NIR1_Pitch_v1.3

NIR1.pdf 

Ссылки на слайды (количество слайдов по теме)

Автор

Песляк М.Ю.

Организация

Антипсориатическая Ассоциация "Естественный путь"

Области медицины

Дерматология, Иммунология, Микробиология

Дата

1.09.2017

(A) Рабочее название

НИР «Метагеномы фагоцитов крови и фагоцитов псориатической кожи» (НИР1).

 

Метагеном – это совокупность всех nhDNA (нехозяйских DNA, т.е. здесь -  не принадлежащих человеку), содержащихся в биоматериале. nhDNA – это бактериальная, архейная, грибковая, гельминтная, вирусная, фаговая и др. DNA.

 

(B) Главные вопросы

Вопрос 1. Коррелирует ли тяжесть псориатической болезни
а) с концентрацией каких-либо nhDNA в фагоцитах крови?  
б) с уровнем PAMP-немии?

Вопрос 2. Недеградированная nhDNA поступает из крови в псориатическую кожу? Если да, то какая часть метагенома фагоцитов крови обнаружена в метагеноме фагоцитов псориатической кожи и в какой концентрации?

Questions

 

PAMP-немия  - это повышенная kPAMP-нагрузка на фагоциты крови и повышенный уровень (концентрация) kPAMP в крови.
Главные kPAMP (key PAMP) это PG – пептидогликан и LPS – липополисахарид.

 

(C) Базовые  публикации

 

Baker BS, Powles A, Fry L. Peptidoglycan: a major aetiological factor for psoriasis? Trends Immunol. 2006 Dec;27(12):545-51. 17045843.

   

Fahlen A, Engstrand L, Baker BS, Powles A, Fry L. Comparison of bacterial microbiota in skin biopsies from normal and psoriatic skin. Arch Dermatol Res. 2012 Jan;304(1):15-22. 22065152.

Fry L. Microbiome of chronic plague psoriasis. Chapter 21 in The Human Microbiota and Chronic Disease: Dysbiosis as a Cause of Human Pathology. 2016, John Wiley & Sons, Inc. ISBN 9781118982877, link.

Grumaz S, Stevens P, Grumaz C. et al.  Next-generation sequencing diagnostics of bacteremia in septic patients. Genome Med. 2016 Jul 1;8(1):73. 27368373.

Gyarmati P, Kjellander C, Aust C. et al. Metagenomic analysis of bloodstream infections in patients with acute leukemia and therapy-induced neutropenia. Sci Rep. 2016 Mar 21;6:23532.  26996149.

Nakatsuji T, Chiang HI, Jiang SB The microbiome extends to subepidermal compartments of normal skin. Nat Commun. 2013;4:1431. 23385576.

Païssé S, Valle C, Servant F. et al. Comprehensive description of blood microbiome from healthy donors assessed by 16S targeted metagenomic sequencing. Transfusion. 2016 May;56(5):1138-47. 26865079.

Yun Longa, Yinxin Zhangb, Yanping Gongb et al. Diagnosis of Sepsis with Cell-free DNA by Next-Generation Sequencing Technology in ICU Patients. Arch Med Res. 2016 Jul;47(5):365-371. 27751370.

Короткий Н.Г., Песляк М.Ю.  Псориаз как следствие включения beta-стрептококков в микробиоценоз кишечника с повышенной проницаемостью (концепция патогенеза). Вестник дерматологии и венерологии, 2005;(1): 9-18, link1, link2, elib

Песляк М.Ю. Модель патогенеза псориаза. Часть 1. Системный псориатический процесс, Москва, MYPE, 2012, 94 с, ISBN 9785905504013, link.

Песляк М.Ю. Модель патогенеза псориаза. Часть 2. Локальные процессы, Москва, MYPE, 2012, 116 c, ISBN 9785905504037,  link

(D)
Мотивация
/Проблема
/Цели

Мотивация. Псориатическая болезнь (ПБ) имеет место у ~2% населения Земли, ежегодно впервые заболевают ~5 млн. человек. Заболевание длится в течение всей последующей жизни пациента, самопроизвольно или благодаря лечению ослабляясь, а затем вновь рецидивирует. Ключевые причины возникновения, поддержки и усугубления псориатической болезни неизвестны, единой общепризнанной модели патогенеза не существует. 

Psoriatic disease

 

Patient Stat-C

 

Patient Stat-R

Проблемы.

·      Большинство предложенных моделей патогенеза ПБ являются локальными (несистемными) и предполагают, что основные причины псориатических высыпаний находятся непосредственно в коже [Peslyak 2012-2].

 

Цели:

·      Изучение подпроцессов, лежащих в основе системного псориатического процесса. Получение фактов в поддержку гипотез H2 и H3.

·      Получение фактов в поддержку гипотезы H10 (H10-S).
Гипотеза H10 лежит в основе Y-модели патогенеза ПБ и  предполагает ключевую роль поступления специфических бактериальных продуктов из системного кровотока в псориатическую дерму внутри фагоцитов крови.

 

·      Обоснование целесообразности и подготовка к проведению НИР2.

Main Goals

 

SPP_
hypothesis
(см. H2 и H3)


Local_
hypothesis (см. H10)

 

Biotransfer  (см. H10-S)

 

 

Идея + Данные + Инструменты

Слайды

(E) Идея

 

Основная идея:

Хронизация воспалительных процессов в псориатической коже обусловлена постоянным поступлением из системного кровотока толеризованных фагоцитов, содержащих эндоцитированный в крови недеградированный нехозяйский биоматериал, в частности nhDNA, LPS, PG (в т.ч. PG-Y).

 

Phagocytes-1

 

Phagocytes-2

 

Теоретическое обоснование:

У псориатических пациентов имеет место тонкокишечный СИБР (синдром избыточного бактериального роста пристеночной тонкокишечной микрофлоры). В частности на слизистой тонкого кишечника присутствуют колонии не только патогенных бактерий, но и предполагаемых псорагенными бактерий PsB (с пептидогликаном PG-Y, аналогичным пептидогликану Streptococcus pyogenes) [Baker 2006b, Korotkii & Peslyak 2005].

Basic research

 

SIBO (4)


PG_PsB (6)

 

Повышенная макромолекулярная проницаемость тонкой кишки допускает хронически избыточное поступление нехозяйского биоматериала в системный кровоток и, в частности nhDNA, LPS (эндотоксин =липополисахарид), PG (пептидогликан). LPS и PG синергично действуют на фагоциты крови, активируя их.

Permeability (2),

LPS_PG


SP1+SP2_to_SP4

Часть активированных фагоцитов толеризуется и образует фракцию толеризованных фагоцитов крови.  В толеризованных фагоцитах понижен уровень протеинов, ответственных за деградацию эндоцитированного нехозяйского биоматериала, поэтому они оказываются носителями nhDNA, LPS, PG (в т.ч. PG-Y) и др.

SPP-basis (3),
Tolerized monocytes,


Monocyte fractionation

Совокупность перечисленных подпроцессов, приводящая к появлению в системном кровотоке фракции толеризованных фагоцитов - носителей специфического нехозяйского биоматериала, названа системным псориатическим процессом SPP.

Толеризованные фагоциты крови (моноциты Mo-T и дендритные клетки DC-T) приобретают хемостатус аналогичный неактивированному и поэтому могут быть привлечены к местам воспалений в любые ткани и, в частности, в дерму.

Эти моноциты и дендритные клетки, будучи привлеченными в воспаленную дерму, под воздействием цитокинов перепрограммируются и превращаются в зрелые дендритные клетки. Некоторые из них (моноциты Mo-R и дендритные клетки DC-R) содержат Y-антигены. Зрелые дендритные клетки, образованные из Mo-R и DC-R, презентируют Y-антигены специфическим T-лимфоцитам.

Таким образом, в дерме инициируется и поддерживается ложный приобретенный ответ на мнимую кожную PsB-инфекцию, одним из последствий которого является гиперпролиферация кератиноцитов. Подробное обоснование и описание системной Y-модели патогенеза, а также обзор других моделей патогенеза содержится в [Peslyak 2012-1, Peslyak 2012-2].

SPP

 

Y-model

 

PG_PsB-5


PG_PsB-6

Гипотезы, лежащие в основе системного псориатического процесса SPP, которые предполагается обосновать: H2 (целиком), H3 (частично) и
H10-S (упрощенная H10):

SPP hypothesis
(см. H2 и H3)

 

Local hypothesis
(см. H10)

Гипотеза H2. PsB - это Enterococcus faecalis, beta-гемолитические стрептококки, VGS (зеленящие стрептококки) и некоторые другие - почти полный список может быть определен по базе данных KEGG (www.kegg.jp). Все PsB имеют PG-Y - пептидогликан с межпептидными мостиками IB-Y, т.е. (L-Ala)-(L-Ala) и/или (L-Ser)-(L-Ala) (т.е. аналогичный пептидогликану Streptococcus pyogenes).
 

PG_PsB-3

 

Гипотеза H3. PAMP-немия (эндотоксинемия (LPS-немия) + PG-немия) и
(PG-Y)-немия – это главные подпроцессы SPP.  
Определяющую часть PAMP-нагрузки создают LPS от Gram(-) TLR4-активных(*) и PG от Gram+ NOD2-активных бактерий.
(*) – предполагается обосновать.

LPS_PG

 


Гипотеза H10-S (упрощенная H10). Недеградированный нехозяйский биоматериал перемещается в псориатическую кожу внутри фагоцитов крови.

Biotransfer
(см. H10-S)

Phagocytes-2

 

(F) Данные

F1.1. Какие данные будут использоваться?

Результаты опросов, консультаций и обследований ПП (псориатических пациентов).

F1.2. Место реализации проекта

РФ, г. Москва

F1.3. Страна, регион, из которого будут привлечены пациенты

РФ, Московский регион.

F1.4. Кто будет привлечен в проект?

 

ПП, удовлетворяющие определенным требованиям (слайд Requirements).

F1.5. Длительность проекта

3 месяца

F1.6. Как часто предполагается получать данные?

Постоянно в течение всего проекта.

F1.7. Типы данных

Нечисловые и числовые (непрерывные и  категорийные).

F2. Размер выборки

15 ПП

F3.1. Источники данных 

Результаты обследований и тестов (выполненных до начала проекта и во время проекта), анкетирование. 

F3.2. Данные уже существуют и доступны? 

Частично.

F3.3. Данные будут получены в рамках проекта? 

Да, в основном.

F3.4. Ручной (просмотр источников, медицинских карт и т.п.) сбор данных потребуется? 

Нет.

F3.5. Данные будут получены путем опроса (анкетирования)?

Да, частично.

F3.6. Данные будут получены с помощью тестов (измерений) с использованием оборудования?

Да, в основном. 

F4.1. Проблемы с недостатком данных

Могут быть сложности с реализацией необходимых тестов.

F4.2. Проблемы сбора и хранения данных 

Предполагается приобрести и/или разработать специализированное ПО для облачного хранения медкарт.

F4.3. Проблемы обработки (корректировки) данных

Могут быть сложности с реализацией необходимых алгоритмов..

F5.1. Препятствия для получения данных?

Нет

F5.2. Достоверность (соответствие результатов теста тому, что предполагалось определить)

Интерпретация результатов полного метагеномного секвенирования (WMS).

F5.3. Надежность (отсутствие противоречий)

Да.

F5.4. Значимость для выводов

Статистическая значимость результатов возможно недостаточна с учетом малого количества ПП и  отсутствия группы контроля


(G) Инструмен-ты

 

G1.1. Дизайн проекта.

 

Этап 1. Отбор и подготовка.
Этап 2. Определение и изучение метагеномов фагоцитов крови и фагоцитов псориатической кожи (слайд Participation_Order)

G1.2. Тип исследования.

Обсервационное аналитическое поперечное исследование.

G1.3. Фактор риска.

Спектр и концентрация специфических бактериальных продуктов в цельной крови. Их спектр и концентрация пропорциональны спектру и концентрации нехозяйской DNA в цельной крови. Информация будет получена с помощью WMS-тестов фагоцитов крови и фагоцитов псориатической кожи [Fahlen 2012, Grumaz 2016, Gyarmati 2016].

G2.Будут ли изучаться качественные и/или количественные признаки?

И те и другие.

G3.Необходимые специалисты, их квалификация:

·      специалист по полному метагеномному секвенированию (WMS)

·      специалист по пробоподготовке биоматериала к WMS-тестам

·      дерматолог

G4.Необходимые оборудование и ресурсы:

 

ЛПУ, имеющие опыт, условия и оборудование для выполнения консультаций и обследований по Программе НИР1.


 

Новизна + Важность

Слайды

(H)
В чем заключает-ся новизна?

Новая идея:   Новая модель патогенеза ПБ.

SPP

Новые методы исследования:

 

Полное метагеномное секвенирование (WMS) фагоцитов крови и фагоцитов псориатической кожи (предполагается адаптация известных методов)
[Grumaz 2016, Gyarmati 2016, Yun 2016].

 

Комплексное изучение метагеномов фагоцитов крови и фагоцитов псориатической кожи.

Phagocytes-1;

Phagocytes selection;


nhDNA-MPPS;

MPPS-example

(I)
Почему это важно?

 

Почему важно узнать ответы на главные вопросы?

 

(I1) Вопрос 1. Коррелирует ли тяжесть псориатической болезни
а) с концентрацией каких-либо nhDNA в фагоцитах крови? 
б) с уровнем PAMP-немии?

 

Положительный ответ будет означать, что

·      Y-модель патогенеза должна рассматриваться как частично подтвержденная (получены факты в поддержку гипотез H2 и H3);

·      оправданы дальнейшие исследования для проверки Y-модели патогенеза;

·      проведение НИР2 обосновано;

 

Отрицательный ответ будет означать, что

·      Y-модель патогенеза (в части гипотез H2 и H3) некорректна. 

·      проведение НИР2 нецелесообразно.

Questions

(I2) Вопрос 2. Недеградированная nhDNA поступает из крови в псориатическую кожу? Если да, то какая часть метагенома фагоцитов крови обнаружена в метагеноме фагоцитов псориатической кожи и в какой концентрации?

 

Положительный ответ будет означать, что

·      Y-модель патогенеза ПБ должна рассматриваться как частично подтвержденная (получены факты в поддержку гипотезы H10-S);

·      оправданы дальнейшие исследования для проверки Y-модели патогенеза;

·      проведение НИР2 обосновано;

 

Отрицательный ответ будет означать, что

·      либо концентрация недеградированной nhDNA, поступившей из крови в псориатическую кожу, не превышает погрешности примененных методов исследования; 

·      либо Y-модель патогенеза ПБ (в части гипотезы H10) некорректна;

 

(I3) Какие основные решения/поведение/действия и т.д. будут следствием успешно выполненного проекта?

·      Публикации в научной и научно-популярной прессе результатов проекта, широкое распространение информации, полученной в рамках проекта среди специалистов и пациентов;

·      Подготовка и проведение НИР2;

 

 

Итог

 

(J) Научный вклад

Каков будет основной научный вклад успешно выполненного проекта?

 

Обоснование части гипотез, лежащих в основе системной Y-модели патогенеза ПБ, что повлечет серьезные изменения в понимании патогенеза ПБ; 

 

 

Примечание.

НИР2 = НИР «Метагеном крови, метагеномы и микрофлора зева и лаважных вод ЖКТ,
а также проницаемость тонкой кишки при псориатической болезни (ПБ). 
Разработка и апробация Y-методики лечения ПБ, основанной на коррекции микрофлоры зева и/или ЖКТ»

(K) Другие проблемы проекта

 

(K1) Сотрудни-чество

 

K1.1. Сотрудничество необходимо?

 

Доработку проекта, подбор исполнителей, привлечение и отбор ПП, координация выполнения проекта и подведение итогов будет осуществлять Антипсориатическая Ассоциация "Естественный путь".  Это возможно только в сотрудничестве с несколькими ЛПУ. На данный момент предполагается участие: 
(слайд Organizations)

K1.2. Сотрудничество в части разработки идей, получения и обработки результатов, применения методов, оборудования.

Каждый из соисполнителей будет участвовать в доработке проекта, а затем внесет свой специфический вклад в его реализацию.

(K2) Экспертная поддержка

K2. Внешняя необходимая/желаемая поддержка.

Для доработки проекта (до его начала) необходима поддержка эксперта(ов) по метагеномному секвенированию.

(K3) Этика

K3.1. Проблемы рисков: слабый/средний/высокий риск для пациентов, сотрудников, служб здравоохранения.

Рисков нет, за исключением обычных, т.е. тех, которые имеют место быть для пациентов при выполнении тестов, связанных с забором крови, кожных биоптатов.

K3.2. Необходимо ли положительное решение комитета по этике?

Нет.

(K4) Управление

Есть ли проблемы, связанные с управлением проектом?

Да, до начала проекта предстоит привлечь к сотрудничеству специалиста(ов) по метагеномному секвенированию, совместно с которым(и) будет осуществлена доработка проекта, а также осуществить подбор организаций-исполнителей.

(K5)
Финанси-рование

 

K5.1. Необходимое финансирование.

 

Затраты на реализацию Проекта НИР1 составят около 1,5 млн.руб. (точная сумма станет известна только после определения стоимости WMS-тестов).

K5.2. Каковы ключевые статьи расходов?

См. Приложение:
Расчет стоимости Программы НИР1. 

K5.3. Есть ли потенциальный источник финансирования?

Да.

(K6) Публикация результатов

K6.1. В каких журналах предполагается публиковать результаты.

 

Вестник дерматологии и венерологии, Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии,  Archives of Dermatological Research,  British Journal of Dermatology, Journal of Investigative Dermatology

K6.2. Это реалистично?

Да.

K6.3. Это достаточно амбициозно?

Да.

(K7)
Что может повлиять на реализацию проекта?

 

K7.1. Проблемы подготовки биоматериалов.

 

Пробоподготовка биоматериалов (фагоцитов крови, фагоцитов псориатической кожи) с целью максимальной элиминации хозяйской ДНК (hDNA) до проведения WMS-тестов.

K7.2. Получение и обработка данных/результатов.

Комплексное изучение метагеномов фагоцитов крови и псориатической кожи.

(K8)
Общие риски

 

K8.1. Оценка рисков (низкие, средние, высокие).

Низкие.

K8.2. Риск того, что конкуренты могут обогнать.

Нет.

K8.3. Риск отсутствия значимых результатов.

Нет.

 

K8.4. Риск получить результаты, которые быстро устареют. 

Нет.

 

Дополнительная информация

·      Антипсориатическая Ассоциация «Естественный путь»

·      Проект НИР1 (подробное обоснование)

·     Слайды-презентация к проекту НИР1

·     Приложение BS. Постановка и анализ задачи о нехозяйской DNA (nhDNA) в двух емкостях, однонаправленно
связанных (B – кровь, S – псориатическая кожа).

·      Параметры-примеры (Excel-файл).

·      Расчет стоимости Программы НИР1 (Excel-файл). 

·      Анкета псориатического пациента

·      Низкомикробная диета

 

 

 

 

 

E-mail: