В этом году новосибирские ученые комментировали вручение Нобелевских премий с особой гордостью: в одной из работ участвовали их земляки.
— В 1970-х были выделены возбудители гепатитов А и В. Вскоре стало очевидно, что есть еще несколько вирусных гепатитов, которые назвали «гепатиты не А и не В», — рассказал журналистам директор Института медицины и психологии НГУ член-корреспондент РАН Андрей Покровский, комментируя премию по медицине и физиологии. — Американский профессор Харви Олтер показал, что причиной хронического гепатита является неизвестный вирус. По сути, это первый вирус, открытый нетрадиционным методом, то есть путем выращивания в культуре клеток, а на компьютере. Культивировать этот вирус научились только спустя 20 лет. Затем британец Майкл Хаутон и его команда провели исследование фрагментов ДНК, полученных из крови больных «гепатитом не А и не В», и обнаружили там неизвестный ранее вирус. Решающую точку в исследованиях поставил американец Чарльз Райс, сделавший инфекционные полноразмерные РНК-копии этого вируса и заразивший им шимпанзе. И здесь обнаружились любопытные пересечения: в исследованиях приняли участие сотрудники лаборатории Райса (ранее — новосибирские вирусологи, работавшие в ГНЦ ВБ «Вектор») — выпускник Новосибирского государственного университета (1983 года) Александр Колыханов и Евгений Агапов, с которым мы вместе учились в Новосибирском медицинском институте. Именно они сделали инфекционные транскрипты, очень сложную экспериментальную часть работы. Сейчас в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор» содержится и исследуется одна из самых больших в мире коллекций вирусов, разрабатываются препараты против них (в том числе для лечения ВИЧ, вируса Эбола). АО «Вектор-Бест» является одним из лидеров российского рынка, производит более 30% всех диагностических препаратов для инфекционных заболеваний, тесты, которые определяют вирусную РНК гепатита С и антитела к нему. Вирусы изучаются в НГУ, институтах СО РАН. Новосибирск, возможно, — самый крупный в России центр по изучению вирусных заболеваний и патологий. Сейчас задача вирусологов — найти препараты для лечения COVID-19. И в проведенном недавно конкурсе РФФИ около 10 грантов на соответствующие исследования получили новосибирские научные организации.
Физика неизвестного привлекла внимание Нобелевского комитета в этом году: Роджер Пенроуз, Райнхард Генцель и Андреа Гез получили премию за изучение черных дыр.
— Раньше находились скептики, не верящие в то, что черные дыры в принципе существуют. Но за последние три года в этом не осталось сомнений. Подтверждение удалось найти благодаря наблюдению гравитационных волн на интерферометрах LIGO, а также фотографии тени черной дыры, — отметил заведующий лабораторией космологии и элементарных частиц НГУ, доктор физико-математических наук Александр Долгов. — Оказывается, черные дыры просто заполонили Вселенную, их гораздо больше, чем считалось пять лет назад. Сначала у астрофизиков практически не было работ, достойных Нобелевской премии, а сейчас к ним относится чуть ли не каждая вторая. Возможно, именно космология и астрономия четко говорят о наличии какой-то области физики вне рамок Стандартной модели. Есть что-то, чего мы пока не понимаем: темная материя, темная энергия и целый ряд других вещей, которые не описываются стандартной физикой элементарных частиц. В этом году половину Нобелевской премии в равных долях получили немецкий астроном Рейнхард Гензель, обнаруживший в центре нашей галактики невидимый и очень массивный объект, и его американская коллега Андреа Гез, внесшая определяющий вклад в создание первого в истории изображения черной дыры в миллиметровом диапазоне. Другая половина досталась британскому теоретику Роджеру Пенроузу, сделавшему строгое математическое обоснование существования всех четырех возможных типов черных дыр.
В НГУ работает центр космологии и элементарных частиц, где ведутся исследования в области физики черных дыр и особенно так называемых первичных черных дыр, возникших буквально в первые секунды существования Вселенной, задолго до появления звезд. Интересно, что в 1980-х участники студенческого клуба физфака НГУ шутили «про братьев по разуму и сестер по недоразумению». Но сегодня шовинизма в физике, как подчеркнул А.Долгов, нет. Подтверждением служит не только тот факт, что лауреатом премии по астрофизике стала женщина (Андреа Гез), но и то, что из трех аспирантов профессора А.Долгова двое — девушки.
Женское лицо оказалось и у Нобелевской премии по химии. Впрочем, ее, как отметил заведующий лабораторией геномной инженерии НГУ член-корреспондент РАН Дмитрий Жарков, в очередной раз получили биологи — француженка Эммануэль Шарпантье и американка Дженнифер А.Дудна. По мнению Д.Жаркова, их открытие стало самым революционным за последние 30 лет.
— Тяжелое наследственное заболевание прогрессирующая оссифицирующая фибродисплазия вызывается заменой всего одного нуклеотида в одном гене, отвечающем за соединительно-костную ткань. Из-за мутации соединительная ткань, кожа и сухожилия у больных начинают превращаться в настоящую кость. И это всего лишь одно из шести с лишним тысяч известных сегодня генетических заболеваний. Его можно было бы попытаться избежать с помощью редактирования генома. Подходы к редактированию ДНК начали развиваться в 1980-е годы. В 2007-м Марио Капекки, Мартин Эванс и Оливер Смитис получили Нобелевскую премию за открытие принципов введения специфических генных модификаций у мышей с использованием эмбриональных стволовых клеток. Сейчас этот подход называется традиционным геномным редактированием. Затем стали развиваться другие методы: еще один нобелевский лауреат, британский биохимик Аарон Клуг, открыл «цинковые пальцы» — небольшие элементы белка, которые используют для узнавания специфичных последовательностей ДНК, — и расшифровал их код. Это позволило сконструировать набор, распознающий практически любую последовательность ДНК. Однако каждый раз конструировать новый белок технологически очень сложно. Гораздо проще было бы синтезировать кусочек ДНК, который бы узнавал другую нуклеиновую кислоту. Лауреаты 2020 года придумали, как это сделать. Изучив открытую специалистами компании по производству молочных продуктов Danisco систему адаптивного иммунитета бактерий, Э.Шарпантье и Д.Дудна сформулировали идею о том, что направленное расщепление вирусной ДНК можно использовать как инструмент для редактирования геномов. Их открытие несет массу возможностей — от копирования природных мутаций у сельскохозяйственных животных вплоть до уже разработанной технологии генного драйва, которая может заменять целые популяции организмов искусственными аналогами. Сейчас, например, на одном американском острове идет эксперимент по созданию популяции комаров, не способных переносить вирус Зика. Конечно, самые большие перспективы, но и самые большие этические вопросы вызывает редактирование генома эмбриона с целью избежать наследственных заболеваний. Исследования по генетическому редактированию развиваются во всех институтах СО РАН биологического и медицинского профилей. Параллельно ученые стараются совершенствовать имеющиеся технологии. Если мы хотим в дальнейшем развивать эту область в России, необходимо иметь свои технологии и людей, которые могут их модифицировать.
Ольга Колесова
Нет комментариев