http://93.174.130.82/digest/showdnews.aspx?id=5ee9c466-dc58-42b0-bc63-412cf26c318e&print=1© 2024 Российская академия наук
Почему наследственное заболевание меланома выбирает себе одну жертву, но не поражает её братьев и сестёр? Почему акулы не болеют раком, а у пеликанов зрение намного лучше, чем у человека? Почему у африканских обезьян не бывает СПИДа, хотя они всю жизнь могут быть носителями ВИЧ? Ответы на эти и другие подобные вопросы профессор Стефан О’Брайен, руководитель Центра геномной биоинформатики им. Г.Ф. Добржанского в СПбГУ, назвал той целью, ради которой во всём мире тратят миллиарды долларов и создают генетические лаборатории.
Стефан О’Брайен приехал в Россию по приглашению правительства, чтобы организовать Центр геномной биоинформатики им. Г.Ф. Добржанского в СПбГУ Справка STRF.ru:
Центр геномной биоинформатики им. Г.Ф. Добржанского создан в СПбГУ на средства правительственного мегагранта. Это лаборатория, где специалисты по генетике и биоинформатике разработают, испытают и внедрят новые методы сборки геномов позвоночных животных, методы аннотации, обнаружения генов и выявления функций. Это позволит создать доступные биоинформатические инструменты для открытия, переноса генов и генной терапии. Научные исследования руководителя лаборатории Стефана О’Брайена касаются геномики человека, сравнительной геномики, генетической эпидемиологии, ВИЧ/СПИД, ретровирусологии, биоразнообразия и сохранения видов. Он был редактором шести изданий, посвящённых генетическому картированию. Степень доктора получил в Корнельском университете, который в 1998 году присудил ему звание постоянного профессора. До 2011 года О’Брайен работал в американском Национальном институте злокачественных новообразований (NCI), состоит профессором в 12 университетах мира
– Моя цель в рамках мегагранта – организовать в России лабораторию, которая позволит российским учёным участвовать в международных грантах и проектах по анализу генома, легко взаимодействовать и вести совместные работы с аналогичными зарубежными лабораториями. В проекте задействованы уже около 20 человек, хотя физически лаборатории ещё нет. Она будет располагаться в старом здании, которое не перестраивалось, а может быть, даже, простите, и не ремонтировалось с середины XVIII века, когда оно было построено. К моменту, когда я «выйду из игры», лаборатория будет представлять собой работающий организм, состоящий из научных сотрудников СПбГУ, Владивостока, Новосибирска и американских участников проекта.
Из молодёжи в виртуально существующей лаборатории уже работают программисты и математики, достаточно знакомые с биологией, чтобы заниматься биоинформатикой. Есть в ней и молодые биологи, которые должны будут до некоторого уровня овладеть навыками статистического анализа, программирования и работы с базами данных. Некоторые из них, возможно, потом уедут работать за рубеж, но я надеюсь, что они всё-таки вернутся. Я говорю это совершенно искренне, имея большой опыт работы со студентами и аспирантами из-за рубежа. За время моей преподавательской деятельности у меня были сотни зарубежных студентов, но практически все они уехали и продолжили работу в своих странах. Из России у меня было двое – одна вернулась во Владивосток и сейчас работает в проекте консервации генома Амурского тигра, а другая осталась в Мериленде, но зато участвует в российском мегагранте.
Мои европейские и американские коллеги в один голос отмечают очень высокий уровень молодых российских биологов, работающих за рубежом. Я и сам это знаю не понаслышке – один из сотрудников моей лаборатории в США тоже из России. Вот почему важно помочь этим молодым людям свободно взаимодействовать с зарубежными специалистами по геномике, а для этого нужен не только уровень подготовки, но и реальные практические возможности. Среднее поколение биологов в России почти полностью отсутствует – с молодёжью работать некому. После окончания университета им нужен руководитель, нужны свои секвенаторы в лаборатории и мощный вычислительный центр. Данных по секвенированию геномов в мире огромное количество, и все они доступны, но чтобы можно было работать на своём материале, нужно пополнить существующие базы данных информацией о специфичных российских видах животных, растений-эндемиков, представителей разных народов.
Одно из направлений работ созданной по мегагранту лаборатории – анализ особенностей генома человека, млекопитающих и других позвоночных. Вы, наверное, спросите, почему не только человека? Очень просто: человеческий геном эволюционно связан с нашими предками, поэтому без детального изучения эволюции невозможно как следует разобраться, как работают гены у современных людей. Казалось бы, наука изучает эволюцию давно, но спустя годы мы получаем всё новые возможности анализировать детали, которые были совершенно недоступны для нас ещё несколько лет назад. Кстати, благодаря таким работам в Гарварде недавно был открыт ген, подавляющий развитие СПИДа и одновременно блокирующий развитие лейкемии.
Итак, все работы лаборатории можно условно разделить на 4 этапа: секвенирование генома, его сборка, проверка правильности полученных фрагментов ДНК и составление получившихся отрезков последовательностей в том порядке, в каком они расположены на хромосоме. И, наконец, последний этап – это аннотация собранных последовательностей, которая включает в себя определение расположения генов на полученных отрезках генома, описание их функций и мутаций, описание изменения количества генов, анализ РНК. В результате все эти данные загружаются в браузер, и вы получаете некую картинку, доступную пониманию любого исследователя в области генетики. И, задавшись каким-то вопросом, будь то эволюция или медицина, он сможет получить на него ответ. Например, мои американские коллеги, составив геном сибирского волка, выяснили, почему он может насквозь промёрзнуть и остаться живым.
Сотрудники лаборатории должны будут освоить в совершенстве описанные мною этапы, хотя на практике не все они легко поддаются исполнению. Например, геном человека был расшифрован ещё 23 года назад. Затем в течение многих лет этот гигантский пазл собирали всем миром, но в нём до сих пор остаются «чёрные дыры» – про 2% генов так и неизвестно, где они расположены.
Инициатива создания программы финансирования науки через мегагранты – прекрасное начинание, но его необходимо продлить хотя бы на два года, чтобы не только создать лабораторию, но и передать её русским специалистам, которые самостоятельно смогли бы в ней продолжить работу. Однако до конца первого года – одного из трёх лет работы по мегагранту – мне ничего не было известно о результатах конкурса, как, собственно, и другим участникам, так что один год был потерян полностью. Считать, что это с лихвой компенсирует сумма в 150 миллионов рублей – большое заблуждение. Бюджет моей лаборатории в США, которой я ужасно горжусь, в шесть раз больше, но чтобы она стала такой, мне потребовалось 35 лет. Правда, в 1970-е мир развивался другими темпами и сегодня для достижения поставленной цели потребуются существенно более короткие сроки, но точно не два года. Вы ведь никогда не спросите у двухлетнего ребенка, чего он достиг, а, наверное, подождёте, когда ему будет лет 7–8. И не просто подождёте, а вложите свои силы и средства в его развитие.
Oсновная проблема российской науки: нет денег – нет успеха. Очень многие крупные учёные в России не совершили предначертанных им открытий всего лишь потому, что не имели на это средств. Мегагрант – это достаточно крупный по объёму грант, но ждать от него одного каких-то революций мирового масштаба в российской науке, которая в целом финансируется довольно слабо, все-таки не стоит. Здесь не может быть никаких чудес и мгновенных перемен. Если мы действительно хотим вернуть крупных российских учёных из-за рубежа и достичь каких-то высот, надо планомерно из года в год инвестировать средства и в научные проекты, и в университеты, и в инфраструктуру. В случае успеха хотя бы половины проектов по мегагрантам это уже будет большой шаг вперёд, который вряд ли вернёт уехавших, но зато создаст условия для тех, кто пока ещё работает в России.