Laboratory of Antimicrobial Resistance and Experimental Phagotherapy
The laboratory's primary research focuses on antimicrobial resistance, pre-clinical testing of bacteriophages, and addressing fundamental biomedical challenges. The research spans several key areas:
- Pharmacological and Immunological Studies: The laboratory investigates bacteriophages' pharmacokinetics, pharmacodynamics, and immunological properties targeting E. coli, P. aeruginosa, and A. baumannii.
- Surface Physicochemical Properties: The laboratory studies how the surface physicochemical characteristics of bacteriophages influence their half-life and immunogenicity in vivo.
- Development of Long-Circulating Phages: The laboratory is engaged in breeding long-circulating phages and characterizing their biological properties for enhanced therapeutic efficacy.
- Therapeutic Efficacy Testing: The laboratory assesses the therapeutic potential of bacteriophages using various infection models in laboratory animals.
Additionally, the laboratory performs bacteriological analyses of pathological samples from small animals, determining both antibiotic and phage sensitivities.The laboratory integrates veterinary and biology students into the scientific and practical activities, where they contribute to research while preparing their master’s theses.
The laboratory maintains close collaborations with the Eliava Institute of Bacteriophage, Microbiology, and Virology, as well as several international institutions, including Michigan State University, Charité University, Hanover Veterinary University, and the Hirschfeld Institute of Immunology and Experimental Therapy. These partnerships facilitate joint research projects and the preparation of collaborative proposals.
The laboratory also works in close coordination with the Vivarium, where the scientists breed mice and conduct experimental studies. Senior veterinary students are actively involved in the Vivarium's research operations.
Contact
Besarion Lasareishvili
სხვადასხვა მორფოტიპის და სპეციფიკურობის ბაქტერიოფაგების ფარმაკოკინეტიკის და ფარმაკოდინამიკის შესწავლა (2023 – 2026)
კვლევის ფარგლებში მიმდინარეობს E.coli და P.aeruginosa-სპეციფიკური ფაგების და მათი კოქტეილების გაწმენდილი და გაუწმენდავი (ფაგური ლიზატების) პრეპარატების გამოცდა CD1 ხაზის თაგვებზე. პრეპარატების აპლიკაცია ხდება ინტრავენურად და კანქვეშ. თითოეულ შემთხვევაში შეისწავლება ფარმაკოკინეტიკური, ფარმაკოდინამიკური (გავლენა სისხლის ფორმულაზე, ღვიძლის და თირკმლის ფუნქციონირებაზე, ლიპიდურ მეტაბოლიზმზე), იმუნოლოგიური (ანტი-ფაგური ანტისხეულების გამომუშავება და გავლენა ციტოკინების პროდუქციაზე) თავისებურებები. ფარმაკოკინეტიკური თავისებურების შესწავლის ფარგლებში სხვადასხვა ორგანოსა და ქსოვილში შეისწავლება ფაგების დისტრიბუციის და ელიმინაციის დინამიკა დროში.
ურთიერთკავშირი ფაგების ზედაპირულ ფიზიკო-ქიმიურ თვისებებსა და მათ იმუნოგენობასა და ორგანიზმში ცირკულაციის ხანგრძლივობას შორის (2023)
კვლევა ინტერდისციპლინურ ხასიათს ატარებს. კვლევის ფარგლებში მიჩიგანის უნივერსიტეტში შესწავლილ იქნა E.coli-სპეციფიკური პოდოვირიდეს მორფოტიპის ათამდე ბაქტერიოფაგის ზედაპირული ფიზიკო-ქიმიური თვისებები (ჰიდროფობულობა, მუხტი). მათგან შერჩეულ იქნა სამი ფაგი, რომელთაც რადიკალურად განსხვავებული ფიზიკო-ქიმიური თვისებები ქონდათ. კვლევა შესრულდა CD1 ხაზის თაგვებზე. გაწმენდილი ფაგური პრეპარატების აპლიკაცია განხორციელდა ინტრაპერიტონეულად. შესწავლილ იქნა სამივე ფაგის ფარმაკოკინეტიკური თვისებები (ნახევარ-დაშლის პერიოდი, ბიოდისტრიბუცია, ქლირენსი, ელიმინაციის დინამიკა) და იმუნოგენობა. კვლევის ნაწილი შესრულდა ვროცლავში, იმუნოლოგიის და ექსპერიმენტული თერაპიის ინსტიტუტში.
ფაგებიდან გამოყოფილი ნუკლეინის მჟავების იმუნომოდულატორული თვისების შესწავლა (2022 - 2024)
პროექტის ფარგლებში E.coli-სპეციფიკური ფაგებიდან გამოიყო და გაიწმინდა ფაგური დნმ, განხორციელდა მათი ფერმენტული დაჭრა რესტრიქტაზებით, მიღებული გამოიცადა თაგვებსა და უჯრედულ კულტურებზე. თაგვებზე შესწავლილ იქნა მისი გავლენა ჰემატოლოგიურ, ბიოქიმიურ პარამეტრებზე, ღვიძლის და თირკმლის ჰისტოლოგია, გავლენა ციტოკინების პროდუქციაზე
ფაგური ნუკლეინის მჟავების იმუნომოდულატორული თვისებების შესწავლა (2022 – 2024)
პროექტის ფარგლებში E.coli-სპეციფიკური ფაგებიდან გამოიყო და გაიწმინდა ფაგური დნმ, განხორციელდა მათი ფერმენტული დაჭრა რესტრიქტაზებით, მიღებული გამოიცადა თაგვებსა და უჯრედულ კულტურებზე. თაგვებზე შესწავლილ იქნა მისი გავლენა ჰემატოლოგიურ, ბიოქიმიურ პარამეტრებზე, ღვიძლის და თირკმლის ჰისტოლოგია, გავლენა ციტოკინების პროდუქციაზე.
Bacteriophages Lytic to selected multidrug-resistant human pathogenic bacteria: detailed characterization and evaluation of safety, therapeutic efficacy, and decontamination potential (2019 - 2021)
პროექტის ფარგლებში შესწავლილ იქნა P.aeruginosa და A.baumannii-დმი სპეციფიკური ფაგების ფარმაკოკინეტიკური და ფარმაკოდინამიკური თავისებურებები, დინამიკაში, თაგვზე ექსპერიმენტში. ფაგების ადმინისტრირება ჩატარდა კანქვეშ. ფარმაკოდინამიკის ფარგლებში შესწავლილ იქნა ფაგების მონოპრეპარატების და კოქტეილის გავლენა სისხლის ფორმულაზე, ღვიძლის და თირკმლის ფუნქციურ მარკერებზე და მიკრომორფოლოგიაზე, ლიპიდურ მეტაბოლიზმზე.
მიკრობიოტას შესწავლა ქრონიკული ანთებითი დაავადებების დროს (2019)
კვლევის მიზანს წარმოადგენდა მაანკილოზირებელ სპონდილიტს და ვირობიომის სპეციფიკურ ცვლილებას შორის კავშირის დადგენა. კვლევის ფარგლებში აეწყო ადამიანის ნაწლავური ვირობიოტას შესწავლის მეთოდოლოგია. კვლევის ობიექტი იყო მაანკილოზირებელი სპონდილიტის მქონე პაციენტები, რომელთა ნაწლავური ბიომასიდან ხდებოდა ვირობიომის გამოყოფა და შესწავლა.
ძირითადი ადამიანის მრავლობით რეზისტენტული ბაქტერიული პათოგენების მიმართ ვირულენტური ბაქტერიოფაგები: დეტალური დახასიათება და უსაფრთხოების შეფასება, თერაპიული ეფექტურობა და დეკონტამინაციის პოტენციალი (2018 - 2021)
Ps.aeroginosa და Acinetobacter baumani-სადმი სპეციფიკური მონოვალენტური და პოლივალენტური გაწმენდილი და ნახევრად გაწმენდილი ფაგური პრეპარატების ფარმაკოკინეტიკურ, ფარმაკოდინამიკურ თავისებურებებს და ფაგოთერაპიულ ეფექტურობის შესწავლა, CD1 ხაზის თაგვის მოდელზე.
The Immunopharmacology of Phages and Their Effects on the Immune System (2017)
კვლევის მიზანს წარმოადგენდა E.coli-სპეციფიკური პოდოვირიდეს მორფოტიპის ფაგის ფარმაკოკინეტიკის, ფარმაკოდინამიკის და იმუნოლოგიის შესწავლა. გრანტის ფარგლებში აეწყო კვლევის მეთოდოლოგია. გაწმენდილი ფაგური პრეპარატის ადმინისტრირება ინბრედულ თაგვებში ხდებოდა ინტრავენურად, კანქვეშ და პერორალურად. თაგვის სხვადასხვა ორგანოსა და სიხლში ადმინისტრირებიდან დროის სხვადასხვა წერტილზე ისაზღვრებოდა ფაგების კონცენტრაცია, რომლის საფუძველზეც გამოითვალა ფაგის ნახევარ-დაშლის პერიოდი, ბიოდისტრიბუცია და ქლირენსი. შესწავლილ იქნა ფაგის გავლენა სისხლის შემადგენლობაზე, ღვიძლის, თირკმლის, ფილტვის და ტვინის ჰისტოლოგიურ სურათზე, ციტოკინების პროდუქციაზე და T ლიმფოციტების სხვადასხვა პოპულაციაზე.
Integrating bacteriophages and membrane separation knowledge basis to ensure microbiological safety of water supply (2014 - 2016)
კვლევის ფარგლებში თბილისის და მიჩიგანის ტბებიდან გამოყოფილ იქნა 40-მდე ბაქტერიოფაგი, რომელთაგან შეირჩა პოდოვირიდეს მორფოტიპის ფაგები და შესწავლილ იქნა მათი ფიზიკო-ქიმიური თვისებები (ჰიდროფობულობა, მუხტი, ჰიდროდინამიკური დიამეტრი). თითოეული მათგანი გამოყენებულ იქნა მემბრანული ტანგენციალური ფილტრაციის ექსპერიმენტებში, როგორც პათოგენური ვირუსების სუროგატები კონცენტრირების და ფილტრაციის ეფექტურობის შესაფასებლად.
Lasareishvili, B., Esitashvili, G., Mtskobili, Kh., Gilauri, R., Dumbadze, L., Tediashvili, M., Kazmierczak, Z., Dabrowska, K., Jaiani, E., Tarabara, V. (2024). Exploring the Impact of Physicochemical Properties on phage Pharmacokinetics: A Study of E. coli Podoviridae Phages, Abstract Book
Lasareishvili, B., Mtvarelidze, L., Gachechiladze, N., Berishvili, M., Dumbadze, L., Kachlishvili, T., Kulikova, N., Ghvaladze, E., Jaiani, E., Tarabara, V., Kazmierczak, Z., Dabrowska, K. (2024). Exploring the Impact of Physicochemical Properties on phage Immunogenicity: A Study of E. coli Podoviridae Phages and their DNA, Abstract Book
Lasareishvili, B., Mtvarelidze, L., Gachechiladze, N., Berishvili, M., Esitashvili, G., Motskobili, Kh., Gilauri, R., Dumbadze, L., Kachlishvili, T., Kulikova, N., Ghvaladze, E., Tsomaia, K., Archvadze, N., Jaiani, E., Tarabara, V., Kazmierczak, Z., Dabrowska, K. (2024). EXPLORING THE IMPACT OF PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES ON PHAGE PHARMACOKINETICS AND IMMUNOGENICITY: A STUDY OF E.COLI PODOVIRIDAE PHAGES, Abstract Book
Lasareishvili, B., Shi, H., Wang, X., Hillstead, K. D., Tediashvili, M., Jaiani, E., Tarabara, V. (2021). V. Virus recovery by tangential flow filtration: A model to guide the design of a sample concentration process. Biotechnol. Prog. Accepted. Doi: 10.1002 / btpr.3080
Ushanov, L., Lasareishvili, B., Janashia, I., Zautner A.E. (2020). Application of Campylobacter jejuni Phages: Challenges and Perspectives. Animals. 10, 279
Lasareishvili, B., Osepashvili, M., Tediashvili, E., Jaiani, E., Tarabara, V. (2017). Podoviridae bacteriophages as surrogates for validating efficacy of membrane filters, Centennial Celebration of Bacteriophage Research - Abstract Book
Lasareishvili, B., Jaiani, E., Tediashvili, E. (2016). Production and Application of Phagelysates as New Generation of Immunodulators, Global Biotechnology Congress and Drug Discovery &Therapy World Congress – Abstract Book
Kvirkvelia, N., McMenamin, M., Gutierrez, V., Lasareishvili, B., Madaio, M. (2015). Human Anti-a3 (IV) NCI Antibody Drug Conjugates Target Glomeruli to Resolve Nephritis. American Journal of Physiology – Renal Physiology
Lasareishvili, B., Pantsulaia, I., Iobadze, M., Kukuladze, N., Kikodze, N., Chikovani, T. (2015). Correlation Between the Lipid Profile and the Immunological Characteristics in the Elderly, Georgian Medical News
Gambashidze, I., Pantsulaia, M., Iobadze, T., Azaladze, A., Azaladze, K., Kalandarishvili, P., Khorava, E., Jaiani, B., Lasareishvili, M., Tediashvili. (2014). EFFECT OF E. COLI PHAGE LYSATE VACCINATIONS ON CD4 + CD25 + FOXP3+ T-REGULATORY CELLS AND CYTOKINE LEVELS IN CANCER BEARING MICEK, Annals of Oncology 25 (Supplement 4): iv53-iv57, 2014 doi:10.1093/annonc/mdu325.11 (Abstract)
Lasareishvili, B., Pantsulaia, I., Iobadze, M., Kukuladze, N., Kikodze, N., Chikovani, T. (2014). Relationship between Blood Lipid Fractions and T-cells Populations in Healthy Elderly Population. International J. of Immunorehabilitation (VIII World Asthma, Allergy and COPD Forum)
Lasareishvili, B., Pantsulaia, I., Chikovani, T. (2014). Aging and Immune System (Review). J. Experimental and Clinical Medicine
Lasareishvili, B., Pantsulaia, N., Iobadze, M., Kikodze, N., Pantsulaia, I., Chikovani, T. (2014). The Influence of Age, Sex and Anthropomorphic Parameters on Subsets of Lymphocytes in Georgia’s Population. Collection of Scientific Works of Georgian Medical University
Gambashidze, Q., Lasareishvili, B., Khorava, P., Azaladze, T. et al. (2014). Investigation of Antitumor Preventive Efficacy of E.cili and Ps.aeruginosa Phage Lysate - Derived Microbial Patterns in Mice. Experimental and Clinical Medicine
Chikovani, T., Pantsulaia, I., Kikodze, N., Iobadze, M., Pantsulaia, N., Lasareishvili, B. (2014). Immunosenescence: A Study in Healthy Elderly Population; Allergy, Asthma and Immunophysiology: from Gene to Clinical Management
Gambashidze, K., Khorava, P., Lasareishvili, B., Azaladze, T., Jaiani, E., Tediashvili, M. (2013). Study of Tumor Prevention Effects by Bacterial Phagolysates, Experimental and Clinical Medicine
Gambashidze, K., Lasareishvili, B., Khorava, P., Azaladze, T., Pantsulaia, I., Iobadze, M., Jaiani, E., Lashkhi, N., Natroshvili, G., Tediashvili, M. (2013). Application of Bacterial Phage lysates Against Malignant Tumor Growth and their Immunomodulatory Efficacy in Ehrlich Carcinoma Bearing C57BL/6J Mice, FEMS Congress, Leipzig, Germany. (Abstract)
Gambashidze, K., Khorava, P., Azaladze, T., Kalandarishvili, K., Jaiani, E., Lasareishvil, B., Azaladze, A., Tediashvili, M. (2013). Antitumor and Adjuvant Effects of Phage lysates of E. coli in Mice with Ehrlich Carcinoma. Global Medical Discovery