Институт создан в октябре 1998 г. на основе объединения НИИ молекулярной патологии и экологической биохимии (год образования 1992) и НИИ медицинской и биологической кибернетики (год образования 1992) Сибирского отделения РАМН.
В 2018 году институт вошел в состав ФИЦ ФТМ в качестве структурного подразделения.
Работы Института отмечены присуждением Премии Совета Министров СССР (1985 г.), Премии Российской академии медицинских наук им. Н.И. Пирогова (1994 г.), Государственной премии по науке и технике РФ 1998 года, Премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники (2005 г.)
Институтом руководит Валентин Андреевич Вавилин, доктор медицинских наук.
Научные сотрудники НИИМББ — авторы около 40 монографий и более 1500 статей в высокорейтинговых зарубежных и российских журналах. Сотрудники НИИМББ удостоены Государственной премии Российской Федерации по науке и технике за работу «Микросомное окисление и метаболизм лекарств: механизмы окислительных реакций, катализируемых цитохромами Р450, и их моделирование», премии Российской академии медицинских наук имени Н.И. Пирогова РАМН за цикл работ «Системные механизмы адаптационно-компенсаторных реакций при действии на организм экологических факторов», медали П. Эрлиха за особые достижения в лечебной и социальной медицине Союзом ученых, изучающих природу и общество (Ганновер, Германия).
Лаборатории института являются экспериментальной базой для выполнения кандидатских и докторских диссертаций практикующих врачей лечебных учреждений города Новосибирска, курсовых и дипломных работ студентов Новосибирского университета, Сибирского медицинского университета (г. Томск), педагогического университета, где студенты приобретают навыки научно-исследовательской работы. На протяжении многих лет сотрудники института преподают и возглавляют кафедры в этих вузах. Под их руководством подготовлено и защищены 52 кандидатских и 8 докторских диссертаций.
Являются членами научных международных и Российских профессиональных сообществ Кроме того научные сотрудники НИИМББ являются членами Российских и международных научных сообществ (Российского общества генетики и селекции (ВОГИС); Европейского союза по борьбе с раком (UICC); Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (FEBS);Российского общества клинической онкологии (RUSSCO) ; Европейского общества медицинской онкологии (ESMO), членами диссертационных советов, , членами редколлегий научных журналов , в частности «Биомедицинская химия», «Фармакогенетика и фармакогеномика» «Альманах клинической медицины», “Frontiers in Oncology”, «Успехи молекулярной онкологии», «Бюллетень Сибирской медицины», «Вестник НГУ», а также выборных органов профессиональных обществ ученых: центральном Совете Российского биохимического общества, Совете Международного общества по изучению ксенобиотиков (ISSX), Научно-техническом совете по комплексной проблеме «Протеомика. Новые технологии в биологии и медицине» при Минобрнауки России.
Принимают активное участие в научных съездах и конференциях в нашей стране и за рубежом: последние пять лет материалы исследований коллектива Института представлены на 42 научных форумах.
Научный коллектив института – один из ведущих в нашей стране и за рубежом в области систем биологического окисления и ксенобиохимии. Первые работы были посвящены проблемам биоэнергетики — выяснению нефосфорилирующих эффектов влияния адениннуклеотидов на митохондриальные функции и транспорт ионов; в рамках этих исследований удалось установить новый механизм контроля энергизации митохондрий через обратимые изменения проницаемости мембраны к ионам на уровне переносчиков адениннуклеотидов. Исследования транспорта адениннуклеотидов в митохондриях показали, что естественными регуляторами этого процесса, а, значит, и окислительного фосфорилирования в целом, являются ацил-коэнзимы А. Этот механизм регуляции биоэнергетических процессов в организме играет важную роль в нормальных условиях и может быть причиной их нарушений в патологических ситуациях.
Значительный этап научно-исследовательской работы — изучение свободно-радикальных процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в биомембранах – ключевого феномена многих патологических состояний. На модельных системах и естественных мембранах оценены характеристики ферментативного ПОЛ и факторы, контролирующие этот процесс, подчеркнута определяющая роль супероксидного радикала в инициации ПОЛ, установлено, что в эндоплазматических мембранах основным центром радикалообразования является НАДФН-специфичный флавопротеид.
С начала 80-х годов главное и успешно развивающееся направление научной деятельности – фундаментальные и прикладные исследования систем ферментов биотрансформации ксенобиотиков в организме человека и животных. Развитие методов препаративной биохимии цитохромов Р-450 позволило получить в чистом виде ряд форм этих белков, создать банк моноклональных антител, которые обеспечили возможность количественного определения молекулярных форм цитохрома Р-450 в биологических образцах.
Проведены исследования механизмов монооксигеназных реакций, изучены свойства переносчиков электронов — НАДФН-цитохром Р450 редуктазы и множественных форм цитохрома Р450 в микросомах, препаратах очищенных белков, реконструированных мембранных системах; получены новые знания о локализации активных центров, стехиометрии и взаимодействии белковых компонентов монооксигеназ в мембранах, проведено молекулярное моделирование активных центров цитохромов Р4501А1 и 2В1; разработан новый класс ингибиторов монооксигеназных реакций, ковалентно связывающихся с SН-группой акивного центра цитохрома Р450, продемонстрированы возможности транспортировки in vivo ингибиторов в клетки печени в липосомах с целью приостановки (торможения) биотрансформации ксенбиотиков в токсичные и мутагенные продукты.
Важным направлением работ было изучение теоретических и прикладных основ индукции ферментов биотрансформации ксенобиотиков (ФБК), в рамках которого обнаружены два феномена, существенно расширяющие существующие представления о механизмах экспрессии генов цитохромов Р-450. Один из которых — индукция подсемейства 2B химически неродственными соединениями, что позволяет выявить видо- и тканеспецифичные факторы регуляции; анализ другого феномена – нехимической индукции цитохрома Р450 1А1 стимулировал исследования естественных факторов, инициирующих этот процесс в отсутствие экзогенного химического индуктора.
В 90-е годы внимание было сконцентрировано на проблемах химической экологии человека. Именно в это время на основе фундаментальных исследований разработан комплекс методов оценки систем метаболизма ксенобиотиков у человека, включающий определение генотипов нтересующих цитохромов и неинвазивный фармакокинетический анализ их активности с использованием тестовых лекарств, он прошел успешную апробацию в качестве основы биоиндикации и биомониторинга химического и радиационного воздействий в экологически неблагополучных регионах (Алтай, Новосибирская область, Кузбасс). В эксперименте этот комплекс дополнялся иммунохимическим и иммуноферментным определением молекулярных форм цитохрома Р450.
Впервые в России была начата экогенетическая оценка популяций Западно-Сибирского региона и Крайнего Севера по полиморфным генам ферментов биотрансформации чужеродных химических соединений. Проведена большая работа по выделению мультифакторной патологии, формирование которой в значительной степени обусловлено специфическими аллельными вариантами генов ферментов метаболизма ксенобиотиков. Были обнаружены аллельные варианты полиморфных генов ФБК и их комбинации, имеющие высокую рисковую значимость в патогенезе некоторых хронических неспецифических болезней легких и онкологических заболеваний.
Научный интерес института в последние годы – геномная медицина.
В тесном сотрудничестве с учреждениями практического здравоохранения интенсивно развиваются исследования молекулярно-генетических основ формирования cоциально значимых болезней, в двух направлениях: полиморфизм генов и развитие мультифакторных болезней. Установлена роль нескольких индивидуальных генов метаболизма ксенобиотиков, эффекты «ген-ген»- и «ген-среда»- взаимодействий в детерминации предрасположенности к ряду онкологических и аллергических заболеваний. Изучается влияние генетических факторов на лекарственный ответ, прежде всего роль полиморфизма генов транспортных белков и ферментов биотрансформации ксенобиотиков в формировании множественной лекарственной устойчивости опухолевых клеток у онкогематологических больных; анализируется реорганизация генома в опухолевых клетках и связанный с генотипом опухоли оптимальный вариант терапии рака молочной железы. Проводится поиск новых молекулярно-генетических маркеров опухолевой трансформации тканей, разрабатываются остро востребованные клинической практикой новые молекулярно-биологические технологии прогнозирования, более точной диагностики и эффективной персонифицированной лекарственной терапии и профилактики аллергических и онкологических заболеваний. Исследования этих направлений привели к получению ряда приоритетных для отечественной науки результатов, открывающих перспективу изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе выявленных ассоциаций.