Молекулярная вирусология

Существует множество инфекционных заболеваний, причины которых долгие годы казались необъяснимыми. Только в последние десятилетия стало понятно: более 70% из них вызваны вирусами. Причина большинства случаев рака печени — вирусы гепатитов В и С, рака шейки матки – папилломавирусы, более половины случаев диабета 2-го типа обусловлено последствиями заражения вирусом краснухи и другими вирусами. Вирусы — это то, что касается каждого из нас.

Из курса вы узнаете о том, как устроены вирусы, чем они отличаются от живых организмов и какие механизмы используют для того, чтобы поразить клетки человека. Это поможет вам понять, как работают противовирусные препараты и вакцины. 

ОРВИ, кишечные инфекции, гепатиты, корь, краснуха, бешенство, СПИД — вот далеко не полный список заболеваний, которые имеют вирусную природу. Разобраться в многообразии вирусов вам помогут учёные, которые каждый день работают с ними в лабораториях. Они расскажут об актуальных проблемах и задачах современной вирусологии, которые у всех на слуху. Например, о том, зачем исследователи воссоздали вирус гриппа «испанки», унёсший в начале прошлого века десятки миллионов человеческих жизней, а также о том, что такое вирус Эбола, и почему он опасен.

Вы побываете в современной вирусологической лаборатории и увидите, как нужно работать с вирусами, чтобы исключить вероятность заражения персонала и выхода вируса за пределы лаборатории. И конечно же, вы узнаете, как можно использовать вирусы на благо человека.

Отдельно и подробно рассматриваются коронавирусы. 

Из курса вы узнаете, когда и откуда появились коронавирусные инфекции в жизни человека, какова их летальность и смертность, заглянете вглубь вириона SARS-CoV-2, поймёте, как устроены вакцины от коронавируса и что нужно делать, чтобы предотвратить подобные вспышки инфекций в будущем.

Курс может быть полезен как студентам естественнонаучных направлений, так и практикующим специалистам – врачам, ветеринарам.

Курс состоит из 10 недель обучения.

Образовательные активности каждой недели включают:

1. Просмотр видеолекций

2. Ответы на вопросы после лекций (на закрепление материалов)

3. Работа с дополнительными источниками (чтение текстов, решение задач по теме недели)

4. Выполнение оцениваемого теста (ответы на вопросы, решение небольших задач) по итогам недели

Кроме того, студенты должны пройти итоговый тест по материалам всего курса для получения итоговой оценки.

1. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. Под ред. А.А.Воробьева и А.С.Быкова. Медицинское Информационное Агентство. Москва. 2003.

2. Львов Д.К. (под ред.) Медицинская вирусология. 2008.

3. Материалы семинара. Международные Этические Правила для Биомедицинских Исследований. 25-26 мая 1999г., С-Петербург.

4. Шувалова Е.П. Инфекционные болезни. Учебник для мединститутов. 4-е изд., Москва, Медицина. 1995 г.

5. Нетёсов С.В., Кочнева Г.В., Локтев В.Б., Святченко В.А., Сергеев А.Н., Терновой В.А., Тикунова Н.В., Шишкина Л.Н., Чумаков П.М. Онколитические вирусы: достижения и проблемы./ Эпидемиология и санитария. -2011- №3.

6. B.Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter.  Molecular Biology of the Cell. 4th Edition, 2002. 

7. Fields Virology. 6th Edition. Edited by D.M.Knipe, P.M.Howley. Wolters Kluwer/ Lippincott, Williams&Wilkins. Philadelphia - New-York. 2013г. (Новое издание).

8. Virus Taxonomy - Classification and Nomenclature of Viruses: Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Academic Press; 2011.

9. Б. Глик, Ч. Пастернак. Молекулярная биотехнология. Практическое руководство. 2002. 

Дисциплина «Молекулярная вирусология» опирается на следующие дисциплины ООП 020.400.62. Биология. Магистратура:

• Математика (высшая алгебра, математический анализ, математическая статистика);

• Физическая химия (строение молекул, природа химической связи, электрохимия, химическая термодинамика, химическая кинетика);

• Органическая химия (классификация и номенклатура соединений, строение молекул);

• Молекулярная биология;

• Биохимия;

• Клеточная биология;

• Физиология;

• Физиологическая химия;

• Иммунология;

• Микробиология.

Модуль 1. Введение в вирусологию 

• Роль вирусных инфекций для человечества

• История вирусологии

• Строение клетки. Механизм репликации ДНК

• Транскрипция и трансляция

• Основные понятия вирусологии

• Жизненный цикл вирусов

• Ответ иммунной системы на вирусную инфекцию

• Методы диагностики вирусных инфекций

Модуль 2. Острые респираторные вирусные инфекции 

• Респираторные заболевания. Введение

• Вирус гриппа. Строение и жизненный цикл

• Вирус гриппа. Эпидемиология

• Парамиксовирусы. Классификация, строение вируса и его генома и жизненный цикл

• Парамиксовирусы. Диагностика, профилактика и лечение

• Аденовирусы

• Пикорнавирусы

• Коронавирусы

Модуль 3. Гастровирусы и вирусы гепатитов А, В и С

• Многообразие вирусов, вызывающих гепатиты. Гепатит А

• Гепатит В. Характеристика вируса, эпидемиология, диагностика, профилактика  и лечение

• Гепатит В. Эпидемиология, диагностика и лечение

• Гепатит С

• Гастровирусы. Введение

• Астровирусы

• Энтеровирусы

• Калицивирусы

• Реовирусы и ротавирусная инфекция

 Модуль 4. Разные вирусы 

• Герпесвирусы

• Рабдовирусы и вирус бешенства

• Тогавирусы и вирус краснухи

• Флавивирусы. Вирусы клещевого энцефалита и Западного Нила

• Флавивирусы. Пестивирусы

• Ретровирусы. ВИЧ

• ВИЧ. Диагностика и лечение

Модуль 5. Особо опасные вирусы и принципы биологической безопасности

• Особо опасные инфекции, группы патогенности

• Филовирусы. Вирус Эбола

• Филовирусы. Эпидемиология, диагностика и лечение

• Поксвирусы. Вирус натуральной оспы

• Поксвирусы. Вирус осповакцины

• Буньявирусы

• Аренавирусы

• Принципы биобезопасности

• Барьеры, системы и устройства для защиты персонала и окружающей среды при работе с патогенами

• История вопроса о запрете биологического оружия

 Модуль 6. Коронавирусы. История появления

• История открытия коронавирусов

• Какие бывают коронавирусы? Таксономия

• Вспышка атипичной пневмонии. Вирус SARS-CoV

• Коронавирус с самой высокой смертностью — БВРС-коронавирус

• Начало пандемии 2020. SARS-CoV-2

• Эпидемиологические показатели SARS-CoV-2

• На какие коронавирусы похож SARS-CoV-2?

 Модуль 7. SARS-CoV-2 и его диагностика

• Как устроен геном SARS-CoV-2?

• Маркеры коронавирусных инфекций

• Диагностика по РНК — метод ПЦР

• Диагностика по выявлению антител

• Почему нужна сравнительная оценка диагностикумов для выявления антител?

• Экспресс-тесты на антиген

 Модуль 8. Вакцины

• История разработки вакцин: с древних времён до XX века

• Виды вакцин

• Составы живых и инактивированных вакцин

• Состав субъединичных вакцин

• Вакцины на основе матричных РНК

• Противовирусные вакцины в мире

• Антивакцинаторское движение 

• Российские вакцины. «Спутник V» 

• Российские вакцины. «ЭпиВакКорона» и «КовиВак» 

• Производство вакцин и наиболее уязвимые группы населения

Модуль 9. Пандемия: итоги и перспективы

• Противоэпидемические меры

• Бессимптомные и малосимптомные случаи

• Природные резервуары и промежуточные хозяева коронавирусов

• Новые инфекции человека в мире и в России

• Глобальное потепление

• Как минимизировать угрозы в будущем?

 Модуль 10. Антивирусные препараты и практическое применение вирусов 

• Принципы разработки противовирусных препаратов

• Примеры противовирусных препаратов

• Противовирусные препараты от COVID-19

• Онколитические вирусы

• Практическое применение вирусов

Итоговая работа

В результате освоения дисциплины слушатель должен:

• знать основные принципы таксономии вирусов и устройства вирусных частиц;

• знать карты геномов наиболее актуальных вирусных семейств;

• знать основные типы противовирусных препаратов;

• знать основные принципы разработки вакцинных препаратов;

• знать принципы основных методов диагностики и основные сравнительные характеристики методов диагностики вирусных инфекций;

• знать механизмы развития устойчивости к противовирусным препаратам;

• уметь объяснить механизмы появления новых вирусных инфекций;

• уметь объяснить пути передачи вирусных инфекций;

• уметь объяснить причины распространения инфекций.

Общекультурные компетенции:

• способен к творчеству (креативность) и системному мышлению (ОК-1);

• способен к адаптации и повышению своего научного и культурного уровня (ОК-3);

• понимает пути развития и перспективы сохранения цивилизации, связь геополитических и биосферных процессов, проявляет активную жизненную позицию, используя профессиональные знания (ОК-4);

Профессиональные компетенции:

• знает и использует основные теории, концепции и принципы в избранной области деятельности, способен к системному мышлению (ПК-2);

• самостоятельно анализирует имеющуюся информацию, выявляет фундаментальные проблемы, ставит задачу и выполняет полевые, лабораторные биологические исследования при решении конкретных задач по специализации с использованием современной аппаратуры и вычислительных средств, демонстрирует ответственность за качество работ и научную достоверность результатов (ПК-3);

• творчески применяет современные компьютерные технологии при сборе, хранении, обработке, анализе и передаче биологической информации (ПК-6); 

• глубоко понимает и творчески использует в научной и производственно-технологической деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов специальных дисциплин магистерской программы (ПК-10).