Биотехнологии, несмотря на весь пафос и инновационность названия – одна из наиболее древних отраслей, появившаяся тогда, когда само понятие науки еще не было устоявшимся. При этом, безо всяких сомнений, сегодня биотехнологии в широком смысле данного понятия, являются одним из наиболее перспективных и многообещающих направлений изучения возможностей использования живых организмов.

Фактически же человечество впервые столкнулось в биотехнологиями (в самом простом и широком понимании) в тот же момент, когда они столкнулись с “биотой” – то есть биологически активным населением самых разнообразных сущностей на нашей планете: при выпечке хлеба, пивоварении (в обоих случаях это дрожжевые культуры) и при самых первых, робких, шагах в селекции тех растений, которые помогали прокормиться.

Конечно, осознанное и планомерное развитие биотехнологий началось позже, фактически – не так давно по меркам науки, в конце XVII века, когда было открыто существование микроорганизмов. Огромную роль в этом открытии сыграл петербургский академик К. С. Кирхгов, который открыл явление биологического катализа и пытался биокаталитическим путем получить сахар из доступного отечественного сырья (в первую очередь – свеклы). А термину “биотехнологии” мы обязаны венгерскому инженеру Карлу Эреки, которые впервые использовал его в своих работах в 1917 году. Большая заслуга в первоначальном становлении биотехнологий, как направлению науки биологии, также отдается и одному из самых известнейших микробиологов – Луи Пастеру, благодаря открытиям которого никто более не сомневался в том, что биотехнологии являются самостоятельным научным направлением.

Первый же патент в области биотехнологий был выдан в 1891 году в США – японский биохимик Дз. Такамине открыл методику использования ферментных препаратов в промышленных целях: применять диастазу для осахаривания растительных отходов.

В XX веке развитие биотехнологий обрело новый вид и множество направлений – в частности, они начали оказывать влияние на другие отрасли и области хозяйственно-экономической деятельности человека. Стоит сказать лишь, что активное развитие бродильной и микробиологической промышленности дало нам сотни, если не тысячи, методик и препаратов, существенно улучшающих жизнь каждого человека: стало возможным производство антибиотиков, пищевых концентратов, а также осуществление контроля за ферментацией продуктов растительного и животного происхождения, что безумно важно для обеспечения продовольствием.

Выделение и очищение до приемлемого уровня первого антибиотика – пенициллина, стало возможным лишь в 1940 году, одновременно выведя всю отрасль биотехнологий на совершенно новый уровень и ставя новые задачи, такие как: поиск и отработка технологий производства лекарственных веществ, продуцируемых микроорганизмами, работа над удешевлением и повышением уровня безопасности при приеме лекарственных препаратов пациентом и так далее.

В сегодняшнем мире биотехнологии уже фактически неразрывно связаны с инжинерией (в том числе и генной), энергетикой, медициной, сельским хозяйством, экологией и многими другими отраслями и научными направлениями мысли.

За последние 100 лет, благодаря безудержному прогрессу во всех направлениях, спектр задач и методики их решения в биотехнологиях значительно поменялись. В основе т.н. “новой” биотехнологии лежат уже очень продвинутые и высокотехнологичные методы генной и клеточной инжинерии, с помощью которых проводится множество сложных операций, в том числе – воссоздание из отдельных фрагментов клеток их жизнеспособных копий.

На стыке биотехнологии и других научных областей могут рождаться самые интересные и неожиданные решений, позволяющие глубже узнавать и использовать потенциал самых разнообразных живых организмов. Как следствие, мы больше узнаем о тех процессах, с помощью которых мы получаем:

– Материалы и композиты
– Топливо и способы синтеза
– Лекарственные препараты и вакцины
– Методы диагностики и профилактики заболеваний, в том числе генетически обусловленных
– Не говоря о процессах старения, являющихся в некотором смысле “философским камнем” мира биотехнологий, есть множество абсолютно приземленных и, простите, “простых” перспектив применения в реальной жизни с её практикой.

В первую очередь здесь, конечно, неоправданно нелюбимые необразованным читателем/зрителем/слушателем “генно-модифицированные организмы”, пресловутый “ГМО”. На самом деле человечество, с того самого мгновения, как оно сменило кочевничество на оседлый образ жизни и начало обрабатывать землю и разводить скот, занималось созданием “генно-модифицированных” культур в сельском хозяйстве. Без этого у нас бы не было урожая в принципе, так как условия биоценоза (то есть устойчивого развития организмов) просто не позволили бы вырастить ни корову, ни пшеницу. И именно поэтому биотехнологии в области растительных культур могут решить множество проблем, от голода и обеспечения продуктами, до улучшения качества жизни всех людей вследствие гармонизации уровней питательности самых разнообразных продуктов растительного происхождения.

Не нужно думать, что биотехнологии сегодня достигли пика собственного развития – такое мнение было бы в корне неверно. Происходит дальнейшая фрагментация “биотехнологий” на емкие направления, занимающиеся собственными прикладными задачами. К примеру, в России была принята “Комплексная программа развития биотехнологий”, в рамках которой планируется создание глобально конкурентноспособного секта биоэкономики и предприятий, работающих в этой области. При этом ожидается, что к 2020 году объем этого сектора составил не менее 1% ВВП, а к 2030 – не менее 3% ВВП Российской Федерации. Это не просто амбициозные планы, это суровая реальность, которой необходимо соответствовать.

На какие отрасли могут оказать влияние биотехнологии в самом ближайшем будущем? Почти на все, ведь мы видим дальнейшую интеграцию различных научных и прикладных областей друг с другом.

Возьмем для примера космическую отрасль, которая уже сегодня активно работает с микроорганизмами, применяя настоящие биотехнологические методы. К примеру, благодаря отправке различных видов микроорганизмов на МКС, мы знаем, что огромное число бактерий устойчиво к жесткому космическому излучению самых разнообразных спектров и волн. Более того, мы обнаружили на Земле микроорганизмы, находящиеся в состоянии анабиоза (грубо говоря: “спячки”), которые вышли из него только будучи облучены космическими лучами. Они микроорганизмы просто не могли образоваться на нашей планете, они были занесены к нам в процессе формирования Солнечной системы с других космических объектов нашей галактики.

Как еще биотехнологии могут повлиять на освоение людьми ближайшего к нам космоса? Представьте себе даже простую исследовательскую экспедицию к другим планетам в пределах нашей локальной группы – например, к Марсу. Помимо психологической устойчивости экипажа такой экспедиции (а полет будет длится минимально год при текущем уровне развития ракетных и других видов двигателей, пригодных для межпланетного сообщения), ей понадобится приличный запас продовольствия и топлива. Даже сейчас на МКС невозможно доставить годовой запас продовольствия для группы из 3-5 космонавтов – это слишком тяжело и потребуется несколько ракет-носителей. Что уж говорить о долгосрочной космической миссии, в рамках которой возможности пополнения запасов “по-дороге” просто не будет.

Поэтому и потребуется наладить бесперебойное выращивание пищи на месте – только такая схема обеспечит безопасность и миссии полета, и колонизации. С этим согласны и ученые “Национальной лаборатории им. Беркли” в США, которые и предлагают, как-раз, прибегнуть к использованию последних достижений в области синтетической биологии. Что это значит?

Исследователи подсчитали, что для экспедиции на Марс продолжительностью примерно около двух с половиной лет, использование современных методов, применяемых в биотехнологиях, позволит в два с половиной раза сократить потребность в горючем топливе и на ⅓ – в продовольствии. В докладе исследователи отметили, что последние разработки на стыке биологии и нанотехнологий также помогут в строительстве жилых модулей. Непосредственно на другой планете, будь то Марс или какая-то другая. Все необходимые для этого материалы можно синтезировать прямо на месте, а строительные блоки получат по технологии многослойной 3D-печати.

Естественно, есть у биотехнологий и многочисленные “противовесы” и сдерживающие факторы, первыми из которых идут социально-этические и религиозные предпосылки. Человек может, фактически, использовать возможности живых организмов для решения самых разнообразных задач в бесконечном цикле, но, на практике, лишь до определенного момента – некоторой черты, переходить которую “нельзя”. В первую очередь это касается полного клонирования живых организмов (вспомним овечку “Долли” и все то, что о ней говорилось). Сегодня это запрещено в большинстве развитых стран, а людям, которые вопреки всему готовы этим заниматься, приходится искать и финансирование, и условия для работы там, где они не нарушают никаких законов – например, в нейтральных водах мирового океана (которые не контролируются национальными законами ни одной страны).

При этом, конечно, никто сегодня не исключает того факта, что в будущем полное клонирование человека станет возможным. Как это простимулирует всю отрасль биотехнологий и какие новые наукоемкие направления работы в ней появятся вслед за этим событием – покажет будущее.

Это что касается общего развития биотехнологий, как большой научной и промышленной отрасли на стыке технологий и биологии. А на какие профессии и сферы занятости влияют широкие “биотехнологии”, как понятия? На самом деле, их множество. Попробуем перечислить лишь наиболее интересные и перспективные.

Это специалист по замещению существующих и формально устаревающих решений в различных отраслях новыми методиками из области биотехнологий (например биотопливо вместо дизельного топлива, или органические строительные материалы вместо цемента, бетона и стали).

Это специалист по планированию, проектированию и созданию технологий замкнутого цикла с участием генетически модифицированных организмов и микроорганизмов (биоректоры, системы производства еды в городских условиях).

Это специалист, занимающийся проектированием городов нового типа, с использованием последних достижений в области биотехнологий, в том числе чистых биологических энергоресурсов и систем контроля загрязнения окружающей среды.

Это специалист по созданию новых лекарственных биопрепаратов с заданными свойствами, которые смогуз аменить искуственно синтезированные лекарства.

Это специалист по обустройству и обслуживанию агропромышленных хозяйств на крышах и стенах небоскребов и жилых домов, то есть в условиях городской застройки. Здесь могут быть как продукты питания, так и разведение домашнего скота.

Это специалист, применяющий свойства и организацию живой природы и живых организмов (в том числе и человека) для создания автоматизированных систем и усовершенствования вычислительной техники. Например, распределенные вычислительные сети на базе микроорганизмов уже сегодня решают специфические задачи, не подвластные компьютерному моделированию.

Вступление России в ВТО, сметая искусственные ограничения и защитные барьеры, обнажает основной вопрос российского животноводства: слабость кормовой базы. Основная причина ее – климат.

Россия – самая северная из великих держав, продолжительность сельскохозяйственного года у нас значительно меньше, чем в любой стране Европы или Америки. В доиндустриальную эпоху это вело к тому, что основная масса крестьянского скота в России держалась не для получения мяса или молока, а для навоза. Навозное животноводство – такой интересный феномен существовал в царской России. В СССР успехи агрономии и агрохимии привели к созданию индустриального животноводства, но кормовой вопрос решен не был, скот кормили на 90% фуражным зерном с низким содержанием белка, недостаточно богатого по аминокислотному составу и, в частности, лизину, в отличие от бобовых, особенно сои. Своей сои в России никогда недоставало по природным причинам – это теплолюбивое и южное растение. В неполноценном (несбалансированном) виде даже в конце 80-х годов использовалось более 42 процентов всех концентрированных кормов, а еще четверть была не сбалансирована по отдельным компонентам. Более того, еще в 2010 году в непереработанном виде было использовано более половины из общего количества зерна, предназначенного для кормов. Поэтому расход зерна на тонну комбикормов в СССР был более чем вдвое выше, нежели в Голландии, а коэффициент конверсии кормов в животные белки достигал 8. В современной России в последние годы на основе импорта западных технологий созданы новейшие свиноводческие и птицеводческие комплексы, строится несколько крупнейших комплексов по крупному рогатому скоту, но кормовой вопрос по-прежнему не решен. Если лучшие западные производители достигают коэффициента конверсии 2,2-2,5, то лучшие российские – «чуть больше трех», а Минсельхоз использует для расчетов цифру «5». При этом мы не можем конкурировать с западными производителями мяса за счет более дешевого выпаса скота на открытом воздухе (как делают Бразилия и Аргентина)– напротив, продолжительность стойлового зимнего содержания в России больше, чем в западных странах.

Очевидно, что при всех прочих равных (которых на самом деле нет) – при одинаковом уровне управления, технологии, подготовки персонала, контроля качества и т.д. – российское животноводство проиграет конкурентную борьбу западному из-за кормов, стоимость которых составляет 70% в конечной стоимости мясо-молочной продукции. И при этом у России нет возможности решить «кормовой вопрос» в рамках традиционных подходов. Фуражное зерно, которого у нас в изобилии, в естественном виде не годится для сбалансированного корма, соя у нас никогда не будет расти так, как она растет в США или Бразилии. Поэтому перспективы, открывшиеся после вступления в ВТО, пугают наших животноводов. Крупнейшие отечественные производители – «Черкизово», «Мираторг» и другие – уже начали борьбу за повышение эффективности производства.

Эта борьба, ведущаяся в рамках традиционного пути развития животноводства, в стратегической перспективе обречена. В России нельзя вырастить столько сои, чтобы заменить фуражное зерно. Нельзя основать прочное конкурентоспособное на мировом рынке животноводство на базе импортной сои и соевого шрота, так как потребление сои в мире растет опережающими темпами. Во-первых, все больше поглощает Китай. Во-вторых, все больше растительных кормов идет на производство биотоплива. Наконец, нельзя создать современные корма на основе фуражного зерна, просто добавляя в него недостающие аминокислоты, – в сравнении с соевыми комбикормами такие корма все равно будут дороже, а значит, и мясо, полученное на их основе, – менее выгодным.

Поэтому в СССР попытались пойти нетрадиционным путем, создав альтернативный растительному источник кормового белка, получая его микробиологическими методами на основе парафинов нефти. Это был грандиозный проект, по значимости сравнимый с атомным, но он не был завершен, а в годы перестройки первым попал под уничтожение – даже раньше, чем наши ракеты и наш подводный флот.

Но путь, проложенный лабораториями и заводами Минмикробиопрома СССР, остался. И он – единственный шанс России создать конкурентоспособное животноводство в условиях открытого рынка ВТО.

Микробиологическая промышленность – путь к светлому будущему

Речь идет не о повторении советского опыта с производством кормового белка из парафинов нефти. С 1960-х–1970-х гг. и нефть значительно подорожала, и экологические требования к производству ужесточились, и микробиология шагнула далеко вперед. Для получения одной тонны белка необходимо 2,5 тонны углеводородного сырья, что при цене нефти в $110 за баррель невыгодно. Поэтому вместо глубинной ферментации на водной основе, использовавшейся при производстве паприна, современная микробиология предлагает различные методы твердофазной ферментации биомассы органического происхождения (растительных остатков, отходов пищевой промышленности и т.д.). Например, в России сейчас очень развито пивоварение, на производство пива идет российский ячмень – один из малоэффективных фуражных кормов, а остающаяся после пивоварения пивная барда – ценный субстрат для переработки микробиологическими методами в кормовой белок. Вполне реально производить из него комбикорма, конкурентоспособные по цене и качеству с комбикормами, созданными на основе импортного соевого шрота.

Для того чтобы превратить российское фуражное зерно – низкосортную пшеницу, рожь, ячмень и т.д., – а также используемые в качестве неэффективных заменителей сои рапс, подсолнечник, свекловичный жом и др. из слабого места кормовой базы российского животноводства в его основу, – надо пропустить его через микробиологическую промышленность.

Это недешевое удовольствие. Стоимость микробиологического завода начинается от 5 миллиардов рублей, причем стоимость «железа» – оборудования – и стоимость «науки» – штамма микроорганизма, который, собственно, и будет перерабатывать отходы в нужную продукцию, – примерно одинаковы. Еще дороже фармакологическое направление микробиологии. Чтобы довести препарат от стадии молекулы до запатентованного лекарства, у гигантов мировой фармакологии уходит 10-15 лет и порядка одного миллиарда долларов. В России нет ни одной фирмы, способной это сделать. После того как тридцать лет назад было принято решение об отказе от государственной поддержки микробиологической промышленности, наша страна выпала из мирового процесса развития биотехнологий. Заводы по производству кормового белка разрушили, гидролизные заводы влачили жалкое существование, изготовляя фальсифицированные спиртные напитки, но в последние годы и они стали закрываться из-за ужесточения государственной политики в области контроля за алкоголем. Сохранившиеся институты и лаборатории продолжают исследования, но результаты этих исследований не коммерциализируются, поскольку они не инвестируют средства в развитие новых продуктов на рынке, а конкурировать с ведущими мировыми компаниями на условиях «равных возможностей» они не в состоянии. Выпуск биотехнологической продукции осуществляется малыми партиями, для этой цели используется лабораторное оборудование, которое фактически не предназначено для этих целей. В результате более 80 процентов биотехнологической продукции, которая потребляется в России, является импортом, а объемы потребления биотехнологической продукции в России остаются несопоставимо низкими по сравнению как с развитыми, так и с развивающимися странами.

Третья волна «зеленой революции»

Россия полностью «проспала» биотехнологическую революцию, стремительно разворачивающуюся в мире. Член-корреспондент РАН В.Г.Дебабов, директор института генетики и селекции микроорганизмов, еще в 2005 году говорил о третьей волне биотехнологической революции. Первая волна – лекарства: инсулин, гормон роста и другие вещества, вторая – генноинженерные растения, которые завоевывают мир, а третья – микробиология. В нашей стране нет ни первой, ни второй, ни третьей волны этой революции.

Безусловный лидер в развитии биотехнологий – США. В 2001 году там была принята программа, в соответствии с которой американцы собираются к 2025 году 25% химической промышленности перевести на растительное сырье. США к 2030 году будут получать 30% топлива для своих автомобилей микробиологическими методами из растительного сырья (зерновые, прежде всего соя и кукуруза, и переработка целлюлозы). Масштабные усилия по развитию биотехнологий предпринимают в ЕС, вероятность того, что биомасса превысит в энергетическом балансе Европы 10% к 2020 году очень высока. В последние десятилетия в научно-техническую гонку в области микробиологии включились Китай, Бразилия, Индия.

Важность «биореволюции» в науке и технологиях трудно переоценить. Член Римского клуба и автор книги «Фактор 5» Эрнст фон Вайцзеккер считает, что только биотехнологии позволят человечеству преодолеть тупик индустриального роста, подчеркнутый кризисом 2008 года. Новый кондратьевский цикл подъема может быть только «зеленым» – или он не состоится.

Положение нашей страны в этой сфере сейчас близко к критическому. Импортируется 100% кормовых аминокислот для сельского хозяйства (лизин), до 80% кормовых ферментных препаратов, 100% ферментов для бытовой химии, более 50% кормовых и ветеринарных антибиотиков, 100% молочной кислоты, от 50 до 100% биологических пищевых ингредиентов. На российском рынке уже 20 лет представлена продукция ведущих биотехнологических компаний мира, но ни одна из этих компаний не организовала свое производство в России. Мировой рынок биофармацевтических препаратов в 2010 году составил около 161 млрд долларов США, и он стремительно растет – в 2015 году его объем ожидается в 264 млрд долларов США. Доля России – $2,2 миллиарда, причем на 80% наш лекарственный рынок заполнен импортом. Биополимеров, которые, по оценкам экспертов, в ближайшем будущем вытеснят 90% полимеров, получаемых химическим путем, – в России не производят вообще. Биотоплива – тоже, хотя в США под шум споров о пользе этанола и биодизелей построили и запустили в 2009 году 40 заводов по производству биотоплива. Биопрепараты для сельского хозяйства – ферменты для кормопроизводства, биологические средства защиты растений и стимуляторы роста растений, силосные закваски, а также ветеринарные препараты для животноводства – в РФ тоже в основном импортные. Аминокислоты – импортные (сохранилось только грязное производство метионина в Волжском). Про генетический материал для животноводства и говорить не приходится.

Основу развития современного мира составляет триада информационных технологий, нанотехнологий и биотехнологий. В РФ не очень хорошо со всеми тремя компонентами, но особенно – с биотехнологиями. Если существующие сегодня негативные тенденции сохранятся, Россия окажется только потребителем на мировом технологическом рынке и будет вынуждена затрачивать огромные ресурсы на импорт новых отраслей. Масштабы этого технологического импорта могут быть сопоставимы с импортом индустриальных технологий в 30-е годы прошлого века. Задерживаясь в развитии и внедрении биотехнологий по целому ряду отраслей и рынков, российская промышленность рискует оказаться за чертой современного технологического уклада, который складывается в мире последние 15-20 лет.

Био -2020

Правительство РФ начало предпринимать меры для преодоления сложившегося положения. Для стимулирования развития фармацевтики принята программа «Фарма 2020», предусматривающая меры по созданию производства лекарственных препаратов в России и замещению импорта. Естественно, это невозможно без развития микробиологии на самом высоком научно-технологическом уровне. 4 апреля 2012 года Председатель Правительства РФ В.В.Путин утвердил проект Государственной координационной программы развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года – «БИО2020». Стратегической целью координационной программы «БИО2020» является создание в России глобально конкурентоспособного, развитого сектора биотехнологий, который, наряду с наноиндустрией и индустрией информационных технологий, должен стать базой модернизации и построения постиндустриальной экономики. Финансовое обеспечение программы предполагается за счет средств федерального бюджета, региональных и местных бюджетов, а также внебюджетного финансирования. Целевой объем ресурсного обеспечения программы «БИО2020», по экспертным оценкам, за весь период ее реализации должен составить 1 триллион 178 млрд рублей.

Стратегическими приоритетами в программе «БИО2020» заявлены создание условий для развития конкурентоспособных крупнотоннажных производств ферментов, биотехнологическое производство аминокислот (в настоящее время в разных регионах РФ уже строится несколько заводов по производству лизина), организация производства глюкозофруктозных сиропов, производство субстанций антибиотиков (когда-то СССР делил с США 1-2-е место по объему такого производства, сейчас в РФ его нет), создание биотехнологических комплексов по глубокой переработке древесной биомассы, строительство заводов по глубокой переработке зерна.

Последнее – как раз то, о чем я говорю в качестве идеи для создания современной кормовой базы в России. В «БИО2020» говорится: «Развитие в России глубокой переработки зерна позволит производить высокотехнологичные продукты, спрос на которые на мировом рынке с каждым годом растет. Дальнейшее углубление переработки в сторону производства биотехнологических продуктов с высокой добавленной стоимостью будет способствовать решению проблем с рынками сбыта зерна: на российском рынке востребованы аминокислоты и корма, в Европе растут потребности в экологических биопластиках, на рынках Азии востребованы продукты биохимии, например, биобутанол. Более 10 проектов строительства заводов по глубокой переработке зерна находятся на разной стадии реализации».

Кормовой белок также выделен в приоритетное направление. «Комплексом мероприятий будет предусмотрено развитие производства кормового белка в России и создание новых научно-технических заделов, совершенствующих технологии его производства и виды использования».

Наконец, почти слово в слово совпадает со сформулиро ванными в моих предыдущих статьях мыслями раздел программы, посвященный биологическим компонентам кормов и премиксов: «Современный уровень технологий кормления сельскохозяйственных животных опирается на широкое применение биологических компонентов (ферменты, аминокислоты, БВК, пробиотики и другие). В результате развития животноводства в России, которое в основном опирается на импорт технологий и поголовья, сформировался емкий рынок этих продуктов биотехнологии.

Однако формирование рынка не привело пока к развитию производственной и технологической базы, появлению новых продуктов, созданных на основе научных достижений российских ученых.

В 2010 году в животноводстве в качестве кормов было использовано 45 млн тонн зерна, что говорит о крайне низкой эффективности кормопроизводства в стране. Доля зерна в комбикормах составляет 70% (в странах ЕС – 40-45%). Кроме того, в непереработанном виде было использовано более половины из общего количества зерна, предназначенного для кормов. Важно отметить, что производство комбикормов и премиксов в значительной степени ведется без использования биопрепаратов (ферментов, ветеринарных и кормовых антибиотиков, пробиотиков и так далее). При таком кормлении конверсия корма в получение животноводческой продукции существенно отстает от мировых показателей, что снижает конкурентоспособность российского животноводства. Комплексом мероприятий будут созданы условия для развития производственной и технологической базы биотехнологических компонентов кормов и премиксов».

Преимущества дна

Несмотря на удручающее состояние с биотехнологиями, в нем же имеются важные преимущества, которые могут быть использованы Россией для успешного подъема. Во-первых, мы на дне, но это не первобытное дно – мы туда упали. У нас есть представление о месте, которое занимал в микробиологии СССР, есть кадры, которые создавали советский микробиологический проект, есть научные школы и амбиции для осуществления рывка, которых нет и не может быть у слаборазвитых и отсталых стран.

Во-вторых, в РФ имеется уникальная ресурсная база для «зеленой революции». У нас есть очень большое количество низкосортного фуражного зерна, которое, по большому счету, никому не нужно, и поэтому дешево. При этом рассчитывать, что наше сельское хозяйство быстро сумеет перейти к более высокому уровню производства, не приходится. Кроме того, в России громадное количество бросового сырья – отходов, которые не то что ничего не стоят, но требуют затрат на свое уничтожение и захоронение. В агропромышленном комплексе страны в 2010 году было «произведено» 68 миллионов тонн отходов, из которых уничтожено и обезврежено всего 18 млн тонн (28% – для сравнения: в ЕС утилизируется 64% сельскохозяйственных отходов). В пищевой промышленности в год создается 25 миллионов тонн отходов, из которых перерабатывается менее половины (11,4 млн т – 45%). Между тем биотехнологии на базе микробиологии позволяют полностью упразднить такое понятие, как «отходы», применительно к этим отраслям – все, что идет в отвал в сельском хозяйстве, лесной и пищевой промышленности, может быть полезным сырьем для микробиологического производства. Например, пленку для упаковки и волокна для изготовления нитей, тканей и одежды можно делать из биоразлагаемого полилактата, который производят из молочной кислоты, в свою очередь, получаемой микробиологическими методами из отходов зерноводства – в США на эти цели идет чтобы собирать и свозить солому, – значит, нужны дороги, склады и т.д. Они считают, что затратят на это около 10 млрд долларов, но зато, когда все заработает (примерно к 2020 году), фермеры станут ежегодно получать 20 млрд долларов дополнительного дохода, так как будут продавать не только вершки, но и корешки. Выгодно и полезно для окружающей среды – изношенная майка, выброшенная на компостную кучу, через три месяца превратится в углекислый газ и воду.

Наличие дешевых, часто дармовых ресурсов и возможность быстро подготовить квалифицированные местные кадры не только для работы на микробиологических заводах, но и для научных разработок в лабораториях, дают России преимущества «позднего старта» – начав сейчас, при условии вложения достаточных средств мы можем сразу внедрить новейшие разработки и опередить страны, уже отягощенные быстро устаревающей технологической базой.

«Уровень развития технологий и технической базы в России подсказывает, что нам лучше всего уделять внимание развитию научно-технической составляющей. Это прежде всего институты, студенты, исследовательские лаборатории и инфраструктура, позволяющая довести разработку от стадии молекулы до как можно более глубокой стадии», – говорит Геннадий Ширшов, исполнительный директор Союза профессиональных фармацевтических организаций. Его слова полностью применимы и к сельскохозяйственной микробиологии. Объединив научно-образовательный потенциал страны с производством, еще можно стать одним из лидеров биотехнологической революции, как того требует программа «БИО2020».

И, слава Богу, в стране уже есть бизнес, способный понять и реализовать задачи, поставленные в программе. Сама «БИО2020» в интересующем нас разрезе написана участниками технологической платформы «Биотех 2030», объединяющей, в том числе, более 50 коммерческих организаций. Среди них – Микояновский мясокомбинат, ОАО «Корпорация Биотехнологии», ОАО «Росагробиопром» и другие.

18–19 сентября в Москве состоялась конференция «Постгеномные технологии», приуроченная к 100-летию со дня рождения академика Г.К. Скрябина. Организаторами мероприятия выступили Российская Академия наук, научный совет по биотехнологиям РАН, ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологий» РАН, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН.

Академик В.А. Тутельян, главный научный сотрудник ФГБУН «ФИЦ Питания и биотехнологий» сделал доклад на тему «Современная биотехнология в производстве пищи: проблема биобезопасности». В.А. Тутельян напомнил собравшимся, что наша страна в свое время стояла у истоков промышленной биотехнологии и была мировым лидером в этой части. В области медицины это направление возглавлял академик А.А. Покровский, в области сельского хозяйства и животноводства - академик Л.К. Эрнст, в области производства и создания производственных мощностей - академик В.А. Быков. А академику Г.К. Скрябину удалось объединить все усилия и создать колоссальный прорыв в развитии промышленной биотехнологии в Советском Союзе.

«В Институте питания, где я практически всю жизнь работаю, по указанию академика Скрябина была создана специальная лаборатория, которая объединяла порядка 70 человек, - рассказал В.А. Тутельян. - Это был очень масштабный проект, сопоставимый, не побоюсь сказать, с атомным проектом, потому что более 70 научно-исследовательских институтов всех ведомств объединились для решения этой задачи, и руководил всей этой работой Георгий Константинович Скрябин».

В период с 1964 по 1990 годы происходило интенсивное развитие промышленной биотехнологии. Работали 11 заводов, дающие 1,5 млн тонн кормового белка. Это обеспечивало 100% потребности, в первую очередь птицеводства и животноводства. Производство аминокислот, витаминов, других ингредиентов также обеспечивало 100%-ю потребность Советского Союза. При этом во главе угла всегда стояли проблемы безопасности, поэтому все научно-исследовательские институты медицинского профиля работали в этом направлении, в том числе, Институт питания.

«Сейчас трудно сказать, какое количество исследований было проведено, - рассказал В.А. Тутельян, - какое количество животных и людей участвовало в работе по доказательству безопасности. Один из них - это я, когда, будучи аспирантом, с удовольствием переходил из здания института на другую сторону, где тогда была столовая (сейчас её уже нет), и нас полгода кормили продукцией микробиологического синтеза, трансформированной через животных - кур, свиней и так далее. При этом нас детально изучали, изучали биохимические и все прочие параметры для того, чтобы доказать абсолютную безопасность. Пока, как видите, жив».

Упражнение с граблями. Заход третий

Но в начале 90-х, по словам докладчика, мы наступили на грабли второй раз. Первый раз - в 1948-м году, когда генетику объявили лженаукой, второй раз - в 1994 году, когда была уничтожена собственная биотехнология. «К чему мы пришли в уже ближайшее время? - напомнил академик. - Кормовой белок - ноль, и тут же упало все птицеводство, и мы начали закупать «ножки Буша». Полностью прекратилось производство витаминов, и сейчас ни одного грамма своих субстанций у нас не производится. Это преступление! Нет аминокислот - мы их полностью закупаем в Китае и Японии. А это что такое? Это, в первую очередь, парентеральное питание, необходимое при катастрофах, военных конфликтах - без этого мы просто не выживем. Стоит только санкциями или другими мерами перекрыть эти поставки, и мы останемся без всех этих жизненно необходимых продуктов».

Однако сейчас, по словам академика В.А. Тутельяна, мы переживаем эпоху Возрождения. Учреждена Комиссия РАН по генно-инженерной деятельности. Сформирована законодательная и нормативная база, принят целый ряд законов, которые позволяют проводить исследования и пытаться догнать зарубежных лидеров. «Авторские коллективы, принимавшие активные участие в разработке этих законов, - последователи и ученики Г.К. Скрябина», - подчеркнул В.А. Тутельян.

Многие технологии сегодня кажутся фантастикой. Так, начинаются интенсивные исследования по созданию ГМ-животных, птицы, рыбы с заданными полезными свойствами. Институт биологии гена выращивает ГМ-коз, вырабатывающих человеческий лактоферрин, а в Институте животноводства создаются гибриды животных, способные предотвращать многие человеческие заболевания. При этом на первом месте по важности стоит биологическая оценка безопасности ГМО-животного.

«Есть риск, что путем запрещений такого рода разработок мы в третий раз наступим на те же грабли, - подытожил В.А. Тутельян. - Нужно ли это делать? Мы активно работаем на уровне Государственной думы, там есть немало людей здравомыслящих, которые понимают, что если мы сейчас отстанем, то мы отстанем уже навсегда, и это будет преступление перед народом. Развитие современного сельского хозяйства, животноводства, медицины без использования биотехнологий бесперспективно. Это много шагов назад, и мы их делать не должны».

Питаться, чтобы выжить

Академик В.А. Быков сделал доклад на тему «Метаболомика и липидомика в постгеномной биотехнологии». Валерий Алексеевич напомнил собравшимся, что биотехнология во всем цивилизованном мире - это приоритетное направление научно-технического прогресса, использующее биообъекты и биопроцессы для целенаправленного воздействия на окружающую среду и получения полезных для человека продуктов, а также обеспечения контроля качества и оценки их безопасности.

«В базовые показатели качества жизни входит не только питание, но и воздух, и вода, и еда, в целом наше здоровье и среда обитания, - пояснил академик. - Биотехнология участвует в формировании всей совокупности этих проблем, направленных на улучшение качества и продолжительности жизни человека, повышение репродуктивного и трудового потенциала».

XX I век ознаменован замечательными событиями, связанными с развитием биотехнологии. Последняя волна революции здесь началась с 2000-го года, когда президент Клинтон выдвинул инициативу создания нанотехнологий, предполагающих манипуляции на атомарном и молекулярном уровне.

А для нас всё началось в 60-е годы прошлого века, когда возник вопрос, каким образом развиваться, чтобы обеспечить пропитание людям? Ведь в ХХ век человечество входит с народонаселением около миллиарда, а в ХХI век - 7,5, хотя на самом деле где-то 8. При этом сохранились все основные ресурсы земного шара. «О чем это говорит? - поставил вопрос В.А. Быков. - О том, что мы стоим на пороге нового технологического уклада, без которого разрешить проблему комфортного существования человека, видимо, не удастся».

Для наглядности докладчик представил слайд: если взять за основу 500 килограммов веса коровы, которая дает примерно 500 граммов белка в сутки, то такое же количество дрожжей в сутки дает уже 50 тонн микробного белка. Это рост на порядки. Вот почему биотехнология, опирающаяся на микроорганизмы как средства производства, является возможностью перехода к новому технологическому укладу для человечества.

Мы живём в море микроорганизмов

Член-корреспондент А.М. Боронин вспомнил о том, как рождался пущинский Институт биохимии и физиологи микроорганизмов, сегодня носящий имя Г.К. Скрябина. Процессом руководил сам академик Скрябин, и воспоминания о нём как об ученом, руководителе и человеке у всех сотрудников остались самые светлые и позитивные. Докладчик напомнил о том, что как ученый академик Скрябин был прежде всего микробиологом, и в этом плане главной его заслугой является развитие микробиологии в нашей стране. «В связи с этим я хочу напомнить, что мы в буквальном смысле живем в океане микроорганизмов, - сказал А.М. Боронин. - Несметное количество микроорганизмов окружает нас, находясь в воде, в морях, на суше, в растениях, животных. В одном гектаре почвы находится до 5 тонн биомассы микроорганизмов. Общая биомасса микроорганизмов на нашей планете превышает биомассу растений, насекомых, животных вместе взятых».

Биоразнообразие микроорганизмов огромно и удивительно. Поэтому одной из задач микробиологической науки является систематизация этого мира. Для этого пытались применять разные системы, но все они оказывались не слишком удобными. В 1977 году появилась работа Карла Вёзе: он предложил филогенетическую систему классификации, основанную на сравнении рибосом путем сравнения структуры 16S рРНК, которую по многим показателям можно рассматривать как некий хронометр эволюции, в том числе живого микроорганизма. Это открыло возможности для изучения и систематизации мира микроорганизмов и, в частности, открытия суперцарства архей, которые обитают в самых разных экосистемах, начиная от морских глубин и термальных источников. Методами биоинформатики были открыты локиархеи, у которых обнаружен цитоскелет и другие признаки фагоцитоза.

Дальнейшее развитие технологий позволило расширить эти исследования, в результате чего в самое последнее время произошли существенные изменения в нашем представлении об эволюционном древе.

«Наверное, нас ожидает еще много сюрпризов, и некоторые ученые говорят, что не исключено появление новых доменов в древе жизни, связанных с нахождением других организмов, - подчеркнул А.М. Боронин. - Эти исследования дают пищу для попыток понять эволюционные процессы, которые происходили и происходят до сих пор, причем зачастую прямо на наших глазах».

Микробиология на переднем крае науки

Всё это имеет не только огромную фундаментальную, но и прикладную пользу. Одним из таких примеров является исследование причины возникновения полирезистентных микроорганизмов, перед которыми оказываются бессильными самые современные антибиотики. Это представляет собой громадную медицинскую проблему, справиться с которой пока не удается. Именно микробиологи здесь находятся на переднем крае работы по расшифровке механизмов такого рода проблем и поиске путей их преодоления.

Еще один пример работы микробиологов - это хорошо известная история с Helicobacter pylori , за открытие которой в 2005 году была получена Нобелевская премия. В результате этой работы было показано, что этот микроорганизм ответственен за возникновение у человека язвы желудка. Дальнейшие исследования подтвердили это предположение и, более того, показали, что эта бактерия ответственна не только за язву, но и за развитие рака желудка. Вот почему сегодня врачи рекомендуют практически всем пациентам с проблемами желудочно-кишечного тракта сдать соответствующий анализ: раннее обнаружение «враждебной» бактерии позволяет успешно предотвратить самые тяжелые последствия.

Но в то же время самые последние исследования выявили, что наличие Helicobacter pylori снижает риск возникновения астмы. А отсутствие его ведет к увеличению риска заболевания гастроэзофагеальным рефлюксом и аденокарциномой. То есть мы видим всю сложность поведения и многообразие свойств микроорганизмов.

Поэтому сегодня стоит вопрос о дальнейшем исследовании микробиома человека с целью выяснения всех его функций и определения роли отдельных микроорганизмов, влияющих на жизнь человека.

«Мы все знаем, что микроорганизмы способствуют перевариванию пищи, выделяют определенные витамины, участвуют в становлении, развитии и поддержании иммунной системы, - напомнил А.М. Боронин. - Они в известной мере пытаются оградить нас от заболеваний путём борьбы с патогенами либо путём простой конкуренции. Это сложный мир, намного более древний и, возможно, разнообразный, чем наш, и наша задача - попытаться в нем разобраться, чтобы на основе научных данных перейти к новому поколению пробиотиков, способствующих стабилизации микробиома или его поправкам в случаях, когда он выходит из равновесия под действием тех же самых антибиотиков. Ведь не секрет, что большое количество используемых антибиотиков и неумеренное их употребление становятся причиной ряда серьезных нарушений в работе ЖКТ. Можете представить себе, какой стресс испытывает наш микробиом и какие могут быть последствия. А последствия могут быть самыми тяжелыми. Скажем, в толстой кишке может появиться один из видов пластидов, который приводит к заболеванию, способному окончиться летальным исходом».

По словам докладчика, мы недооцениваем влияние на нас мира микроорганизмов. В последнее время появляются данные о том, что микробиология влияет не только на наше физическое здоровье, но и на поведение, и на психику, и даже на религиозность человека. Поэтому изучение биологии микроорганизмов - это ключ к пониманию природы глобальной экосистемы, подчеркнул А.М. Боронин.

Собравшиеся также вспомнили Г.К. Скрябина, его неоценимый вклад в развитие отечественной биологической науки, многолетнюю службу на посту Главного Ученого секретаря Академии наук, удивительную работоспособность, дружелюбие и неистощимую жизненную энергию, которой он обладал. По мнению всех собравшихся, именно такие люди, как Г.К. Скрябин, делают историю страны, приумножают её научное и человеческое достояние. По словам председателя конференции академика М.П. Кирпичникова, Г.К. Скрябин был не просто выдающимся ученым, но и выдающимся гражданином своей страны. Именно такие люди и делают свою страну по-настоящему великой.

Наталия Лескова

В начале 2019 года в Санкт-Петербурге состоится значимое для российской науки и медицины событие: 26–30 января пройдет очередная зимняя школа Future Biotech . Спикерами зимней школы в этом году станут ученые из ведущих научных центров мира: Гарварда, Йеля, Университетского колледжа в Лондоне и многих других. Также в школе примут участие именитые российские ученые, деятельные бизнесмены, руководители наукоемких стартапов и увлеченные наукой студенты, аспиранты и молодые исследователи. Ключевая тема в этом году неразрывно связана с медициной и посвящена технологиям редактирования генома и генной терапии.

Философия школы Future Biotech

В-третьих, это безусловно беспрецедентный по своим масштабам научный контент! На лекциях можно будет узнать о самых последних открытиях из первых рук - непосредственно от ученых, ведущих исследования, - и обсудить с ними самые «горячие» подробности.

Таким образом, школа одновременно является тем самым связующим звеном между научными исследованиями и бизнесом, которое пока недостаточно развито в России, а также площадкой для развития профессионального нетворкинга и прокачивания своих знаний.

В этом году ключевой темой школы станут редактирование генома и генная терапия. Сегодня эти технологии - наиболее перспективные и финансируемые направления мировой медицины и фармацевтики. В 2016 году рынок препаратов для генной терапии оценивался в $584 млн. А к 2023 году, по прогнозам аналитиков, глобальная выручка от продажи таких препаратов превысит $4,4 млрд - это более 30% роста ежегодно!

Современные методы генной инженерии в комплексе с другими подходами на наших глазах совершают революцию в борьбе с ранее неизлечимыми генетическими, онкологическими и аутоиммунными заболеваниями. Генная инженерия приходит нам на помощь и в борьбе с устойчивыми к большинству известных антибиотиков бактериями, которые грозят стать главной причиной смертности в мире уже к 2050 году.

Истории и методам генной инженерии посвящены две статьи нашего спецпроекта «12 методов в картинках » . - Ред .

Сегодня на мировом рынке присутствуют лишь единичные препараты на основе генной терапии, десятки находятся на разных стадиях клинических испытаний. Как следует из отчета Allied Market Research , подавляющее большинство препаратов генной терапии производится для больных с онкологическими патологиями. И в ближайшее время - как минимум до 2023 года - эта ниша сохранит свое первенство на рынке. Следом за лекарствами от рака идут средства генной терапии редких заболеваний, сердечно-сосудистых болезней, неврологических расстройств и инфекций .

Ближайшее десятилетие пройдет под эгидой внедрения новых терапий, направленных на лечение агрессивных видов рака, генетических, нейродегенеративных, аутоиммунных патологий, а также внедрения в практику антибиотиков нового поколения. И в этот переломный момент российской науке и индустрии необходимо приложить все усилия, чтобы занять свое место на мировом биофармацевтическом рынке, стать активным участником перспективных исследований и, таким образом, обеспечить россиянам доступ к передовой медицине в будущем. Шагом на пути к достижению этой глобальной цели должна стать зимняя школа Future Biotech 2019. Для этого ее организаторы пригласили в Санкт-Петербург ведущих мировых ученых, работы которых охватывают наиболее перспективные направления биомедицины и биотехнологий. Об этих направлениях мы и поговорим в следующей главе.

Какие прорывы в медицине нас ожидают?

Мир, в котором почти нет неизлечимых болезней, - уже не просто мечта фантастов: это мир, где методы генотерапии и редактирования генома стали главным оружием медицины (рис. 3). Уже сегодня благодаря этим подходам удалось достигнуть значительного прогресса в лечении нескольких ранее неизлечимых патологий, о которых мы и поговорим далее.

Генотерапия: на пути к миру без неизлечимых заболеваний

Чтобы продолжить рассказ, давайте освежим в памяти терминологию. Наследственные заболевания, вызванные «поломками» в ДНК, называются генетическими . Если они спровоцированы мутацией в одном единственном гене - их принято называть моногенными . К таким болезням относятся, например, фенилкетонурия , болезнь Гоше и серповидноклеточная анемия . Существуют патологии, причиной которых является поломка сразу в нескольких генах (они называются полигенными ) или дефект значительной части хромосомы (хромосомные болезни). К полигенным заболеваниям относятся некоторые виды рака, сахарный диабет, шизофрения, эпилепсия, ишемическая болезнь сердца и многое другое. Наибольшего успеха сегодня удалось добиться в лечении моногенных генетических заболеваний, так как исправить один-единственный ген - методически более простая задача, чем бороться с полигенными болезнями или хромосомными аномалиями (однако и здесь всё не безнадёжно!). В борьбе с генетическими болезнями генная терапия и редактирование генома - главные инструменты будущего в руках генного инженера.

Концепция генной терапии элегантна и красива, как всё гениальное. Она заключается в доставке в клетку здорового гена, который заменяет собой его «дефектный» вариант. Большинство прошедших клинические испытания и одобренных видов терапий использует вирусные векторные системы для доставки и встраивания здорового варианта гена в клетки (рис. 4). В ближайшем будущем ученые пророчат развитие невирусных систем доставки генов в клетку.

Существует два основных подхода: постнатальная генотерапия (иногда ее называют соматической) и генотерапия плода (иначе пренатальная, или фетальная генная терапия, о которой мы недавно писали в статье «Фетальная генная терапия: от теории - к практике » ).

В первом случае гены вводят в соматические клетки организма, что позволяет улучшить состояние пациента, однако отредактированный геном не передается потомкам, так как редактирование затрагивает лишь отдельные популяции клеток, не изменяя при этом геномы клеток, продуцирующих гаметы. Такой способ оправдан для борьбы, например, с онкологическими заболеваниями. Во втором случае ДНК вводят в эмбрион на ранней стадии развития, что позволяет отредактировать все, большинство или значительную часть клеток плода. При данном подходе изменения наследуются, так как половые клетки тоже будут нести эти изменения. Этот подход перспективен для борьбы с наиболее тяжелыми наследственными патологиями.

Американское Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) уже одобрило 16 препаратов на основе генной и клеточной терапии. Среди них есть средства для лечения агрессивных видов рака крови, предстательной железы и редкой наследуемой формы ретинальной слепоты.

Пренатальная терапия имеет ряд преимуществ перед постнатальной, самым большим из которых является помощь на ранней стадии развития болезни, когда патологический процесс еще не успел зайти далеко. Благодаря современным методам пренатальной диагностики исправлять дефектные гены можно на ранних сроках беременности, уже в 14–16 недель. Коррекция мутантных генов у развивающегося плода позволяет быстро увеличить популяцию стволовых клеток со «здоровым» вариантом гена, а значит, заболевание можно вылечить полностью или, по крайней мере, значительно облегчить его течение. Несмотря на радужные перспективы, на данный момент перед учеными стоит ряд нерешенных задач. Фетальная генная терапия увеличивает риск выкидыша и преждевременных родов из-за развития иммунных реакций у матери и ребенка. Кроме того, она может привести к неожиданным, а иногда и катастрофическим последствиям уже на постнатальной стадии развития. Вносимый ген может неспецифически встроиться в любое место генома и, таким образом, нарушить работу других генов, спровоцировав генетическое или онкологическое заболевание. Другой побочный эффект фетальной генотерапии - мозаицизм (явление, при котором часть клеток имеет «исправленный» ген, а остальные несут его «сломанную» версию), который может привести к весьма непредсказуемым последствиям в будущем.

С точки зрения потенциальных рисков очевидно, что фетальная генная терапия должна использоваться только для лечения тяжелых генетических заболеваний, других вариантов коррекции которых не существует. К таким патологиям относятся некоторые редкие генетические заболевания, например миодистрофия Дюшенна , спинальная мышечная атрофия , фатальная семейная бессонница , фенилкетонурия и фибродисплазия . Для их лечения сегодня активно разрабатывают варианты генных терапий, некоторые из которых находятся на финальных стадиях клинических испытаний. Среди редчайших генетических патологий, безусловно, есть и болезнь Гоше - нейродегенеративное заболевание, тяжелая форма которого на данный момент не поддается лечению и всегда летальна. Болезнь Гоше - самая частая форма среди редких наследственных ферментопатий , то есть болезней, связанных с дефектами ферментов. На ее примере была впервые продемонстрирована высокая эффективность фетальной генотерапии в экспериментах на мышах, а теперь ученые готовятся к испытаниям и на людях . Это значит, что будущее, где дети с вышеупомянутыми неизлечимыми генетическими заболеваниями смогут выздоравливать, наступит довольно скоро.

Генотерапия может быть чрезвычайно эффективна и в постнатальный период , в том числе для лечении взрослых пациентов. Спинальная мышечная атрофия (СМА) стала еще одним орфанным (то есть редким генетическим) заболеванием, долгожданную надежду на лечение которого подарила генная терапия . 23 декабря 2016 г. FDA зарегистрировало первое лекарство для СМАйликов (так ласково называют пациентов с этой болезнью) - нусинерсен (коммерческое название Spinraza ). По результатам клинических испытаний у 51% пациентов улучшились моторные навыки, а также снизились риск смерти и постоянной вентиляции легких по сравнению с контрольной группой.

Крайне эффективна постнатальная генная терапия и при борьбе с онкологическими заболеваниями, которые являются одной из лидирующих причин смертности в странах с высоким уровнем жизни по данным ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения). На данный момент одобрено два препарата: Yescarta и Kymriah , направленных на лечение высокоагрессивных видов В-клеточной лимфомы с использованием технологии CAR-T. Суть этой технологии заключается в искусственной «настройке» иммунитета пациента против опухолевых клеток. У больного берут T-лимфоциты и в лаборатории при помощи безвредного вирусного вектора вводят в их геном ген химерного антигенного рецептора (CAR) , который позволяет модифицированным Т-клеткам узнавать специфический антиген на поверхности злокачественных B-клеток. Затем модифицированные Т-лимфоциты вновь вводятся в кровь пациента. Там они начинают атаковать собственные B-лимфоциты, уничтожая злокачественных «перебежчиков». Однако при данной терапии высок риск развития аутоиммунных реакций. Это связано с тем, что антигены, по которым наши воины (модифицированные Т-лимфоциты) узнают «перебежчиков», могут иногда встречаться и на поверхности здоровых клеток. Исследователи активно работают над решением этой проблемы .

Терапии на основе CAR-T - пожалуй, самый успешный на сегодняшний день вариант лечения на стыке клеточной и генной терапий! Эта технология позволяет добиться полной ремиссии примерно в половине случаев лечения или продлить жизнь пациентов в большинстве остальных случаев.

Генная терапия на Future Biotech

Технологии, в основе которых лежат редактирование геномов собственных клеток пациента (CAR-T) и РНК-интерференция, помимо биологических и биоэтических ограничений имеют еще одну серьезную проблему: экстремальная дороговизна! Например, полный курс лечения препаратом Yescarta стоит $350 000, а годовой курс терапии, включающей в себя еженедельные инъекции Patisiran , обойдется пациенту в $450 000. Все эти проблемы ученым и фармацевтическим компаниям предстоит решить в самом ближайшем будущем.

Технология CRISPR-Cas9. Самый точный инструмент редактирования генома

В последнее время в прессе постоянно пишут о разнообразных успехах этого подхода, и не зря: ведь технология редактирования генома с помощью системы CRISPR-Cas9 - это поистине эпохальная разработка (рис. 5)!

На «Биомолекуле» так много статей о великой и могучей технологии CRISPR-Cas9, что мы посвятили ей целый раздел ! - Ред.

Проблема столь массового распространения резистентности среди бактерий имеет множество причин. Сам процесс приобретения устойчивости естественен и неизбежен, однако злоупотребление антибиотиками, их неправильная утилизация и массовое попадание в окружающую среду ускорили этот процесс настолько, что некоторые инфекции не поддаются лечению даже комплексами из новых препаратов. Поэтому поиск новых антибиотиков является приоритетной задачей для современной науки .

Самая распространенная мишень всех известных антибиотиков - аппарат синтеза белка бактерий. Аппарат трансляции прокариот отличается от нашего, что позволяет использовать специфические ингибиторы синтеза белка у бактерий без вреда для собственных клеток нашего организма. Из-за массового распространения генов устойчивости у бактерий ученые активно изучают их белоксинтезирующий аппарат и ищут новые мишени и ингибиторы трансляции. На

Глубокоуважаемые коллеги!

Ниже выложена информация о прошедших мероприятиях:

1. Круглый стол «Пилотный проект по развитию технологического

предпринимательства в сфере биотехнологий»

2. Научно-деловая игра «Стартап-Биотех»

Глубокоуважаемые участники конференции!

На сайт выложены фотографии:

27.07.2017

Глубокоуважаемые коллеги!

Благодарим Вас за участие в Конференции!

Выражаем благодарность , слушателям!

Отдельное спасибо за организационную, финансовую и техническую поддержку!

Чуть позже будут выложены материалы конференции и краткий фотоотчет.

• СБОРНИК ТЕЗИСОВ КОНФЕРЕНЦИИ ВЫ МОЖЕТЕ СКАЧАТЬ .
• ПРОГРАММУ КОНФЕРЕНЦИИ ВЫ МОЖЕТЕ СКАЧАТЬ .

ПРЕСС и МЕДИА:

• Репортаж с открытия конференции на интернет-странице издания Наука в Сибири (СО РАН) (Фотографии докладчиков)

Будем рады видеть Вас на следующем мероприятии "Биотехнология - медицине будущего"!

Оргкомитет

NB!

25.07.2017 г.

Уважаемые Участники секции "РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА В СФЕРЕ БИОМЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ"!

План мероприятий на площадке НГУ:

1. Молодежная секция "Биомедицинские технологии: стартапинг" пройдет с 9:00-10:30 в "старом Главном корпусе" НГУ (Пирогова, 2) на 3 этаже в ауд. 317-а (Зал заседаний Ученого совета)
2. Кофе-брейк 10:30-11:00
3. Круглый стол «Пилотный проект по развитию технологического предпринимательства в сфере биотехнологий» пройдет с 11:00-13:00 "старом Главном корпусе" НГУ (Пирогова, 2) на 3 этаже в ауд. 317-а (Зал заседаний Ученого совета)
4. Перерыв на обед 13:00-14:00
5. Научно-деловая игра "Стартап-Биотех" пройдет с 14:00-19:00 в НОВОМ корпусе НГУ (Пирогова, 1), вход 1 - слева, к. 4105.

С уважением,

Оргкомитет

Уважаемые Участники и Гости конференции!

Вы можете ознакомиться с Конференции и 24-26 июля на базе Академпарка.

С программой секции "РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА В СФЕРЕ БИОМЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ" вы можете ознакомится Приглашаем поучаствовать в Научно-деловой игре "Стартап-Биотех" ().

Доступна для скачивания мероприятия.

Глубокоуважаемые коллеги!

С 24 по 26 июля 2017 г . в Новосибирском Академгородке будет проходить всероссийская конференция с международным участием "" (первоначально “Молекулярная медицина - завтрашний день ”).

В рамках конференции «Биотехнология - медицине будущего » планируется обсудить фундаментальные научные и научно-практические вопросы, связанные с конструированием интеллектуальных материалов для медицины - биологических молекул, молекулярных устройств, модифицированных микроорганизмов и клеток, а также создание новых подходов персонализированной и регенеративной медицины. В рамках конференции будет работать секция для молодых ученых "Биомедицинские технологии: стартапинг ".