Анализ NGS

Пайплайн для анализа полных геномов либо экзомов человека
Пайплайн состоит из следующих частей:
- Контроль качества прочтений
- Выравнивание прочтений на реферненсный геном hg38
- Анализ отличчий от референсного генома
- Аннотация отличий по базам данных частот и патогенности
- Фильтрация полученных результатов

 

Задачи

Бионформатика

Анализ биологических данных
(NGS, microarray, MS, PCR), биостатистика.

• Оценка роли микроРНК в патогенезе и диагностике эндометриоза
• Применение nmf и t-sne в задаче клеточного типирования на основе экспрессии генов
• Оценка и визуализация дифференциальной экспрессии
  генов
• Разработка программного комплекса для типирования генов системы HLA и KIR
• Применение метода NMF для разделения суммарных экспрессиий генов в ткани на отдельные клеточные типы
• Атлас экспрессии генов в нормальном эндометрии

 

 

Разработка ПО

Разработка масштабируемых программных комплексов, баз данных.

• Система поддержки и автоматизации процесса неинвазивного ДНК скрининга
• Базы данных для медицинских и научных исследований
• Плагины для автоматизации процесса обработки данных сиквенса для ION Torrent Suite

 

Математические модели

Модели сложных биологических систем и внутриклеточных процессов, анализ биологических и медицинских данных.

• Моделирование процесса деградации биополимерных скаффолодов
• Создание динамической модели структуры микробиоты с использованием методов теории графов
• Математическая модель резорбции биоматериалов адресной доставки лекарственных веществ
• Модель гидролиза алифатических полиэфиров в биологической среде при ограничении диффузии воды

 

 

 

Машинное обучение

Построение, обучение и внедрение технологии нейросетей, глубинного обучения, методов компьютерного зрения.

• Нейросеть для классификации патологий по данным масс-спектрометрального анализа
• Поиск визуальных паттернов, компьютерное зрение и слежение за объектами по видео на примере поиска направления взгляда новорожденных и анализ их визуальной активности
• Поиск скрытых движений на примере анализа сосательной активности недоношенных по видео

Достижения

Проект лаборатории поддержан грантом министерства науки и высшего образования России

Работа по Соглашению с Министерством науки и высшего образования России № 14.604.21.0207 от 26.11.2018 г. по теме «Автоматизированная система поддержки принятия врачебных решений при акушерской патологии»

 

Боровиков Павел

Руководитель лаборатории, математик

Балашов Иван

Биолог, биоинформатик, биостатистик

Лагутин Вадим

Разработчик систем реального времени

Наумов Владимир

Биоинформатик, специалист по геномике человека

 

1. ОЦЕНКА СОСАТЕЛЬНОГО РЕФЛЕКСА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНТЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ У НОВОРОЖДЕННЫХ В ТЕЧЕНИЕ ПЕРВЫХ МЕСЯЦЕВ ЖИЗНИ

Рюмина И.И., Боровиков П.И., Нароган М.В., Кухарцева М.В., Лагутин В.В., Орловская И.В., Зубков В.В., Дегтярев Д.Н.

Акушерство и гинекология. 2021. № 2. С. 105-112.

2. POLY-DL-LACTIDE DEGRADATION IN BIOLOGICAL MEDIA: EXPERIMENT AND MODEL

Arutyunyan I.V., Borovikov P.I., Sukhikh G.T., Dunaev A.G., Krotova L.I., Sviridov A.P., Trifanova E.M., Popov V.K., Fatkhudinov T.H.

Inorganic Materials: Applied Research. 2021. Т. 12. № 2. С. 377-385.

3. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ ОБЪЕКТИВНОЙ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВНИМАНИЯ У НОВОРОЖДЕННЫХ И ДЕТЕЙ ГРУДНОГО ВОЗРАСТА ПРИ ВИЗУАЛЬНОЙ СТИМУЛЯЦИИ В ЦЕЛЯХ РАЗВИВАЮЩЕГО УХОДА

Рюмина И.И., Кухарцева М.В., Нароган М.В., Боровиков П.И., Лагутин В.В., Уайтли Ия. Неонатология: новости, мнения, обучение. 2021. Т. 9. № 1 (31). С. 30-41.

4. СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ ВРАЧЕБНЫХ РЕШЕНИЙ В АКУШЕРСТВЕ: ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Алтухова О.С., Балашов И.С., Горина К.А., Лагутин В.В., Наумов В.А., Боровиков П.И., Ходжаева З.С. Акушерство и гинекология. 2020. № 7. С. 5-11.

5. ОТЕЧЕСТВЕННАЯ НОМОГРАММА ДЛЯ ОЦЕНКИ РИСКА МЕТАСТАТИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ РЕГИОНАРНЫХ ЛИМФОУЗЛОВ У БОЛЬНЫХ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Родионов В.В., Кометова В.В., Идрисова С.Р., Савинов Ю.Г., Балашов И.С., Боровиков П.И., Ашрафян Л.А.

Акушерство и гинекология. 2020. № 2. С. 76-81.

6. ДЕГРАДАЦИЯ D.L-ПОЛИЛАКТИДОВ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ: ЭКСПЕРИМЕНТ И МОДЕЛЬ

Арутюнян И.В., Боровиков П.И., Дунаев А.Г., Кротова Л.И., Свиридов А.П., Трифанова Е.М., Фатхутдинов Т.Х., Сухих Г.Т., Попов В. К. Перспективные материалы. 2020. № 7. С. 40-51.

7. ПОСМЕРТНАЯ МРТ ОЦЕНКА ДАВНОСТИ ВНУТРИУТРОБНОЙ ГИБЕЛИ ПЛОДА

Туманова У.Н., Быченко В.Г., Боровиков П.И., Щеголев А.И.

Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2020. Т. 10. № 2. С. 168-182.

8. РАННИЙ ВИЗУАЛЬНЫЙ ОПЫТ И ЕГО РОЛЬ В РАЗВИТИИ РЕБЕНКА

Рюмина И.И., Кухарцева М.В., Нароган М.В., Боровиков П.И., Лагутин В.В., Уайтли Ия. Неонатология: новости, мнения, обучение. 2020. Т. 8. № 4 (30). С. 52-60.

9. THE RELEVANT HORMONAL LEVELS AND DIAGNOSTIC FEATURES OF POLYCYSTIC OVARY SYNDROME IN ADOLESCENTS

Khashchenko E.P., Uvarova E.V., Vysokikh M.Yu., Ivanets T.Yu., Krechetova L.V., Tarasova N., Sukhanova Yu.A., Mamedova F.Sh., Borovikov P.I., Balashov I.S., Sukhikh G.T. Journal of Clinical Medicine. 2020. Т. 9. № 6. С. 1831.

10. МЕТОД ОБЪЕКТИВНОЙ ОЦЕНКИ ВНИМАНИЯ И КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИ ВИЗУАЛЬНОЙ СТИМУЛЯЦИИ ЧЕРНО-БЕЛЫМИ ЗРИТЕЛЬНЫМИ ОБРАЗАМИ У НОВОРОЖДЕННЫХ И ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ

Рюмина И.И., Кухарцева М.В., Нароган М.В., Боровиков П.И., Лагутин В.В. Медицинский оппонент. 2020. № 2 (10). С. 35-39.

11. STRUCTURE-MORPHOLOGY IMPACT UPON SEGMENTAL DYNAMICS AND DIFFUSION IN THE BIODEGRADABLE ULTRAFINE FIBERS OF POLYHYDROXYBUTYRATE-POLYLACTIDE BLENDS

Iordanskii A., Olkhov A., Karpova S., Borovikov P., Kildeeva N., Liu Y. European Polymer Journal. 2019. Т. 117. С. 208-216.

12. MODEL OF ALIPHATIC POLYESTERS HYDROLYSIS COMPRISING WATER AND OLIGOMERS DIFFUSION

Sviridov A.P., Antonov E.N., Dunaev A.G., Krotova L.I., Popov V.K., Borovikov P.I., Fatkhudinov T.K. Polymer Degradation and Stability. 2019. Т. 159. С. 70-78.

13. КЛЮЧЕВЫЕ КРИТЕРИИ ДИАГНОСТИКИ СИНДРОМА ПОЛИКИСТОЗНЫХ ЯИЧНИКОВ У ПОДРОСТКОВ С УЧЕТОМ УТОЧНЕННЫХ ВОЗРАСТНЫХ НОРМАТИВОВ ГОРМОНАЛЬНОГО И МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СТАТУСА

Хащенко Е.П., Уварова Е.В., Иванец Т.Ю., Мамедова Ф.Ш., Высоких М.Ю., Боровиков П.И., Балашов И.С.

Акушерство и гинекология. 2019. № 9. С. 102-110.

1. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫХ РОДОВ ПУТЕМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТАЛАЗНОЙ АКТИВНОСТИ В ПЛАЗМЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ

Тютюнник В.Л., Высоких М.Ю., Володина М.А., Кан Н.Е., Курчакова Т.А., Балашов И.С., Боровиков П. И., Арушанова А. Г.

Патент на изобретение RU 2645093 C1, 15.02.2018. Заявка № 2017111607 от 06.04.2017.

2. METHOD USING PARALLEL COMPUTATIONS AND CLUSTERING IN THE PROBLEM OF GENOTYPING HLA

Altukhova O., Borovikov P., Balashov I., Trofimov D., Garmash A., Komarov T., Lebedev G. В сборнике: Procedia Computer Science. Postproceedings of the 9th Annual International Conference on Biologically Inspired Cognitive Architectures, BICA 2018. 2018. С. 30-36.

3. COMPLEX ANALYSIS OF TOTAL AND FETAL DNA AND CYTOKINES IN BLOOD PLASMA OF PREGNANT WOMEN WITH PREECLAMPSIA

Krasnyi A.M., Gracheva M.I., Sadekova A.A., Vtorushina V.V., Balashov I.S., Kan N.E., Borovikov P.I., Krechetova L.V., Tyutyunnik V.L.

Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2018. Т. 164. № 6. С. 721-725.

4. СИНДРОМ ЗАДЕРЖКИ РОСТА ПЛОДА И МАРКЕРЫ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ

Вишнякова П.А., Суханова Ю.А., Микаелян А.Г., Булатова Ю.С., Пятаева С.В., Балашов И.С., Боровиков П.И., Тетруашвили Н.К., Высоких М.Ю. Акушерство и гинекология. 2018. № 6. С. 31-36.

5. ОЦЕНКА ЭКСПРЕССИИ МИКРОРНК В ОЧАГАХ РЕТРОЦЕРВИКАЛЬНОГО ЭНДОМЕТРИОЗА

Бобров М.Ю., Балашов И.С., Филиппова Е.С., Альмова И.К., Тимофеева А.В., Гусар В.А., Боровиков П.И., Хилькевич Е.Г., Чупрынин В.Д., Павлович С.В. Акушерство и гинекология. 2018. № 6. С. 55-61.

6. КОМБИНИРОВАННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЩЕЙ, ФЕТАЛЬНОЙ ДНК, ЦИТОКИНОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ МАТЕРИ ПРИ ПРЕЭКЛАМПСИИ

Красный А.М., Грачева М.И., Садекова А.А., Вторушина В.В., Балашов И.С., Кан Н.Е., Боровиков П.И., Кречетова Л.В., Тютюнник В.Л.

Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2018. № 12. С. 686.

7. MODEL OF THE DESTRUCTION OF BIORESORBABLE POLYMERS IN AQUEOUS MEDIA

Borovikov P.I., Fatkhudinov T.K., Antonov E.N., Dunaev A.G., Krotova L.I., Sviridov A.P., Popov V.K. Inorganic Materials: Applied Research. 2018. Т. 9. № 4. С. 649-654.

8. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАНСКРИП-ТОМНЫХ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ АНАЛИЗА ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ЭНДОМЕТРИОЗА

Бобров М.Ю., Балашов И.С., Филиппова Е.С., Альмова И.К., Хилькевич Е.Г., Павлович С.В., Наумов

В.А., Боровиков П.И., Сухих Г.Т.

Акушерство и гинекология. 2017. № 4. С. 34-44.

9. ПОИСК МАРКЕРОВ ПЕРСОНАЛЬНОГО "ОКНА ИМПЛАНТАЦИИ" У ЖЕНЩИН В ПРОГРАММЕ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОГО ОПЛОДОТВОРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАНСКРИПЦИОННОГО ПРОФИЛЯ ГЕНОВ

Бурменская О.В., Боженко В.К., Смольникова В.Ю., Калинина Е.А., Корнеева И.Е., Межевитинова Е.А., Донников А.Е., Бейк Е.П., Набиева К.Р., Наумов В.А., Боровиков П.И. Акушерство и гинекология. 2017. № 5. С. 72-80.

10. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРЕЭКЛАМПСИИ В ПЕРВОМ ТРИМЕСТРЕ БЕРЕМЕННОСТИ: ВАЛИДАЦИЯ АЛГОРИТМОВ СКРИНИНГА НА РОССИЙСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ

Холин А.М., Муминова К.Т., Балашов И.С., Ходжаева З.С., Боровиков П.И., Иванец Т.Ю., Гус А.И. Акушерство и гинекология. 2017. № 8. С. 74-84.

11. МОДЕЛЬ ДЕСТРУКЦИИ БИОРЕЗОРБИРУЕМЫХ ПОЛИМЕРОВ В ВОДНЫХ СРЕДАХ

Боровиков П.И., Антонов Е.Н., Дунаев А.Г., Кротова Л.И., Свиридов А.П., Фатхудинов Т.Х., Попов В.К.

Материаловедение. 2017. № 12. С. 3-9.

12. КОМБИНИРОВАННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЩЕЙ, ФЕТАЛЬНОЙ ДНК, ЦИТОКИНОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ МАТЕРИ ПРИ ПРЕЭКЛАМПСИИ

Красный А.М., Грачева М.И., Садекова А.А., Вторушина В.В., Балашов И.С., Кан Н.Е., Боровиков П.И., Кречетова Л.В., Тютюнник В.Л.

Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017. Т. 164. № 12. С. 686-691.

13. МЕТОД СЕЛЕКЦИИ ГЕНОВ -АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ БАКТЕРИЙ НА ОСНОВЕ КЛАСТЕРИЗАЦИИ СХОДНЫХ НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Балашов И.С., Наумов В.А., Боровиков П.И., Гордеев А.Б., Дубоделов Д.В., Любасовская Л.А., Родченко Ю.В., Быстрицкий А.А., Александрова Н.В., Трофимов Д.Ю., Припутневич Т.В. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017. Т. 163. № 6. С. 784-787.

METHOD OF SELECTION OF BACTERIA ANTIBIOTIC RESISTANCE GENES BASED ON         

Версии: CLUSTERING OF SIMILAR NUCLEOTIDE SEQUENCES

Balashov I.S., Naumov V.A., Borovikov P.I., Gordeev A.B., Dubodelov D.V., Lyubasovskaya L.A., Rodchenko Y.V., Bystritskii A.A., Aleksandrova N.V., Trofimov D.Y., Priputnevich T.V. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2017. Т. 163. № 6. С. 814-817.

1. TRANSCRIPTION PROFILE ANALYSIS OF THE ENDOMETRIUM REVEALED MOLECULAR MARKERS OF THE PERSONALIZED 'WINDOW OF IMPLANTATION DURING IN VITRO FERTILIZATION

Burmenskaya O.V., Bozhenko V.K., Smolnikova V.Y., Kalinina E.A., Korneeva I.E., Donnikov A.E., Beyk P., Naumov V.A., Aleksandrova N.V., Borovikov P.I., Trofimov D.Y. Gynecological Endocrinology. 2017. Т. 33. № S1. С. 22-27.

2. HLA TYPING PIPELINE FOR AMPLICON SEQUENCING

Altukhova O.S., Borovikov P.I., Jankevi T., Balashov I.S.

В книге: Mathematical Modeling and High Performance Computing in Bioinformatics , Biomedicine and Biotechnology (MM-HPC-BBB-2016). Abstracts. 2016. С. 13.

3. PREDICTIVE MODELS OF EARLY-ONSET PREECLAMPSIA BASED ON THE BLOOD PLASMA MICRORNA EXPRESSION LEVEL

Balashov I.S., Altukhova O.S., Timofeeva A.V., Gusar V.A., Prozorovskaya K.N., Kan N.E., Borovikov P.I., Bobrov M.Y.

В книге: Mathematical Modeling and High Performance Computing in Bioinformatics , Biomedicine and Biotechnology (MM-HPC-BBB-2016). Abstracts. 2016. С. 19.

4. AN ALGORITHM FOR SELECTING OF ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE-PREDICTORS FOR KLEBSIELLA PNEUMONIAE HOSPITAL STRAINS

Balashov I.S., Naumov V.A., Altukhova O.S., Borovikov P.I., Mukosey I.S., Kochetkova T.O., Gordeev A.B., Dubodelov D.V., Shubina E.S., Lyubasovskaya L.A., Priputnevich T.V.

В книге: Mathematical Modeling and High Performance Computing in Bioinformatics , Biomedicine and Biotechnology (MM-HPC-BBB-2016). Abstracts. 2016. С. 20.

5. НЕИНВАЗИВНЫЙ ПРЕНАТАЛЬНЫЙ ДНК-СКРИНИНГ АНЕУПЛОИДИЙ ПЛОДА ПО КРОВИ МАТЕРИ МЕТОДОМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ

Сухих Г.Т., Трофимов Д.Ю., Барков И.Ю., Донников А.Е., Шубина Е.С., Коростин Д.О., Екимов А.Н., Гольцов А.Ю., Бахарев В.А., Каретникова Н.А., Боровиков П.И., Тетруашвили Н.К., Ким Л.В., Гата А.С., Павлович С.В., Скрябин К.Г., Прохорчук Е.Б., Мазур А.М., Пантюх К.С. Акушерство и гинекология. 2016. № 6. С. 129-157.

6. ИДЕНТИФИКАЦИИ АССОЦИИРОВАННЫХ С ПРЕЭКЛАМПСИЕЙ МИКРОРНК МЕТОДОМ ГЛУБОКОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ И КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ

В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

Тимофеева А.В., Гусар В.А., Прозоровская К.Н., Балашов И.С., Ломова Н.А., Ганичкина М.Б., Амирасланов Э.Ю., Волочаева М.В., Низяева Н.В., Боровиков П.И., Франкевич В.Е., Тютюнник В.Л., Кан Н.Е., Бобров М.Ю., Сухих Г.Т. Акушерство и гинекология. 2016. № 8. С. 60-70.

7. НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ПРОВЕДЕНИЮ ПРЕНАТАЛЬНОГО СКРИНИНГА ХРОМОСОМНОЙ ПАТОЛОГИИ: ДНК-СКРИНИНГ ПО КРОВИ МАТЕРИ

Сухих Г.Т., Трофимов Д.Ю., Барков И.Ю., Донников А.Е., Шубина Е.С., Коростин Д.О., Екимов А.Н., Гольцов А.Ю., Бахарев В.А., Каретникова Н.А., Боровиков П.И., Тетруашвили Н.К., Ким Л.В., Гата А.С., Павлович С.В., Скрябин К.Г., Прохорчук Е.Б., Мазур А.М., Пантюх К.С. Акушерство и гинекология. 2016. № 8. С. 72-78.

 

ПАТЕНТЫ и СВИДЕТЕЛЬСТВА (РИД)

1. Тютюнник В.Л., Высоких М.Ю., Володина М.А., Кан Н.Е., Кучакова Т.А., Балашов И.С., Боровиков П.И., Арушанова А.Г. Прогнозирование преждевременных родов путем определения каталазной активности в плазме периферической крови, 06.04.2017; 2017111607(Гос. Задание):Изобретение
2. Лагутин В.В., Наумов В.А., Боровиков П.И., Кометова В.В., Родионов В.В. Программная реализации математической модели оценки (номограммы) индивидуального риска регионарного метастазирования у больных РМЖ,

27.11.2020; 2020665391(Гос. задание): Программа для ЭВМ.

3. Лагутин В.В., Рюмина И.И., Боровиков П.И., Кухарцева М.В., Нароган М.В., Зубков В.В., Дегтярев Д.Н.

Программа для анализа микродвижений лица новорожденного при энтеральном и неэнтеральном вскармливании, 09.10.2020; 2020662009(Гос. задание): Программа для ЭВМ.

1. Балашов И.С., Алтухова О.С., Боровиков П.И., Наумов В.А., Лагутин В.В., Муминова К.Т., Ходжаева З.С., Карапетян А.О., Баев О.Р.

Пациенты с гипертензивными расстройствами во время беременности,

27.03.2020; 2020620559(Грант): База данных.

2. Лагутин В.В., Рюмина И.И., Боровиков П.И., Кухарцева М.В., Нароган М.В., Зубков В.В., Дегтярев Д.Н.

Программа реализации алгоритма отслеживания направления взгляда новорожденного, 09.10.2020; 2020662024(Гос. задание): Программа для ЭВМ.

3. Лагутин В.В., Алтухова О.С., Боровиков П.И., Наумов В.А., Балашов И.С. Программа для удаленного мониторинга и консультации пациентов с акушерской патологией, 20.07.2020; 2020617568(Грант): Программа для ЭВМ.

Лагутин В.В., Алтухова О.С., Боровиков П.И., Наумов В.А., Балашов И.С. Программная реализация байесовской сети поддержки принятия врачебных решений в акушерстве, 20.07.2020; 2020617565(Грант): Программа для ЭВМ.