Как успешно развивать биотехнологии в лучшем IT-вузе страны? Приглашать правильных исследователей! Молодой ученый также курирует два проекта по контрактам федеральной программы «Фарма 2020», которые включают в себя доклинические исследования. А в конце прошлого года она стала победительницей SCAMT Achievement Award. О своей научной работе Анна рассказала ITMO.NEWS.
Как вы оказались в Университете ИТМО?
Бакалавриат и магистратуру я окончила в Политехническом университете Петра Великого. Параллельно я проводила научные исследования в Институте токсикологии Федерального медико-биологического агентства. После магистратуры я хотела продолжить заниматься наукой в области биологии, но одновременно хотелось попробовать что-то новое. Я понимала, что работать на какое-либо предприятие типа BIOCAD меня без опыта едва ли возьмут. А тут на одном из рекрутинговых сайтов я увидела вакансию клеточного биохимика в лаборатории SCAMT. И, что самое главное, они искали человека, который готов был бы поступить в аспирантуру. Это меня особенно зацепило. При этом до этого я не занималась молекулярной биологией, но решила попробовать, и меня взяли.
То есть вам было важно продолжать заниматься наукой? А когда вы осознали, что хотите работать в этой области и дальше?
Да, в моем выборе определяющей была именно возможность проводить научные исследования. Университет ИТМО – это все-таки научно-исследовательский институт, здесь науке отдается большое внимание. В Политехническом университете немного другая организация – именно поэтому свои первые научные исследования я проводила в Институте токсикологии и поэтому искала новое место для аспирантуры, а не осталась в альма-матер. Мне хотелось больше творить, искать, создавать. Ведь в Институте токсикологии я занималась доклиническими исследованиями, а это такая экспериментальная работа, которая ведется строго по протоколу и в которой очень мало творческого процесса.
То, что я хочу остаться в науке, я окончательно поняла, пожалуй, ближе к концу магистратуры. Я осознала, что мне очень интересно проводить эксперименты, планировать научные исследования, изучать наномир, то есть постоянно быть первооткрывателем. Я люблю видеть результаты своей работы, читать научные статьи – меня привлекает абсолютно все в научной деятельности.
Какие исследования вы проводили в Институте токсикологии?
Мы исследовали маркеры повреждения нервной системы при острых отравлениях такими веществами, как, например, этанол. При этом я говорю не о таких отравлениях, когда просто немного переборщил с алкоголем, а когда человек впадает в коматозное состояние. Мы исследовали биологический материал животных и людей, которые находятся именно в таком состоянии. В столь тяжелых отравлениях серьезно угнетается центральная нервная система. Мы искали маркеры, то есть изменения в биохимических показателях, которые могут указывать на дальнейшие процессы в организме, то есть служат «предвестниками» тяжести повреждений. Благодаря таким исследованиям можно в теории научиться предсказывать дальнейшее состояние пациентов, чтобы вовремя оказывать им медицинскую помощь и не допускать ухудшения работы систем организма.
Когда вы пришли в SCAMT, чем вы начали здесь заниматься?
Мои первые задачи, которые я здесь решала, были связаны с оценкой токсичности соединений, которые синтезируют в лаборатории химики. Очень часто рецензенты различных научных статей просят вставить в текст описание того, насколько биосовместимо то или иное соединение. Я и сейчас занимаюсь подобной работой.
Кроме того, когда я пришла в SCAMT, уже была подана заявка на грант федеральной целевой программы «Фарма 2020», которая ориентирована на развитие медицинской промышленности, и все вот-вот ждали результатов. И оказалось, что лаборатория получила грант, а я вошла в рабочую группу по конкурсному проекту.
Расскажите, что это за проект?
Это доклинические исследования магнитоуправляемого препарата для лечения тромбоза. Он состоит из пористой магнетитовой основы и заключенного в нее тромболитического фермента (подробнее о разработке читайте в материале ITMO.NEWS). В рамках контракта мы начали проводить доклинические исследования этого потенциального лекарственного препарата. Такие исследования проводятся только на животных, то есть в них не участвуют люди. Мы моделировали тромбы у животных, применяли это средство и смотрели, как рассасывается тромб, какие у препарата фармакокинетические параметры, то есть как он всасывается, распределяется и выводится из организма. Мы анализировали, насколько безопасен этот препарат. Его преимущество заключается в более низкой эффективной дозе по сравнению с другими тромболитиками. Сейчас проект находится на завершающей стадии, исследования показали высокую эффективность препарата, мы будем подаваться на патент.
В чем организационные сложности проведения доклинических исследований?
Это очень серьезная работа, и если проводить ее в стенах лишь одного института, то необходимо организовывать целый доклинический исследовательский центр, иметь штат сотрудников-специалистов в самых разных областях. Ведь необходимо анализировать огромное количество данных по общей токсичности и специфическим видам токсичности. Зачастую эта работа проводится в сотрудничестве с другими лабораториями и организациями.
Также вы занимаетесь исследованиями наноструктурированных лекарственных препаратов?..
Да, мы сотрудничаем с группой Дмитрия Колпащикова, которая работает в университете Центральной Флориды, и занимается созданием ДНК-нанороботов. Одновременно с этим Дмитрий возглавляет в нашей лаборатории коллектив, занимающийся ДНК-нанороботами. Одно из возможных применений данных наноструктур – для лечения онкологических заболеваний.
Мы условно называем их нанороботами. На самом деле, это определенные последовательности нуклеотидов, которые могут комплементарно связываться с мРНК, кодирующими гены домашнего хозяйства (house-keeping genes). В результате РНК расщепляется. Почему это важно? Дело в том, что без этих мРНК клетка не будет синтезировать белки, необходимые для ее систем жизнеобеспечения, ведь гены домашнего хозяйства ответственны за удвоение ДНК, за синтез новых РНК, из которых синтезируются белки и так далее. Особенность этой технологии в том, что за счет определенных маркеров обеспечивается специфичность ее действия, то есть наши последовательности нуклеотидов не будут связываться с мРНК в здоровых клетках.
Это можно сделать также за счет выбора определенной маркерной последовательности нуклеотидов, характерной исключительно для раковых клеток. Часть группы, работающей по этому проекту, – наши магистранты под руководством Дмитрия – работают in vitro, то есть они смешивают последовательности мРНК с нанороботами и смотрят, происходит расщепление или нет. Я же занимаюсь тестированием полученных ДНК-нанороботов на раковых клетках человека. В основном это клетки рака шейки матки, нейробластомы (опухоль симпатической нервной системы). В этой работе мы также сотрудничаем с НИИ Гриппа, так как они обладают очень развитой приборной базой.
Какие исследования вы еще планируете проводить?
Сейчас я хочу продолжать исследования химических соединений, которые мы планируем использовать для терапии и диагностики локализации раковых клеток в организме. Это будет проект, который также потребует совместных усилий химиков, которые будут синтезировать вещества с заданными свойствами, физиков, которые будут изучать потенциал соединений в качестве радиосенсибилизаторов (веществ, которые повышают чувствительность клеток к воздействию на них ионизирующего облучения) и биологов, которые будут проверять биологическую активность соединений.
Как вы успеваете заниматься сразу несколькими научными проектами? Есть какая-то методика?
Когда я начала работать в Университете ИТМО, у меня не было опыта в сфере молекулярной и клеточной биологии, поэтому мне много помогали. Конечно, приходится много работать, и я не замечаю, как проходят дни, и каждый вечер удивляюсь, что уже восемь часов. Не скажу, что у меня есть какой-то секрет тайм-менеджмента. Просто в какой-то период ты отдаешь приоритет наиболее важной сейчас работе, а когда подходит дедлайн для другого проекта, приходится бросать все усилия на него. Однако все, что задумано, я успеваю делать. В теории можно сделать и больше, и всегда хочется делать больше: больше экспериментировать, исследовать, изучать идеи коллег. Тем более, это такая интересная научная область, которая, к тому же обещает помочь излечить неизлечимые сейчас заболевания. То есть я чувствую, что работаю ради чего-то масштабного.
Но, несмотря на мой энтузиазм, порой берет и усталость. Поэтому важно иметь и другие увлечения, помимо науки. По вечерам я стараюсь успевать на тренировки по волейболу, на выходных занимаюсь игрой на пианино, а также катаюсь на сноуборде.
Вам нравится работать на стыке разных наук? Получается, в SCAMT’е есть для этого условия?
Да, конечно работать на стыке наук здорово, за этим будущее. SCAMT дает для этого отличную возможность, так как в одной лаборатории работают химики и биологи. Также здесь часто приглашают людей из других организаций с докладами об их работе, поэтому это волей-неволей заставляет постоянно находиться в междисциплинарной области, постоянно узнавать что-то новое для себя, учиться понимать коллег с другой специализацией, чтобы планировать совместные исследования.
Как вы думаете, что изменилось в SCAMT за те полтора года, которые вы здесь провели, что позволяет лаборатории динамично развиваться?
Много, что поменялось. Когда я пришла сюда, лаборатория еще только обустраивалась, культуральный бокс для исследований в области клеточной биологии еще отстраивался. В химико-биологическом кластере обучалось только 8-9 магистрантов. Однако я почему-то была уверена, что здесь все будет налаживаться очень быстро. Так и получилось. Сейчас здесь работает очень много ученых, обучается несколько групп магистрантов по самым разным направлениям. Сотрудники и студенты постоянно подаются на какие-то грантовые конкурсы, то есть стараются заниматься актуальной наукой.
А сейчас вы хотите уйти работать в индустрию? Или реализовывать медицинские разработки можно и в стенах университета?
Нет, такого желания я не испытываю. Индустрия чаще всего направлена на создание уже готовых продуктов, в этом нет науки, нет полета мысли. В моем представлении работа на любом фармацевтическом производстве – это рутинная работа строго в соответствии с протоколом. В стенах же университета мы имеем возможность двигать науку, изобретать новые концепции и проверять, как они работают. Для удачной идеи можно получить финансирование для более углубленных исследований, когда-то, наверное, можно найти индустриальных партнеров. В любом случае я считаю, что наука и индустрия – немного разные сферы, и кому-то ближе одно, кому-то – другое.
(автор Наталья Блинникова)