В этом году обладательницами SCAMT Achievement Award стали Азиза Шаршеева и Дарья Недорезова. Полтора года назад они поступили в магистратуру лаборатории, а сейчас не только занимаются собственными исследованиями, но и осваивают всю научную «кухню» — от подачи заявок на гранты, закупок оборудования и реагентов до прохождения всех стадий сертификации новых препаратов. Студентки рассказали о том, как работают сегодня специалисты в области биотехнологий и генной инженерии, что такое ДНК-наномашины и MOF и почему сегодня, чтобы успешно заниматься химией и биотехнологиями, недостаточно развиваться в одной узкой области.
Сегодня сотрудники лаборатории SCAMT занимаются различными междисциплинарными проектами: от химии до материаловедения, от пищевых технологий до микробиологии и так далее. С каким из направлений связана ваша работа?
Дарья Недорезова: Сейчас я учусь на втором курсе магистратуры по направлению «Биотехнология», моя программа называется Molecular Biosensing and Biorobotics. Изначально я поступала в магистратуру SCAMT на русскоязычную программу, но впоследствии на англоязычной программе появилось место, и я перевелась, поскольку моя научная работа, которая касается разработки ДНК-наномашин, тесно связана с учебными курсами англоязычной программы.
Конкретно я занимаюсь разработкой ДНК-наномашины для селективной и эффективной индукции апоптоза раковых клеток в научной группе профессора Дмитрия Колпащикова. ДНК-наномашины — это комплекс синтетических одноцепочечных ДНК, объединенных в специфическую структуру и обладающих определенными функциями, в нашем случае функциями расплетения и расщепления целевых РНК молекул. Также сейчас мы начинаем работу по большому гранту, цель которого создать картридж для детекции патогенов центральной нервной системы. Моя роль в нем — это создать ДНК-конструкции, которые будут отвечать за визуальную детекцию патогенов. Таким образом, я участвую в двух крупных направлениях исследований нашей лаборатории.
Азиза Шаршеева: Я также учусь на втором курсе магистратуры, но по направлению «Микробиология». Однако сфера моих научных интересов больше уходит в химию. Сейчас я занимаюсь MOF (Metal-Organic Framework) — металлорганическими координационными полимерами, у которых пористая структура. За счет своих пор MOF могут инкапсулировать в себя различные соединения. Также некоторые MOF чувствительны к химическим воздействиям извне, к примеру, есть pH-чувствительные MOF.
В SCAMT мы занимаемся разработкой рH-чувствительных фотоактивных материалов для мониторинга, доставки и лечения онкологических заболеваний. Если более детально, известно, что рН в здоровых клетках нейтральный, а в раковых – кислый. На основании этого, мы на нанотрубках TiO2 выращиваем MOF, способное инкапсулировать в себя лекарство. При нейтральном значении рН MOF стабилен, как только среда становится кислой, MOF разрушается и выпускает лекарство. Таким образом, наша разработка будет таргетно доставлять лекарство в раковые клетки, позволяя избежать негативного влияния лекарства на здоровые клетки.
Премия SCAMT Achievement Award в целом присваивается за вклад в развитие лаборатории, который не обязательно связан с научной деятельностью. Чем вы занимаетесь, помимо науки?
Дарья: Помимо науки, я активно занимаюсь административной деятельностью: сюда входит работа по закупкам реактивов и оборудования для нашей лаборатории, в том числе связь с поставщиками и Отделом закупок университета. Да, это далеко от научной работы, но на самом деле это расширяет общий кругозор, у тебя появляется понимание каждого этапа работы ученого. Важно понимать, откуда берутся средства на работу и как они тратятся, а не только быть классным ученым с классным исследованием. Уже в магистратуре я знаю, как изнутри устроен процесс получения и расходования научных грантов.
Помимо этого, я занимаюсь организационной работой. Недавно у нас проходил SCAMT Workshop Week, где я выступала куратором в рамках направления «Собери ДНК-наноробота». Также я работаю со студентами первого курса магистратуры, помогаю им влиться в нашу научную группу, обучаю используемым методам и стараюсь не отказывать им в помощи по их исследованиям.
Азиза: Руководитель Химико-биологического кластера Александр Виноградов курирует несколько групп, в том числе индустриальную группу, в которой я состою. Наша группа занимается созданием и выводом готовой продукции на рынок. В рамках нашей работы было создано малое инновационное предприятие «ИННОКОЛЛОИД». За 2018 год мы создали и выпустили на рынок восемь новых инновационных продуктов, два из которых — фармацевтического назначения. Расскажу о последних подробнее.
Первый продукт — «Первая помощь». Это средство на основе бемита, которое восстанавливает кожу, без образования рубцов. Кроме того, «Первая помощь» обладает антибактериальным эффектом. Наш продукт прошел все испытания и уже сертифицирован.
Второй продукт — «Блокатор вирусов и бактерий» — универсальное средство против вирусов гриппа и ОРВИ. В основе Блокатора лежит диоксид хлора, известный как самый мощный и безопасный антибактериальный агент на сегодняшний день. Мы разработали технологию, которая позволяет селективно сорбировать диоксид хлора с дальнейшей десорбцией действующего вещества в окружающее пространство.
Вся разработка этих продуктов полностью ведется в стенах Химико-биологического кластера — от идеи и исследований до сертификации и организации поставки. Непосредственно в индустриальной группе я занимаюсь документацией, организацией поставок грузов для исследований и разработки, причем это не покупка реактивов по 100 граммов, а серьезные обороты. Кроме того, я провожу работу с сертификационными службами. Это очень важно, потому что продукты, прежде чем попасть на рынок, проходят серьезные испытания.
И наконец, я также занимаюсь организационной деятельностью. В рамках SCAMT Workshop Week курировала направление, связанное с работой с металлорганическими соединениями.
Вы всегда хотели заниматься биотехнологиями?
Дарья: На самом деле я всегда мечтала быть строителем. Можно даже сказать, что в итоге к этому и пришла: строю ДНК-конструкции. Я родом из Сибири, и после окончания школы подавала документы во все местные строительные вузы и Томский политех, просто ради интереса. При подаче документов в ТПУ, я не рассчитывала, что буду туда поступать, поэтому выбрала направление, которое мне просто показалось интересным, — биотехнологии. Уж очень красиво было написано в буклете про генную инженерию. Когда оставалось совсем немного времени для сдачи оригиналов документов, я вдруг резко решила, что хочу учиться в красивом и престижном вузе. Однако среди тех, в которые я подавалась, таким оказался только Томский политех. Так я и стала биотехнологом.
После бакалавриата я четко для себя решила, что хочу уехать из Сибири. К тому моменту я уже знала про Университет ИТМО, про кафедру химии и молекулярной биологии. Представленные здесь направления были близки к тому, что мы уже знали, и давали возможность развиться в сфере молекулярной биологии. В итоге, даже никогда не посещая Санкт-Петербург, мы поступили сюда по конкурсу портфолио. Я отправила оригиналы документов по почте и в конце августа 2017 года впервые приехала в Петербург, чтобы обучаться в магистратуре.
Дарья Недорезова на выпускном из Томского политехнического университета. Источник: социальные сети
Азиза: У меня история довольно длинная. Родители всегда хотели, чтобы я стала врачом. Поэтому готовили меня к этому еще со школы. Я оканчивала медицинский лицей, где делался упор на биологию. Однако к концу учебы я поняла, что медицина — не мое.
Повезло, что органическую химию в лицее у нас вела преподавательница, которая была связана с Томским политехническим университетом, она разглядела во мне интерес к химии, занималась со мной после уроков, давала более сложные задания. Она поняла, что медицина мне не очень интересна и к моменту, когда нужно было уже определяться с дальнейшей специальностью, предложила варианты, куда я могу поступить. В итоге я выбрала Томский Политех.
В бакалавриате я сначала училась по направлению «Химические технологии», но там была в основном неорганика. Проучившись год, я перевелась на кафедру биотехнологий и органической химии и поняла, что это то, что нужно. Кроме того, здесь мне тоже повезло с научным руководителем, которая развила во мне этот интерес.
Ну а с поступлением в Университет ИТМО еще более интересная история. Уже после окончания бакалавриата однажды вечером Даша зашла ко мне и предложила поехать в Питер. Я тогда ничего не знала про ИТМО, начала гуглить и первое, что мне выдал поисковик, была информация о том, что одним из выдающихся выпускников вуза является первый президент Киргизии Аскар Акаев. А я сама родом из Киргизии. Подумала: «Это знак». Собственно, в этот же вечер решили, что подаем документы.
Мы поступили по конкурсу портфолио, но даже тогда я еще не вполне понимала, чем буду заниматься в жизни. Ну а когда мы уже приехали на место и увидели SCAMT, стало ясно, что здесь есть возможность заниматься интересными вещами.
Сегодня часто говорят о том, что для успешной работы в современной науке, во-первых, уже недостаточно заниматься всю жизнь только одной областью исследований, во-вторых, необходимо иметь гибкость, быть ближе к людям. Вы согласны с этим?
Дарья: Все зависит от научной области и от страны, в которой вы будете работать. Но, на мой взгляд, для человека, который работает в нашей сфере — химия, биология, науки о жизни — нужно действительно быть ближе к людям, понимать, какие потребности существуют в обществе.
Да, мы ищем лекарство от рака, но сейчас это делают сотни ученых в мире! Помимо выполнения своих исследований, нужно успевать следить за последними наработками других ученых, быть в курсе инноваций, идти в ногу со временем и стараться искать коллаборации с другими лабораториями. Я согласна с тем, что сейчас мы переходим в такую эру, когда недостаточно быть просто биологом, нужно быть и химиком, и технологом, и немного физиком, потому что сегодня именно на стыке наук можно получить что-то новое, интересное и действительно значимое для науки.
Азиза: В моих глазах современный ученый — это человек, который успевает и заниматься своими научными исследованиями, и умеет решать административные вопросы: ищет гранты, участвует в конкурсах. Например, недавно профессор Университета ИТМО Екатерина Скорб стала победительницей конкурса «Для женщин в науке» L’OREAL – UNESCO, это очень здорово.
Безусловно, любой ученый выбирает для себя какую-то область, но если он годами будет работать только в ее пределах, мне кажется, когда-либо он все равно зайдет в тупик. Знать все досконально в своей области, конечно, неплохо, но это ограничивает тебя.
И в этом смысле хорошо, что SCAMT, в отличие от многих классических лабораторий, где административная часть закрыта и студентам даже не позволяют лезть в эти дебри, дает возможность попробовать себя в разной работе. Здесь говорят: «Хочешь? Занимайся. Нет — твое право, делай исключительно науку, это нормально». Мы с Дашей пошли по другому пути.
В итоге все эти этапы — от зарождения идеи до вывода продукта на рынок — сотрудники лаборатории проходят вместе, потому что лаборатория позволяет это делать, здесь открыто говорят, где и какие возможности можно получить. Самое главное, на мой взгляд, что студентам дают возможность участвовать в организационных процессах. Если в бакалавриате у нас были розовые очки и мы думали, что «вот закончим вуз, и будет все круто», то в магистратуре мы понимаем, что сегодня недостаточно заниматься только наукой, нужно еще себя развивать, чтобы быть крутым специалистом.
Какие видите перспективы в своей дальнейшей работе?
Азиза: В ближайшие годы после окончания магистратуры в России я планирую участвовать в программе Double Degree: поступить и окончить аспирантуру Университета ИТМО и Университета Лейпциг в Германии. И так как я уже работаю в индустрии и мне это нравится, планирую и дальше развиваться и пробовать что-то новое в этом направлении.
В России, на самом деле, если смотреть и искать, можно найти достаточно хорошие возможности для молодых ученых-предпринимателей. Это и Фонд содействия молодым ученым, программы СТАРТ, УМНИК. Я надеюсь, что в ближайшие годы у меня будет свой проект, который я доведу до СТАРТа, а последний даст возможность самостоятельно организовать и развивать инновационное предприятие.
Дарья: Я также собираюсь продолжить обучение в аспирантуре, прежде всего потому, что мне действительно интересно то, чем мы занимаемся. ДНК-наномашины, ДНК-нанотехнологии — это достаточно молодая интересная область с большими перспективами с точки зрения практического применения. Мне бы хотелось развивать это направление в России, поскольку ученые в нашей стране, к сожалению, не интересуются этим вопросом, а обычные люди не совсем понимают, о чем мы говорим. Это как с ГМО, многие его недооценивают и даже считают, что мы станем мутантами, если будем употреблять ГМО продукты. На самом деле, все, конечно, не так.
Недавно я ездила на стажировку в Америку, и выступала там на конференции с проектом, которым здесь занимаюсь, и он нашел достаточно живой отклик, видно было, что людей заинтересовали эти исследования, чего на российских конференциях, я, к сожалению, не замечала. Я бы хотела, чтобы в России люди тоже начали больше разбираться в этой сфере и относились с большим пониманием к развитию ДНК-технологий. Помимо проведения собственных исследований на эту тему, мне хотелось бы продвигать знание о них в широкие массы, в виде научно-популярных форматов, к примеру, лекций. У меня уже был опыт участия в Курилке Гутенберга, в будущем хочется больше участвовать в подобных проектах.
(автор Елена Меньшикова)