Новосибирск и Новосибирская область: свежие новости, объективный анализ, актуальные комментарии

Найти лекарство от коронавируса и облегчить работу селекционерам: над чем сейчас работает Институт цитологии и генетики СО РАН?

В лаборатории генетики развития специалисты работают над изменением генома мышей, чтобы сделать их восприимчивыми к коронавирусу.

Когда мы начинаем узнавать новости о какой-то новой вирусной болезни, первым делом надеемся на то, что Академгородок и его учёные обязательно помогут — найдут лекарство от чего угодно. Вот и нынешняя история с коронавирусом не исключение: кольцовский «Вектор» и Институт цитологии и генетики СО РАН чуть ли не с первых дней пандемии ищут способы, как одолеть новую привязавшуюся к человечеству заразу. Учёные ИЦиГа не подводят: им уже есть чем похвастаться в этом плане. А именно — новым противовирусным препаратом на основе интерферона-лямбда, созданным специалистами института против вирусного гепатита С. Сейчас это средство проходит доклинические исследования на возможность применения для лечения COVID-19.

— Наша молекула является отечественной, мы защищены от всех санкционных ограничений, работы ускорены, но самый оптимистичный срок введения препарата — один год. Интерфероны обычно применяются подкожно или внутривенно, но, поскольку заражение новым коронавирусом идёт через слизистую оболочку, этот препарат будет применяться перорально, — рассказывает заместитель директора ИЦиГ по клинической работе Максим Королёв.

Уже ни для кого не секрет, что опасен не столько COVID-19, сколько вызываемые им осложнения. Прежде всего, речь идёт о вирусной пневмонии, у которой, в свою очередь, есть ещё одна опасность.

Он активно применяется в ревматологии, и в ИЦиГе имелись значительные запасы этого средства. Сейчас институт передал их в инфекционные отделения больниц Новосибирска, где лежат пациенты с ковидом. Использование ингибитора помогло снять нескольких больных с аппаратов ИВЛ. «Сейчас разбираемся в этих результатах, пытаемся понять, за счёт чего был достигнут эффект», — рассказал учёный.

Но даже когда пациента, излечившегося от коронавируса, выписывают из больницы, его здоровье остаётся под угрозой. Наблюдение за переболевшими ковидом, которые ведутся в разных странах, показали, что в некоторых случаях болезнь запускает системный фиброз лёгочной ткани — и человеку начинают грозить хронические заболевания, приводящие к ухудшению работы этой ткани и дыхательной недостаточности. Отмечается также нарушение гемостаза и повышение вероятности других заболеваний.

— Мы вышли с инициативой в адрес областного минздрава: два медицинских филиала нашего института — НИИ клинической и экспериментальной лимфологии и НИИ терапии и профилактической медицины — готовы взять на себя функции интеграторов и приступить к наблюдению бывших пациентов, чтобы быстро выявить фиброз и на современных препаратах в динамике отслеживать его развитие. Создание регистра переболевших COVID-19 позволит нам разработать долговременную программу по предотвращению других вспышек инфекции и понять, почему же нынешний коронавирус так отличается от предыдущих, — отмечает Максим Королёв.

А вдруг лабораторная мышь около здания ИЦиГа, «свяжет» и будущее лекарство против коронавируса.

А что же знаменитые мыши ИЦиГа, которым установлен памятник и без тестирования на которых сейчас, кажется, не обходится ни одно серьёзное лекарство? Чем они помогают учёным в поисках средств от ковида? Пока что ничем — поскольку обычные мыши, в отличие от своих рукокрылых летучих собратьев, ставших первоисточником пандемии, ею не болеют. Поэтому сейчас перед учёными стоит задача — научить мышей болеть коронавирусом.

Делается это так: в геном мышиного эмбриона переносится раствор ДНК человека, содержащий ген, который отвечает за проникновение вируса в клетку. В человека родившаяся мышь, конечно, не превратится (и даже не поумнеет), а вот подверженной коронавирусу станет. Но такая мышь нужна не одна, а как минимум несколько сотен, поэтому здесь в дело идёт ещё и искусственное оплодотворение. Только с его помощью одна мышь-самец за месяц способна стать отцом не шести мышат, а целых двухсот. Работа по созданию генномодифицированной мышиной «стаи» началась в апреле, а это значит, что к осени на этих мышах можно будет начинать эксперименты.

Учёные Курчатовского геномного центра ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» работают над созданием новых, более урожайных и устойчивых к болезням сортов зерновых культур.

Разумеется, институт продолжает жить не коронавирусом единым — здесь активно разрабатываются и другие направления науки. В конце 2019 года ИЦиГ СО РАН в составе консорциума «Курчатовский геномный центр» победил в конкурсе на создание геномных центров мирового уровня в рамках нацпроекта «Наука». Министр науки и инновационной политики Новосибирской области Алексей Васильев отмечает: полгода работы в новом качестве не прошли бесследно и первые результаты уже получены.

Главное в работе центра, как, впрочем, любой научной организации XXI века, — найти правильное сочетание фундаментальных исследований с решением прикладных задач. Для ИЦиГа это анализ геномов сортов растений и пород животных, характерных для России, и создание с учётом полученных знаний новых технологий, которые будут внедряться в сельское хозяйство — маркерной и геномной селекции, геномного редактирования. А кроме того, институт, по словам его директора, члена-корреспондента РАН Алексея Кочетова, решает задачи, связанные с биотехнологиями на основе микроорганизмов, нужных для производства кормов.

— В рамках нашего проекта запланировано секвенировать пангеномы, то есть геномы не одного вида растений, а сразу нескольких с его ближайшими родственниками. Это нужно, чтобы на основе сравнения геномных последовательностей популяций оценить вариабельность генома, какие мутации присутствуют и с какими важными признаками они связаны, — говорит ведущий научный сотрудник Курчатовского геномного центра Дмитрий Афонников.

Формирование баз данных поможет учёным и в другом — фенотипировании растений. С этого процесса начинается любая селекция: надо выделить признаки, связанные с урожайностью и продуктивностью. Компьютерные технологии увеличат эффективность этой трудоёмкой работы в сотни раз.

— Чтобы измерить параметры колоса, не надо будет ходить вокруг него с линейкой, — рассказывает Дмитрий Афонников. — Достаточно просто сделать фотографию колоса на смартфон — и компьютерная программа с помощью нейронных сетей сама всё измерит и оценит.

В институте уже пользуются мобильным приложением, которое позволяет оценивать по фотографии размеры, форму и другие характеристики зёрен пшеницы. И это, как подчёркивают генетики, только начало.

Совместно с Новосибирским государственным университетом ИЦиГ формирует Институт генетических технологий НГУ — там будут готовить специалистов, которым предстоит двигать генетику на новые уровни. Тесные контакты налажены с аграрным университетом и другими профильными вузами.

Виталий СОЛОВОВ | Фото Валерия ПАНОВА