Резюме на проекта

Пандемиите причинени от респираторни вируси в исторически план са съпътствали човешката цивилизация, като тази от COVID-19 се очертава като една от най-смъртоносните в последно време. Това подчерта необходимостта от засилено наблюдение на респираторните инфекции. През 21-ви век проследяването на генетичните промени в тези вируси е от решаващо значение за епидемиологичния мониторинг. Мащабното секвениране на целия геном има за цел да предвиди появата на нови щамове, които биха могли да засегнат глобалното население.

Острите респираторни инфекции (ОРИ) са водещата причина за висока заболеваемост и смъртност в глобален мащаб с регистрирани около 1,9 милиона смъртни случая при деца на възраст под 5 год. Ключови вирусни агенти, причинители на ОРИ, са грипните вируси A и B, респираторно-синцитиалният вирус (RSV), човешки метапневмовирус (HMPV), човешки риновирус (HRV), човешки аденовирус (HAdV), човешки парагрипни вируси (HPIV), човешки бокавирус (HBoV), човешки коронавируси (HCoV) и ентеровируси (EV).

Проекта ще бъде насочен към определи честотата и етиологичния спектър на респираторните инфекции, водещи до развитие на тежки остри респираторни заболявания (ТОРЗ). Проучването ще изясни ролите на ентеровирус D68 и аденовирусите, наред с други потенциални причинители на ТОРЗ. Освен това, проектът ще изследва връзката между клиничните прояви на инфекциите и специфичните генетични характеристики на вирусите-причинители, както и мутациите, настъпили в геномите на ентеровирус D68 и аденовирусите. Това проучване ще анализира честотата на ТОРЗ в различни възрастови групи и различни клинични синдроми, засягащи горните и долните дихателни пътища и централната нервна система. Проектът ще оцени въздействието на EV-D68 и аденовирусите върху клиничния ход и тежестта на заболяванията, включително риска от хоспитализация, престой в интензивно отделение или смърт.

В проектното предложение се залага използването на съвременни молекулярни подходи: Multiplex Real-Time PCR за детекция на 18 респираторни вируса, както и новогенерационно секвениране (NGS). Чрез секвенциония анализ ще се определят генетичните особености на ентеровирус D68 и аденовирусите, като ще се определи тяхното генетично разнообразие и ще се установят мутации във функционално важни геномни региони, свързани с повишена вирулентност трансмисивност. Ще бъде проследена еволюцията на ентеровирус D68 и аденовирусите и ще бъдат изследвани механизмите, чрез които те избягват имунната защита. Генетичният анализ ще помогне да се установи връзката между настъпилите мутации или замествания на аминокиселини и клиничната тежест на заболяванията при хоспитализирани пациент.

Очаквани резултати от изпълнението на проекта

Описание на очакваните резултати, свързани с нови знания

Предлаганият научно-изследователски проект засяга важен проблем от инфекциозната патология при човека – причинители на тежки остри респираторни инфекции и тяхната клинична значимост. Реализацията на задачите, заложени в проучването, ще има значителна научна и практическа стойност и ще спомогне за решаване на важни проблеми в областта на медицинската вирусология и инфектология. В научен аспект получените резултати ще допринесат за придобиване на нови знания относно ролите на ентеровирус D68 и аденовирусите, наред с други потенциални причинители на ТОРЗ. Получените данни за респираторните вируси причинители на ТОРЗ ще се съобщават ежеседмично в web-базираната система TESSy, ще влязат в базата данни на Европейския център за контрол на заболяванията (ECDC) и СЗО и ще бъдат полезни при определяне на рисковите фактори за нововъзникнала опасност от епидемии и пандемии. Данните за честотата на отделните генотипа/субгенотипа на ентеровирус D68 и вид/серотип/ генотип на аденовирусите, и връзката на определени мутации с по-чета поява на усложнения налагащи хоспитализации, интензивни лечения ще спомогнат създаването на ефективни ваксини.

Очакваните резултати във връзка със заложените в проекта задачи ще дадат възможност най-общо:

1. Да се определяне на честотата и етиологичния спектър на ТОРЗ при пациенти от различни възрастови групи, както и да се определи делът на някои често срещани респираторни вируси при пациенти с ТОРЗ.
2. Да се определят клиничните особености на ТОРЗ. Да се извърши детайлно епидемиологично и клинично проучване на случаи на ТОРЗ, като се анализират някои клинико-лабораторните данни хоспитализираните пациенти отговарящи на определението за ТОРЗ, от всички възрастови групи.
3. Да се определели честотата на инфекции с ентеровирус D68 и аденовирус при амбулаторни и хоспитализирани пациенти. Да се направи анализ на възрастовите характеристики на пациентите, инфектирани с тези два патогена. Да се отдиференцират рисковите фактори водещи до появата на усложнения от страна долния и горния респираторен тракт и на централната нервна система. Да определим мястото на ентеровирус D68 и аденовирусите в етиологичната структура на ТОРЗ. Да се определи на клиничната тежест на инфекциите с ентеровирус D68 и аденовируси, като се извършване клинично проучване на случаите на инфектирани пациенти с тези два патогена. Да се определи клиничната тежест на острите респираторни инфекции, причинени от ентеровирус D68 и аденовируси, катп се сравнят отделни клинични и лабораторни показатели.
4. Да се проведе молекулярно- генетичен анализ на генома на ентеровирус D68 и аденовируси. Да се определят генетичните характеристики и еволюцията на ентеровирус D68 и аденовируси. Да се направи връзка между клиниката и някои натрупани мутации в генома на ентеровирус D68 и аденовируси.

На базата на наши предишни изследвания и литературни данни се очаква установяване на значителна честота на детекция на ентеровирус D68 и аденовируси при пациенти с ОРИ, като появата на ТОРЗ, очакваме да е по-чета при деца под 15 години и военни настанеи в казармен тип. Очакваме да преобладават случаи на ТОРЗ с усложнения налагащи интензивни грижи при 7 тип аденовирус, както и при клъстер В3 етеровирус D68.

Резултатите от секвенирането на гените на повърхностните вирусни протеини ще позволят да се определи принадлежността на доказаните вируси към отделни генетични групи и подгрупи в рамките на типа и да се проследи еволюционната динамика на тези вируси. Това ще спомогне за определяне на рискови фактори, като натрупване на определени мутации и/или определена генетична принадлежност към утежняване на клиничната картина и смърт. Публикуването на такива резултати ще спомогне за популяризирането на проблема, с ТОРЗ, и ще спомогне за създаването на нови ваксини спомагащи за намаляването на разпространението на рискови щамове аденовируси и етеровирус D68.

Липсата на консенсус сред изследователите от други страни относно дела и ролята на енетровирус D68 и аденовируси, като причинители на ТОРЗ и клиничната тежест на респираторното заболяване ни ограничи възможността, да изкажем прогнозни тези в това отношение. На базата на анализ и статистическа обработка на данните от сравняване на различни клинични и лабораторни показатели между случаи на репираторни инфекции причинени от етеровирус D68 и аденовириси съпоставени с тези на други респираторни вируси, причинители на ТОРЗ, е възможно да се определи клиничната значимост на тези два патогена като причинители на ТОРЗ.

Принос към решаване на проблеми, свързани с обществени предизвикателства

Предлаганият научно-изследователски проект обхваща важен и актуален проблем от инфекциозната патология при човека –остри респираторни инфекции и поставя важен акцент върху тяхната клинична значимост. Реализацията на задачите, заложени в проучването, ще има значителна научна и практическа стойност и ще спомогне за решаване на важни проблеми в областта на медицинската вирусология и инфектология. Получените резултати в научен план ще допринесат за придобиване на нови знания относно участието на различните респираторни вируси в развитието на ТОРЗ в България, и ще се изясни значението на инфекциите с етеровирус D68 и аденовируси за клиничния ход и тежест на заболяванията причинени от тях. Резултатите от генетичното характеризиране на тези патогени ще допринесат за разширяване познанията относно еволюцията на етеровирус D68 и аденовируси, ще позволят идентифициране на нови генетични варианти и мутации имащи евентуален принос към повишена трансмисивност, вирулентност или способност да избягват имунната защита.

Повишаване капацитета на кандидатстващата/ите организация/и и квалификацията на членовете на колектива

Реализацията на предлагания научно-изследователски проект ще допринесе не само за постигане на конкретни научни резултати, но и за повишаване на квалификацията на членовете на колектива (усвояване на нови методи – създаване на механизъм за детекция на етеровирус D68 в България, новогенерационно секвениране на аденовируси и етеровирус D68, създаване на протоколи за автоматично приготвяне на библиотеки за секвениране на различни вируси), а също за подобряване на взаимодействието и координацията между отделните научни групи, работещи в областта на инфекциозната респираторна патология. Заложеният в проекта интердисциплинарен подход ще спомогне за засилване на сътрудничеството между вирусолози, епидемиолози, инфекционисти и педиатри, което ще има благоприятен ефект за осигуряване на бърза и точна диагностика, благодарение на която е възможно правилно лечение, а също бърз отговор при възникнала епидемия. В процеса на изпълнение на задачите по проекта ще се повиши информираността на клиницистите относно респираторните вируси водещи най-често до ТОРЗ, като и някои фактори като възраст, посещаването на заведения за дневна или полудневна грижа, професионални характеристики налагащи по-близки контакти или живот в затворени съобщества и близки контакти, за утежняване отделните вирусни респираторни инфекции. В рамките на този проект се планират кампании за по-голяма информираност на лекуващите лекари и инфектолози за значението на отделни респираторни вируси в причиняването на ОРИ в различни възрастови групи, ще бъдат презентирани възможностите за тяхната диагностика, изискванията за правилно вземане на клинични проби, тяхното съхранение и транспортиране до вирусологичната лаборатория. Натрупаният при изпълнението на проекта опит ще позволи в бъдеще да се проучат по-задълбочено други вирусни инфекции с важно клинично значение, което ще се превърне в теми на нови докторски дисертации и дипломни работи. Младите изследователи и докторантите (53% от колектива) ще придобият знания и практически умения, които ще бъдат много важни за тяхното бъдещо професионално израстване. Проектът ще осигури възможности за участие на младите специалисти в национални и международни научни прояви, което ще допринесе за повишаване на тяхната квалификация. Предвижда се част от изследователската работа по проекта да бъде включена в докторската дисертация на млад учен Николай Рукменки. Разработените методи ще бъдат използвани при формиране на нови теми за придобиване на ОКС „Магистър“. Проектът ще даде възможност и за трансфер на знания чрез съвместни докторски работи между НЦЗПБ и Медицински университет, София. Закупената апаратура ще подобри материалната база на Отдел Вирусология към НЦЗПБ и ще бъде използвана от други лаборатории. Автоматичната система за приготвяне на библиотеки за целогеномно секвениране ще бъде първата, такава система в България и ще спомогне работата на НЦЗПБ, както и на други институти с които института има колаборации в иначе трудоемкия механизъм за приготвянето им, изискваща време и голям брой квалифицирани специалисти.

Административно описание на проекта

Наименование на конкурса:

Конкурс за финансиране на фундаментални научни изследвания – 2025 г.

Основна научна област:

Медицински науки

№ на договор:

KП-06-H93/4

Начална дата на проекта и срок на договора:

09.12.2025- 09.12.2028

Заглавие на проекта:

Вирусна етиология на тежките остри респираторни заболявания в България. Проучване върху генетичните характеристики на причинителите и рисковите фактори, водещи до хоспитализации или смърт при пациенти, инфектирани с ентеровирус D68 и аденовируси

Базова организация:

Национален център по заразни и паразитни болести, София

Партньорски организации:

Медицински университет, София, Катедра по инфекциозни болести, паразитология и тропическа медицина (база СБАЛИПБ „Иван Киров“)

Ръководител на научния колектив:

Главен асистент, доктор по вирусология, ИВЕЛИНА ТРИФОНОВА ТРИФОНОВА

Общ размер на договореното финансиране:

425 000 лв.

Организации/участници

Базова организация:

Национален център по заразни и паразитни болести, София

Ръководител на научния колектив

главен асистент Ивелина Трифонова Трифонова, доктор по вирусология - млад учен, постдокторант

Участници:

• Проф. д-р Нели Стоянова Корсун, доктор на медицинските науки - учен
• Проф. д-р Ива Христова, доктор на медицинските науки - учен
• Доц. Стефка Крумова, доктор по биология - учен
• Доц. д-р Анелия Лазарова Гоцева-Христова, доктор по медицина - учен
• Доц. д-р Методи Кунчев, доктор по медицина - учен
• Гл. асистент Ирина Георгиева, доктор по вирусология - учен
• Гл. асистент Живка Гецова, доктор по медицина - млад учен, пост докторант
• Д-р Марина Николова Йорданова - млад учен, докторант
• Николай Рукмански, магистър по генетика - млад учен
• Диана Павлова, магистър по генетика - млад учен
• Лора Велева, магистър по генетика - млад учен

Партньорска организация:

Медицински университет, София, Катедра по инфекциозни болести, паразитология и тропическа медицина (база СБАЛИПБ „Иван Киров“)

Участници:

• Доцент д-р Трифон Костадинов Вълков, доктор по медицина - учен
• Главен асистент д-р Иван Росенов Иванов, доктор по медицина - учен
• Д-р Петър Красимиров Великов, доктор по медицина - млад учен, постдокторант
• Д-р Филип Красимиров Тенчев, редовен докторант - докторант, млад учен
• Д-р Стоян Жеков Жеков - млад учен