От эксперимента до результата

Метагеномика ― это специальный раздел молекулярной генетики. Он фокусируется на сообществах микроорганизмов из различных ниш окружающей среды: водоемов, почвы, кожных покровов и даже кишечника человека. Понимать, как именно функционируют такие сообщества, очень важно. Ведь это помогает не только бороться, например, с загрязнением водоемов и защищать их обитателей, но и диагностировать и лечить различные заболевания. Например, с помощью анализа микробиоты кишечника ученые ИТМО выяснили, что при тяжелом хроническом воспалительном заболевании желудочно-кишечного тракта — болезни Крона — в кишечнике человека может сосуществовать несколько штаммов кишечной палочки с отличающимися геномами. Все они требуют разного подхода при лечении. Подобрать нужную терапию под конкретного пациента в перспективе возможно благодаря метагеномному анализу.

Чтобы помочь биологам и специалистам в области медицины и биотехнологий разобраться в современной метагеномике и применять навыки в науке и практике, в ИТМО запустили программу «Прикладная метагеномика: от статистики до коррекции микробиома». В ее разработке участвовали сотрудники SCAMT, лаборатории «Медико-Биологический Центр», генетического центра и лаборатории Cerbalab и преподаватели других высших учебных заведений.

«Уникальность программы в том, что ее организовали высококлассные специалисты не только из ИТМО и других учебных учреждений, но также из ведущих генетических лабораторий, компаний по секвенированию микробиома и его коррекции. Слушатели узнают не только, как анализировать метагеномные данные, но и как работать с принципами коррекции микробиома в клинической практике. Также они получат возможность отработать полученные навыки на реальных кейсах, которые решаются в рамках научных и коммерческих проектов», — рассказала менеджер программы, инженер SCAMT Анастасия Щербакова.

В России существует несколько программ дополнительного профессионального образования по прикладной метагеномике, но в основном они сфокусированы на биоинформатике. Основное отличие программы ИТМО в том, что на ней акцентируется внимание не только на анализе данных микробиоты, но и на его применении как диагностическом методе в медицинской практике. Также на программе эксперты рассматривают основные вопросы, которые касаются изучения микробиома человека и перспектив его коррекции. Под руководством ученых и действующих экспертов специалисты в области медицины, биологии и биотехнологии пройдут полный цикл планирования исследования: научатся, как правильно проводить метагеномные исследования, анализировать данные и применять эти знания на практике.

Три курса на выбор

Программа состоит из трех отдельных курсов. Как отметил генетик-биоинформатик, сотрудник кафедры генетики СПбГУ и преподаватель Института биоинформатики Лаврентий Данилов, такую структуру можно объяснить тем, что именно на эти блоки обычно делится анализ метагеномных данных:

«Первый блок — это самое начало пути непосредственно от планирования метагеномного исследования до анализа данных секвенирования и получения информации о разнообразии микроорганизмов из этих данных. Этот раздел позволяет получить информацию о том, какие микроорганизмы у нас находятся в кишечнике и в каком соотношении. Второй и третий блок посвящен непосредственно тому, как использовать полученную информацию при лечении пациентов».

«Метагеномика и основы биоинформатики». Этот курс поможет слушателям правильно спланировать метагеномный эксперимент и оценить качество данных секвенирования. С их помощью можно получить метагеномный профиль образцов, оценить таксономическое разнообразие микробиома и выявить уникальные микроорганизмы, которые невозможно обнаружить классическими методами, для диагностики в каждой исследуемой группе пациентов.

«Метагеномика в медицинской практике». Подойдет специалистам, которых прежде всего интересует роль микробиома в формировании здоровья человека. На этом курсе слушатели обсудят, в каких актуальных направлениях сегодня используется метагеномика как метод проведения диагностики.

«Микробиом кишечника и принципы его коррекции». Курс посвящен тому, как в клинической практике правильно интерпретировать данные, полученные в результате метагеномного анализа. Помимо этого, участники подробнее узнают, какие существуют характеристики пробиотических штаммов бактерий и как можно их использовать, чтобы улучшить здоровье человека и скорректировать его микробиом. В финале курса преподаватели программы расскажут о перспективах развития рынка пребиотиков, пробиотиков, метабиотиков, психобиотиков, аутопробиотиков и биобанков.

У слушателей есть возможность записаться как на один из курсов, так и на все сразу, а обучение будет проходить как в дистанционном, так и в очном формате.

После курса теории участники могут проверить знания, решив реальные кейсы клинических случаев. Их предоставит группа «Прикладная геномика» SCAMT и Cerbalab. С вопросами, которые возникнут при решении кейсов, помогут преподаватели курса.

Где пригодятся знания по метагеномике

Как подчеркивают организаторы программы, по окончанию обучения слушатели смогут самостоятельно планировать и проводить исследования с нуля для решения прикладных задач из разных сфер.

«Это могут быть исследования по анализу микробиологического контента любой среды — от водоема до кишечника человека. При этом особенность программы в том, что в ней будут даваться знания не только для биоинформатического анализа, но и для последующей коррекции содержания микроорганизмов. Особенно это актуально в медицинском приложении. К примеру, вы сможете получить представление о современных подходах для тонкой настройки микробиоты организма человека. Это может нам помочь сохранить его здоровье», — подчеркнула доцент SCAMT и преподаватель программы Елена Кошель.

После окончания обучения на любом курсе участникам выдадут бессрочный доступ к материалам и групповому чату, а также диплом о профессиональной переподготовке или сертификат ИТМО. Но чтобы получить документ, нужно пройти финальное тестирование. Оно проверит как теоретические знания, так и умение применять их в реальных кейсах. А лучшие выпускники программы могут рассчитывать на трудоустройство в Cerbalab и «Медико-Биологический Центр».

Как записаться на программу

Программа подойдет студентам магистратуры и аспирантуры, а также сотрудникам ИТМО и других учреждений, которые специализируются в следующих направлениях:

• анализ геномов бактерий
• биоинформатика
• биотехнология
• биостатистика
• генетическое консультирование
• медицинская генетика
• молекулярная генетика

Чтобы записаться на обучение по первому курсу, необходимо зарегистрироваться на сайте до 25 сентября. За дедлайнами подачи заявок на другие два курса можно следить на этом же сайте. Участникам нужно заполнить небольшую форму, а также рассказать, какими научными исследованиями они занимались последние три года и как обучение на программе поможет им в профессиональном развитии.