«Олимпийский медиацентр переоборудуют в огромную генетическую лабораторию»
В новом комплексе университета «Сириус» в Сочи откроются десять лабораторий Научного центра генетики и наук о жизни. В них будут разрабатываться такие проекты, как генотерапевтические препараты для иммунотерапии онкологических заболеваний и технологии для генной терапии наследственной слепоты. Об этом в интервью «Известиям» сообщил директор Научного центра генетики и наук о жизни Евгений Рогаев. Также он рассказал о том, из каких стран в Россию попал коронавирус, об исследованиях ДНК древних людей, изучении секретов жизни до 100 лет и о выращивании генно-модифицированного винограда.
— Евгений Иванович, на каком этапе сейчас находится строительство нового корпуса «Сириуса» для Научного центра генетики и наук о жизни?
— Олимпийский медиацентр переоборудуют в огромную генетическую лабораторию. Под это предполагается отдать часть — 9 тыс. кв. м. Говорят, что он откроется к началу учебного года, но мы думаем, что наш переезд может затянуться. В любом случае мы намерены въехать в новые помещения до начала 2022 года.
— В этих лабораториях будут работать и ученые, и студенты?
— Да. Для этого уже в этом году мы открываем магистерские программы университета «Сириус». По нашему профилю будет запущена программа «Генетика и генетические технологии».
— Насколько велик строящийся корпус?
— Это 9 тыс. кв. м, нашпигованных новым оборудованием. Он располагается на одном этаже с той лабораторией, где мы находимся сейчас. Всё расписано до мельчайших деталей, понятно даже, где должны будут стоять розетки.
— Сколько там будет лабораторий?
— Научных направлений, или лабораторий, будет десять. Это: генетика; иммунология и биомедицина; нейробиология; генная терапия; биотехнология; биология и биотехнология растений; геномное редактирование животных; спортивная медицина; биоматериалы; наномедицина. В принципе планировались еще два направления: молекулярная онкология, аквабиология и экология. Но мы их сразу не потянем. Возможно, их удастся открыть позже.
— Действительно ли оборудование для лабораторий закуплено на 2 млрд рублей?
— Да, и основное оборудование уже приобретено. Но есть и приборы, которые нам подарили. Например, мощный секвенатор (прибор, с помощью которого выполняется автоматизированное определение последовательности нуклеотидов в цепи ДНК — секвенирование. — «Известия») фирмы «Иллюмина», который нам передала компания «Р-Фарм». Он стоит $1,5 млн. Это самый производительный секвенатор, который сейчас есть в мире. Также есть уникальный прибор, который позволяет работать на одиночных клетках.
— Для чего это нужно?
— Прибор позволяет получать профили активности генов в отдельных клетках. Это очень важно, так как клетки в организме разные, и, если при сравнении разных людей брать смесь клеток разного типа, можно сделать неверное заключение. Как, например, исследуют мозг? Берут небольшой кусочек ткани какого-либо отдела мозга, и выделяют из смеси всех клеток РНК. Допустим, мы взяли для сравнения какой-то участок коры головного мозга шизофреника и здорового человека (речь идет, конечно, об образцах, взятых после смерти). При сравнении нашли отличие: у шизофреника уровень РНК-транскрипта того или иного гена больше. Но, может быть, это отражает не разницу в активности гена, а просто в пробирке биологического материала от больного оказалось больше нейронов (ткань мозга содержит разнообразное количество глиальных и других типов клеток. — «Известия»). Таким образом, можно сделать неправильный вывод. Другое дело, если можно проводить анализ одиночных нейронов.
— Исследования шизофрении будут продолжены в новом корпусе?
— В нашей недавней работе по эпигенетическим изменениям в клетках мозга у больных шизофренией мы предположили, что этот недуг может быть связан с иммуногенами человека. Это надо проверять дальше, поэтому мы планируем продолжить исследования. Более широко нас интересуют молекулярно-генетические механизмы поведения.
— Какие еще темы будут развиваться в новых лабораториях?
— Сейчас в центре сформировано несколько приоритетных научных направлений, у которых уже есть руководители. Научную и практическую ценность проектов, предлагаемых от каждого направления, оценивает независимый экспертный совет, а затем ученый совет университета. В числе проектов таких научных направлений — создание генотерапевтических препаратов для иммунотерапии онкологических заболеваний и создание технологии для генной терапии наследственной слепоты. Мы собираемся получать породы животных и сорта растений с особыми свойствами с помощью геномного редактирования. Например, для генетической защиты растений — это альтернатива химической обработке, приводящей к загрязнению окружающей среды. Есть также проекты по созданию новых наноматериалов для особо чувствительной диагностики или биоактивных материалов, например, для восстановления кожного покрова. Планируется создание биотехнологической платформы получения лекарственных препаратов. Это все исследования, которые будут осуществляться моими коллегами — руководителями направлений центра.
— Я помню ваше легендарное исследование останков Романовых, когда вы доказали, что они точно принадлежат царской семье. Продолжаете ли вы работать с древней ДНК?
— У нас появился очень интересный и большой проект, связанный с этой темой. После того как ученые научились выделять и исследовать ДНК из древних образцов, костных фрагментов, найденных, например, в археологических памятниках или захоронениях, историю стало возможно изучать не только по письменным или археологическим находкам, но и по генетическим текстам. В сотрудничестве с археологами и антропологами мы исследуем образцы, найденные на европейской территории России, обширной территории Восточно-Европейской, или Русской, равнины.
— То есть это корни русской ДНК?
— Не только. Особенность проекта — то, что будут исследованы разные древние популяции людей, заселявших эту территорию от времен палеолита и до средних веков. В частности, будет исследована и генетическая история древнего населения средневековой эпохи, которая привела к формированию древнерусской общности в средневековый период. Такие исследования, мне кажется, особенно важны для студентов и формирования исторической памяти.
— Говорят, что еще вы исследуете геном соболей.
— Нас интересуют геномы животных с какими-то уникальными свойствами. Например, у некоторых видов животных есть удивительный биологический механизм отложенной имплантации, когда оплодотворенная яйцеклетка не развивается многие месяцы до наступления благоприятных условий. Поэтому мы исследуем геномы соболя и других куньих, чтобы понять генетический механизм этого феномена. Это может быть важным для понимания механизмов репродукции и эмбриогенеза. Также мы ищем геномные механизмы, связанные с необычным процессом обратного развития у некоторых организмов. Это интересно с точки зрения исследования продолжительности жизни и старения.
— Еще я знаю, что вы пытаетесь разгадать загадку столетних людей, почему они живут так долго.
— Да, мы анализируем их геномы. Наша цель на первом этапе — закончить секвенирование геномов ста человек. Если я не ошибаюсь, у нас в стране насчитывается не менее 20 тыс. столетних. Главная задача — найти у долгожителей гены, которые защищают их от общих болезней пожилого возраста, таких как атеросклероз, рак, болезнь Альцгеймера. Также нас особенно интересует старение мозга.
— То есть вы выясняете, как нейроны у долгожителей могут прожить 100 лет?
— Да, это совершенно удивительно. Ведь нейроны не делятся. Мы хотим понять, какие геномные участки и гены изменяются эпигенетически при старении нейронов мозга.
— Будете ли вы в новом центре изучать коронавирус?
— Активные иммунологические исследования в этой области проводятся академиком РАН Сергеем Недоспасовым и его командой с использованием моделей in vitro, в направлении «Иммунология и биомедицина». Однако и мы с самого начала эпидемии изучали разные варианты геномов SARS-CoV-2, применяя биоинформатические методы. Интересно, что в Россию шли заносы из разных стран, большей частью с Запада, но не из Китая.
— Кроме десяти лабораторий в новом комплексе будут еще десять ресурсных центров, верно?
— Одна из особенностей «Сириуса» — распределение задач между подразделениями. Ресурсные центры владеют инфраструктурой и предоставляют оборудование как научным направлениям внутри университета и внешним партнерам. Закуплено топовое оборудование, потребность в котором есть у многих научных команд. Для исследований в области древней ДНК и других тонких молекулярных исследований требуются лабораторные условия особой чистоты. Это тоже было учтено при проектировании.
— А для школьников выделен какой-то отдельный ресурсный центр?
— Площадку для проведения образовательных программ предоставляет центр естественных наук. Он у нас функционирует даже в пандемию. В прошлом году через этот ресурсный центр прошли образовательные программы, в которых приняли участие 795 талантливых школьников страны. В этом году планируем принять 900. Проектные программы для школьников проводятся в области генетики и персонализированной медицины, нейропетидных соединений, новых материалов, агротехнологий.
— А чем занимаются другие?
— Есть центр аналитических методов, в котором располагаются приборы, позволяющие характеризовать биотехнологические продукты с помощью физико-химических методов. В ресурсном центре биотехнологических продуктов ученые могут разрабатывать этапы апстрима (наработка клеточной массы) и даунстрима (очистка нужного продукта из клеточной массы). Это нужно при получении, например, вирусных частиц и рекомбинантных белков, что необходимо для генной терапии, и для разработки вакцин, например. Есть также ресурсный центр генетической инженерии, обеспечивающий возможность наработки плазмидных векторов, центр медицинской химии, в котором путем химического синтеза можно будет создавать новые малые молекулы. Центр геномных исследований, как мы уже говорили, располагает самым современным оборудованием для высокопроизводительного секвенирования. Центр клеточных технологий и иммунологии позволит характеризовать клеточные культуры с точностью до отдельной клетки. Кроме всего прочего, будет здесь фитотронный комплекс для генной модификации растений, где можно будет вырастить полноразмерный образец. Планируется начать с винограда.
— А виварий?
— На первом этапе будет создан только эмбриоблок. Позже, возможно, появится большой виварий.
— То есть это полноценный комплекс для работы с «незаразными» патогенами? Лаборатория уровня BSL 1–2?
— Да. Корпус с отдельной вентиляцией, канализацией, специальным давлением в помещениях и HEPA-фильтрами. Напротив будет построен кампус университета. Студенты и школьники будут приезжать в «Сириус», работать на первоклассном оборудовании и уезжать с уникальным исследовательским опытом. Также мы ждем здесь ведущих профессоров и лекторов, с которыми уже есть договоренности.
