Константин Шайтан:  Будущее за биотехнологиями.

На пороге третьего тысячелетия становится очевидным, что без внедрения новых биотехнологий в промышленность, медицину, сельское хозяйство Россия не сможет занять достойное место среди развитых стран. С 2001 года на биологическом факультете Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова открывает прием новая кафедра биоинженерии. Что такое биоинженерия? Об этом корреспонденту «Нашего века» рассказали заместитель заведующего кафедрой биоинженерии МГУ, профессор, доктор физико-математических наук, автор более сотни научных статей и монографий, Соросовский профессор  Константин Вольдемарович Шайтан и профессор кафедры, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биоорганической химии РАН Долгих Дмитрий Александрович.

– Мой первый вопрос к Вам, Константин Вольдемарович. Какие основные задачи может решать биоинженерия?

            –Сейчас это одно из самых современных направлений науки, возникшее на стыке физико-химической биологии, биофизики, генной инженерии и компьютерных технологий. Бурное развитие этих областей за последние годы позволило ученым перейти от простого исследования природных биологических объектов к их изменению и усовершенствованию, улучшению их полезных свойств, к созданию совершенно новых биологических объектов, не существующих в природе. Среди задач биоинженерии – искусственные белки, выполняющие заданные функции, новые клеточные структуры, обладающие полезными свойствами, и даже целые живые организмы, сконструированные для нужд человека. Поэтому создание кафедры биоинженерии в Московском университете явление знаковое. Среди основных направлений работы кафедры белковая инженерия, клеточная инженерия, биоинформатика и мощные компьютерные методы молекулярного моделирования и конструирования.

            - Дмитрий Александрович, а о каких конкретных примерах использования биоинженерии в нашей стране Вы могли бы сказать уже сейчас?

  Можно взять искусственный белок и пересадить на него активный центр природного белка. Такой метод позволяет, например, повышать эффективность медицинских препаратов. Одна из первых российских работ была посвящена интерферону – генно-инженерному белку, который  используется при лечении гриппа. Лекарство хорошо зарекомендовало себя, но со временем были выявлены некоторые недостатки. Заметили, что его лечебный эффект уменьшается при частом использовании. При этом возникают дополнительные, побочные эффекты – насморк проходит, но простуда или грипп не вылечиваются до конца. Болезнь как будто приостанавливается, и человек еще какое-то время  не чувствует себя ни больным, ни полностью выздоровевшим. Это объясняется тем, что всего 10% от молекулы интерферона действительно «работает» так как надо, делая лекарство лекарством, а остальная часть лишняя или даже вредная. Вот эти десять процентов мы и пересадим на более подходящую молекулу, тем самым значительно улучшая медицинские свойства препарата. В качестве еще одного примера можно вспомнить о стиральных порошках, о которых в рекламе говорится: «Отстирывает даже при 40 градусах!» Дело в том, что как раз при этой температуре и работают ферменты, которые  ликвидируют загрязнения, в более горячей воде большинство этих ферментов портится, и на качество стирки влияют уже совсем другие механизмы. Перед учеными стоит  задача сделать ферменты устойчивыми к повышению температуры пока хотя бы до 60 – 80 градусов. За рубежом такие исследования начали проводить более 10 лет назад. В 80-х годах появилась возможность с помощью генной инженерии изменять белки нужным человеку образом, причем делать это в пробирке. С тех пор области науки, близкие к химии и генной инженерии, начали стремительно развиваться.

       –У меня вопрос к обоим ученым. Каковы необходимые затраты на научные исследования в биоинженерии? Сравнимо ли финансирование таких исследований в России и других странах?

–К сожалению, сейчас у нас в стране на науку выделяется в 300 раз меньше средств, чем, например, в США. Кроме того, на западе исследования в области биотехнологий щедро финансируются частными компаниями. Крупные фирмы выделяют на научные разработки в несколько раз больше средств, чем государство. Это не удивительно, так как доходы от работ в биоинженерии сравнимы разве что с нефтяным бизнесом. Например, чтобы создать новый медицинский препарат нужно затратить примерно 400 млн. долларов, а если применять методы молекулярного моделирования, то эти затраты составят всего 100-150 млн. долларов. У нас научные работы в области биоинженерии либо вообще не финансируются, либо финансируются крупными зарубежными фирмами. А чаще всего наши специалисты просто уезжают работать за границу.

–Как вы оцениваете перспективы развития биоинженерии в нашей стране, и что делается для этого сейчас?

–В России, к сожалению, очень мало работ, которые вышли бы на уровень коммерции и могли конкурировать с западными аналогами. Кафедры, подобные биоинженерии существуют почти в каждом серьезном учебном центре Европы и Америки, тогда как первая такая кафедра создана только в МГУ. Предполагается набирать порядка 15 студентов в год. Требования к поступающим достаточно высокие – хорошая математическая подготовка, склонность к изучению компьютерных технологий, знание химии и биологии, готовность осваивать современные методы проектирования и создания новых живых организмов. Очень серьезно стоит вопрос и с приборным оснащением, с современной компьютерной техникой. Для успешного развития биоинженерии предстоит преодолеть значительное отставание российской науки в этой области. Однако рано или поздно эти проблемы нужно будет решить.  Для подготовки специалистов на кафедре будут использоваться и уникальные возможности ряда ведущих медико-биологических институтов Москвы, таких как Институт биоорганической химии РАН, НИИ трансплантологии и искусственных органов МЗ РФ и др. Будем надеяться, что наши выпускники сумеют внести значимый вклад в российскую науку и промышленность.