Ведущие московские ученые рассказали, какие задачи стоят сегодня перед генетикой
<strong>В Москве возобновило прием пациентов ФГБНУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н. П. Бочкова» — ведущая организация страны в этой сфере. Вместе с другими профильными научными учреждениями России ему предстоит осуществить недавнее поручение президента о развитии генетических технологий. О том, какие задачи стоят сегодня перед этой дисциплиной и как можно воплотить в жизнь задуманный прорыв, рассказывают ведущие московские ученые.</strong>
В Москве возобновило прием пациентов ФГБНУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н. П. Бочкова» — ведущая организация страны в этой сфере. Вместе с другими профильными научными учреждениями России ему предстоит осуществить недавнее поручение президента о развитии генетических технологий. О том, какие задачи стоят сегодня перед этой дисциплиной и как можно воплотить в жизнь задуманный прорыв, рассказывают ведущие московские ученые.
В самый разгар коронавируса президент провел в Ново-Огареве совещание о развитии генетических технологий в стране. Последние лет пять эта отрасль как-то особо отмечается государством — и периодическими денежными вливаниями, и стойкой, систематической политикой, направленной не ее развитие, и периодическими совещаниями на самом высоком уровне. Параллельно развивается и нацпроект «Наука», в котором генетике тоже отведено весьма приличное место. В прошлом году, например, анонсировали создание трех геномных центров мирового уровня на базе дюжины профильных институтов. Как минимум девять из них располагаются в Москве...
Понятно, что главный упор тут делается на медицину, но не забыли и о вещах, не столь явных — экологии, сельском хозяйстве, промышленности и даже энергетике. Так какие же главные задачи занесены сейчас в воображаемый генетический ежегодник?
— В 1930-х годах Николай Вавилов написал план развития генетики, — рассказывает Светлана Боринская, заведующая лабораторией анализа генома Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН. — Впечатление такое, что генетики до сих пор идут именно по этому плану, хотя после ареста Вавилова документ был утрачен и найден в архивах лишь в 1980-х годах. Там было и понимание материальной структуры гена, и проблемы селекции и отдаленной гибридизации, и масса других вещей, вполне актуальных и поныне. И даже создание того, что сейчас назвали бы базой данных геномных ресурсов — некоего реестра, в который были бы занесены сведения по различным породам животных, сортам растений и т.д. Во всем мире сейчас такие базы создают. Зачем это нужно? Как для глобальных (например, отслеживания состояния экосистем), так и для чисто утилитарных задач. Скажем, на нашем рынке нередко оказываются семена, не соответствующие заявленному сорту. Это либо ухудшает качество продукта, либо сильно удорожает его производство. У нас разработали методику очень быстрого определения состава товарных партий, и база геномных ресурсов сортов для этого необходима. Или, к примеру, нужно выяснить, кому юридически принадлежит черная икра, «добытая» в Каспийском море, — наша она или иранская? Генетическая экспертиза легко определит, из каких рек пришла туда спорная рыба.
Алексей Куликов, замдиректора по научной работе Института биологии развития им. Кольцова, в первую очередь вспомнил о медицине:
— Думаю, что генетика как узкая самостоятельная наука, изучающая законы наследственности, уже закончилась. Мы поняли, что в хромосомах содержатся гены, гены связаны с разными признаками, это все наследуется, как наследуется — тоже уже не секрет. И то, что генетика вошла в состав чуть ли не всех биологических дисциплин — и в биологию развития, и в эволюционную биологию, и в биохимию, физиологию, эмбриологию и много куда еще, — это факт… Есть генетика популяций, генетика поведения, генетика экологическая, математическая, космическая... То есть охват широчайший, и без нее уже никуда. Если же говорить о главных прикладных задачах, стоящих сейчас перед генетиками, то, во-первых, это отработка способов сохранения здоровья и адекватного ответа иммунной системы на самые разные заболевания, создание вакцин и лекарств. А во-вторых, решение проблемы старения — восстановление стволовых клеток и, соответственно, регенерация тканей.
Но тут, уверена Светлана Боринская, ни в коем случае нельзя зацикливаться на одной, пусть и столь соблазнительной, задаче:
— Во всем мире очень большие вложения идут в исследования заболеваний — в первую очередь сердечно-сосудистых и онкологических как основных причин смерти в современном обществе, депрессий, которые выходят на первый план как главная причина потери работоспособности. Но вот случился внезапно COVID, исследования которого после затихания предыдущих вспышек спонсировались не очень активно, и мы оказались безоружны. Наука должна быть готова к таким приключениям. Нельзя сосредоточить все финансирование на одном направлении. Деньги нужно вкладывать в укрепление научного потенциала страны и в ее благополучие, тогда мы и будем готовы к сюрпризам.
Есть, кстати, у генетики и совсем уж гуманитарные ответвления. Но на них пока дождь госфинансирования и не думают проливать.
— Мы не видим даже признаков внимания к нашему направлению, — признается Харрис Мустафин, заведующий лабораторией исторической генетики, радиоуглеродного анализа и прикладной физики МФТИ. — Ужимаемся максимально, чтобы остаться на уровне тех уникальных результатов, которые уже получены. И особых иллюзий я в силу возраста не питаю. Ведь мы занимаемся тем, что в конечном итоге призвано пролить свет на наше прошлое, на понимание места народов в истории человечества. Россия — это земля, породившая массу мировых цивилизаций, которая оставила след в формировании генетического и, в конечном итоге, культурно-исторического наследия во множестве стран и континентов. По словам Мустафина, наука нынче способна отследить генетическую преемственность народов, населявших ту или иную территорию, понять, как менялся на протяжении веков генофонд нации, определить миграционные потоки, то есть увидеть все историческое полотно абсолютно выпукло, и не в виде гипотез, а в виде результатов исследования. Бывают, впрочем, и вполне локальные задачи. Не так давно сотрудников лаборатории попросили определить происхождение древней тувинской мумии с верховьев Енисея — мальчик 10–12 лет в полной боевой амуниции и с татуировкой на голове был предметом исследования историков с 1980-х годов. Его изучали, описывали, выступали с лекциями и докладами. А попал образец мумии в МФТИ, и выяснилось, что предметом изучения все эти годы была… девочка (случай поистине уникальный, таких захоронений наука доселе не знала).
Но вернемся к планам. По некоторым оценкам, задачи, которые ставит сейчас перед наукой программа развития генетических технологий, сопоставимы с атомным и космическими проектами ХХ века. Как осилить такое, да еще и с нынешним нашим технологическим отставанием?
— Слава богу, наши ученые имеют возможность общаться с коллегами, взаимодействовать с мировой наукой, — говорит Алексей Куликов. — И они прекрасно справляются. В оснащенной лаборатории люди быстро овладевают самыми современными методиками и даже участвуют в их разработке. Например, лазерный пинцет был создан нашими соотечественниками. Но — в Америке. И дело не только в небольших зарплатах, это сейчас пытаются восстановить. Большую часть затрат составляют сами работы, стоимость реактивов, оборудования и его обслуживания. А еще больших денег стоит анализ. Потому что тут нужны мощные компьютеры и специалисты, которые бы ощущали свою нужность и востребованность. Это касается и самих ученых, которые из-за введенных чиновниками требований наукометрии (не издал нужного количества статей в оговоренных журналах — получай по полной программе) вынуждены работать в крайне нервной обстановке. Более того, раньше мы могли замахиваться на рискованные поисковые темы, которые внезапно возникали в ходе обычной рутинной работы. Скажем, есть череда результатов, и один почему-то из нее выбивается. Ты дополнительно его исследуешь и, получив в девяти случаях провал, на десятый натыкаешься на открытие, которое полностью окупает все неудачи. Или не натыкаешься, но выясняешь, откуда сбой. Теперь народ так не рискует, дабы не обвинили в нецелевом расходовании средств. Гораздо безопаснее пойти вслед за теми, кто уже что-то открыл, повторить то, что уже известно, на каком-то другом объекте — должен ведь и это кто-то делать...
Согласилась с коллегой и Светлана Боринская:
— Чтобы иметь прорывы в науке, нужно во главе ее ставить не чиновников или эффективных менеджеров, а ученых. Потому что единственное, чем ангажирован ученый высокого уровня, — это развитием науки. Мы знаем множество примеров, когда ее зарегулированность оборачивалась серьезным уроном: парень что-то изобретал, купил реактив не тем образом, как велено, получил по шапке, уехал в сердцах из страны. Россия на этом потеряла отличные мозги. Проблема закупок необходимого для научных исследований много лет никак не решается. На Западе ученый сообщил отделу снабжения о своей нужде, через три дня у него на столе лежит нужный реактив. Многое ведь требуется срочно, потому что получен какой-то оригинальный результат. У нас нужно проводить торги, ждать недели, а то и месяцы, и не факт еще, что получишь. До смешного доходит. Для очистки ДНК используется спирт. Вдруг вышло постановление — продавать его только тем, у кого есть медлицензия. У нас нет, мы — наука. Или спирт продают, но только не меньше тонны. А нам нужно 5 литров, мы же его не пьем, не продаем, мы им ДНК очищаем…
Остается открытым и вопрос с оборудованием:
— В генетике оно очень специализированное, — говорит Алексей Куликов. — Скажем, если это оптика, то очень высокого разрешения, с большим количеством фильтров, чтобы можно было что-то отсечь, а что-то выделить, усилить. И это оборудование требует очень продвинутых производств. У нас их нет. И не только заточенных под сложнейшие и высокотехнологичные приборы. Взять обычный примитивный бинокуляр (их большинство называет микроскопами): два окуляра в глаза, под ними объектив и предметный столик. Освещение там должно быть холодным, чтобы живые организмы не гибли от перегрева. Мы купили отечественный прибор, коллеги, получившие хороший грант, приобрели французский. У нас холодный свет проработал полгода. У них работает уже лет семь. И это касается всего. Увы, но пока быстро, комфортно, долго и эффективно можно работать лишь с западными приборами.
Впрочем, какая-то надежда на улучшение все же имеется:
— На удивление, в России все еще есть мозги, которые могут сделать прорыв, в том числе и в создании оборудования, — говорит Светлана Александровна. — Лично знаю две оригинальные разработки, которых нет пока на Западе. Одна сейчас на стадии проверки принципов работы, другая на стадии экспериментальной проверки. В России плохо с внедрением, но все еще хорошо с идеями. И с людьми, которые могут их воплощать в жизнь. И если непрерывное реформирование и тонны отчетности за каждую мелочь не помешают им работать, то яркие результаты будут получены.
РЕПЛИКА
Есть надежда, что мы прорвемся
Алексей Дейкин, руководитель центра коллективного пользования «Геномное редактирование» Института биологии гена РАН:
— На недавнем совещании президента по развитию генетических технологий были упомянуты и разработки нашего института — тест-система для выявления у людей антител к коронавирусу, лекарственные препараты на основе этих антител, а также трансгенные мыши, которых вывели для изучения вирусов. Все эти прикладные вещи показывают, что наши генетические разработки уже сегодня могут приносить реальную пользу.
В поручении президента по итогам этого совещания говорится о мерах, которые должны усилить наши позиции в мировой генетике. И буквально первым пунктом там стоит образование. Уже два года по договору со столичным Департаментом образования на базе нашего института школьники Москвы обучаются технологии редактирования генома, а преподаватели биологии углубляют свои знания в области генетики. Кстати, в департаменте уже утвердили программу переподготовки учителей. Ведь генетические технологии — это то, что развивается буквально на наших глазах: в 1990 году появились первые работы, в 2000-м был выпущен «черновик» структуры генома человека, в 2010-м появились инструменты для генного редактирования, в 2015-м ими стали активно пользоваться… Естественно, педагоги, закончившие вузы в конце прошлого века, просто физически не могут ничего этого знать в подробностях. И этот пробел надо восполнять.
Вообще, Россия сейчас находится в выгодной ситуации. Обычно у нас «генералы» готовятся к прошедшей войне (вспомните, сколько бомбоубежищ понастроили в Москве после Второй мировой).
Но то, что произошло — эта с натяжкой пандемия и этот с натяжкой мировой апокалипсис, — стало отличной тренировкой.
Все как-то сразу поняли, насколько быстро и драматично могут развиваться подобные события. Коронавирус показал, что мы должны вернуть себе былой уровень санитарного контроля и биологической безопасности. В эти месяцы СМИ не раз вспоминали истории про то, как в советскую Москву завезли бубонную чуму и оспу и как моментально и слаженно сработали тогда все службы: обеспечили карантин, мгновенно нашли противочумные костюмы, быстро выявили цепочки заражения. А ведь в эпизоде с оспой у одного приехавшего в страну зараженного оказалось аж 9342 (!) контактера. Кагэбешники нашли даже его любовницу, о которой никто вообще не знал. Это система безопасности, которая работала.
Сейчас у нас есть ее костяк. И, слава богу, у нас есть главный санитарный врач, чьи распоряжения выполняются быстро — в Италии, чтобы ввести карантин, два месяца спорили и ругались в парламенте.
Но, к сожалению, оказалось, что и санитарная служба недофинансировалась, и что систему надо срочно перезапускать.
Может, я приоткрою служебную тайну, но, когда началась коронавирусная история, всем НИИ из системы Роспотребнадзора, сельского хозяйства и РАН было разослано письмо — искали российское оборудование, на котором можно было проводить тестирование на коронавирус. Потому что на сегодня мы находимся в дичайшей, недопустимой технологической зависимости от Запада. И в случае закрытия границ запчасти к сломанной технике не получить.
С перестройкой мы потеряли страны Прибалтики, где СССР строил биотехнологическую промышленность. В итоге сейчас все приборы и наборы реактивов для НИР мы закупаем за границей. А ведь возможность оперативно проверить наличие или отсутствие патогена в организме, разработать вакцину — это вопрос просто физического выживания государства. Сейчас разговоры о том, что проще купить, чем сделать, развеялись как дым. Нам физически эти приборы не продают — закрыты границы, не работают предприятия. С реактивами ситуация еще драматичнее. Есть мировые компании вроде Sigma-Aldrich и Merck, поставляющие реактивы в научные лаборатории по всей планете. Но то и дело выясняется, что те или иные позиции каталогов для России закрыты. Например, фирма Fisher в какой-то момент остановила поставки ряда реактивов в нашу страну под предлогом того, что мы сотрудничаем с Ираном. То есть чисто коммерческая контора, занимающаяся, казалось бы, научными исследованиями, вводит на 100 процентов политические санкции в отношении России за общение с какой-то совершенно третьей страной, в которой даже нет представительства этой фирмы! А помните, как в разгар пандемии у нас закончились расходные материалы для анализов? За никчемными пластмассками, в которых нет никаких технологий, мы вынуждены были летать за границу. Так что никакой прорыв в генетике не возможен без строительства мощной производственной базы. Слава богу, президент это понимает — это ясно читается в его поручении. А значит, есть надежда, что мы прорвемся.
Главные факты по теме коронавируса в России и мире можно прочитать ЗДЕСЬ >>>
Читайте также: В Минздраве оценили риск возникновения второй волны коронавируса