Онлайн
кейс-чемпионат

Объект разработки: Тест система, включающая в себя набор олигомеров (праймеров) и других реактивов для определения по образцу крови статуса метилирования промоторов генов-мишеней для опрделения колоректального рака. Гиперметилирование промоторов которых ассоциировано с колоректальным раком и колоректальной аденомой, при помощи ПЦР в реальном времени (RT-PCR).

Задачи для команды:
1) Подобрать гены-мишени самостоятельно, ассоциированные с КРР, обосновать свой выбор;
2) Задизайнить последовательности праймеров и зондов;
3) Выбрать штаммы для наработки полимеразы и протеиназы К;
4) Описать метод выделения в составе набора тест-системы;
5) Описать метод бисульфитной модификации ДНК в составе набора тест-системы;
6) Найти поставщиков для сырья;
7) Выбрать СКО для контроля качества тест-системы;
8) Разобраться с интерпретацией результатов;
9) Обосновать почему данная тест-система очень нужна рынку.

Актуальность кейса:
Колоректальный рак по заболеваемости занимает третье место в мире и занимает второе место в мире по смертности по данным ВОЗ, что совпадает с данными по заболеваемости и смертности от колоректального рака в США. В РФ колоректальный рак занимает первое место по заболеваемости для обоих полов и второе место по смертности. Выживаемость при колоректальном раке прежде всего зависит от стадии, на которой диагностировали заболевание, а также в меньшей степени от других факторов.
Стандартом скрининга и диагностики колоректального рака является колоноскопия с гистопатологическим и/или иммуногистохимическим анализом биоптатов из новообразований. Показанием для данной диагностики часто является обнаружение метастатических очагов при КТ либо МРТ обследовании. Очевидно, что скрининговые мероприятия могут помочь с ранней диагностикой колоректального рака в РФ, тем более есть опыт других стран, но колоноскопия, несмотря на то, что включена в перечень процедур, одобренных в ОМС, инвазивна. Так как колоноскопия - это инвазивная процедура, в подавляющем числе случаев требующая анестезию (хотя в РФ предлагается и без), для которой необходимо специально оборудованное клиническое помещение. Данные факторы ограничивают частоту клинического применение процедуры (анестезия и цена для государства), а для населения доступность в связи с удаленностью медицинских центров от места проживания. Решением данной проблемы может служить почти неинвазиный метод скринирования, который можно пройти в почти любой местной клинике.

Объект разработки: Разработка алгоритма автоматической объективной оценки снимков КТ/МРТ.


На выбор предоставлены две подзадачи:
Подзадача 1: Объективизация оценки магнитно-резонансной томографии головного мозга для оценки очагов при рассеянном склерозе
Подзадача 2: Объективизация применения алгоритма RECIST по данным компьютерной томографии для оценки ответа злокачественных опухолей на проводимое лечение (на примере колоректального рака)

Задачи для команды:

При выборе подзадачи 1:

Обучить ИИ анализу снимков МРТ с применением критериев МакДональда (2017) для диагностики рассеянного склероза, включая, но не ограничиваясь:

1. Выявление Т2-гиперинтенсивных очагов при рассеянном склерозе
2. Устанавливать их локализацию
3. Характеристика диссеминации во времени

При выборе подзадачи 2:

Обучить ИИ анализу снимков КТ/МРТ с применением критериев RECIST1.1 для оценки ответа солидных опухолей, включая, но не ограничиваясь:

1. Выявление измеримых/неизмеримых очагов
2. Расчет суммарных размеров опухолевых очагов
3. Динамическая оценка размеров опухоли с формулированием заключения по ответу опухоли
4. Оценка наилучшего ответа опухоли

Актуальность: проблема актуальна как в рамках проведения клинических исследований препаратов для лечения рассеянного склероза и солидных опухолей, так и в рутинной практике лучевых диагностов, неврологов и онкологов.

Объект разработки:
1) Предложите терапевтический олигонуклеотид, направленный на лечение транстиретинового амилоидоза;

2) Опишите механизм действия, синтез, модификации и систему доставки терапевтического олигонуклеотида.

Задачи для команды:

1) Определите мишень и механизм действия для терапевтического олигонуклеотида;

2) Предложите структуру терапевтического олигонуклеотида, модификации нуклеотидной последовательности и систему доставки;

3) Опишите технологию синтеза выбранного олигонуклеотида;

4) Предложите методы очистки и контроля качества получаемого терапевтического олигонуклеотида.

Актуальность кейса:
В мире насчитывается около 350 миллионов пациентов с редкими заболеваниями. В то время как 80% случаев вызваны наследственными генными мутациями, остальные 20% являются причиной инфекционных и аутоиммунных заболеваний, в том числе вызванных факторами окружающей среды. Выявлено около 7000 наследственных редкихзаболеваний, однако для 95% из них не разработаны методы лечения.
Наследственные мутации, вставки и делеции в отдельных генах вызывают большинство редких заболеваний. Обнаружены гены, ответственные за многие редкие заболевания. Однако разработать методы лечения редких заболеваний сложно, поскольку детальные механизмы многих редких заболеваний остаются неизвестными. Например, делеция области на хромосоме 5, содержащей ген выживающего мотонейрона 1, вызывает спинальную мышечную атрофию, однако у пациента нет аномальной мРНК или белка.
Недавний всплеск одобренных олигонуклеотидных терапевтических средств указывает на неизбежный потенциал этих методов лечения. Терапия на основе олигонуклеотидов имеет значительно улучшенную селективностью по отношению к мишени и меньшим количеством нецелевых эффектов, чем небольшие молекулы.
Терапевтические олигонуклеотиды включают антисмысловые РНК, микроРНК (MIR), малые интерферирующие РНК (миРНК) и аптамеры, которые в настоящее время исследуются на предмет их использования при нейродегенеративных расстройствах, раке и даже орфанных заболеваниях.

Убедитесь, что ваша презентация оформлена по шаблону, иначе она не будет передана на рассмотрение экспертам. Контакт для связи с организаторами: Галина Пушкина.

FOR BASIC USERS (ТРЕК №1): Разработка и оптимизация питательной среды для прокариотических клеток.

Объекты исследования: Культура прокариотических клеток, питательная среда для их культивирования.

Задачи для команды:
1) Наладить процесс культивирования модельных клеток на базовой питательной среде;
2) Провести литературный поиск и разработать новый состав питательной среды согласно выданному заданию (задание будет выдано непосредственно перед началом кейса);
3) Изучить технологичность разработанной среды (стабильность при различных условиях, фильтруемость и т.п.).

Актуальность кейса:
Кейс направлен на выявление у участников:
1) теоретических познаний в области культивирования прокариотических клеток;
2) способности к усвоению навыков работы на лабораторном оборудовании;
3) когнитивных способностей;
4) способности работать в команде.

FOR NATIVE USERS (ТРЕК №2): Настройка и исследование непрерывного процесса культивирования прокариотических клеток в биореакторе лабораторного масштаба.

Объекты исследования: Культура прокариотических клеток, непрерывный процесс культивирования.

Задачи для команды:
1) Подготовить модельный биореактор лабораторного масштаба к непрерывному процессу культивирования прокариотических клеток;
2) Наработать инокулят модельной культуры прокариотических клеток, засеять биореактор и вывести его на режим непрерывного культивирования;
3) Исследовать поведение клеток при разных параметрах культивирования (скорость протока, рН, температура), установить оптимальный режим и максимальную удельную скорость роста культуры на используемой питательной среде.

Актуальность кейса:
Кейс направлен на выявление у участников:
1) теоретических познаний в области культивирования прокариотических клеток в различных режимах в биореакторе;
2) навыков работы с биореактором и другим лабораторным оборудованием;
3) когнитивных способностей;
4) способности работать в команде.

FOR BASIC USERS (ТРЕК №1): Бакуловирусная система экспрессии рекомбинантных белков в клетках насекомых.

Объект исследования:

1. High Five — клетки насекомых (Trichoplusia ni), экспрессия белков.
2. E. coli — исследовательский банк клеток E.coli штамм DH5alpha, несущий клон бакмиды.
3. Бакуловирус — вектор доставки гена.
4. ИФА — полученный белок — антиген в ИФА.

Задачи для команды:
Первый блок. Работа с характеризацией клеточного банка прокариот.

1. Культивирование E.coli, несущую бакмидную ДНК;
2. Характеризация штамма клеток E.coli, несущую бакмидную ДНК микробиологическими методами;
3. Выделение бакмидной ДНК;
4. Характеризация бакмидной ДНК молекулярно биологическими методами;

Второй блок. Постановка клеточных тестов.

1. Разморозка и пассирование клеток;
2. Трансдукция клеток с помощью бакуловируса;
3. Наработка рекомбинантного белка;
4. Постановка вестерн-блот для подтверждения подлинности белка;
5. Постановка ИФА;
6. Финализация работ, подготовка презентации о проделанной работе;
7. Защита проекта.

Актуальность кейса:

• Получение функциональных эукариотических белков. Бакуловирусная система обеспечивает синтез белков с правильными посттрансляционными модификациями, необходимыми для их биологической активности.
• Характеризация штамма-продуцента. Анализ генетической стабильности и продуктивности штамма-продуцента бакмиды критичен для эффективной генерации рекомбинантного бакуловируса.
• Создание части диагностической тест - системы. Рекомбинантные белки используются в ИФА для детекции инфекционных и аутоиммунных заболеваний, обеспечивая высокую специфичность тест-систем.
• Формирование профессиональных компетенций. Освоение технологии развивает навыки работы с современными биотехнологическими платформами, востребованные в фармацевтике и научных исследованиях.

FOR NATIVE USERS (ТРЕК №2): Разработка методов количественной детекции ГенЛП на уровне ДНК и белка в тканях и органах модельных животных для оценки биораспределения и токсикологического профиля генотерапевтического препарата.

Участникам потребуется выполнить кабинетное исследование (литературный обзор).

Объект исследования: Публикации, посвященные разработке и валидации биоаналитических методик.

Задачи для команды:

1. Провести литературный обзор методов детекции ДНК/РНК, белка в различных тканях и органах;
2. Провести анализ литературных данных биораспределения вектора и его производных в органах животных, объяснить возможные причины такого распределения;
3. На основе литературных данных сделать вывод о токсичности генотерапевтических лекарственных препаратов и зависимости такой токсичности от дозировки;
4. Описать методику детекции ДНК/РНК и белка в органах и тканях животных и/или человека.

Актуальность задачи:

1. Генотерапия как большой шаг в медицине. Разработка методов оценки безопасности и эффективности генотерапевтических препаратов — ключевой этап для их внедрения в клиническую практику.
2. Контроль биораспределения. Количественная детекция ГенЛП в тканях модельных организмов позволяет отследить миграцию терапевтической ДНК/РНК/белка, выявить органы-мишени и нежелательные накопления.
3. Токсикологический профиль. Анализ на уровне ДНК/РНК и белка критичен для выявления дозозависимых побочных эффектов.
4. Регуляторные требования. Методы детекции должны соответствовать стандартам надлежащих практик GLP, GMP, GCLP для одобрения препарата регуляторными органами (FDA, EMA).
5. Персонализированный подход. Оптимизация дозировок (терапевтическая/токсическая) на основе точных количественных данных повышает эффективность терапии.

FOR BASIC USERS (ТРЕК №1): Идентификация и изучение хроматографических сорбентов. Подбор условий разделения белков и их примесей.

Объекты исследования: Хроматографические сорбенты различного типа действия. Растворы белков и их примесей.

Задачи для команды:
1) Освоить работу с хроматографической системой ÄKTA Pure;
2) Идентифицировать типы сорбентов в представленных обезличенных образцах, проводя их тестирование с помощью белкового раствора известной природы;
3) С помощью идентифицированных сорбентов разделить тестовую смесь белков на отдельные компоненты;
4) С помощью идентифицированных сорбентов разделить тестовую смесь белка и его примесей (потребуется использование аналитической ВЭЖХ).

Актуальность кейса:
Кейс направлен на выявление у участников:
1) теоретических познаний в области жидкостной хроматографии и химии белка,
2) способности к усвоению навыков работы на сложном оборудовании,
3) когнитивных способностей,
4) способности работать в команде.

FOR NATIVE USERS (ТРЕК №2): Перевод существующей методики выделения и очистки рекомбинантного фермента из условий 2…8℃ в 15…25℃ без потери качества продукта.

Объект исследования: Хроматографическая методика выделения и очистки рекомбинантного фермента.

Задачи для команды:
1) Воспроизвести актуальную методику выделения и очистки рекомбинантного фермента, проходящую при 2…8 ℃;
2) Проанализировать полученный продукт доступными аналитическими методами;
3) Адаптировать методику выделения и очистки под условия комнатной температуры (15…25 ℃) с сохранением качественных показателей продукта.

Актуальность кейса:
Проведение хроматографической очистки в большом масштабе в производственных условиях гораздо более технологично и эргономично в условиях комнатной температуры. На это должны ориентироваться разработчики технологии. Проведение очистки при 2…8 ℃ требует соответствующего обоснования и доказательств того, что в тепле процесс провести невозможно.

FOR BASIC USERS (ТРЕК №1): Ознакомление с методами оценки иммуногенности с применением ИФА. Ознакомление с методами оценки функциональных свойств на примере ADCC.

Объект исследования: ЛП Тенектеплаза / терапевтическое антитело класса IgG1 и IgG2.

Задачи команды:

1. Ознакомиться с методами оценки иммуногенности на основе ИФА
2. Апробировать метод скрининг-теста
3. Оценить образцы с наличием и отсутствием антилекарственных антител
4. Ознакомиться с методами оценки функциональных свойств
5. Навыки работы в культуральном боксе
6. Ведение культур клеток для оценки функциональных свойств

Актуальность:

1. теоретических познаний в области иммуногенности лекарственных препаратов
2. способности к усвоению навыков работы на лабораторном оборудовании
3. теоретических познаний в области оценки функциональных свойств терапевтических антител
4. способности к усвоению навыков работы на лабораторном оборудовании в условиях культурального бокса

FOR NATIVE USERS (ТРЕК №2): Оценка наличия и титра общих (связывающих) антилекарственных антител в образцах сыворотки крови.
Оценка наличия функциональных свойств (АDCC) на примере терапевтических антител класса IgG1 и IgG2.

Объекты исследования: ЛП тенектеплаза / терапевтическое антитело класса IgG1 и IgG2

Задачи для команды:

1. Скрининг-тест общих АЛА в предоставленных образцах.
2. Подтверждающий тест общих АЛА в условно-положительных образцах.
3. Оценка титра общих АЛА в подтвержденных образцах.
4. Подготовка культур клеток (мишень и эффекторы).
5. Проведение теста и оценка ADCC у двух представленных терапевтических антител

Актуальность кейса:

1. теоретических познаний в области иммуногенности лекарственных препаратов
2. навыки работы с лабораторным оборудованием и использования теоретических знаний по иммуногенности лекарственных препаратов
3. теоретических познаний в области оценки функциональных свойств терапевтических антител
4. способности к усвоению навыков работы на лабораторном оборудовании в условиях культурального бокса

FOR BASIC USERS (ТРЕК №1): Разработка условий аналитической методики для оценки зарядовых форм белка.

Объект исследования: ЛП Омализумаб

Задачи для команды:

1. провести анализ литературы и представить возможные варианты анализа для оценки зарядовых форм белка;
2. провести апробацию выбранных условий;
3. оценить полученные результаты и провести оптимизацию условий анализа (если потребуется), оценить специфичность методики;
4. количество методик может быть 1 или более.
5. представить описание аналитической методики оценки зарядовых форм омализумаба и обосновать выбранные условия анализа.

Актуальность кейса:
Исследование зарядовых форм белка является одной из главных задач оценки качества биологических ЛС. Распределение зарядовых форм белка зависит от вариантов ПТМ, не всегда положительно влияющих на качества продукта.


FOR BASIC USERS (ТРЕК №1) задача со звездочкой будет предложена участникам, которые стремятся испытать себя на более сложном уровне: Исследование биоподобности разрабатываемой молекулы.

Объект исследования: ЛП Омализумаб

Задачи для команды:

1. провести оценку критических показателей качества;
2. выбрать аналитические методы, позволяющие оценить структуру, форму, заряд;
3. провести анализ сравниваемых образцов (1-4 аналитических метода);
4. провести интерпретацию результатов и выполнить анализ данных;
5. сделать вывод о биоподобности или не биоподобности сравниваемых образцов.

Актуальность кейса:
Исследование биоподобности является обязательным условием при регистрации биоаналогичного ЛС*.

*Решение Совета Евразийской экономической комиссии от 03.11.2016 N 78 (ред. от 29.11.2024)
"О Правилах регистрации и экспертизы лекарственных средств для медицинского применения".

FOR NATIVE USERS (ТРЕК №2): Будет добавлено позднее.

FOR BASIC USERS (ТРЕК №1): От телец включения к растворимости: стресс, химия и шапероны на службе у биоинженера.

Объект разработки: Продуценты интерлейкинов на основе E. coli

Задачи для команды:

1. Провести аналитическую экспрессию интерлейкина (ов);
2. Определить растворимость экспрессированных белков;
3. Предложить/Разработать методики для увеличения растворимости, если это необходимо;
4. Экспериментально подтвердить работоспособность предложенных методик.

Актуальность кейса:
Мишенью многих терапевтических антител являются различные интерлейкины или их рецепторы. Соответственно, для подтверждения активности антител в in vitro тестах необходимы препараты интерлейкинов. Наиболее быстрый, дешевый и простой способ их получения – экспрессия рекомбинантных белков в Escherichia coli. Однако, как и многие другие эукариотические белки, интерлейкины зачастую экспрессируются в E. coli с некорректной вторичной и третичной структурой, образуя в клетках нерастворимые агрегаты (тельца включения). Коррекция структуры (рефолдинг) таких белков потенциально возможен, но более предпочтительным вариантом будет попытка создать условия для корректной укладки белка в бактериальной клетке путем подбора штамма, условий культивирования и экспрессии.

FOR NATIVE USERS (ТРЕК №2): Будет добавлено позднее.

FOR BASIC USERS (ТРЕК №1): Будет добавлено позднее.

Все зарегистрированные участники кейс-чемпионата пройдут отборочное тестирование. Тем, кто планирует решать кейс по биотехнологии и химии, предложат вопросы из соответствующих областей.

Тестирование состоит из вопросов разного уровня сложности: базового, среднего и высокого. Тестирование адаптивное: правильные ответы на базовые вопросы открывают доступ к более сложным, за которые начисляется больше баллов.

Формат вопросов может быть разным: выбор одного или нескольких ответов, верно/неверно, короткий ответ, числовой, установление последовательности, соответствие, заполнение пробелов, выбор из списка.

Если вы успешно прошли тестирование и получили приглашение на следующий этап, вам предстоит ответить на несколько открытых вопросов по биотехнологии и химии. Среди заданий — заполнение пропусков в тексте профессиональными терминами и(или) расчет с указанием числового ответа.

Если вы успешно справились с открытым вопросом, организаторы свяжутся с вами и предложат пройти короткое онлайн-собеседование, во время которого вас могут попросить рассказать о профессиональных достижениях, таких как участие в конкурсах, публикации научных статей и опыт работы в команде. Также вам предложат поразмышлять над подходами к решению задачи, которую зададут на собеседовании.