В свое время выдающийся русский ученый Климент Тимирязев утверждал о том, что получение двух урожаев в год является самым «жгучим» политическим вопросом, который предстоит нашей стране решать в самом ближайшем будущем. Такие мысли высказывались им еще до революции. Упомянутая задача обозначалась как «задача о двух колосьях». После революции эту идею попытались реально воплотить в жизнь, о чем свидетельствуют восторженные публикации в советской научной периодике. Особенно этого касается первого послевоенного десятилетия.

Чисто теоретически советские ученые-аграрии исходили из следующих данных. У многих скороспелых сортов однолетних культур вегетационный период от посева до сбора урожая не превышает 90 – 120 дней. При этом период, в который они могут развиваться, во многих регионах страны с развитым сельским хозяйством превышает указанный срок. Даже в условиях Средней полосы СССР (например, в Подмосковье) этот период составляет 150 – 175 дней. В более южных регионах страны он доходил до 200 дней и более. Получалось, что после 120 дней растения уже не использовали свет, воду, углекислоту и минеральные компоненты.

Исходя из сказанного, советские ученые совместно с сельхозпроизводителями стали разрабатывать приемы получения двух (и даже трех) урожаев одной или нескольких культур на одном и том же участке. Осуществлялось это различными способами, в зависимости от видов выращиваемых культур, продолжительности их вегетационного периода и требований к теплу и освещенности.

Такие культуры, как картофель и капуста, спокойно могли давать два урожая через один посев. К моменту уборки их листья, стебли и корни в полной мере или частично сохраняют свою жизнеспособность. Это дает возможность использовать листья, стебли и корни для получения второго урожая. В некоторых передовых хозяйствах провели соответствующие испытания, после чего научились получать по два полноценных урожая, высаживая в начале весны клубни картофеля или рассаду ранних сортов капусты (даже в условиях Средней полосы). Первый урожай получали в начале августа, второй – в конце сентября или в начале октября.

Так, в подмосковном подсобном хозяйстве «Суханово» первый сбор картофеля давал урожай 180 центнеров с га, второй урожай – 240 центнеров с га. То есть каждый сезон давал в среднем по 420 центнеров с га превосходного крупного картофеля. В некоторых совхозах Московской области за счет двух урожаев получали до 976 центнеров с гектара ежегодно.

Суть метода заключалась в том, что для получения второго урожая использовалась мощная ботва. С выкопанных кустов собирались все крупные клубни. Потом кусты высаживались на прежнее место, но на 5 см глубже. Туда вносилось немного перегноя и осуществлялся полив. Никакого дополнительного ухода после этого уже не требовалось. Оставленные на корнях мелкие клубеньки начинали очень быстро развиваться, благодаря чему второй урожай практически не уступал первому.

Схожим образом обстояли дела с капустой. Для посадок использовались ранние сорта. Первый урожай давал продовольственную капусту с нормальными кочанами. Второй урожай шел, в основном, на корм скоту (хотя по объему зеленой массы иногда не уступал первому). Такие опыты также проводили в Московской области.

Те же опыты с двумя урожаями ранней капусты проводились в Казахстане с 1949 года на Алма-Атинской картофельно-овощной станции. Первый сбор давал почти 450 центнеров с гектара, второй сбор – почти 150 центнеров. В некоторых случая оба урожая давали продовольственную капусту.

Параллельно проводились опыты и по получению двух урожаев зерновых культур с одного посева. Наблюдения над ростом и развитием злаков показали, что у большинства из них после созревания зерна и уборки урожая корневая система погибает не сразу. Она еще долго живет, сохраняя способность выполнять свои физиологические функции. Как показали опыты академика Д. Н. Прянишникова, меняя условия питания растений незадолго до уборки, можно заставить их образовывать новые побеги и получать, таким образом, второй (и даже третий) урожай. В этих опытах было получено два урожая овса, три урожая ячменя, два урожая пшеницы, два урожая проса и два урожая льна.

В данном случае использовалась способность азотных удобрений вызывать усиленное побегообразование. С этой целью посевы подкармливали азотными удобрениями незадолго до полного созревания растений, когда образование новых побегов не могло отрицательно сказаться на величине первого урожая. Поскольку вновь отрастающие побеги стадийно являются более старыми, весь период от появления новых побегов до созревания семян сильно сокращается. Так, у ячменя при посеве 20 мая первый урожай был собран в самом начале августа, второй – в конце августа и третий – в начале сентября.

Особо хорошим объектом для получения двух урожаев, по мнению советских ученых, было просо. При благоприятных условиях оно очень быстро отрастает и дает новые стебли с хорошо развитыми метелками. В одном колхозе Тульской области таким путем за сезон получали до 52 центнеров проса с гектара. В начале 1950-х годов подобные приемы получения двух урожаев зерна с одного посева находились еще в стадии разработки. Но уже тогда у наших специалистов была уверенность в том, что они создают агротехнику «эпохи коммунизма», что являлось для них важным моральным стимулом.

Другой подход предполагал применение двух посевов, в том числе – с использованием разных культур (на одной и той же площади). Например, в совхозе имени А. М. Горького Московской области ежегодно ранней весной высевали редис, салат, шпинат и укроп. Во второй половине мая на том же участке производилась посадка капусты. В результате, применяя этот метод, с одной и той же площади удавалось получать по 32 тысячи пучков редиса и 903 центнера капусты с гектара. Схожим путем с другого участка собирали по 210 центнеров зеленого лука и по 300 центнеров свеклы с гектара.

В послевоенном СССР было достаточно много примеров таких смешанных посевов различных культур. Например, во многих колхозах и совхозах Московской области использовали совместное выращивание огурцов и капусты. При чистом выращивании урожайность огурцов с одного гектара составляла 252 центнера. При уплотненном выращивание с капустой урожайность огурцов составляла 233 центнера, но к этому урожаю прибавлялось около ста центнеров капусты. Лук без уплотнения давал здесь 164 центнера с га, а при уплотненном посеве к этому прибавлялось более 90 центнеров с га томатов. В других опытах совместно выращивали морковь и томаты. При чистом посеве морковь давала 835 центнеров с гектара, а при уплотненном – 873 центнера и дополнительно – 20 центнеров томатов с гектара.

В начале 1950-х годов такие уплотненные смешанные посадки стали получать распространение в колхозах и совхозах Украины, Грузии, Молдавии и других республик СССР. Часто здесь практиковали посевы кукурузы совместно с фасолью и конскими бобами. Так, в 1950 году в одном колхозе Черновицкой области с одного га было собрано по 65 центнеров кукурузы и два центнера фасоли.

В свою очередь, в Прибалтийских республиках и в Белоруссии под озимые и яровые хлеба высевались сераделла (однолетнее бобовое растение) и другие аналогичные культуры. После уборки основной культуры подсеянные растения начинали быстро расти и к осени давали прекрасный зеленый корм.

Советские ученые того времени были убеждены, что в недалеком будущем такие методы станут повсеместными. К сожалению, они не учли, что здесь они вступали в противоречие с логикой индустриального монокультурного хозяйствования. И все же, по сути, наши ученые не ошиблись. Дело в том, что подходы к решению задачи о двух колосьях в наибольшей степени отвечают духу так называемого «органического» земледелия, интерес к которому возрастает в современном мире. И если за органическим земледелием – будущее, то советский опыт получения двух урожаев не прошел даром и однажды окажется востребованным.

Николай Нестеров

В основе нового подхода лежит разработанный сотрудниками института метод комплексной диагностики генетических нарушений.

Учёные Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ СО РАН) разработали метод, позволяющий одновременно выявлять точечные мутации и хромосомные перестройки — два ключевых типа генетических нарушений, участвующих в развитии многих наследственных заболеваний и рака. Статья о новом подходе, получившем название Exo-C, опубликована в престижном международном журнале Genome Medicine.

Метод создан исследователями из Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ СО РАН) в сотрудничестве с учёными Института химической биологии и фундаментальной медицины, Новосибирского государственного университета, Образовательного центра «Сириус», Института искусственного интеллекта (AIRI) и др. Он сочетает в себе два современных подхода: Hi-C — метод пространственного анализа хромосом, и экзомное обогащение, применяемое для поиска мутаций в кодирующих участках ДНК.

В отличие от стандартных методов генетической диагностики, которые обнаруживают либо точечные мутации (SNV), либо крупные перестройки, Exo-C позволяет получить всю эту информацию в рамках одного анализа. Это может значительно повысить точность диагностики наследственных заболеваний и упростить работу врачей-генетиков.

«Хромосомные перестройки могут нарушать работу генов даже в том случае, если сами они остаются неповреждёнными. Ранняя и точная диагностика таких изменений критически важна для подбора лечения, прогноза и генетического консультирования», — отметил руководитель проекта, ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, д.б.н. Вениамин Фишман.

Метод Hi-C, лежащий в основе Exo-C, был разработан для изучения 3D-структуры ДНК в ядре клетки. Он фиксирует, какие участки генома физически взаимодействуют друг с другом, что позволяет выявлять разрывы и перестройки, нарушающие нормальную архитектуру хромосом. Однако классический Hi-C требует анализа всего генома, что дорого и неэффективно для медицинских задач.

В Exo-C учёные применили экзомное обогащение к библиотекам Hi-C, сосредоточив внимание только на генах. Это позволяет резко сократить стоимость секвенирования, повысить точность и одновременно выявлять как пространственные аномалии, так и «точечные» мутации в последовательности ДНК, кодирующих гены.

Проверка метода на моделях и образцах пациентов показала его высокую чувствительность и воспроизводимость. В частности, Exo-C обнаружил хромосомные транслокации, которые были подтверждены другими методами, и при этом не уступал традиционным подходам в детекции SNV.

«Самое главное, нескольким пациентам наше исследование, наконец-то, позволило найти причину заболевания и завершить, как принято говорить у медиков, «диагностическую одиссею». Эти люди годами ждали своего диагноза, поскольку другие методы не могли выявить повреждения ДНК, ставшие причиной болезни», – подчеркнул Вениамин Фишман.

Среди потенциальных применений метода: диагностика редких генетических синдромов, онкогенетика, пренатальные (дородовые) исследования, а также анализ случаев с неясной этиологией, когда другие тесты не дали результата.

Работа поддержана грантами Российского научного фонда, грантом ФТ Сириус и другими фондами. Исследователи рассчитывают, что в перспективе Exo-C может быть внедрён в клиническую практику и станет одним из инструментов персонализированной медицины.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Сотрудники Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН исследуют синтетические эфиры борнеола на наличие противовирусной активности против респираторно-синцитиального вируса (РСВ), который может вызывать осложнения при болезнях дыхательных путей у людей с ослабленным иммунитетом. На основе полученных данных ученые планируют создавать противовирусные препараты с широким спектром действия, направленные на борьбу с этим и другими вирусами. Статья об этом опубликована в European Journal of Pharmacology.

Респираторно-синцитиальный вирус поражает дыхательные пути человека. В случае инфицирования он проявляется симптомами, характерными для обычной простуды, однако существуют уязвимые группы, в числе которых дети до 5—6 лет и пожилые люди — у них вирус может вызвать бронхит, пневмонию и привести к госпитализации, а в редких случаях — и к летальному исходу. РСВ передается воздушно-капельным путем, он может периодически поражать человека в течение всей жизни. Для людей с нормальным иммунитетом вирус не представляет серьезной опасности и проходит в виде легкого насморка и небольшого повышения температуры. Как и для большинства известных респираторных вирусов, для РСВ не существует противовирусных препаратов с доказанной эффективностью — сегодня его лечат с помощью поддерживающей терапии. При развитии осложнений иногда применяют рибовирин, но, по словам ученых, он также не показывает высокую противовирусную активность и имеет побочное токсическое воздействие, поэтому нельзя однозначно определить баланс пользы и вреда для организма от воздействия этого препарата.

Новосибирские химики изучают борнеол — это природное соединение, которое можно извлечь из коры хвойных деревьев. Сотрудники НИОХ СО РАН модифицируют борнеол и получают уже синтетически производные сложные эфиры борнеола, не встречающиеся в природе и содержащие только часть природной молекулы, — они и используются для создания противовирусного препарата.

«В нашем распоряжении имеется библиотека сложных эфиров борнеола из более чем пятидесяти веществ. Если стоит задача разработать препарат против какого-либо вируса, то чаще всего в библиотеке можно найти несколько соединений, показывающих эффективность против определенного вируса. Противовирусные вещества на основе эфиров борнеола, которые мы получили синтетическим путем, были отправлены на тестирование коллегам-биологам в Научно-исследовательский институт гриппа им. А. А. Смородинцева Министерства здравоохранения РФ (Санкт-Петербург). Они изучали наши соединения на культурах клеток и мышах. Эксперименты проходили на нескольких группах мышей: группа плацебо, группа рибовирина и две группы препаратов на основе эфиров борнеола. По итогам испытаний, у мышей, которые подвергались терапии нашим соединением ST-2, зафиксировали более низкий титр вируса в сравнении с группой плацебо и примерно на одном уровне — с группой рибовирина», — рассказала старший научный сотрудник лаборатории фармакологически активных веществ НИОХ СО РАН кандидат химических наук Анастасия Сергеевна Соколова.

По словам ученых, в перспективе разработанный сотрудниками НИОХ СО РАН препарат может работать успешнее рибовирина и иметь гораздо меньше побочного воздействия. Сегодня проходит только начальная стадия исследования на клетках и животных. Мышам препарат дается перорально и интраназально. Лучшую эффективность показывает именно интраназальное введение, так как лекарство, минуя промежуточные стадии, мгновенно попадает в легкие и, соответственно, количество действующего вещества увеличивается.

«На данный момент не существует эффективного лечения вирусных заболеваний, а подавляющая часть лекарств не имеет доказательной базы. Синтетические сложные эфиры обладают широким спектром действия,: они могут работать не только против РСВ, но и показывать высокую противовирусную активность в отношении других вирусов, в числе которых вирусы гриппа, Эбола и Марбурга. Мы, в свою очередь, пытаемся разработать универсальный препарат, который был бы способен бороться с рядом вирусов, вызывающих респираторные заболевания», — отметила исследовательница.
Исследование проводится при поддержке РНФ (проект № 24-13-00134).

Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

Кирилл Сергеевич

Первая часть здесь

Мы продолжаем рассказывать про доклад младшего научного сотрудника Института цитологии и генетики СО РАН Татьяна Шнайдер в рамках проекта «Точка.Логия», посвященный ксенотрансплантации (пересадке органов от животных человеку).

В первой части выступления она рассказала о том, как человечество проделало путь от мифов про слоноголового Ганешу до пересадки сердца бабуина   новорождённой девочке, страдавшей от тяжёлой патологии сердца. К сожалению, девочка прожила лишь 21 день. Этот случай вызвал бурные дискуссии, но, к счастью, не поставил крест на проведении новых исследований.

Тем не менее ксенотрансплантация долгое время оставалась научной фантастикой и этической дилеммой. Однако сегодня, когда нехватка донорских органов стоит особенно остро, исследователи всё активнее возвращаются к идее использовать животных, в первую очередь свиней, в качестве доноров.

Один из главных барьеров на этом пути – иммунная несовместимость. Даже если орган животного идеально подходит по размеру и функциональным характеристикам, человеческая иммунная система распознаёт его как чужеродный и атакует. Решением этой проблемы становится генная инженерия, позволяющая «обучить» органы животных не вызывать иммунного отторжения.

«Главная цель генетических модификаций – сделать так, чтобы органы животных были менее «заметны» для иммунной системы человека. В первую очередь это означает удаление генов, ответственных за синтез молекул, которых нет у человека, но есть у других животных и которые воспринимаются иммунной системой как мишени», – объяснила Татьяна Шнайдер.

У свиней это гены, отвечающие за появление сахаров αGal, Neu5Gc и SDa. Присутствие этих углеводов на поверхности клеток запускает мощную реакцию гуморального иммунитета: у большинства людей есть предсуществующие антитела к αGal, и при контакте с клетками, его содержащими, возникает мгновенная реакция отторжения. Поэтому удаление этих трёх генов стало стандартом при создании свиней-доноров.

Однако этого недостаточно. После удаления чужеродных сахаров необходимо позаботиться о защите от других компонентов иммунной системы человека, в первую очередь системы комплемента. Эта система работает как каскад: белки плазмы крови активируются и уничтожают чужеродные клетки. Чтобы блокировать этот механизм, в геном свиней вводят человеческие гены CD46, CD55 и CD59 – белки, ингибирующие разные этапы активации комплемента. Такие модификации позволяют замедлить или даже предотвратить разрушение трансплантата.

Следующий вызов – взаимодействие трансплантата с клетками иммунной системы, прежде всего с Т-клетками, макрофагами и натуральными киллерами. Эти клетки распознают чужеродные ткани и запускают клеточный иммунный ответ. Для противодействия этому в геном свиней внедряют гены, кодирующие белки PDL1, HLA-E, HLA-G и CD47. PDL1, например, подавляет активацию Т-клеток через взаимодействие с рецептором PD1, а HLA-E и HLA-G действуют на NK-клетки. CD47, в свою очередь, взаимодействует с рецептором SIRPα на макрофагах и подавляет их активность. Все эти механизмы в совокупности помогают сделать органы свиней менее «чужими» для человеческого организма.

Ещё одна проблема – свёртывание крови. При контакте свиного эндотелия с человеческой кровью часто возникает каскад тромбообразования, который может привести к закупорке сосудов трансплантата и его гибели. Чтобы этого избежать, учёные внедряют в геном свиней гены, кодирующие человеческие антикоагулянты, такие как тромбомодулин (THBD) и протеин С (PROCR). Также удаляются гены, провоцирующие активацию тромбоцитов. Такая комбинация модификаций позволяет существенно снизить риск тромбозов в трансплантате.

Помимо иммунной несовместимости, существует риск передачи свиных эндогенных ретровирусов. Эти вирусы встроены в геном свиней и могут активироваться после трансплантации, представляя потенциальную опасность для человека. В 2017 году с помощью системы редактирования генома CRISPR/Cas9 учёным удалось удалить все копии PERV  из генома свиней, сделав трансплантаты более безопасными. Это достижение стало важным шагом к клиническому применению ксенотрансплантации.

В результате современных разработок уже созданы линии свиней, геном которых содержит до 10–12 модификаций. Некоторые гены полностью удалены, другие – добавлены. Такие животные считаются максимально приближёнными к требованиям для клинического использования.

"Например, компания eGenesis разработала свиней с 69 модификациями генома, включая удаление PERV, инактивацию шести генов и внедрение 13 человеческих генов. Такие достижения показывают, насколько далеко продвинулась генная инженерия в попытке преодолеть барьеры между видами", - рассказала ученая.

Хотя ксенотрансплантация пока не стала массовой медицинской практикой, первые клинические опыты – например, пересадка почки свиньи человеку с диагнозом смерть мозга, или пересадка сердца пациенту с терминальной сердечной недостаточностью – уже проведены. Эти эксперименты позволяют оценить, насколько хорошо работают генетически модифицированные органы в условиях, близких к реальным. Каждый такой случай приносит новые данные, позволяющие совершенствовать как технологии модификации доноров, так и протоколы иммуносупрессии.

Кроме того, существуют и другие направления медицинских и биотехнологий, тесно связанные с ксенотрансплантацией, где человечество также достигло определенных успехов.

Прежде всего, это опухолевые ксенотрансплантаты. Огромное количество фармацевтических компаний разрабатывает противоопухолевые препараты, которые затем необходимо тестировать. Сначала – на клеточных культурах, выращенных из линий, полученных от пациентов с разными опухолями. Используя такие клеточные линии, можно оценивать, работает этот препарат или нет.

Следующий этап требует проведения испытаний на лабораторных животных, обычно мышах. Вот тут в дело и вступает ксенотрансплантация. «Это специально созданные мыши, у которых иммунитет не работает, поэтому, если им вколоть человеческие клетки, то эти клетки спокойно будут приживаться, в том числе и опухолевые. Таким образом делают опухолевые ксенотрансплантаты, на которых потом можно тестировать кандидаты в лекарства, как они будут работать в организме, а не в чашке Петри», - пояснила Татьяна Шнайдер.

Еще один вид ксенотрансплантации является довольно экзотичным – это ксенобеременность, вынашивание одного вида животного другим видом животных. Понятно, что в естественных условиях такого произойти не может, другое дело – в научной лаборатории.

«Зачем это делать? Чаще всего такой метод рассматривают как способ воскресить вымерших животных. Или тех, кто находится под угрозой вымирания. Такие работы ведут, например, китайские ученые. Таким путем они пытаются увеличить поголовье панд – одного из символов Китая, который, к сожалению, очень плохо размножается в неволе. И хотя пока они не довели эти исследования до работающей технологии, уже есть результаты, которые показали, что в принципе, это возможно», - отметила Татьяна Шнайдер.

Подведем итоги – ксенотрансплантация остаётся вызовом для медицины, биотехнологий и этики. Но благодаря достижениям в области редактирования генома и всё более точной настройке иммунного взаимодействия между человеком и животным трансплантатом, идея использовать органы свиней для спасения человеческих жизней становится не столь фантастической, как ещё пару десятилетий назад. И, возможно, уже в обозримом будущем генно-модифицированные органы от животных станут реальной альтернативой человеческим донорским органам. И это далеко не единственный фронт работ для будущих поколений ксенотрансплантологов.

Сергей Исаев

Ксенотрансплантация – звучит необычно, ведь речь идет о пересадке органов, тканей или клеток от одного биологического вида другому. Тем не менее, многие ученые считают этот путь перспективным, поскольку он позволит решить проблемы с нехваткой донорского материала и откроет новые возможности для медицины. Подробнее об исследованиях в этой области рассказала младший научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Татьяна Шнайдер в рамках проекта «Точка.Логия», который с весны этого года реализуется в новосибирском Академпарке.

Казалось бы, технология эта из будущего, но идеи межвидовой пересадки сопровождали человечество с глубокой древности. Правда, чаще они проявлялись не в операционных, а в мифах и легендах. Так, у многих на слуху история о минотавре – получеловеке-полубыке, но к реальной медицине она отношения не имеет: скорее, это результат мифологической любви. В египетских и индуистских сказаниях тоже встречаются образы с чертами разных существ: например, бог Анубис с головой шакала или бог Ганеша с головой слона. И последний, пожалуй, самый близкий к идее ксенотрансплантации. Согласно легенде, Ганеше отрубили голову, но спасли, пересадив ему голову слона. Конечно, это всего лишь миф. Но он демонстрирует, как давно человечество фантазировало об обмене органами между видами.

Первое, что напоминает ксенотрансплантацию в медицинском смысле, описано в Иране в XVI веке. Пациент страдал от остеомиелита – инфекционного поражения кости черепа. Чтобы спасти его, врач пересадил фрагмент черепной кости собаки. Есть даже забавная деталь: якобы между костью и мозгом он положил... огурец. Сомнительно? Безусловно. Но время было другое – 1501 год, представления о стерильности и анатомии сильно отличались от современных.

В 1668 году голландский врач Джоб ван Мекерен провёл похожую операцию: пересадил кость солдату. «Со временем рассказ оброс легендами: пациент стал то офицером, то знатным аристократом, а в одних источниках говорится, что он прожил с этой костью всю жизнь, в других – что кость пришлось удалить, потому что ему отказали в причастии», - рассказала Татьяна Шнайдер.

Но первая документированная попытка межвидовой трансплантации произошла 15 июня 1667 года во Франции. Её выполнил Жан-Батист Дени – личный врач Людовика XIV. Он решил начать с переливания крови и ввёл 15-летнему юноше кровь овцы. Мальчик страдал от лихорадки, но пережил процедуру и даже пошёл на поправку. Воодушевлённый, Дени повторил эксперимент на взрослом мужчине – тот остался жив и, по словам врача, «наутро чувствовал себя в приподнятом настроении». Успех окрылил Дени: он заявил, что с помощью переливания крови можно лечить даже психические расстройства. Следующий пациент – мужчина с нарушениями поведения – выжил после первого переливания, но умер после второго. Началось расследование. Как выяснилось, жена пациента подсыпала ему мышьяк. Так что причина смерти остаётся неясной. В любом случае, ксенотрансфузии были запрещены, и на несколько столетий тема ксенотрансплантации ушла в тень.

В XIX веке в трансплантологии началась новая глава. Английский врач Джеймс Бланделл доказал, что переливание крови между разными видами невозможна: иммунная система отторгает чужеродные молекулы в ее составе. Однако открытие групп крови в XX веке позволило делать успешные переливания между людьми. А вот с органами было сложнее: пересаженный орган нужно подключить к сосудам, а люди долго не умели сшивать их. Только в 1902 году Алексис Каррель изобрёл метод сосудистого анастомоза – и за это в последствии получил Нобелевскую премию.

Каррель интересовался идеей пересадки органов между видами, но сам её не развивал. А вот его ученик, Серж Воронов, родом из Российской империи, стал настоящей звездой своего времени.

«Сначала он экспериментировал с пересадкой щитовидных желёз, но затем переключился на семенники. Он начал пересаживать фрагменты яичек шимпанзе пожилым мужчинам, обещая «вторую молодость». И хотя серьёзного эффекта не наблюдалось, пациенты верили в результат. Практически никто из них не умер, а сеть клиник Воронова охватывала всю Европу – от Парижа до Лазурного берега. Позже его разоблачили, но сам Воронов во многом предвосхитил гормональную терапию», - отметила Татьяна Шнайдер.

Настоящая ксенотрансплантация органов состоялась в 1906 году, когда французский хирург Матьё Жабуле попытался пересадить человеку почку козы. Операция завершилась неудачей, но дала начало целой серии экспериментов, продолжавшихся вплоть до 1960-х годов. К сожалению, большинство таких операций заканчивались летально – из-за иммунного отторжения.

Ситуация изменилась в 1972 году, когда учёный Жан-Франсуа Боррель открыл циклоспорин – препарат, который мягко и обратимо подавляет иммунитет. Это стало настоящим прорывом: с его помощью пересадки между людьми стали успешнее, и появилась надежда, что удастся пересаживать органы и от животных.

В 1984 году врач Леонард Бейли попытался спасти новорождённую девочку, страдавшую от тяжёлой патологии сердца. Ей пересадили сердце бабуина. Врачи надеялись на несколько факторов: младенец ещё не имел зрелого иммунитета, бабуин – эволюционно близкий вид, а циклоспорин должен был ослабить реакцию отторжения. К сожалению, девочка прожила лишь 21 день. Этот случай вызвал бурные общественные дискуссии, но также чётко очертил главные барьеры на пути ксенотрансплантации.

Первый и самый сложный – иммунологический. Даже при помощи иммуносупрессоров человеческое тело отторгает органы животных. Второй – инфекционный. При пересадке животного органа можно передать человеку неизвестные вирусы. Решение здесь довольно прагматичное: держать потенциальных доноров – например, свиней – в стерильных условиях, следить за их здоровьем и исключать любые патогены. Третий барьер – этический. Кто-то не может принять мысль о том, что внутри него живёт орган животного. Кто-то считает использование животных недопустимым в принципе. Но когда речь идёт о жизни и смерти, приоритеты становятся яснее.

Сегодня мы стоим на пороге новой эры. Генетические технологии позволяют модифицировать свиней так, чтобы их органы были совместимы с человеческими. Первые успешные эксперименты уже проведены. Это ещё не рутинная практика, но она становится всё ближе. И, возможно, в ближайшем будущем пересадка сердца от животного человеку будет такой же привычной, как когда-то – переливание крови.

Сергей Исаев

Продолжение о современных исследовательских проектах в области ксенотрансплантации – читайте во второй части репортажа завтра

Новосибирская область вошла в топ-6 среди 81 региона по количеству поданных заявок для участия в четвёртой очереди конкурса «Студенческий стартап». Участники из региона подали 461 проект – на 40% больше, чем в прошлом году.

«Наибольшее количество заявок поступило из Татарстана, Москвы, Башкортостана, Санкт-Петербурга, Пермского края и Новосибирской области. Благодаря конкурсу студенты со всей страны получают возможность проявить свои таланты в области технологического предпринимательства. Важно, что большинство присланных на конкурс проектов соответствует приоритетным направлениям научно-технологического развития России. Так, например, часть проектов напрямую связаны с развитием цифровых технологий, созданием новых приборов и интеллектуальных производственных технологий», – сказал министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков.

Заявки на участие в конкурсе подали учащиеся 345 университетов из 81 региона. Всего на конкурс подано 11,6 тыс. бизнес-проектов от студентов и аспирантов – на 4 тыс. больше, чем в 2024 году.

В Новосибирской области наибольшую активность проявили студенты Новосибирского государственного аграрного университета, Новосибирского государственного технического университета, Новосибирского государственного университета экономики и управления и Новосибирского государственного университета.

Больше всего конкурсных заявок поступило по направлениям биотехнологий и цифровых технологий.

«От молодых людей сегодня во многом зависит достижение научно-промышленного суверенитета страны. Платформа университетского технологического предпринимательства позволяет достичь эту цель через создание и развитие стартапов. При поддержке Правительства Новосибирской области у студентов есть все возможности развивать инновационные проекты: можно стать частью проектной команды с индустриальными партнёрами, принять участие в бизнес-акселераторах или заниматься исследованиями в молодёжных лабораториях. Всё это способствует развитию экономики области», – подчеркнул министр науки и инновационной политики НСО Вадим Васильев.

Для привлечения участников Новосибирский областной инновационный фонд провел масштабный роуд-тур, охвативший 12 вузов и 788 студентов. Впервые были массово внедрены методические рекомендации по подготовке заявок.

«Рост числа заявок – результат совместной работы нашего фонда, вузов и самих студентов. Мы провели десятки встреч, консультировали и вдохновляли, и молодые предприниматели ответили рекордным интересом. Теперь главное – чтобы как можно больше новосибирских проектов прошли отбор и получили этот важный миллион рублей на старт. Уверен, у наших студентов есть все шансы на успех!» – прокомментировал Алексей Низковский, директор Новосибирского областного инновационного фонда, региональный представитель Фонда содействия инновациям.

Конкурс «Студенческий стартап» проводится с 2022 года в рамках платформы университетского технологического предпринимательства. В этом году он включён в новый федеральный проект «Технологии» нацпроекта «Эффективная и конкурентная экономика».

До конца лета будет проводиться экспертиза заявок, после которой участников ждет онлайн-защита проектов перед федеральными экспертами. Лучшие стартапы - победители конкурса получат грант в размере 1 миллион рублей на реализацию своих идей.

Группа ученых Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) во главе с д.т.н., профессором Виктором Кабловым в рамках реализации программы Центра компетенций «Технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами» (ЦНФМ) на базе Новосибирского государственного университета, выполняемой при финансовой поддержке Фонда НТИ, создала банк данных с модулями искусственного интеллекта, в котором представлено более 5000 рецептур эластомеров. На текущий момент это крупнейшая материаловедческая база данных эластомерных материалов в России. Также разработана программа для расчета теплофизических свойств полимерных композиционных материалов и имитационного моделирования поведения огне- и теплозащитных материалов. Все три инструмента станут цифровым помощником разработчика эластомеров, позволят в разы ускорить процесс создания новых материалов для многих отраслей промышленности. Работа является частью проекта «Компьютерное материаловедение многокомпонентных наноструктурных эластомерных материалов с заданными свойствами для экстремальных условий эксплуатации» и входит в указанную выше Программу развития ЦНФМ НГУ.

Цифровое (компьютерное) материаловедение — современная область науки и технологий, занимается разработкой и оптимизацией новых материалов с уровня атомов и до уровня готового изделия, с использованием цифровых технологий, методов моделирования и виртуальных испытаний на всем жизненном цикле. Методы компьютерного материаловедения позволяют ускорить процесс создания материалов с заданными свойствами в несколько раз, при этом можно предсказывать структуру материалов, регулировать их свойства, оптимизировать технологические процессы, проектировать новые, уникальные, еще не существующие материалы и композиты.

Проект «Компьютерное материаловедение многокомпонентных наноструктурных эластомерных материалов с заданными свойствами для экстремальных условий эксплуатации» включает два этапа: разработку программно-информационного обеспечения нового поколения с использованием методов ИИ для решения задач компьютерного материаловедения эластомерных материалов; и разработку новых эластомерных материалов с использованием созданных ПО, технологии их изготовления, создание технической документации и выпуск опытно-промышленных партий материалов. Сейчас завершены работы по первому этапу, которые были начаты в 2024 году, — создан программно-аппаратный комплекс, состоящий из трех инструментов — базы данных, программы для расчета теплофизических свойств полимерных материалов и модуля имитационного моделирования поведения материалов при экстремальных нагрузках.

Работа по проекту ведется большой группой специалистов — к работе привлечены специалисты также других вузов и промышленных предприятий. Координацию работ ведет Центр НТИ по новым функциональным материалам во главе с директором Центра Александром Квашниным.

Эластомеры (резины) — это полимерные материалы, обладающие высокой эластичностью. В настоящее время применяются практически в любой технике — авиационной, автомобильной, в отраслях судостроительной, нефтяной и других. При этом диапазон использования постоянно расширяется, в качестве подтверждения можно привести пример из автомобильной промышленности: если в 50-е годы в автомобиле было 28 резиновых деталей, сейчас их более 500. Наряду с расширением диапазона применения эластомеров постоянно повышаются требования к ним и ужесточаются условия их эксплуатации, когда материалы работают вблизи пределов работоспособности или в режиме термического и химического разрушения, жестких механических, фрикционных нагрузок, при динамическом нагружении и т.п.

– Эластомеры – сложные по структуре многокомпонентые материалы, в состав каждого из них входит до 20 компонентов, находящихся в сложном физико-химическом взаимодействии. На разработку одного рецепта нового материала уходит не менее 6 месяцев и требуется порядка 1 млн рублей. Разных рецептур только в области резинотехнических изделий около 10000, и идет постоянная разработка сотен новых материалов, появляются новые ингредиенты. При этом эффективность многих материалов часто далека от необходимых требований из-за низкой проработанности. Сейчас создание материалов ведется в основном эмпирическими методами, количество экспериментов, проводимых в ходе разработки некоторых материалов, может превышать 10 тыс. В условиях стремительного развития многих отраслей такой подход неэффективен — проведение экспериментов стало дороже в десятки раз, а время разработки при эмпирическом подходе недопустимо большое. Таким образом, мы сталкиваемся с двумя проблемами, которые необходимо решать. Первая — это информационная, когда нам необходимо в короткие сроки найти нужный материал. Вторая — технологическая, когда нам необходимо ускорить процесс создания новых материалов, с большей точностью прогнозировать их свойства и моделировать поведение при воздействии различных внешних факторов. На решение этих двух задач и направлен наш проект, – комментирует Виктор Каблов, д.т.н., профессор Волгоградского государственного технического университета.

Создание банка данных является ядром разработки ВолгГТУ и НГУ. На текущий момент в нем уже более 5000 рецептур эластомеров, и база продолжает расширяться. При включении рецептуры в банк данных специалисты проводят верификацию — проверяют, уточняют рецептуры и оценивают их качество. В базе отражены как ингредиенты (состав), так и свойства эластомеров, технологические режимы. На основе этих данных формируется справочник, в котором материалы группируются и классифицируются, что облегчает поиск и работу с базой.

Банк данных оснащен модулями машинного обучения и нечеткого поиска (на основе технологий искусственного интеллекта), которые позволяют находить закономерности в составах, обеспечивают получение зависимости «состав-свойство» и поддерживают блок автоматизированного проектирования материала. Такой интеллектуальный анализ данных дает возможность на основе информации о составе нового материала с высокой точностью (более 90%) спрогнозировать его свойства.

– Наша задача состоит в том, чтобы банк отвечал не только на вопрос, какой материал, но и на вопрос, каким образом его сделать. В результате такие банки становятся цифровыми станками в руках технологов. В моей практике были случаи, когда консорциумы опытных технологов не могли решить проблему с разработкой нового материала. Мы «вытаскивали» из банка данных имеющиеся решения и находили выход из ситуации. Таким образом, банк данных становится одним из важных элементов компьютерного материаловедения, – рассказывает Виктор Каблов.

При отсутствии рецепта с заданными свойствами процесс создания («проектирования») нового рецепта предполагается вести с использованием интерактивной программы создания рецептур эластомерных материалов, которая использует базу данных свойств входящих в состав компонентов. Так как в рецептуростроении эластомерных материалов используется большое число компонентов, программа должна провести выбор наилучшего сочетания компонентов в составе (провести перебор большого числа вариантов (более ста тысяч) и выбрать оптимальный, что существенно облегчает и ускоряет процесс создания нового состава.

Следующий важный компонент компьютерного материаловедения — это программа для расчета теплофизических свойств полимерных композиционных материалов по химической формуле (рассчитывается до 16 свойств). Она используется для оценки свойств используемых компонентов. Программа содержит достаточно большую базу данных теплофизических характеристик компонентов, входящих в состав материала. При отсутствии справочных данных эти характеристики могут быть рассчитаны по программе прогнозирования характеристик по химической формуле.

–Такие свойства, как теплоёмкость, теплопроводность, температура, плотность, можно рассчитать экспериментально. То есть взять определенный материал и провести испытания, но для этого требуется дорогостоящее оборудование и значительные временные ресурсы. В современных условиях будет эффективнее, если мы, зная состав, могли бы автоматизировать процесс расчета теплофизических свойств. На мой взгляд, мы достаточно успешно решили эту задачу: мы вводим в программу состав, и в течение нескольких секунд она рассчитывает четыре главных параметра — теплоёмкость, теплопроводность, температуру и плотность, – поясняет Виктор Коблов.

Еще один инструмент, над которым сейчас работают ученые, – это имитационное многофакторное моделирование на основе математических моделей, описывающих прогрев материала с физико-химическими превращениями по всему объёму материала. Эта программа использует сложные многофакторные модели, позволяющие достаточно надежно рассчитать необходимую толщину теплозащитного покрытия, не прибегая к весьма дорогостоящим экспериментам с использованием установок с натурными реактивными двигателями.

– Изучение поведения материала, например, огне- или теплозащитного, который работает в очень тяжёлых, экстремальных условиях, — это чрезвычайно дорогостоящее мероприятие, и оборудование — стенды для проведения подобных испытаний — не всегда доступны. Мы разработали программу, которая позволяет рассчитать и спрогнозировать поведение материала в определенных условиях. Вводя 18 параметров, которые отражают свойства материала и различные факторы воздействия (температура, время), мы рассчитываем необходимую толщину теплозащитного покрытия. Причем нужно учитывать, что это полимерный материал, который в процессе нагрева вспучивается, разлагается и поглощает тепло. Это так называемые «умные» материалы, которые адаптируются к внешним воздействиям и в результате цепочки химических превращений в условиях, например, высоких температур, эти воздействия нивелируют. Таким образом, тепло тратится на химические реакции, которые поглощают тепло, и в результате температура на необогреваемой стороне не растёт. Этот механизм схож с тем, как работают живые организмы, – рассказывает Виктор Каблов.

В планах НГУ коммерциализировать данную разработку, предлагая партнерам два варианта сотрудничества: либо приобрести лицензию на доступ к базе данных и программному продукту, либо использовать услугу в рамках абонентского обслуживания – технической поддержки разработок партнера. Технологией проектирования новых эластомеров уже заинтересовались компании, которые представляют отрасли нефтепереработки, производства шин и резиновую промышленность.

Также ВолгГТУ и НГУ параллельно ведут работу по второму этапу, то есть созданию эластомеров, полимерных материалов, работающих в экстремальных условиях эксплуатации — при высоких температурах, давлении, в сложных средах. Такие материалы находят применение в различных областях, среди которых нефтедобыча, нефтехимия, двигателестроение, космическая техника и т.д.

Как мы уже неоднократно показывали, поиск замены ископаемому топливу изначально диктовался не страхом перед глобальным потеплением, а опасениями быстрого истощения топливных запасов. Первыми тревогу забили англичане еще во второй половине позапрошлого столетия. В то время в этой стране происходил стремительный рост потребления угля - как из-за бурного развития промышленности, так и из-за роста населения. Согласно тогдашним подсчетам британских ученых, при таких темпах потребления угля может хватить максимум на полвека.

Это стало вызовом для науки – в том смысле, что ученым надлежало решить сложную задачу по поиску альтернативных решений в области энергетического снабжения. Мощным стимулом в данном случае становились реальные прецеденты энергетических кризисов, связанных с резким дефицитом угля (например, такой кризис случился в 1874 году, сильно ударивший по промышленности Великобритании). Кризисные ситуации подкрепляли уверенность ученых в том, что ископаемому топливу необходимо в срочном порядке искать достойную замену. Какие конкретно пути были здесь предложены, мы уже писали конкретно. По сути, именно с тех времен был в общих чертах обозначен курс на «низкоуглеродное» (и даже – «безуглеродное») развитие.

Как ни странно, в XX веке тема топливно-ресурсного истощения получила дальнейшее развитие. Причем, проблема становилась интернациональной, поскольку речь уже шла не об отдельно взятой стране, а о человечестве в целом, которому – по мысли ученых – реально угрожал энергетический голод. Здесь свою стимулирующую роль сыграл нефтяной кризис 1970-х годов, когда некоторые эксперты всерьез заявляли о скором исчерпании нефтегазовых месторождений. Для нас здесь важно то, что примерно с начала 1970-х в научных публикациях всё чаще и чаще стала всплывать тема парниковых выбросов и грядущего глобального потепления. В то время она еще не вызывала таких алармистских настроений, как в наши дни. Скорее, она шла в «дополнение» к теме топливно-ресурсного истощения. Но постепенно акценты менялись. С 1990-х годов о глобальном потеплении начали вовсю заявлять и политики, предлагая срочные меры по ограничению парниковых выбросов. И в итоге именно эта угроза вышла на первый план, затмив всё остальное.

Почему мы сейчас обратились к истории этого вопроса? Дело в том, что в пику климатической повестке у нас бытуют утверждения, будто «зеленый» энергопереход является выдумкой современных глобалистов. Некоторые скептики договорились до того, что представляют данную тему как некую идеологическую диверсию, призванную-де нанести экономический урон нашей стране, сильно зависящей от продажи углеводородов. На самом же деле, изучая историю вопроса, мы с некоторым удивлением обнаруживаем, что весомый вклад в развитие темы энергетического перехода внесли заслуженные советские ученые, тесно сотрудничавшие со своими зарубежными коллегами. Происходило это как раз на стыке 1960-х и 1970-х годов, когда начала обостряться тема энергетического кризиса и при этом замаячила тема глобального потепления и парниковых выбросов.

В этом плане особо показательны научные публикации академика Николая Семенова – первого советского нобелевского лауреата по химии.  

В начале 1970-х годов он опубликовал серию материалов, посвященных энергетике будущего. Там он, в частности, попытался дать прогноз относительно истощения запасов ископаемого топлива. Да, пишет он, за последние 30 лет геологи открыли богатейшие запасы нефти и газа – как раз в то время, когда старые месторождения стали истощаться. Однако надо понимать, что растут и темпы добычи, удваиваясь каждые 20 лет вследствие роста потребления. Стало быть, увеличивается и сокращения запасов. Так, в 1970 году добыча всех видов топлива составила 6 млрд тонн (в пересчете на условное топливо). На основе этих данных ученый попытался выявить (используя сложную формулу с двумя интегралами), какая доля запасов будет добыта к определенному времени. По его расчетам выходило, что практически всё ископаемое топливо будет исчерпано в течение 80 лет, начиная с 1970-го года. То есть к 2050 году.  

Этот прогноз, отмечал он, совпадает с прогнозами американских ученых. По одному из таких расчетов выходило, что экономически выгодные запасы топлива в США будут истощены в течение 75 – 100 лет, а общие потенциальные запасы – за 150 – 200 лет. Иными словами, американцы также полагали, что примерно с середины нынешнего столетия с ископаемым топливом начнутся проблемы. Конечно, могут появиться какие-то новые технологии извлечения запасов, но в любом случае, утверждал Николай Семенов, при всех условиях запасы горючих ископаемых будут исчерпаны в обозримое время. Стало быть, над человечеством нависает настоящая катастрофа – энергетический голод. Ученый заявлял об этом прямо. Ориентировочная «роковая» дата, как мы показали, - середина нынешнего столетия.

Напомним, что в наше время 2050 год считается «контрольным» рубежом, к которому развитые страны обязуются перейти на нулевые выбросы углерода, то есть полностью отказаться от ископаемого топлива. Является ли это случайным совпадением с указанным прогнозом насчет исчерпания топливных ресурсов? Пока сказать сложно, однако создается впечатление, что эту «роковую» дату не просто так связали с климатической темой. Еще раз подчеркну, что полвека назад климатическая тема уже начинала звучать, и, что самое важное, тот же академик Николай Семенов недвусмысленно спрягал её с рассуждениями об энергетике будущего.

Нетрудно догадаться, что энергетика будущего мыслилась как безуглеродная энергетика, где уже не должно быть прямого сжигания ископаемого топлива. Как говорил сам академик Семенов, мы, живущие сейчас современные люди, бездумно расходуем запасы ценнейшего сырья, которое понадобится будущим поколениям людей для производства органических материалов, химических препаратов, моющих средств и т.д. Отсюда вытекает задача ученых по созданию иных, более эффективных способов обеспечения человечества энергией. И делать это надо быстро. Именно так – быстро!

Тональность таких рассуждений сильно напоминает современные разговоры о необходимости быстрого перехода на «зеленую» энергию, иначе человечество столкнутся с катастрофой. В наше время речь идет о климатической катастрофе. И выставлен, как мы сказали, тот же самый рубеж, с которым академик Семенов связывал начало энергетической катастрофы. Контекст, как видим, поменялся, но дорожка к такой перемене, судя по всему, была уже проложена полвека назад.

Так, в статьях Николая Семенова климатические изменения вследствие парниковых выбросов рассматриваются в качестве дополнительной причины, вынуждающей искать иные источники энергии, нежели ископаемое топливо. Как писал ученый, заводы, тепловые электростанции и двигатели внутреннего сгорания выбрасывают в атмосферу огромное количество углекислого газа. На его взгляд, тревогу вызывает наблюдаемый за последние десятилетия бурный рост потребления горючего, в основном сжигаемого в камерах двигателей и в топках котлов. Такой исключительно большой рост со временем приведет к значительному увеличению концентрации CO₂ в атмосфере. Для людей и животных в этом ничего страшного нет, однако для климата Земли, по мнению академика Семенова, через 200 - 300 лет – это может привести к катастрофическим последствиям. Пока этот эффект мал, писал он, но в перспективе, когда углекислого газа станет намного больше, возникнут очень опасные осложнения. Нагрев Земли и нижних слоев атмосферы, утверждал академик Семенов, приведет к созданию на Земле столь жаркого и влажного климата, что люди в нем просто не смогут жить.

Как видим, полвека назад климатическая угроза еще не воспринималась слишком серьезно и опасные последствия антропогенных выбросов отодвигались далеко вперед. Тем не менее, она использовалась уже тогда в качестве дополнительного аргумента в пользу отказа от ископаемого топлива. В наше время этот аргумент стал использоваться в качестве основного. Но в любом случае здесь ставится вопрос о необходимости «зеленого» энергоперехода на «безуглеродной» основе.

В то время взоры ученых обращались к строительству атомных электростанций. И это казалось вполне разумным. Однако использование атомной энергии, отмечал академик Семенов, ограничено залежами урана. Совершенно другие возможности, по его словам, открывает использование термоядерной реакции. В то же время ученый указывал на то, что и при использовании термоядерной энергии также существует предел. И связан он не с ресурсным истощением, а с опасностью… перегрева поверхности Земли и атмосферы в результате выделения тепла многочисленных термоядерных реакторов. Это также способно привести к изменению климата и даже может вызвать всемирный потоп из-за таяния льдов Антарктики и Гренландии.

Проблема в том, что термоядерный синтез и энергия атомного распада вносят дополнительную энергию, способную многократно превзойти всё то, что получается за счет сжигания ископаемого топлива. А ведь наша планета, справедливо указывал ученый, получает гигантское количество энергии от Солнца. Не лучше ли научиться эффективно использовать именно эту энергию нашего естественного светила? В свете сказанного академик Николай Семенов полагал, что большие перспективы у человечества открываются как раз в связи с «лучшим использованием» солнечной энергии. Речь в данном случае не шла о солнечных панелях. Мысль ученого продвигалась куда дальше – к освоению процессов фотосинтеза.

Впрочем, это уже отдельная тема, не получившая широкого практического воплощения в наши дни. Тем не менее, даже из того, что сказано, настрой выдающихся ученых недавнего прошлого совершенно понятен. Какие бы направления развития энергетической сферы они ни предлагали, ключевым пунктом у них значился отказ от «бездумного» сжигания ископаемого топлива.

Николай Нестеров

По поручению Валерия Фалькова заместитель Министра Айрат Гатиятов посетил ключевые научные и образовательные объекты Новосибирска. В ходе визита он:

осмотрел строительную площадку Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов»;

посетил Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН и Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, которые участвуют в создании оборудования для ЦКП «СКИФ»;

ознакомился с ходом строительства второй очереди кампуса Новосибирского государственного университета.

ЦКП «СКИФ» —  уникальный научный комплекс, создаваемый в рамках федерального проекта «Создание крупных объектов инфраструктуры науки и высшего образования». На площадке площадью 30 га одновременно возводятся 34 здания и сооружения. Ежедневно здесь работает около 700 строителей и 60 единиц техники.  

После ввода в эксплуатацию центр позволит проводить передовые исследования с использованием ярких и интенсивных пучков рентгеновского излучения в таких областях, как химия, физика, материаловедение, биология, геология и гуманитарные науки.  

В рамках визита в НГУ Айрат Гатиятов осмотрел ход строительства второй очереди современного студенческого кампуса, включающей в себя:  

Учебно-научный центр Института медицины и медицинских технологий, где будут обучаться до 700 студентов, а также разместятся 8 лабораторий, включая направления молекулярной фармакологии, медицинской химии и онкологии;

Научно-исследовательский центр, в котором смогут работать до 180 научных сотрудников, занимающихся перспективными направлениями, такими как фотоника, биотехнологии и искусственный интеллект.

«Современные лаборатории нового кампуса НГУ и уникальное оборудование ЦКП «СКИФ» создают синергию, которая позволит студентам с первых курсов включаться в передовые научные исследования. Это принципиально новый уровень подготовки кадров для науки и высокотехнологичных отраслей», — отметил Айрат Гатиятов.

Напомним, что один из объектов второй очереди кампуса уже введен в эксплуатацию: в декабре 2024 года открыт корпус поточных аудиторий площадью более 15 тыс. кв. метров, который вмещает до 1900 студентов.

Сотрудники молодежной лаборатории НИИ клинической и экспериментальной лимфологии – филиала ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» завершили доклинические исследования прототипа нового препарата на основе рекомбинантного человеческого интерферона-лямбда. Младший научный сотрудник лаборатории Лариса Олейник успешно защитила диссертацию по теме исследования.

Группа интерферонов III типа или интерфероны лямбда была открыта в 2003 году. Известно, что интерфероны лямбда дают наиболее быстрый ответ на вирусную атаку в отличие от интерферонов I (альфа, бета) и II (гамма) типов. В рамках работы над диссертацией в молодежной лаборатории были проведены доклинические исследования прототипа нового препарата на основе рекомбинантного человеческого интерферона лямбда.

— Интерфероны играют ключевую роль в лечении вирусных и иммунных заболеваний. Сегодня не все схемы лечения вирусных инфекций включают таргетную терапию, и в таких случаях интерфероны остаются важным элементом успешного лечения. Разработка новых препаратов на основе интерферонов представляется перспективным направлением, — поясняет Лариса Олейник.

Противовирусная активность исследовалась для клеток эпителия поверхности глаза (роговицы и конъюнктивы) и эпителия дыхательных путей. Результатом исследований на клетках эпителия дыхательных путей стала разработка прототипа препарата, перспективного против SARS-CoV-2.

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе четыре научных статьи в рецензируемых научных журналах и изданиях. Научный руководитель – доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела экспериментальной фармакологии НИИКЭЛ Павел Геннадьевич Мадонов.

Молодежная лаборатория фармакологического моделирования и скрининга биоактивных молекул НИИКЭЛ, в которой проводилось исследование, создана в 2019 году и входит в состав отдела экспериментальной фармакологии. Основное направление деятельности — поиск новых, перспективных фармакологических активных молекул и разработка на их основе прототипов лекарственных препаратов в рамках проведения полного цикла доклинических исследований, включая эксперименты на линиях лабораторных животных — генетических моделях заболеваний человека.

В настоящее время научные задачи лаборатории – разработка прототипов биомедицинского CAR-T клеточного продукта на основе модифицированных лимфоцитов с химерным антигенным рецептором и генно-инженерного биологического препарата на основе цитокина TRAIL для селективной терапии аутоиммунных заболеваний на основе уточненных механизмов и мишеней регуляции аутоиммунных процессов. Проект лаборатории посвящен разработке и исследованию двух новых терапевтических подходов, направленных на элиминацию аутореактивных B-клеток при системной красной волчанке и на подавление провоспалительной активации макрофагов и Т-клеток с селективной индукцией гибели трансформированных воспалительных синовиоцитов при ревматоидном артрите. Руководитель лаборатории – к. б. н. Маргарита Игоревна Кобякова.