Бок о бок с медиками в красной зоне: российские ученые рассказали о прорывах в генной инженерии

21.11.2021, 10:07 741 0

Российские ученые рассказали о прорывах в генной инженерии

Сто лет назад именно разработки в этой области спасли миллионы жизней — вспомните генно-инженерный инсулин.

Но сейчас такие технологии — это не только новые препараты, это жизненно важные продукты, очистка воздуха, защита природы и многое другое. Неслучайно два года назад в России была принята программа поддержки генетических исследований. Корреспондент МИЦ «Известия» Надежда Сережкина об уникальных открытиях, которые уже определяют нашу жизнь.

Островок последней надежды человечества –прямо в центре Петербурга. Здесь всегда минус 10 по Цельсию. Спасительная мерзлота — залог вечной жизни растений, которые почти столетие назад вместе с коллегами собрал отец российской генетики Николай Вавилов. Одна только эта комната может годами кормить жителей не то что России. Целой планеты.

С 1923-го по 1940-й год академик Николай Вавилов организовал больше 180 научных экспедиций. Как итог — собрал целый Ноев ковчег растений. Генетический банк семян, аналогов которому нет во всем мире.

Коллекция пережила 872 дня блокады Ленинграда. Сами, погибая от голода, биологи уберегли для науки каждое зернышко. Благодаря им, у современных ученых есть возможность — изучать геномы всех существующих на Земле злаковых.

Лекарства от коронавируса. Растения, устойчивые к постоянно мутирующим инфекциям. Альтернатива антибиотикам. Новые вакцины против чумы и сибирской язвы. Это все она. Генетика.

«Генетические технологии сегодня — это основа для передовых решений во многих отраслях экономики, для бурного развития новых производств. Речь о выпуске лекарств, экологически чистых продуктов питания, о технологиях для промышленности, включая защиту воды и почвы, защиту окружающей среды, и, наконец, это возможности для климатических проектов, для утилизации углеводородных выбросов», — заявил Владимир Путин.

«Зеленый свет» поддержке генетических технологий в России дали два года назад. За это время к программе подключились и ученые, и бизнес, и больше сотни вузов. По поручению Владимира Путина, к 2024-му в стране появятся национальные центры биоресурсов.

» У нас есть отдельная федеральная научно-техническая программа, посвященная генетическим технологиям. Она стартовала в 2019-м и вот сегодня, по инициативе президента, она будет продлена до 2030 года», — рассказал министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков.

Одна из крупнейших баз данных в этой области — Курчатовский институт. Его ученые создают идеальный по вкусу и свойствам сорт зерна для каждого региона или даже отдельной фермы.

«Я к вам прихожу и говорю: я хочу вырастить высокоурожайную пшеницу, которая бы росла в этом месте, с такими климатическими условиями, в такой почве, и мне, кроме того, надо, чтобы она была химическим сырьем для промышленности. Если во времена Мичурина — это было эмпирически. Скрещивали, сравнивали. То сегодня вы можете — глядя на геном. Это переход на качественно новый цивилизационный уровень», — объясняет президент Курчатовского института Михаил Ковальчук.

Точно так же можно улучшить свойства любой культуры — например, свеклы или картофеля. Технология может навсегда изменить и российское виноградарство. И этим тоже уже занимаются в Курчатовском геномном центре.

«Мы знаем еще со времен реализации Советским Союзом ядерного проекта, что если Курчатник за что-то берется, то он делает это основательно и доводит всегда задачи до логического завершения. Поэтому, я думаю, что у нас будет и что выпить, и чем закусить», — сказал Владимир Путин.

Рожь, которая не боится засухи. Ячмень с повышенным содержанием антиоксидантов. Климат меняется. Возникают новые вирусы. Тогда на помощь и приходит генетика.

«Некого будет лечить, если нечего будет есть. Это вопрос продовольственной безопасности. Идет постоянная битва за урожай», — говорит директор федерального исследовательского центра «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова Елена Хлесткина.

За последние 70 лет с карты планеты исчезли десятки видов льна. Проблема была хорошо известна фермерам. Решение нашли генетики. Гриб фузариум, геном которого расшифровали ученые Петербурга. Крошечный паразит, который бьет по целой производственной цепочке.

«Льняное волокно, льняное семя, льняное масло. Фузариоз он причиняет существенное снижение урожая льна», — говорит научный сотрудник лаборатории «Математической биологии и биоинформатики» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Антон Логачев.

Теперь задача исследователей — найти в его геноме «слабое звено». И нанести точечный удар. Но что делать, если новая смертоносная инфекция нависла над всей планетой?

В пандемию коронавируса генетики вышли на передовую борьбы с ковидом бок о бок с медиками. В этом тандеме появилась первая отечественная тест-система для диагностики ковида за пять-семь минут. Теперь российские ученые испытывают препарат для экстренной помощи заболевшим, у которых не вырабатываются родные антитела. Это люди с тяжелыми аутоиммунными и онкологическими заболеваниями.

Шанс на спасение для них — коктейль моноклинальных антител. Их выделяют из очищенной сыворотки крови переболевших пациентов. Всего один укол снижает вирусную нагрузку — в сто тысяч раз.

«Антитела облепляют вирусную частицу, и она больше не может прилепиться к клетке. А с другой стороны антитела есть специальный сигнал для иммунной системы, что это какая-то гадость и дальше подходят иммунные клетки, все это пожирают, перерабатывают и выбрасывают из организма», — рассказывает главный научный сотрудник института молекулярной биологии РАН им. В. А. Энгельгардта Дмитрий Купраш.

Клинические испытания завершает еще одна долгожданная разработка генетиков. Аппарат размером с флешку — вместо целой лаборатории. По капельке крови или слюны он находит фрагмент ДНК, в котором зашифрован риск наследственной онкологии. Рака поджелудочной, яичников и лидера по летальности у женщин — рака молочной железы.

После регистрации биочип ждут в Центре онкологии имени Блохина. Порядка двух с половиной тысяч пациентов, которым разработка поможет здесь и сейчас.

«Уникальные открытия не должны оставаться только научным прорывом. Они, безусловно должны служить людям. Речь идет не только о современном правовом регулировании, но и о соблюдении этических норм. Они должны быть понятны, признаны исследователями и бизнесом, и, что принципиально важно, приняты обществом, пользоваться доверием людей», — заявил Владимир Путин.

Доверие — вопрос крайне важный, когда речь — о хранении и изучении генетического материала человека. Пока такой базы в России нет. Сначала должны появиться законы, гарантирующие полную защиту данных, и специалисты, которые могут работать на стыке наук — генетики, медицины, биоэтики.

В этом учебном году их подготовку начали вузы и исследовательские центры России. Генетики часто по-своему перефразируют ученого-математика, а потом уже писателя Льюиса Кэролла. Когда дело касается науки, нужно бежать, чтобы оставаться на месте. И мчаться изо всех сил, — чтобы двигаться вперед.