Академик
Лукьянов Сергей Анатольевич
Сергей Анатольевич Лукьянов родился 13 сентября 1963 года в городе Химки Московской области.
В 1985 году окончил Биологический факультет МГУ по кафедре эмбриологии. Далее работал в Институте биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (ИБХ РАН): в 1986-1988 гг. — лаборант, в 1988-1992 гг. — младший научный сотрудник, в 1992-1994 гг. — научный сотрудник, в 1994-1998 гг. — ведущий научный сотрудник, с 1998 года — заведующий Лабораторией молекулярных технологий для биологии и медицины, с 2013 года — заведующий Отделом геномики и постгеномных технологий, заместитель директора ИБХ РАН (до 2016 года), руководитель научно-производственного подразделения «Технопарк ИБХ» (до 2016 года), руководитель Центра коллективного пользования ИБХ РАН (до 2016 года).
С 2011 года (по совместительству) — руководитель Лаборатории флуоресцентного биоимиджинга, научный руководитель НИИ биомедицинских технологий Нижегородской государственной медицинской академии.
В 2012-2013 гг. — помощник Министра в Министерстве здравоохранения РФ.
С 2010 года — в РНИМУ им. Пирогова: в 2010-2013 гг. — профессор, в 2013-2015 гг. — проректор по критическим биомедицинским технологиям, с 2016 года — ректор РНИМУ им. Пирогова, в 2021 году вновь избран ректором Университета абсолютным большинством голосов.
Член-корреспондент РАН c 2003 года, академик РАН c 2011 года — Отделение биологических наук, с 2018 года — отделение медицинских наук.
В 1994 году защитил кандидатскую диссертацию «Клонирование нового нейроспецифического гомеобоксного гена Xanf-1 и анализ его экспрессии в ходе раннего эмбриогенеза шпорцевой лягушки», в 1999 году защитил докторскую диссертацию «Селективная супрессия полимеразной цепной реакции — новый подход к анализу структуры и экспрессии сложных геномов».
Академик С.А. Лукьянов — ведущий специалист в области молекулярной биологии и генной инженерии, исследования флуоресцентных белков и разработки методов анализа структуры и функции сложных геномов, получивший в этой области мировую известность.
В 1990-е годы им был открыт эффект селективной супрессии полимеразной цепной реакции при амплификации молекул ДНК, фланкированных инвертированными концевыми повторами и сформулирована концепция, объясняющая природу этого эффекта. На основе этого эффекта был разработан ряд высокоэффективных технологий выявления и анализа новых функционально важных последовательностей ДНК и РНК при полном или частичном отсутствии информации об их первичной структуре, включая методы получения библиотек кДНК из малого количества биологического материала и быстрого клонирования полноразмерных кДНК копий и регуляторных областей генов. Совместно с академиком РАН Е.Д. Свердловым, который разработал кинетическую теорию вычитающей гибридизации, был сформулирован принцип использования cелективного подавления амплификации молекул ДНК для целей вычитающей гибридизации и создана технология супрессивной вычитающей гибридизации (Suppression Subtractive Hybridization) для прямого сравнения сложных популяций ДНК и мРНК и выявления дифференциально распределенных последовательностей. Все эти технологии получили мировое признание и стали методами выбора при поиске генов, вовлечённых в регуляцию биологических процессов.
В дальнейшем под руководством С.А. Лукьянова совместно с лабораторией морской биохимии Тихоокеанского института биоорганической химии (зав. лабораторией д.б.н. В.А. Рассказов) был выделен и охарактеризован новый фермент из гепатопанкреаса камчатского краба — термостабильная нуклеаза, специфически расщепляющая двуцепочечную ДНК. На основе уникальных свойств этой нуклеазы созданы технология анализа точечных замен в образцах ДНК, технологии высокоэффективной нормализации (выравнивания концентраций) геномной ДНК и мРНК, методы удаления нецелевых фракций повторяющихся или уже изученных последовательностей из сложных смесей нуклеиновых кислот. Не имеющие сравнимых по эффективности аналогов эти технологии широко используются в российских и зарубежных лабораториях и коммерческих компаниях при проведении полномасштабных исследований генома и транскриптома, так как позволяют снизить во много раз затраты на секвенирование и анализ исследуемых образцов.
Комплекс разработанных технологий был использован С.А. Лукьяновым для идентификации и исследования новых генов и генных семейств: было впервые показано наличие кластера гомеобоксных генов в геноме планарий; идентифицированы новые гены, дифференциально экспрессирующиеся в ходе регенерации; постулировано наличие индукционных взаимодействий между различными регионами тела планарии, регулирующих клеточную дифференцировку и морфогенез в ходе регенерации; идентифицировано и охарактеризовано новое семейство генов лектинов С-типа планарии, представители которого имеют уникальную доменную организацию, не обнаруженную у лектинов животных других систематических групп, выявлен первый у свободноживущих плоских червей экстрахромосомный вирусоподобный элемент PEVE, охарактеризовано семейство генов белков щелевых контактов паннексинов.
Совместная работа С.А. Лукьянова и Е.Д. Свердлова за разработку и внедрение метода анализа структуры и функций сложных геномов высоко оценена Государственной премией РФ.
Лаборатории под руководством С.А. Лукьянова принадлежит открытие флуоресцентных и нефлуоресцентных GFP-подобных белков, определяющих окраску и флуоресценцию многих коралловых полипов. Это открытие прояснило природу разнообразной флуоресцентной и нефлуоресцентной окраски коралловых рифов — явления, которое на протяжении многих лет не находило правильного объяснения. Получение генетически-кодируемых маркеров различных цветов открыло новую эру многоцветного прижизненного мечения биологических объектов и перевело на качественно новый уровень возможности исследования биологических процессов в живых клетках и организмах, существенно расширив возможности медико-биологических исследований по сравнению с использованием «классического» зеленого флуоресцентного белка (GFP). Были созданы флуоресцентные биосенсоры нового поколения для прижизненного мониторинга изменения важнейших параметров клетки, в том числе для детектирования в живых клетках пероксида водорода, который является важным регулятором многих биологических процессов. Благодаря открытию белков, меняющих цвет флуоресценции в процессе созревания, появилась возможность отслеживания временного паттерна экспрессии генов. Красные и дальне-красные флуоресцентные белки открыли принципиально новые перспективы для мониторинга нормальных и патологических процессов на уровне целого организма. Еще одним успехом стало создание палитры генетически-кодируемых меток для оптической микроскопии сверхвысокого разрешения, которые позволили применить эту технологию для биоимиджинга и наблюдать единичные молекулы непосредственно в живых клетках.
Работы в области исследования флуоресцентных белков были отмечены премией Российской академии наук имени академика Ю.А. Овчинникова за выдающиеся работы в области физико-химической биологии и биотехнологии в 2006 году и международной премией в области нанотехнологий RUSNANOPRIZE-2012.
В настоящее время С.А. Лукьянов с коллегами занимается изучением механизмов, лежащих в основе иммунопатологии и старения иммунной системы.
Аутоиммунные заболевания представляют собой большую группу заболеваний, в которых в результате ошибки иммунитета возникает пул «клеток памяти», которые настроены на атаку собственных тканей. В случае с болезнью Бехтерева клетки иммунной системы атакуют собственные соединительные ткани суставов и связок. Это приводит к тому, что человек, испытывая сильнейшие боли, постепенно теряет подвижность, его позвоночник деформируется, что ведет к инвалидизации. В последнее десятилетие был достигнут большой прогресс в подавлении воспаления при аутоиммунных заболеваниях: появились антитела, которые воздействуют на факторы, которые стимулируют лимфоциты к атаке — так называемые цитокины. Эти препараты действительно облегчают жизнь человеку, снижая воспаление, но они не останавливают болезнь, потому что лимфоциты, пусть медленнее, но продолжают разрушать ткань. Кроме того, эти препараты ведут к иммуносупрессии, повышая риск развития туберкулеза, а также вызывают привыкание, потому что, требуют частого введения в организм пациента.
С.А. Лукьянов и его коллеги использовали оригинальную технологию анализа структуры Т-клеточных рецепторов (ТКР) и выявили группу патологических клонов, ассоциированных с заболеванием. Было показано, что эти клоны содержат бета-цепь рецептора ТКР, принадлежащую к одному структурному семейству. В организме человека ТКР с бета-цепью этого семейства содержат примерно 5% Т-лимфоцитов. Была разработана стратегия лечения болезни Бехтерева, направленная на удаление из организма части Т-клеток, несущих ТКР с выявленной бета-цепью. Для этого были разработаны специфические гуманизированные антитела и получен первый в мире терапевтический препарат, нацеленный на направленное лечение болезни Бехтерева. В настоящее время этот препарат BCD-180 (производитель Биокад) проходит вторую фазу клинических исследований.
Моноклональное антитело BCD-180 обладает уникальным механизмом действия, направленным на причину заболевания, а не на устранение его последствий. Навсегда уничтожить патологические клетки в организме с помощью антител невозможно, они восстанавливаются в течение полугода-года, но препарат надо вводить редко — к нему не возникает привыкание, нет иммуносупрессии, а значит — нет повышенного риска инфекционных заболеваний. Еще одно преимущество препарата — достижение истинной ремиссии: применения антител полностью блокирует заболевание, то есть дальнейшую инвалидизацию и искажение костей, потерю подвижности.
С.А. Лукьянов и его коллеги в настоящее время занимаются поиском мишеней, ассоциированных с развитием других аутоиммунных заболеваний, таких как сахарный диабет I типа и системная красная волчанка.
С 2016 года С.А. Лукьянов — ректор «Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова» Минздрава РФ. Это — знаменитый вуз с огромной историей и достижениями. В Университете действует 115 учебных кафедр и 30 кафедр повышения квалификации. Все клинические кафедры располагаются на лечебных базах – практически в любом серьезном учреждении Москвы есть кафедры РНИМУ им. Пирогова. Кроме классического медицинского образования в РНИМУ им. Пирогова большое внимание уделяется подготовке медицинских научных кадров. Тут работает первый в мире медико-биологический факультет, первый в мире специализированный лабораторный комплекс при медицинском вузе, который сейчас преобразован в Центр доклинических трансляционных исследований.
В своей работе С.А. Лукьянов видит возможность перебросить мост между фундаментальной наукой и практической медициной — известно, что разработки, которые делают ученые, часто не находят реализации в практической медицине, поэтому одной из главных задач для себя как для ректора стала трансляция научных наработок в практику. Врачи и ученые должны работать в единой команде, чтобы создавать востребованные практикой опережающие время разработки. И в подготовке научных кадров: в учебном процессе должны участвовать те ученые, которые работают над новыми технологиями — это залог высокого качества образования. Педагогический процесс поставлен так, что студентов знакомят не с тем, что было в науке известно 30 лет назад. Они вовлекаются в современные научные исследования, а если заинтересуются какой-нибудь темой — их всегда ждут в студенческом научном обществе, которое объединяет более 70 научных кружков.
С. Лукьяновым опубликовано более 200 статей в рецензируемых международных журналах, он является автором 51 патента на изобретение.
Заместитель главного редактора журнала «Биоорганическая химия», член Бюро Отделения медицинских наук РАН, председатель Ученого совета РНИМУ им Пирогова, член Ученого и диссертационного советов Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН.
В 2012-2015 годах — член Совета при Президенте РФ по науке и образованию.
Лауреат Государственной премии РФ в области науки и технологий.
Удостоен премии имени Ю.А. Овчинникова РАН и именной золотой медали — за работу «Флуоресцентные белки: поиск, исследование и применение в биотехнологии», медали Российской академии наук с премией для молодых ученых РАН (2006).
Обладатель премии Международной академической издательской компании «Наука» за лучшую публикацию в издаваемых ею журналах за 1996 г., победитель конкурса журнала «Биоорганическая химия» на лучшую статью года за 1996, 1998, 1999, 2003, 2004 и 2005 гг.
Награжден медалью «За вклад в реализацию государственной политики в области образования» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (2021).
Ему вручены международные награды: Европейский орден Николая Пирогова (Европейская академия естественных наук), Международная премия в области нанотехнологий RUSNANOPRIZE.