Важно, чтобы наука не осталась только в лаборатории: как казахстанские студенты создают лекарство от рака
Фото: Анель Умирбаева
– Анель, расскажите о соревновании IGEM и о вашей команде, которая участвует в нем? Из каких сфер науки ребята входят в состав команды?
- IGEM (International Genetically Engineered Machine) - это престижное международное соревнование по синтетической биологии, которое было основано в США в MIT (Массачусетском технологическом институте. - прим.ред.), со штаб квартирой в Париже. Главная цель соревнования в том, чтобы студенты бакалавриата, магистратуры и докторантуры, и даже ученики старшей школы создавали научные проекты, которые решают определенную проблему с применением принципов синтетической биологии. Вот уже 10 лет мы являемся единственной командой студентов бакалавриата, представляющая не только Казахстан, но и весь регион Центральной Азии. За это время выиграли четыре золотых медали, две бронзы и одно серебро.
В этом году с нашей команды Назарбаев Университет участвует 19 студентов разных факультетов и курсов, а я являюсь лидером этой организации. Конечно же, помимо самих студентов участников, у нас есть научные руководители, которые помогают нам сформулировать нашу идею и создать проект для соревнования, а также направлять и контролировать прогресс и эксперименты. В целом, наш проект является непосредственной частью проекта научного руководителя.
Фото: команда iGEM NU-Kazakhstan 2023
- За время участия в соревнованиях какие уже изобретения создала команда Назарбаев университета? И каким проектом занимаетесь сейчас?
- В 2021 году ребята получили золотую медаль за то, что создали способ очистить водоемы от разлива нефти, так же с использованием синтетической биологии. Тогдашняя команда получила множество положительных комментариев по этому проекту от различных нефтяных компаний и специалистов. Исследования все еще продолжаются, и мы очень гордимся такими достижениями наших студентов.
А вот прошлогодний проект был связан с обнаружением опасных биоактивных организмов в сточных городских водах. В последнее время у людей появляется все больше возможностей заниматься наукой самостоятельно, особенно это опасно если человек разбирается в синтетической биологии. Это увеличивает риски появления разных микроорганизмов, которые можно собрать самому ведь вся информация об их генетическом коде имеется в открытом доступе. Если кому-то придет в голову собрать ДНК исчезнувшего вируса, и ему удастся это сделать, то мы не сможем проконтролировать дальнейший исход событий. Чтобы быть готовым к различным видам биотеррора и запуска био-оружия, наша команда создала биосенсор, который очень чувствителен к опасным вирусам в воде. В дальнейшем этот сенсор можно сделать многофункциональным, чтобы он проверял не только один вид вируса, а несколько. Данный проект был создан при поддержке НАТО, а также профессора Даниеле Тоси в 2022 году. Я также была частью той команды, но в основном занималась общественными мероприятиями для освещения проблем науки и образования в нашей стране и в целом популяризации науки и инклюзии.
- А сейчас вы разрабатываете лекарство от рака?
- Мы очень давно хотели заняться именно лечением рака. Наш научный руководитель занимался именно аспектами молекулярной биологии в области изучения рака. Но это довольно фундаментальная наука, и нам было немного тяжело найти дальнейшее применение этому проекту. Все же у нас появилась идея, как это сделать. Мы обсудили потенциальные способы развития нашего проекта и активно работаем над его реализацией.
Суть нашего проекта в том, что мы создаем генетически модифицированную бактерию, которая может разрабатывать противораковый токсин. Изначально идея была в том, чтобы модифицировать бактерию E.coli и инъектировать ее в раковую опухоль, чтобы она дальше производила там свои токсины. Однако обсудив этот вопрос со многими экспертами и учеными, мы пришли к выводу, что необходимо найти безопасный способ доставки этих бактерий на место опухоли. Для этого мы решили использовать новую методику в виде гидрогеля. Гидрогель набирает большую популярность в медицине как способ локальной и специфичной доставки лекарств на место опухоли, раны, перелома и т.д.
Мы считаем, что основной плюс проекта в том, что он способствует активации иммунной системы в борьбе с раковой опухолью. Как известно, наш иммунитет способен сам вылечить рак, но раковые опухоли настолько эволюционировали, что могут обходить системы иммунитета, и организм просто "не видит" опухоли. А с помощью нашей системы иммунитет сможет активироваться, так как сам гидрогель, в которого загружены бактерии, сможет привлечь к себе внимание как инородный объект. Наша система в комбинации с иммунным ответом может хоть и не полностью вылечить рак, но сможет сократить размер опухоли и привлечь иммунные клетки.
- До вас что-то подобное никто не придумал?
- Лично я не видела такое применение гидрогеля для локального лечения рака. Есть исследование, где в теории говорится, что было бы интересно это сделать. Но действительно серьезных исследований мало. Клинических практически нет. Гидрогель на самом деле используют в медицине, но для других целей. Мы решили использовать его для лечения рака.
Фото: команда iGEM NU-Kazakhstan 2023
- Возможно ли будет в дальнейшем вам провести клинические испытания, чтобы в будущем лекарство могло помочь людям?
- Конечно, это в планах есть. Это уже серьезный проект, который включает в себя пациентов, и мы должны нести полную ответственность за них. Прежде чем это лекарство попадет в человека, мы должны на самой опухолевой ткани несколько раз проверить нашу систему. Может даже на мышках придется проверить. Но до людей это не скоро дойдет. В первую очередь нужно разрешение этической комиссии для подобных исследований. И мы вот так, будучи даже не дипломированными бакалаврами, не можем провести такого вида исследования. Но в дальнейшем, если доведем проект до ума, проверим на опухолевых тканях и если нам дадут подтверждение другие эксперты, то вполне возможно провести клинические исследования, а до этого еще не скоро.
Впоследствии если нашим проектом заинтересуются на международной арене, мы сможем найти спонсоров и дальше его развивать. И уже коммерциализировать. Но это зависит оттого, какие результаты будут сейчас.
- На какой стадии готовности ваш проект сейчас?
- Сейчас мы выполняем демоверсию. У нас есть вид синтезированного геля. Есть модифицированные бактерии, сейчас проводим различные эксперименты по тому, как они будут влиять на другие клетки. Насколько они эффективны. Мы сейчас находимся на стадии проверки нашей системы и ее эффективности. Следующая стадия - проверка нашего препарата. Можно будет купить раковые клетки и на них проверить. Если все будет работать, будем проверять на опухолевых тканях. Но это все займет не менее полугода. В рамках соревнования у нас есть регламент, мы должны закончить весь проект до конца сентября, поэтому не думаю что мы сможем успеть все. Однако основные результаты действия нашего препарата на раковых клетках мы успеем получить.
- В последнее время мы все чаще слышим о казахстанской науке. Благодаря в том числе Назарбаев Университету появилась плеяда молодых и смелых ученых. Как вы считаете, какими темпами сегодня развивается наша наука, и какие вызовы стоят перед казахстанскими учеными?
- Спасибо за этот животрепещущий вопрос. Я думаю, что наука в Казахстане имеет очень большой потенциал. Мы очень быстро развиваемся. Сейчас я нахожусь в университете в Токио и сравниваю наших студентов бакалавра и здешних. И понимаю, что наши студенты в НУ делают проекты и исследования действительно на международном и серьезном уровне, хотя университету даже 15 лет нет. Это большой успех. В НУ каждый из наших ребят - особенный. Каждый способен сделать что-то действительно мощное с научной точки зрения. Я думаю, что активно начала развиваться молодежь в науке во времена карантина и после. Все что после карантина - это просто всплеск крутых проектов, ребята везде активничают, жадно ищут лаборатории, где могут стажироваться и дают о себе знать. Это радует.
К сожалению, есть ряд преград, с которыми даже я сталкиваюсь каждый день. Это нехватка реагентов. В целом реагенты - это больная тема в Казахстане. Именно их доставка, потому что мы их в основном заказываем из-за рубежа, не всегда они доходят вовремя, не всегда по той стоимости по которой должны были доходить. Сверху есть много комиссий и налогов, и это немного тяжело для проектов. К примеру, нужна какая-нибудь кислота сейчас, а она приедет только через три-четыре месяца. Нужна ли она будет тогда, уже непонятно.
Я не буду говорить про проблемы финансирования. Профинансировать нужно все, не только Назарбаев Университет. У нас очень много других классных учреждений, где ребята тоже делают свои проекты. Я бы посоветовала открывать больше возможностей, молодежных независимых грантов для развития собственных проектов. Не только для студентов магистратуры и докторантуры, но и для бакалавриата. Или хотя бы открывать больше программ, международных стажировок. Потому что международный опыт очень важен и полезен.
А так у нас море всего, что можно сделать. И в сельскохозяйственном секторе у нас очень много исследований, которые необходимо делать уже сейчас. Которые действительно могут привнести экономический вклад. С медицинской точки зрения довольно большой объем работ есть.
Честно сказать, скоро я получу степень биолога, и у меня просто разбегаются глаза. Мне нужно окончательно решить в какой именно отрасли биологии мне работать. Хочется и в сельском хозяйстве поработать, и в медицине, и в фармацевтической области. Везде очень много работы и я думаю, что везде нужны молодые кадры, молодые ученые. Работы и проектов достаточно если действительно любить науку и разбираться в ней.
- То есть молодой ученый может найти себе работу в Казахстане?
- Конечно, без работы он не останется. Сейчас все больше появляется успешных стартапов, которые нуждаются в молодых специалистах. Особенно если у них есть исследовательский опыт. Я рада, что у нас такой бум в этой сфере, ведь за этим будущее.
Фото: Анель Умирбаева
- Я знаю, что вы с командой еще развиваете такое направление как биоарт. Расскажите об этом и том, чем еще занимаетесь в рамках IGEM?
- Несмотря на то, что мы занимаемся научным проектом, нам нужно развить его со всех сторон. И особенно важно, чтобы наука не осталась в лаборатории, нам важно донести ее до людей, чтобы они понимали, что биология - это реально решающая проблемы наука. Что синтетическая биология действительно может изменить жизнь людей. Мы должны показывать через ряд различных общественных мероприятий, что такое наш проект, какие вопросы решает, что такое биология, синтетическая биология - некий промоушн науки должен быть очень сильный. И биоарт - это то, на чем мы сфокусировались, потому что у нас очень много творческих людей в Казахстане, особенно молодежи. И мы думали таким образом достучаться до молодых людей, социальных фондов, ведь выставка это всегда красиво, интересно.
Также мы очень сильно боремся за равноправие в науке. У всех должны быть одинаковые права и возможности для того, чтобы учиться и заниматься наукой. В прошлом году наша команда сфокусировалась на предоставление высококачественных образовательных материалов для школьников с нарушением зрения. Мы хотели, чтобы они узнали побольше о науке, о синтетической биологии, и о нашем проекте в надежде, что они заинтересуются этим и тоже захотят учиться и развиваться в науке. Даже нашу БиоАрт выставку мы полностью адаптировали под незрячих людей - у каждой инсталляции и арт работы было описание на шрифте Брайля и аудиодескрипция. Мы считаем, что как наука, так и искусство должны быть доступны каждому. С прошлого года в Астане прошли еще две выставки (помимо нашей), адаптированных под слабовидящих и незрячих людей, разве это не прекрасно?
- Анель, какое изобретение лично вы мечтаете создать?
- Лично у меня есть мечта внедрять науку в сельское хозяйство. Я думаю, что там очень большой потенциал. Можно сказать, что это невспаханное поле. Например, было бы классно, если бы мы придумали, как сортировать клетки для оплодотворения. Представьте, если бы смогли завтра взять и очень быстро отсортировать клетки любых животных, поделить их семена на здоровых или нет, на мальчиков или девочек. Это принесло бы довольно большой экономический вклад в нашу страну. Мы бы ускорили селекцию и не только. Я думаю, что это вполне возможно. Только я не знаю, смогу ли что-то подобное сделать во время моего обучения в Назарбаев Университет, но если бы кто-то это сделал, то это был бы весомый прорыв для нашей страны.
