Новосибирск превращается в федеральный центр развития структурной биологии

Появление «СКИФа» много значит для регионального научного брендирования, а прикладная ее актуальность усилена реалиями пандемии. Таково мнение профессора Альберта Гуськова, спикера форума OpenBio-2020 в секции «Биофизика», кандидата физико-математических наук, заведующего кафедрой структурной биологии в университете Гронингена (Нидерланды).

В научном профиле Альберта Гуськова физика, математика и биология — паритетные понятия, поскольку такая междисциплинарная комбинаторика характерна для самой его специализации — структурной биологии. Доклад Гуськова в его секции назывался «Структурная биология как ключ к пониманию механизмов заболеваний и разработке новых лекарственных препаратов». Так что социально-прикладной функционал этой науки понятен уже на уровне названия.

Правительство РФ выделит в 2020 году на производство оборудования для ЦКП «СКИФ» более 774 млн рублей

— Структурная биология — это, можно сказать, коллекция нескольких методов, — поясняет Альберт Гуськов. — В первую очередь, это рентгено-структурный анализ, а также ядерно-магнитный резонанс и электронная микроскопия, в частности криоэлектронная микроскопия*.

Крио-ЭМ или электронная криомикроскопия — это форма просвечивающей электронной микроскопии, в которой образец исследуется при криогенных температурах (обычно в жидком азоте). КриоЭМ набирает популярность в структурной биологии, так как позволяет наблюдать за образцами, которые не были окрашены или каким-либо образом зафиксированы, показывая их в их родной среде.

По словам Альберта Гуськова, структурная биология — наука с высокой динамикой результативности:

— На данном этапе развития науки мы находимся в очень хорошем положении, потому что, используя все эти методы, мы добились очень хороших результатов за сравнительно короткое время. Эти методы дали достаточно много материала к пониманию того, как коронавирусная инфекция проникает в наши клетки и как мы, соответственно, должны с ней бороться. Напомню, когда речь шла о предшествующих вызовах человечеству, на разработку вакцин уходили несколько лет, десятилетие. Достаточно вспомнить, сколько времени прошло от старта работ по пенициллину до введения его в массовый медицинский обиход.

Альберт Гуськов подчеркнул, что структурная биология — полицентричная научная дисциплина, со своей особой иерархией столичности и звездности.

— В каждой научно активной стране сейчас есть большие центры структурной биологии, такие установки, как синхротроны, во многих центрах ведется закупка криоэлектронных микроскопов, — констатирует Гуськов. — Сейчас у этой научной отрасли нет какой-либо жесткой географической привязки. Практически в каждой научно активной стране есть свой эпицентр.

По словам эксперта, Новосибирская область сейчас строит на пороге вступления в этот условный глобальный клуб. И сразу на правах яркого и авторитетного участника.

— У Новосибирской области большие перспективы в этом направлении, — подчеркнул Альберт Гуськов. — Причем долгосрочные и объективные. Постройка источника синхротронного излучения в наукограде Кольцово даст большой рывок в развитии структурной биологии и продвинет наукоград в мировом сообществе научных центров на более высокие позиции.

По мнению Альберта Гуськова, такая установка — это активатор развития и для фундаментальной науки, и для прикладной. Появление подобной установки в Новосибирской области в некотором смысле изменит расклад сил на общероссийской карте научных специализаций и сделает Новосибирск (и Кольцово, разумеется) важным центром структурной биологии.

— Ведь сейчас, к сожалению, такой проблематикой занимается не так много лабораторий, — аргументирует эксперт — К тому же, синхротрон, работающий сейчас в Москве, уже очень старый. И строительство такого новейшего синхротрона, конечно, выгодно всем. И стране в целом, и в контексте регионального научного брендирования.

Как отметил Альберт Гуськов, на умозрительном олимпе научных дисциплин структурная биология выделяется тем, что в ней нет жесткой дихотомии между фундаментальным и прикладным. И нет, соответственно, ярких межкорпоративных холиваров во вкусе сериала «Теория большого взрыва».

— Любой препарат, созданный в последние 50 лет, в той или иной степени обязан своим появлением именно исследованиям в сфере структурной биологии, — поясняет Альберт Гуськов. — Именно эти исследования дают понимание мишени, на которую надлежит воздействовать препарату. Когда мы детально знаем структуру объекта атаки, мы можем детально смоделировать и функционал препарата. В ходе пандемии общество как раз и увидело единство фундаментальной и прикладной науки. Коронавирусная эпопея интересна еще и тем, что она послужила фактором мощнейшей научной мобилизации. В коллегиальной среде структурной биологии все, можно сказать, в той или иной степени знакомы друг с другом — очно или заочно. А пандемия стимулировала еще и функциональную солидаризацию — мы теперь в буквальном смысле делаем одно общее дело.

При этом Альберт Гуськов призвал не мистифицировать сам факт разработки вакцины. Потому что, как всякое другое изделие, вакцина имеет и функциональную вариативность, и срок использования. То есть может «затупиться» — как любое иное оружие.

— Вирусов более миллиона, — констатирует Альберт Гуськов. — Проблема в том, что вирусы и бактерии развиваются, приобретают резистентность. Не вырабатывай они способы своей самозащиты, мы бы до сих пор прекрасно обходились научной сенсацией 1928 года — пенициллином. С вирусами проблем больше, чем с бактериями: при том, что их структура достаточно хорошо изучена на типологическом уровне, сами вирусы очень переменчивы и быстро мутируют. Мы можем либо воспрепятствовать проникновению вируса в клетку, либо остановить его размножение в клетке. Поскольку блокирование идет за счет определенных белков, эти белки могут мутировать, соответственно, постепенно формируется дисфункция препарата — через год-два-три он просто перестает действовать. Потому что вирус научился распознавать конкретно этот связанный белок. Когда подобным образом «износится» вакцина против коронавируса, мы пока не можем сказать, поскольку пока нет пригодной к анализу статистики по вакцинированию и повторному заражению вакцинированных людей.

По мнению профессора Гуськова, как бы ни сложилась долгосрочная клиническая история нынешних вакцин, их разработка — очевидный и бесспорный научный успех. И свидетельство того, что наука стала более «скорострельной» в ответе на вызовы человечеству.

— К выпуску вакцины мы подошли в достаточно короткий срок, — резюмирует профессор. — И это, я думаю, тоже плоды такого коллегиального единения, концентрации. По большому счету разработка вакцины против COVID-19 — это отраслевой рекорд на сей момент. И, конечно, очень пригодится скорая интеграция Кольцово и Новосибирской области в это тематическое сообщество.

Фото базовое Никита Дюганов, фото эксперта – Светлана Албаут