За последние десятилетия в области молекулярной и клеточной биологии произошли по-настоящему революционные перемены, и российская наука не осталась в стороне. Наоборот, за это время был пройден путь от получения результатов исследований, понятных только ученым, до запуска пилотных проектов в области медицины, фармакологии и микробиологической промышленности. Направление бурно развивается и на днях в Новосибирске прошел Второй международный конгресс CRISPR-2023, посвященный как раз использованию редактирования генома и других передовых биотехнологий в практической сфере.
К слову, это единственный международный научный форум в России, посвященный этой теме. «Континент Сибирь» выяснил у участников конгресса – насколько далеко продвинулось внедрение этих технологий в нашей стране и как это скажется на развитии здравоохранения.
«Результаты помогут в поиске новых кандидатов в лекарства от болезни Паркинсона»
Ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН, кандидат биологических наук СЕРГЕЙ МЕДВЕДЕВ рассказал о том, как информация, обсуждаемая на конгрессе, поможет разработке эффективных лекарств для ряда пока неизлечимых болезней.
– Скажите, почему участники конгресса называют технологии, о которых идет речь – революционными? Что меняет их применение в научных исследованиях?
– Речь о технологиях, которые дважды за последнее время были отмечены Нобелевской премией. Сначала, в 2012 году премией отметили работы японского ученого Синъя Яманака по превращению практически любых клеток организма в плюрипотентные стволовые клетки. А они в свою очередь могут дифференцироваться почти в любой тип клеток организма. Что это нам дает: мы получаем небольшой фрагмент кожи или образец крови пациента, страдающего наследственным заболеванием. Используя генетические манипуляции, создаем на основе этих образцов линии стволовых клеток пациента, которые могут неограниченно долго поддерживаться в лаборатории, а затем получаем из них клетки, аналогичные клеткам органа, пораженного этим заболеванием – головного мозга, сердечной мышцы и т.п. Проще говоря – это «пациент в чашке Петри», на котором можно изучать течение болезни, испытывать любые фармпрепараты и проводить любые другие исследования безо всякого вреда для донора клеток. Это уже значительно расширяет наши возможности. И в настоящее время наш институт обладает, пожалуй, самой большой в стране коллекцией клеточных линий с моделями разных заболеваний, которой пользуемся как мы, так и наши коллеги из других исследовательских центров.
– Есть уже результаты, которые бы заинтересовали не только ученых, но и врачей?
– Да, такие результаты есть. У нас сложилось хорошее сотрудничество с врачами с врачами новосибирского Федерального центра нейрохирургии. С согласия их пациентов, страдающих разными формами болезни Паркинсона, мы получили клеточный материал, на основе которого выделили ряд мутаций, которые могут быть связаны с возникновением или особенностями протекания этого заболевания. Сейчас продолжается работа по проверке этих предположений, ее результаты помогут как в решении задачи ранней диагностики, так и в поиске новых кандидатов в лекарства от этой болезни, напомню, на сегодня медицина не способна ее излечить, в лучшем случае – замедлить течение заболевания. Поэтому врачи центра не меньше нашего заинтересованы в подобных исследованиях и помогают выстраивать работу с пациентами.
– А причем тут редактирование генома?
– Способы редактировать геном известны относительно давно, но только совсем недавно была открыта система CRISPR/Cas9, которая позволяет делать это быстро, точно и относительно просто. Это открытие, кстати, тоже было отмечено Нобелевской премией, в 2020 году. Для нас это означает, что стало гораздо проще получать достаточное число клеток с редкими мутациями для проведения исследований – теперь эти мутации можно внедрять в клеточные культуры от обычных доноров или в в линии, уже имеющиеся в наших коллекциях.
Кроме того, с помощью CRISPR/Cas9 можно вводить в клетки дополнительные гены для проведения различных экспериментов. Известно, что при ряде нейродегенеративных заболеваний в клетках накапливается перекись водорода, это, в итоге, приводит к гибели клетки.
Мы создали конструкции для наработки белка-сенсора, который позволяет измерять концентрацию перекиси в живых клетках в режиме реального времени. А потом, с помощью CRISPR/Cas9 внесли данные конструкции в геномы клеток, моделирующие развитие бокового амиотрофического склероза. И получили возможность изучить количественные параметры этого накопления, причем при разных сценариях протекания болезни. Подобные эксперименты позволяют получить знания о природе заболевания, которые ранее для нас были просто недоступны. И возможно, как раз эта информация сыграет решающую роль в разработке эффективных лекарств для ряда пока неизлечимых болезней.
«Тема конгресса имеет огромный коммерческий потенциал, она очень интересна для потенциальных инвесторов»
Сегодня перспективы применения клеточных и генетических технологий являются очевидными не только для ученых. Интерес к конгрессу проявили представители нескольких региональных правительств, ряд компаний представили на нем свое оборудование, а Фонд научно-технологического развития Югры выступил партнером и соорганизатором. О причинах интереса мы узнали у заместителя генерального директора Фонда по науке ВЯЧЕСЛАВА НЕКРАСОВА.
– Ваш фонд создан правительством Югры для поддержки инновационных проектов, как и почему он оказался в числе организаторов научного конгресса?
– На самом деле, мы уже давно сотрудничаем с Институтом цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН. Вместе с компанией «Швабе-Москва» мы реализуем проект по созданию Центра высоких биомедицинских технологий (ЦВБМТ) в Сургуте. Этот объект стоимостью более 4 млрд рублей предназначен для исследования широкого круга фундаментальных и прикладных вопросов геномной медицины. Приоритетной задачей ЦВБМТ выступает разработка персонифицированных подходов диагностики, лечения и профилактики частых наследственных заболеваний и их трансфер в практическое здравоохранение. В качестве партнера, сопровождающего эти исследования, выступает ИЦиГ и не случайно: именно генетика и клеточная биология лежат в основе большей части технологий персонифицированной медицины, на которую нацелен ЦВБМТ. К тому же, у ученых ИЦиГ есть положительный опыт сотрудничества с другими научно-медицинскими учреждениями. Это позволяет формировать консорциумы для решения практических задач. Помимо этого, мы видим и другие форматы для сотрудничества, одна из них – этот конгресс.
– И тем не менее, одно дело – выступать партнерами в проекте создания биомедицинского центра, и совсем другое – в проведении научного конгресса. В чем здесь интерес Фонда?
– Пока наш фонд сосредоточен на поддержке исследовательской деятельности, но мы формируем экосистему сквозных биомедицинских технологий и нам надо понимать, как обстоят дела в плане дальнейшей коммерциализации научных результатов. Мы желаем быть частью научного сообщества. Мы видим, что тема конгресса имеет огромный коммерческий потенциал, она очень интересна для потенциальных инвесторов. И наше участие в его проведении помогает нам более эффективно выстроить приоритеты в той поддержке, которую мы оказываем ученым.
– Исходя из вашего опыта, речь идет о технологиях, которые уже внедряются в работу медучреждений или речь, все-таки, пока только о перспективе, пусть и ближайшей?
– Если говорить о лечении нейродегенеративных заболеваний – те же болезни Паркинсона, Альцгеймера – пока оно рассматривается в перспективе. Но это, если говорить о конечном результате, когда соответствующие методы и лекарства станут частью повседневной практики медицинских центров. Но чтобы прийти к этому результату, работать над ним нужно уже сейчас, проводить исследования, и готовить специалистов, которые потом смогут внедрять результаты научной работы в практическое здравоохранение. А параллельно – получать те результаты, которые доступны уже сейчас, сдерживать темпы развития заболевания, работать над его ранней диагностикой, повышать качество жизни пациентов. И все это тоже тесно связано с исследованиями, о которых идет речь на конгрессе.
«Бизнесу нужны не просто люди с хорошим фундаментальным знанием в области молекулярной биологии, генетики и навыками лабораторной работы»
Известно, что одним из барьеров инновационного развития, помимо недостатка финансов и несовершенства регулирующих актов, часто становится кадровый дефицит. Использование многих современных технологий доступно только специально подготовленным специалистам и от их числа зависит – насколько массовым станет внедрение той или иной инновации. В частности, эксперты оценивают дефицит кадров в области биотехнологий в нашей стране в сотни тысяч человек. Эту проблему также обсуждали участники конгресса, в частности, своим взглядом на нее с нами поделился директор Научного центра трансляционной медицины Научно-технологического университета «Сириус» РОМАН ИВАНОВ.
– Что является причиной такого сильного дефицита кадров, на Ваш взгляд?
– Большая часть моего профессионального опыта связана с фарминдустрией и на ее примере я очень хорошо вижу, как не соответствует уровень выпускников вузов ожиданиям российских высокотехнологичных компаний. Бизнесу нужны не просто люди с хорошим фундаментальным знанием в области молекулярной биологии, генетики, навыками лабораторной работы, востребованы специалисты, которые понимают, как себя ведет лекарственный препарат в организме, разбираются в физиологии и иммунологии, а еще – в регуляторных требованиях на этом рынке. Сейчас мы разворачиваем на базе университета «Сириус» такую систему практико-ориентированной подготовки кадров как для науки, так и фарминдустрии. Конечно, наши возможности не позволят кардинально решить проблему с дефицитом специалистов, но мы надеемся, что наш опыт будет потом транслирован и в другие университеты. Также мы заинтересованы в интеграции в наш учебный процесс курсов и программ, подготовленных учеными новосибирского Академгородка. В результате, мы получим настоящее сетевое образование, экосистему, способную готовить востребованных специалистов в нужном количестве.
– В НГУ действительно были попытки подготовки специалистов под требования компаний, те даже выделяли специальные стипендии, открывались кафедры. Но оказалось, что, имея массу альтернатив – на чем сосредоточиться – большинство студентов университета не очень-то и стремились попасть на такие программы. Вам не кажется, что такие программы более эффективны в специализированных вузах, а не в университетах, где широкий круг факультетов, специализаций?
– Действительно, многие студенты в период обучения хотят после заниматься исследовательской работой и это очень здорово. И в большинстве программ, создававшихся вместе с компаниями (про которые я знаю), этот исследовательский компонент, увы отсутствовал или был в минимальном объеме. Компаниям обычно нужны технологи. А еще эти программы в определенной мере ограничивали свободу выбора работы после получения диплома – по их условиям надо было какой-то срок отработать именно в этой компании. Думаю, эти моменты были главными минусами подобных программ в глазах студентов. И в нашем случае мы их постарались убрать. Наши студенты ничем и никому не обязаны в плане выбора места работы после получения диплома. Компании участвуют только в целеполагании обучения, формировании тем для студенческих проектов и предоставляют своих преподавателей. А главное – мы хотим, чтобы студенты чувствовали себя самостоятельными участниками научно-исследовательской работы, вели реальные проекты по разработке лекарств. Мы уже разворачиваем эту работу и через пару лет станет понятно, сработал наш подход или нет. Я верю, что сработает.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии