апробацию, в ходе которой был осуществлен выбор оптимальных реагентов для проведения реакций, подобраны условия для каждого этапа испытаний и, как итог, внесены изменения и оптимизированы параметры «Методики».
Была проведена адаптация программного обеспечения для анализа микроматриц, в ходе которой получены необходимые для анализа файлы. Разработана Инструкция по работе с программным обеспечением и по работе с микроматрицами. Проведена полная характеристика 1068 клонов; их картирование в геноме с указанием координат начала и конца клона на хромосоме. Охарактеризованные клоны выбраны в качестве ключевых ВАС клонов.
В ходе выполнения третьего этапа составлена рабочая конструкторская документация макета микроматрицы, состоящая из 35 чертежей: 33 чертежа формата А4 и 2 чертежей - формата А3, выполненных в соответствии с действующим ГОСТ Р 15.011-96 .
По полученной рабочей конструкторской документации иностранным партнером были произведены опытные образцы микроматриц. Эти опытные образцы были использованы для проведения лабораторных испытаний, в которых так же применялось адаптированное программное обеспечение.
Проведен патентный поиск по запросу «биочип для пренатальной диагностики» с ключевыми словами: «prenatal, microarray, array, chip, DNA, disease, disorder, genetic» в избранных патентных базах данных РФ (RU), США (US), Канада (CA), ЕПВ (ЕР), Китай (CN), Япония (JP), ВОИС (WO). По результатам поиска установлено следующее: основная часть патентной документации по тематике контракта посвящена использованию для пренатальной диагностики приготавливаемых по стандартным методикам микроматриц. Полученные результаты подтверждают патентную чистоту методов изготовления и конструктивных решений в отношении Российской Федерации и следующих стран, куда возможна поставка изделий, а также передача технической, информационной и другой документации: Китайской Народной Республики
Развернуть
4
16.07.2008 - 30.09.2008
На четвертом этапе выполнения государственного контракта была доработана «Программа и методика испытаний» для проведения предварительных и приемочных ис-пытаний микроматрицы c учетом результатов гибридизации микроматриц из состава опытных образцов. «Программа и методика испытаний» прошли апробацию, в ходе кото-рой был осуществлен выбор оптимальных реагентов для проведения реакций, подобраны условия для каждого этапа испытаний.
В ходе выполнения четвертого этапа была проведена корректировка конструктор-ской документации по результатам изготовления и лабораторных испытаний опытного образца на третьем этапе.
По полученной скорректированной рабочей конструкторской документации ино-странным партнером была произведена опытная партия микроматриц. Эти микроматри-цы были использованы для проведения предварительных испытаний, в которых так же применялось адаптированное программное обеспечение.
Проведены дополнительные патентные исследования по запросу «биочип для пре-натальной диагностики» с ключевыми словами: «prenatal, microarray, array, chip, DNA, dis-ease, disorder, genetic» в избранных патентных базах данных РФ (RU), США (US), Канада (CA), ЕПВ (ЕР), Китай (CN), Япония (JP), ВОИС (WO). В результате проведенных допол-нительных исследований патентной и научно-технической литературы не выявлено новых объектов техники, которые направлены на решение аналогичных задач в рассматриваемой области, по сравнению с проведенными патентными исследованиями на третьем этапе выполнения госконтракта. Полученные результаты подтверждают патентную чистоту ме-тодов изготовления и конструктивных решений в отношении Российской Федерации и следующих стран, куда возможна поставка изделий, а также передача технической, ин-формационной и другой документации: Китайской Народной Республики.
Развернуть
5
01.10.2008 - 31.10.2008
На 5 этапе выполнения работ по ГК были проведены государственные приемочные испытания по Программе и методикам государственных приемочных испытаний, предусмотренные календарным планом. В частности, были проведены государственные приемочные испытания микроматриц типа А и типа Б для выяснения их соответствия ТЗ. Было установлено, что они полностью соответствуют всем требованиям ТЗ. Составлен научный отчет, в который вошли основные научные этапы разработки микроматриц. Изготовлены опытные образцы микроматриц. Направлена заявка на получение патента Российской Федерации на изобретение.

3. Области и масштабы использования полученных результатов Полученные микроматрицы могут быть использованы для генетического тестирования человека в пренатальной диагностике генетических аномалий и программе экстракорпорального оплодотворения.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

2.7 Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ по тематике, предлагаемой бизнес-сообществом
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение» Программы.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 13 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
0
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями Италии по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями стран Евроазиатского экономического союза по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями Чехии по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
3
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями Испании по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2