Відділ репродукції вірусів

Дослідження вірусів людини та тварин в Інституті мікробіології і вірусології НАН України були розпочаті у 1963 р. у відділі біофізики вірусів (Я.Г. Кишко). У 1974 р. відділ біофізики вірусів був реорганізований в лабораторію вірусів тварин, яка у 1978 р. була перейменована у відділ молекулярної біології вірусів під керівництвом чл.-кор. НАН України, доктора біологічних наук Дяченко Н.С. З 2004 року відділ перейменовано у лабораторію репродукції вірусів, керівником якої до 2014 року була кандидат біологічних наук Нестерова Надія Віталіївна. З 2016 року лабораторію репродукції вірусів реорганізовано у відділ репродукції вірусів під керівництвом к.б.н. Загородньої Світлани Дмитрівни.
Серед багаторічних наукових здобутків співробітників відділу є поглиблене дослідження фізико-хімічних властивостей білків аденовірусу людини 1-го типу, яке дозволило отримати нові фундаментальні знання про особливості локалізації аденовірусних білків в інфікованій клітині та відкриття кількох нових антигенних детермінант гексону і відростка аденовірусу. Виявлено  різну природу поліпептидів (конформаційну чи лінійну орієнтацію), що залежить від просторової організації білків, визначено локалізацію деяких епітопів за допомогою хімічно-синтезованих антигенно активних пептидів, що їх імітують. Виявлено суттєві закономірності структурно-функціональної організації гексону аденовірусів на підставі порівняльного аналізу антигенної специфічності й первинної структури білків аденовірусів різних типів, таксономічно віддалених один від одного. Розроблено концепцію імуноінактивації (нейтралізації інфекційності) аденовірусів і вперше створено математичну модель цього процесу, яка визначає внесок у нього антитіл до кількох антигенних детермінант гексону і відростка, а також інтерферону і комплементу. Отримані дані були узагальнені в монографіях: 

• •Дяченко Н.С. Аденовирусы.- Киев: Наук.думка, 1974.- 157 с.
• •Дяченко Н.С.  Пассивная гемагглютинация и ее применение в вирусологии.- Киев: Наук. Думка, 1979.-148 с. 
• •Дяченко С.С., Синяк К.М., Дяченко Н.С. Патогенные вирусы человека.- Киев: Здоров’я, 1980.- 448 с. 
• •Носач Л.Н., Дяченко Н.С. Цитопатология аденовирусной инфекции.- Киев:Наук.думка, 1982.- 124 с. 
• •Djačenko S.S., Sinjak K.M., Djačenko N.S. Patogenni viry člověka .-Praha:Avicenum, 1983.-382 p. 
• •Дяченко Н., Нас И., Беренчи Д., Носач Л., Ванцак Н., Тарасишин Л., Адам Е.  Аденовирус, клетка, организм. Киев: Наук. думка, 1988. 232 с. 

Направлений пошук та дослідження механізмів дії анти аденовірусних речовин у відділі розпочаті 1979 року спільно з д.х.н. Чернецьким В.П. та його учнями к.х.н. Алексеевою І.В. та Шаламаєм А.С. (Інститут молекулярної біології і генетики НАН України).  Найбільш детально досліджено вплив на репродукцію аденовірусів людини оригінального структурного аналога цитидину (2-β-D-рибофуранозил-5-аміно-1,2,4-триазина-3(2Н)-ОН) – 6-азацитидину. За низької цитотоксичності та високої анти аденовірусної дії препарат запатентовано в якості антивірусного. Встановлено, що його антивірусна активність пов’язана з пригніченням синтезу вірусних ДНК та білків. Досліджено ряд похідних 6-азацитидину та виявлено сполуки з меншою токсичністю та кращою розчинністю.  Антиаденовірусна дія виявлена у 6-азауридину – структурного аналогу уридину, синтезованого українськими хіміками.  Досліджена активність похідного цитозинарабінозиду – циклоцитидину та структурного аналога рибавірину – римамідилу, синтезованого чл..-кор. АН Латвії М.Ю. Лідаком. Показано, що рибамідил впливає на утворення функціонально повноцінного гексону та дозрівання аденовіріону. Досліджували антивірусну активність інгібіторів протеолізу – амебну та ε-амінокапронової кислоти. Мішенню іх дії є порушення морфогенезу зрілих інфекційних аденовіріонів, яке викликане порушенням процесінгу попередника внутрішнього поліпептиду (VII).  Спільно з співробітниками Одеського Фізико-хімічного інституту  ім. А.В. Богатського НАН України (д.х.н. В.Є.Кузьміним, к.х.н. А.Г.Артеменко) досліджували антивірусні властивості макроциклічних піридинофанів з використанням 3D і 4D QSAR моделювання, що дозволяє встановити взаємозв’язок між структурою та активністю речовини, а також прогнозувати ефективність сполук відносно вірусів. З використанням QSAR та симплексного представлення були  виявлені активні структури та синтезовані нові азотвмісні аналоги для яких отримані обнадійливі результати антивірусної дії. Робота виконувалась в рамках гранту INTAS 94-292.
Показана антиаденовірусна активність деяких речовин виділених із рослин та морських організмів. Найбільш активним виявився гіпорамін, отриманий в НВО «ВИЛАР» (Росія) з обліпихи. Гіпорамін блокує репродукцію аденовірусу на стадії проникнення та роздягання вірусу. З водного екстракту із цист Артемії співробітниками Інституту південних морів НАН України (д.б.н. І.І.Руднева та к.б.н. Шайда В.Г.) отримано витяжки які запатентовано в якості противірусного засобу з антиаденовірусною і антигерпетичною активностями.

Розроблено першу вітчизняну імуноферментну тест-систему для діагностики захворювань спичинених вірусом Епштейна-Барр. Отримано антиген, підтверджена його специфічність, створено панелі позитивних і негативних сироваток. Оптимізовано умови проведення імуноферментного аналізу та охарактеризовані параметри специфічності, чутливості та відповідності тест-системт «ІФА-АтВЕБ-стрип».
У рамках виконання гранту INTAS 011-2382 досліджено вплив вірусу Епштейна-Барр на процеси сигнальної трансдукції  у злоякісних В-клітинах, які трансформовані вірусом. Розроблено експериментальні системи вірус-клітина, в яких досліджено вплив вірусних білків на процес СД-95 опосередкованого апоптозу, в умовах препарат індукованого апоптозу. Отримано дані про різний ступінь впливу вірусної інфекції на чутливість клітин  BL-41 та DG-75 до препаратів етопозид та доксорубіцин, які є протипухлинними засобами. Це може бути зумовлено різними механізмами їхньої дії, які так чи інакше обмежують ре плікативній механізм ВЕБ. 
У рамках Загальнодержавної (національної) космічної програми України на 2003-2007 рр проводили дослідження впливу умов модельованої мікрогравітації на аденовірус і систему клітина-вірус. Встановлено, що інтактний аденовірус людини здатний тривалий час зберігати інфекційність і репродукуватись в умовах модельованої гравітації (Космічна наука і технологія, 2003, 2004 та 2007 рр.). 
Дослідження, які виконані у відділі за останні роки були присвячені моделюванню змішаної адено-герпетичної інфекції на популяції суспензійних лімфобластоїдних та моношарових перещеплюваних клітин людини і тварин, подальшому вивченню дії  антивірусних препаратів в розроблених моделях. Дослідження продовжують багаторічні наукові пошуки колективу і гармонійно поєднуються з напрямком розвитку світової вірусології, зокрема відносно адено- та герпесвірусів. Вперше отримані модельні системи ко-інфікованих культур клітин,  доведена  репродукція вірусів в них та проведений детальний аналіз структурно-функціональної вірус-клітинної взаємодії. Виявлена нами аномальна дія антивірусних речовин, за умови ко-інфікування клітин двома вірусами, вказує на необхідність використання таких методичних прийомів при вивченні перспективних антивірусних речовин. Запропонований підхід дослідження перспективних антивірусних сполук на моделі змішаної вірусної інфекції може мати місце при створенні нових та вивченні активності вже існуючих хіміотерапевтичних препаратів, що можливо допоможе запобіганню розвитку вірусної резистентності до препаратів.
Велику увагу співробітники відділу приділяють нагальним питанням поєднання наукових досягнень з практичними потребами сьогодення, зокрема в медицині. Розроблені методичні рекомендації з доклінічних досліджень специфічної антивірусної дії лікарських засобів в культурі клітин на моделі аденовірусів. Використання запропонованих уніфікованих методів сприятиме не тільки впровадженню в медичну практику високоефективних засобів, а й виходу вітчизняних препаратів на світовий ринок   (Щербінська А.М., Дяченко Н.С., Рибалко С.Л., Носач Л.Н., Дядюн С.Т., Вринчану Н.О. Вивчення антивірусної дії потенційних лікарських засобів//Методичні рекомендації Міністерства охорони здоров’я, Державного фармакологічного центру.- 2000.- 40 с.; Носач Л.М., Повниця О.Ю. Доклінічне дослідження специфічної антивірусної дії лікарських засобів в культурі клітин на моделі аденовірусу. Методичні рекомендації // Вісник фармакології та фармації. – 2007,  №9.-  С. 52-64).
Разом з ТОВ “БІОФАРМА ПЛАЗМА” налагоджений випуск специфічних імуноглобулінів проти TORCH-інфекцій (цитомегаловірусу, герпесу 1, 2 та 6 типів, вірусу Епштейна-Барр і хламідій). Ці препарати успішно застосовуються при лікуванні вищевказаних інфекцій в медичних закладах України (в урологічних, акушерських, неврологічних відділеннях). 
Для потреб діагностики створені імуносенсорні датчики для детекції специфічних антитіл до вірусу Епштейна-Барр, аденовірусу та вірусу простого герпесу в сироватках крові хворих з використанням оптоелектронного приладу «Плазмон-6».
Співробітники лабораторії беруть активну участь в міжнародних наукових та науково-практичних конференціях:  International Conference on Antiviral Research;  Міжнародна наукова конференція студентів та аспірантів «Молодь і поступ в біології»; Международная конференция «Биологически активные вещества и материалы»; Polish-Ukrainian Weigl Conference on Microbiology; Міжнародні конференції «Біоресурси та віруси»; З’їзди товариства мікробіологів України; Global Virus Network conference of virologists for the Scandinavia-Baltic-Ukraine region; Міжнародна конференція «Фундаментальні проблеми створення нових речовин і матеріалів хімічного виробництва»; 1rd, 2rd and 3rd International Electronic Conference on Medicinal Chemistry, Department of Organic Chemistry, University of Mons-UMONS, Belgium.
Наукові досягнення співробітників неодноразово були відмічені нагородами та стипендіями, зокрема, Відзнака «Інтелектуальний потенціал молодих вчених – місту Києву» (Загородня С.Д., 2003р); Премія ім. Д.К.Заболотного (Дяченко Н.С., Носач Л.Н., 1999 р.); Подяка київського міського голови за вагомий особистий внесок у розвиток вітчизняної науки та зміцнення науково-технічного потенціалу столиці (Нестерова Н.В., 2007 р); Премія ім. Д.К.Заболотного (Нестерова Н.В., 2002 р.); Почесна грамота Президії Національної академії наук України (Нестерова Н.В., 2008р.), Премія Президента України для молодих вчених (Загородня С.Д., 2007 р), Стипендія НАНУ для молодих вчених (Головань А.В., 2008 р., Білявська Л.О., 2015р.), Переможець конкурсу «Киянка – 2009» у Голосіївській районній в місті Києві державній адміністрації у номінації «Жінка-науковець року» (Нестерова Н.В., 2009р.), Премія для молодих вчених і студентів вищих навчальних закладів за кращі наукові роботи за 2015 рік (Білявська Л.О., Головань А.В.); Грант Президента України для підтримки наукових досліджень молодих  учених на 2017 рік (Білявська Л.О.).
Відділ співпрацює з провідними науковими установами України та зарубіжжя такими як: ДУ «Інститут епідеміології та інфекційних хвороб ім. Л.В. Громашевського» НАМНУ, ННЦ «Інститут біології та медицини» Київського національного університету ім. Тараса Шевченка, Інститут молекулярної біології та генетики НАНУ, Інститут органічної хімії НАНУ, Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАНУ, Інститут експериментальної патології онкології та радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАНУ, Institute of Organic Chemistry with Centre of Phytochemistry, BAS, Bulgaria, Nazarbayev University Research and Innovation System, Астана, Казахстан, Institute of Technology, University of Tartu, Tartu, Estonia.

ПОТОЧНІ ПРОЕКТИ

• • 2015-2019 рр. «Особливості репродукції ДНК-вмісних вірусів людини за впливу потенційних противірусних речовин».
• • 2017 – 2021 рр. «Антимікробна і противірусна активність нових перспективних лікарських засобів та розробка підходів їх керованої доставки» (в рамках комплексної програми Відділення біохімії, фізіології і молекулярної біології НАН України «Молекулярно-генетичні і біохімічні механізми регуляції клітинних та системних взаємодій за фізіологічних та патологічних станів».
• • 2013-2017 рр. «Дослідна експлуатація та метрологічне забезпечення діагностичного приладу на основі поверхневого плазмонного резонансу для діагностики вірусу герпесу. Розробка методики діагностування». (Комплексна науково-технічна програма НАН України «Сенсорні прилади для медико-екологічних та промислово-технологічних потреб: метрологічне забезпечення та дослідна експлуатація»).

1. K Naumenko, A Golovan, G Baranova, S Zagorognya, Yu Shermolovytch. Antiviral and immunostimulatory potential of fluorine containing triazoles // Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Series: Biology.-2016.-72, N2.-P. 20-24.
2. Klochko V.V., Zagorodnya S.D., Reva O.N. Genes Encoding Synthesis of Phenazine-1-carboxylic acid in Pseudomonas batumici // Biotechnologia Acta.-2016.-9, N5.-P. 45-53.
3. Naumenko K., Zagorodnya S., Golovan A., Kovtyn V. Antiviral and apoptosis modulating effect of methylenebisphosphonic acids // Advances in Biology.-2016.-9, 3.- P. 1896-1902.
4. Pankivska Yu., Biliavska L., Povnitsa O., Zagorodnya S. Antiadenoviral activity of fluoride-containing nucleosides and bisphonates derivatives // Microbiology and biotechnology.-2016.- 36, №3.- P. 60-70.
5. Болтовець П.М., Нестерова Н.В. Поверхневий плазмонний резонанс: підходи і перспективи використання для дослідження вірус-специфічних взаємодій. Огляд літератури // Мікробіол. журнал.-2016.-78, №4.- С. 109-124.
6. Alexeeva I., Nosach L., Palchykovska L., Usenko L, Povnitsa O. Synthesis and Comparative Study of Anti-Adenoviral Activity of 6-Azacytidine and Its Analogues // Nucleosides. Nucleotides. Nucleic Acids. – 2015. – 34, №8. – P. 565 – 578.
7. Загородняя С.Д., Баранова Г.В., Нестерова Н.В. Влияние доксорубицина и этапозида на процесс СD-95 опосредованого апоптоза в ВЭБ-инфицированных клетках BC41 и DG-75 // Микробиол. журнал.-2015.-77, №4.- С.69-74.
8. Білявська Л.О., Повниця О.Ю., Загородня С.Д., Нестерова Н.В., Шамара Ю.Б., Науменко К.С. Синтез мажорних вірусних білків за умов змішаного інфікування клітин МДВК // Доповіді НАН України.-2015, №8.- С.115-121.
9. Затовська Т.В., Нестерова Н.В., Баранова Г.В., Рибалко С.Д., Загородня С.Д. Детекція специфічних антитіл до ВПГ-1 за допомогою оптичного біосенсора // Мікробіологія і біотехнологія.-2015.-3.- С.58-66.
10. Крутьських Т.В., Нестерова Н.В., Загородня С.Д. Вивчення притигерпетичної активності таблеток Альтабор // Фармацевтичний часопис.-2015.-2.-С. 108-110.
11. Белявская Л.А., Повница О.Ю., Загородняя С.Д., Войчук С.И., Зеленая Л.Б., Шамара Ю.Б., Нестерова Н.В. Моделирование смешанной адено-герпетической инфекции клеток MDBK, ее характеристика и особенности антивирусного действия веществ // Молодой ученый.-2014.-76, №17.- С.117-125.
12. Dolashka P., Nesterova N., Zagorodnya S., Dolashka A., Baranova G., Golovan A., Voelter W. Antiviral Activity of Hemocyanin Rapana venosa and Its Isoforms Against Epstein-Barr Virus // Global Journal of Pharmacology. – 2014. – 8. – P.206 – 212.
13. Biliavska L., Povnitsa O., Nesterova N., Zagorodnya S., Bobko T., Golovan A., Voychuk S. Study of adenovirus reproduction in different lymphoblastoid cell lines // Mikrobiologichny zhurnal. – 2014. –76, №6. – С. 24 – 30.
14. Серый С.А., Тимошенко В.М., Власенко Ю.Г., Баранова Г.В., Загородня С.Д., Нестерова Н.В. Реакции Пуммерера тиопирановых производных как метод получения трифторметилзамещенных тиоланов, проявляющих антивирусную активность // Химия гетероциклических соединений. – 2014. – 4. – С. 513 – 526.
15. Белявская Л.А., Повница О.Ю., Шермолович ЮГ., Гудзь А.П., Нестерова Н.В. Исследование антивирусной активности новых фторсодержащих гетероциклических соединений // Микробиология и биотехнология.- 2014.-1.-С.19-26.
16. Головань А.В., Загородня С.Д., Нестерова Н.В. Вивчення апоптоз стимулюючого впливу похідних ізонікотинової кислоти на моделях латентної і гострої ВЕБ-інфекції // Доповіді НАНУ.- 2014.- 1.- С. 153-159.
17. Рибалко С.Л., Носач Л.М., Повниця О.Ю., Дядюн С.Т., Максименок О.В., Трохимчук Т.Ю., Сокуренко Л.М., Чайковський Ю.Б. Порівняльне дослідження анти-ВІЛ дії нуклеозидних інгібіторів зворотньої транскриптази зидовудину та ламівудину (ЗАТ ФФ «Дарниця», Україна), їх аналогів ретровіру та епівіру («Glaxo Wellcome», Великобританія) // Ліки України плюс – 2013 . –14, №1. –C.34 – 38.
18. Канищев А.С., Гудзь А.П., Шермолович Ю.Г., Загородня С.Д., Головань А.В., Курова А.О., Нестерова Н.В. Синтез 2-N-замещенных-4-тозил-5-полифторамил-1,2,3-триазолов и изучение их антивирусной активности по отношению к вирусу Эпшнейна-Барр // Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2012. –1, №37. – С. 30 – 37.
19. Нестерова Н.В., Рыбалко С.Л., Загородняя С.Д., Баранова Г.В., Головань А.В. Иммуносенсорная тест-система для выявления антител к вирусу Эпштейна-Барр // Биотехнология.-2012.-5, №1.- С. 100-106.
20. Рибалко С.Л., Носач Л.М., Повниця О.Ю., Дядюн С.Т., Максименок О.В. Дослідження анти-ВІЛ дії препаратів, виробництва ЗАТ «ФФ»Дарниця»(Україна), «Glaxo Wellcome» (Великобританія), Boehringer ingelheim (Німеччина) // Лабораторна діяаностика.-2012.-61, №3.- 37-42.
21. Загородняя С.Д., Повница О.Ю, Баранова Г.В., Головань А.В., Курова А.О., Белявская Л.О., Нестерова Н.В. Моделирование адено-герпетической инфекции в лимфобластоидных культурах клеток // Мікробіол. журнал – 2012. –74, №4. – С.64 – 72.

• Патент на корисну модель UA № 93023 «2-(3-хлоротетрагідрофуран-2-іл)-4-тозил-5-(трифторометил)-2Н-1,2,3-триазол» Білявська Л.О., Повниця О.Ю., Шермолович Ю.Г., Гудзь Г.П., Нестерова Н.В. – 2014.
• Патент на корисну модель UA № 68403 «2-β-Д-рибофуринозил-5-актино-1,2,4-триазин-3(2Н)-ОН (6-Азицитидин) як інгібітор вірусу Епштейна-Барр» Нестерова Н.В., Загородня С.Д., Головань А.В, Баранова Г.В, Алексеєва І.В., Пальчиковська Л.І. – 2012.
• Патент на корисну модель UA № 51125 “Імуносенсорна тест-система на основі поверхневого плазмонного резонансу для виявлення антитіл проти вірусу Епштейна-Барр” Нестерова Н.В., Загородня С.Д., Баранова Г.В., Головань А.В., Ушенін Ю.В., Христосенко Р.В. – 2010.
• Патент на корисну модель UA № 46973 “Імуносенсорна тест-система для виявлення в сироватках крові антитіл проти аденовірусів людини” Нестерова Н.В., Носач Л. М., Повниця О. Ю., Загородня С. Д., Баранова Г. В., Головань А. В., Ушенін Ю. В., Христосенко Р. В. – 2010.
• Патент України на винахід №87251 «Застосування водного екстракту із цист Артемії як противірусного засобу з антиаденовірусною і антигерпетичною активностями» Руднева І.І., Шайда В.Г., Носач Л.М., Повниця О.Ю. – 2009.
• Патент на корисну модель UA № 27400 “4-(N-бензил)амінокарбоніл-1-метилпіридиній йодид (АМІЗОН) – інгібітор вірусу Епштейна-Барр” Нестерова Н.В., Загородня С.Д., Даниленко В.П., Бухтіарова Т.А., Баранова Г.В., Бобкова Л.С., Рибалко С.Л. – 2007.