23 ноября 2011
Организаторы ставили перед конференцией задачу формирования среды для интеграции специалистов разных областей – биологов, медиков, биоинформатиков –для обмена опытом и информацией, а в перспективе и формирования деловых связей в российской биомедицинской науке. «Для сибирских ученых конференция является концентрированной демонстрацией научных результатов, которые были получены благодаря реализации программы Сибирского отделения РАН «Геномика, протеомика, биоинформатика», – объяснил заместитель председателя конференции академик РАН директор Института цитологии и генетики СО РАН Николай Александрович Колчанов. – Эта программа начала работать в 2006 году и должна была сформировать инфраструктуру высокотехнологичной биологии. И это удалось. Появились высокопроизводительные методы изучения геномов, секвенирование, протеомика». По словам кураторов программы, в целом результаты были получены интересные и программа хорошо сделала своё дело. Это означает, что она должна работать и дальше. Через полгода Сибирское отделение РАН будет проводить большую конференцию, где будут одновременно рассматриваться и экспериментальные подходы, и подходы биоинформационные в более крупном масштабе.
По мнению участника Postgenome-2011 из Москвы профессора Михаила Сергеевича Гельфанда, на этой конференции поучительны две вещи: с одной стороны, Россия стала страной, в которой есть современные секвенаторы и благодаря этому удаётся делать работы, а с другой стороны – что несколько огорчает – почти никто не ставит неожиданных задач. «Мы входим последними на это поле, и надо пытаться заходить с другой стороны: соревноваться в объёмах невозможно. Хорошо, что все осознали, что биологии без анализа геномов не бывает. Люди учатся привлекать методы геномики для решения своих биологических задач. Мы овладели способом думать именно так. Бум геномных работ в России начался год-два назад, а до этого были только одна-две группы, у которых была монополия на эти приборы», – комментирует профессор Гельфанд.
В новосибирском Академгородке прошла II международная научно-практическая конференция «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицине: геномика, протеомика, биоинформатика». Она проводилась в рамках программы СО РАН «Геномика, протеомика, биоинформатика» и собрала 230 участников, среди которых ведущие российские учёные – академик РАН Евгений Давидович Свердлов (Институт биоогранической химии РАН,, Москва), член-корреспондент РАН Александр Габибович Габибов (Институт биоорганической химии РАН, Москва), профессор Михаил Сергеевич Гельфанд (Институт проблем передачи информации РАН, Москва), представители компаний – производителей оборудования и реактивов для биомедицинских исследований.
Организаторы ставили перед конференцией задачу формирования среды для интеграции специалистов разных областей – биологов, медиков, биоинформатиков –для обмена опытом и информацией, а в перспективе и формирования деловых связей в российской биомедицинской науке. «Для сибирских ученых конференция является концентрированной демонстрацией научных результатов, которые были получены благодаря реализации программы Сибирского отделения РАН «Геномика, протеомика, биоинформатика», – объяснил заместитель председателя конференции академик РАН директор Института цитологии и генетики СО РАН Николай Александрович Колчанов. – Эта программа начала работать в 2006 году и должна была сформировать инфраструктуру высокотехнологичной биологии. И это удалось. Появились высокопроизводительные методы изучения геномов, секвенирование, протеомика». По словам кураторов программы, в целом результаты были получены интересные и программа хорошо сделала своё дело. Это означает, что она должна работать и дальше. Через полгода Сибирское отделение РАН будет проводить большую конференцию, где будут одновременно рассматриваться и экспериментальные подходы, и подходы биоинформационные в более крупном масштабе.
Программа конференции Postgenome-2011 включала пленарные доклады, секционные заседания, постерные сессии и компьютерные демонстрации по основным направлениям. «Основная цель этой конференции – оценить, где мы находимся, сравнить уровень проводимых у нас исследований с мировым уровнем, понять, куда двигаться дальше и в области инфраструктуры, и в области собственно научных исследований», – рассказал заместитель председателя конференции Н.А. Колчанов.
Организаторы считают, что нужно уже сейчас менять подход российских учёных к научной деятельности. В среде исследователей на протяжении многих лет сформировалась ситуация, когда они не готовы вступать в сложные коллаборативные связи со своими коллегами, в том числе со специалистами, владеющими современными методами исследований, например, технологией высокопроизводительного секвенирования. В российских институтах сейчас появляются новые приборы, но большинство учёных не знают, как их использовать, и при этом не готовы сотрудничать с узкими специалистами. Отдельные группы исследователей не могут объединить свои усилия для обеспечения современного уровня постановки задач и методического уровня исследования. По словам академика Колчанова, методическая база исследований развивается очень быстро и необходимо, чтобы учёные успевали освоить самые современные технологии для работы на оборудовании следующего уровня. «Это то же самое, как если ли бы кто-то после первого класса сразу попытался пойти в четвёртый – это сложно. Оборудование и технологии нужно осваивать постепенно. Наша программа обеспечивает освоение самых современных технологий по направлениям геномики, протеомики, биоинформатики, микроскопии», – отметил Николай Александрович Колчанов. Например, благодаря открытию нового вивария ИЦиГ в Сибири стало возможным создавать и изучать новые генетические модели патологий человека как основу для «постгеномной» медицины.
Но именно отсутствие объединяющего начала между исследователями, приносящими идеи из собственных разделов науки, и специалистами, которые смогут реализовать эти идеи в эксперименте, сильно сказывается на научных результатах РАН в целом и Сибирского отделения в частности. Именно таким началом и стала прошедшая в Новосибирске конференция. Организаторы пригласили не только наиболее успешных российских ученых, но и разработчиков современного биомедицинского оборудования – Bio-Rad, Roche и другие компании.
В актуальном направлении биомедицины работает участник конференции из Москвы сотрудник НИИ физико-химической биологии МГУ Петр Владимирович Сергиев, выступавший с докладом «Антибиотики, останавливающие трансляцию: поиск новых и усовершенствование старых». На исследование антибиотиков, которые действуют на рибосомы бактерий, огромное влияние оказало определение пространственной структуры рибосомы в начале 2000-х годов. За эти работы была присуждена Нобелевская премия, потому что они позволили на новом уровне понять и механизмы действия антибиотиков, и механизмы устойчивости бактерий. Эти исследования открыли возможность рационального дизайна новых антибиотиков и направленного усовершенствования старых.
«Сегодня, используя данные о том, как связываются с рибосомой известные антибиотики, можно придумывать, как изменить их так, чтобы они связывались лучше или связывались с рибосомой, которую сама бактерия модифицирует для выработки устойчивости к этому антибиотику. Мы используем новые возможности направленно скринировать потенциальные антибиотики на специальных штаммах бактерий, которые реагируют на то или иное воздействие – на любой стресс или токсическое воздействие на клетку. Теперь «на чашке» можно сразу получить сведения о механизме действия антибиотика, что также ускоряет процесс их поиска», – рассказал о своём исследовании П. В.Сергиев.
Он отметил, что поиск новых антибиотиков актуален сейчас как никогда, поскольку есть опасность, что устойчивость бактерий распространится повсеместно, что и происходит с антибиотиками первого поколения. При этом принципиально новые семейства антибиотиков появляются лишь раз в десятилетие: сейчас в основном создаются модификации старых.
Исследование, на примере которого можно объяснить, как теоретическое «чистое знание» на практике оказывается в одном шаге от применения в бизнесе, – это «CRISPR: обеспечение адаптивного иммунитета бактерий за счет малых некодирующих РНК» сотрудника Института биологии гена РАН Константина Викторовича Северинова. Группа исследователей обнаружила, что бактерии получают способность приобретать признаки, наследуемые извне при изменении внешних условий, в данном случае при добавлении вируса. Несколько групп учёных, включая российскую и американскую, изучают этот механизм.«Удивительная система, которую мы изучаем, называется крисп-кас. Это единственный пример чисто адаптивного иммунитета у бактерий, – рассказывает московский участник конференции Северинов. – Наша научная работа имеет отношение к микробиологической промышленности. Эти исследования исходно проводились в частной компании, которая занимается производством стартовых культур для молочной промышленности. Известно, что время от времени промышленные бактериальные культуры погибают из-за вирусных инфекций. В мире теряются десятки миллиардов долларов на загубленных культурах. Поэтому понять, как сделать бактерию устойчивой к вирусу, – это очень важно. Наша работа позволяет использовать систему адаптивного иммунитета для создания бактерий с заданными исходно свойствами, со способностью быть устойчивыми к самым разным вирусам».
По мнению участника Postgenome-2011 из Москвы профессора Михаила Сергеевича Гельфанда, на этой конференции поучительны две вещи: с одной стороны, Россия стала страной, в которой есть современные секвенаторы и благодаря этому удаётся делать работы, а с другой стороны – что несколько огорчает – почти никто не ставит неожиданных задач. «Мы входим последними на это поле, и надо пытаться заходить с другой стороны: соревноваться в объёмах невозможно. Хорошо, что все осознали, что биологии без анализа геномов не бывает. Люди учатся привлекать методы геномики для решения своих биологических задач. Мы овладели способом думать именно так. Бум геномных работ в России начался год-два назад, а до этого были только одна-две группы, у которых была монополия на эти приборы», – комментирует профессор Гельфанд.
Например, доклад сотрудника Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Александра Сергеевича Графадатского «Сравнительная хромосомика и 10 тысяч геномов», по мнению Гельфанда, замечателен тем, что в этом исследовании делается то, что другие не делают. Это пример российской группы, которая участвует в большом консорциуме, причём совершенно содержательно.
Сейчас делается много рутинных, но полезных исследований. Прирост данных секвенирования такой, что узкое место сместилось со стадии получения данных на стадию их обработки. «Люди, которые двадцать лет назад сделали выбор в пользу биоинформатики, сегодня стали самыми востребованными специалистами», – сообщает Михаил Сергеевич Гельфанд. К проблемам профессор Гельфанд относит то, что в России нет нормального экспертного сообщества, которое бы оценивало проекты по содержанию, а не по лозунгам.
«На этой конференции удалось собрать ведущих специалистов центральной части России и, разумеется, наших специалистов. Произошёл интенсивный процесс обмена результатами, мнениями, а также генерация новых задач и экспериментальных постановок. Я считаю, что это самый главный результат», – подвёл итоги Николай Александрович Колчанов.
Цели конференции Postgenome-2011 были связаны с созданием национального объединения биомедицинских исследователей и обеспечением конкурентоспособности по ведущим направлениям мировой биомедицины.
Конференция еще раз подтвердила, что вся высокотехнологичная биология меняется настолько быстро, что отставание на два-три года будет иметь тяжёлые последствия. «Если мы хотим быть конкурентоспособными, то нам нужно, во-первых, не сбавлять темпы работы по совершенствованию инфраструктуры, во-вторых, усилить интенсивность научной работы, и так уже почти предельной. Для этого, в частности, надо искать новые источники финансирования», – поделился мыслями академик Колчанов.
Ангелина Иванова
Фото: thg.ru, news.nationalgeographic.com
