Ген лидерства
Проекты в сфере геномной инженерии стали одним из направлений работы вузов—участников программы «Приоритет 2030»
В России реализуется программа Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Приоритет 2030». В ее рамках предоставляются гранты для университетов, ведущих исследования в ключевых для государства областях. Одна из них — геномная инженерия. Ведущие вузы рассказали о планах и проектах в этой сфере.
«По своему масштабу “Приоритет 2030” существенно превосходит все предыдущие образовательные программы. Рассчитываем, что вузы-победители станут опорными точками научно-технологического развития на карте России», заявлял в октябре вице-премьер РФ, председатель Совета по поддержке программ развития участников «Приоритета 2030» Дмитрий Чернышенко.
Программа «Приоритет 2030», рассчитанная на десять лет, стартовала 24 июня 2021 года. Она направлена на поддержку вузов, являющихся лидерами в своих областях (как в географическом, так и в образовательном смыслах). Университеты были выбраны в ходе открытого конкурса, итоги которого были подведены в сентябре. Эти образовательные учреждения должны стать лидерами в создании нового научного знания, технологий и разработок для внедрения в российскую экономику и социальную сферу. При этом одна из целей «Приоритета» — в том, чтобы научная деятельность не сосредотачивалась только в Москве и Санкт-Петербурге. Кроме того, программа должна стимулировать плодотворное сотрудничество с другими университетами, научными организациями, государственными и коммерческими предприятиями.
Важным направлением исследований вузов—победителей программы является геномная инженерия, то есть вид генной инженерии, который подразумевает замену, удаление, редактирование ДНК в геноме живого организма. Одним из вузов, который получил не только базовый грант, но и специальную часть по треку «Исследовательское лидерство», стал МФТИ. По словам ректора Дмитрия Ливанова, приоритетом в обучении для вуза станут такие направления, как квантовые технологии и фотоника, математическое моделирование и искусственный интеллект, перспективные функциональные материалы, космические и авиационные технологии, технологии устойчивого развития, а также генетика и биомедицинские технологии. В результате объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ должен увеличиться к 2024 году в полтора раза, а к 2030 году достичь показателя 10 млрд рублей.
Фото: Фото взято с официального сайта МФТИ
Фото: Фото взято с официального сайта МФТИ
«Есть несколько проектов, которые имеют шанс стать “единорогом”, то есть за три-пять лет достичь миллиардной капитализации,— пояснил заведующий лабораторией геномной инженерии МФТИ Павел Волчков.— Например, мы занимаемся синтетической биологией, это на стыке нескольких дисциплин: генетики и структурной биологии. В частности, создаем новые модифицированные макромолекулы, в том числе белковые, с новыми или улучшенными свойствами. Один из проектов посвящен синтетической биологии аденоассоциированных вирусов. Своих геномных коллекций у вуза пока нет, но появляются коллекции/библиотеки, в частности, синтетических аденоассоциированных вирусов».
Также в работе геномных инженеров МФТИ — проекты по созданию генотерапевтических препаратов и попытки декодировать геном. «Это нам нужно, чтобы научиться предсказывать простые и сложные генетические заболевания, которые запускаются на разных стадиях развития человеческого организма, и предотвращать их. Или, если предотвращение на данном этапе развития технологий невозможно, то хотя бы подстелить соломку и смягчить удар от падения»,— добавляет он.
Перечисленные Павлом Волчковым проекты проводятся совместно с коммерческими компаниями: «Мы сознательно стараемся заниматься не абстрактной наукой, а трансляцией. В мире и у нас создано огромное количество фундаментальных знаний, и, наверное, это в некоторой степени расточительно — не заниматься их практическим применением, тем более сейчас, когда есть огромная потребность в этом как минимум в медицине: онкологии, вирусологии, применительно к аутоиммунным заболеваниям».
Кроме того, лаборатория, правда, не в рамках «Приоритета 2030», сотрудничает с Курчатовским институтом. «МФТИ входит в консорциум Курчатовского геномного центра, занимается образовательной деятельностью,— отмечает Павел Волчков.— Это и дополнительное образование для школьников, и образование в рамках классических процессов — бакалавриата и магистратуры».
Курчатовский геномный центр — крупнейшее объединение, которое с 2019 года вместе с рядом других научных организаций (в том числе Институтом цитологии и генетики СО РАН, ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии, ГосНИИгенетикой и Институтом молекулярной генетики) занимается генетическими технологиями для развития сельского хозяйства и для промышленной микробиологии. В частности, выводит растения с улучшенной сельскохозяйственной ценностью, зерновые и плодовые культуры, устойчивые к болезням и вредителям, и т. д.
При центре также создан Национальный биоресурсный центр оцифровки и хранения генетических данных, который должен объединить банки данных генетической информации и реальные коллекции биологических образцов. Уже создано порядка 3 тыс. цифровых паспортов штаммов промышленных микроорганизмов. «Мы создали опорный пункт по получению цифровых паспортов геномов в Курчатовском институте, который позволяет оцифровывать до 100 геномов в сутки, это некая фабрика, которая работает круглосуточно»,— сообщал президент Курчатовского института Михаил Ковальчук.
У еще одного вуза, вошедшего в «Приоритет 2030», Кубанского государственного аграрного университета (КубГАУ), программа развития разрабатывалась как ответ на внешние и внутренние вызовы агроэкономики. В рамках исследований специалистам учебно-опытного хозяйства Кубанского ГАУ «Краснодарское» удалось удвоить удои молока от коров первой лактации: 50,9 литра против 22,2 литра в среднем по региону.
Фото: Фото взято с официального сайта КубГАУ
Фото: Фото взято с официального сайта КубГАУ
«Геномная оценка маточного поголовья крупного рогатого скота (КРС) — одна из самых актуальных тем для исследовательской работы. Мы гордимся полученным результатом, тем более что его удалось добиться без покупки животных из-за границы, исключительно работая с собственным стадом. В рамках реализации гранта федеральной программы “Приоритет 2030” мы продолжим работу по геномным исследованиям КРС. Перед нами стоит серьезная задача по выведению собственных молочных пород, которые будут давать стабильно высокие удои. Это подразумевает большие исследования и в части селекции, и в части проведения уникальных геномных исследований»,— сообщил ректор КубГАУ Александр Трубилин.
Ученые Казанского федерального университета (КФУ) сейчас ведут разработку генных препаратов для лечения редких наследственных (орфанных) заболеваний. В мире насчитывается более 8 тыс. подобных заболеваний, но только для части из них разработаны эффективные методы лечения, что связано с ограниченностью рынка и дороговизной разработок.
Фото: Фото взято с официального сайта КФУ
Фото: Фото взято с официального сайта КФУ
«В то же время пандемия COVID-19 показала, что при наличии компетенций и политической воли можно разрабатывать препараты очень быстро и за относительно небольшие деньги,— отмечают в пресс-службе вуза.— КФУ уже сейчас заключает договор с индустриальными партнерами и будет вести разработку сразу десятка препаратов на основе одной генетической платформы. Эта массовая разработка препаратов позволит существенно сократить стоимость каждой разработанной единицы. Более того, ведутся переговоры о создании собственного пилотного производства генных препаратов, что также существенно упростит как разработку, так и проведение доклинических и клинических исследований».
Первыми препаратами станут препараты для лечения метахроматической лейкодистрофии и спинальной мышечной атрофии. Также в разработке препараты для лечения болезни Тея—Сакса, ихтиоза, травм периферической и центральной нервной системы. Препараты для лечения травм периферической и центральной нервной системы могут также использоваться для нейрореабилитации больных, например, страдающих орфанными заболеваниями, которые после терапии требуют курса реабилитации. «Наши препараты позволят ускорить процесс восстановления организма не только после травм, но и после нейродегенеративных заболеваний»,— добавляют в пресс-службе университета.
Благодаря участию КФУ в программе «Приоритет 2030» планируется серьезно увеличить коммерциализацию результатов научной деятельности. В результате реализации всех инициатив университет намерен за десять лет увеличить объем НИОКР в 3,2 раза, а количество объектов интеллектуальной собственности довести до тысячи с объемом коммерциализации в 200 млн рублей.
К 2030 году в экосистеме Казанского федерального университета каждый год будет создаваться 300 новых высокотехнологичных стартапов, 1000 новых рабочих мест для молодых ученых, выпускников вузов, магистров, аспирантов. «Республика передает нам для решения этой сложной задачи свыше 19 тыс. кв. м новых площадей для создания университетского технопарка и стопроцентный пакет акций трех профильных инжиниринговых центров с общими активами свыше 1,112 млрд рублей. Только за счет этого планируется создание более тысячи высокотехнологичных рабочих мест с генерацией выручки свыше 1 млрд рублей в год»,— пояснили в пресс-службе КФУ.