В технопарке новосибирского Академгородка открылся международный конгресс «CRISPR—2018», посвященный этому методу геномного редактирования.

На конгресс съехалось около 360 ученых из США, Франции, Германии, Северной Кореи, Турции, Казахстана, Беларуси и 16 городов России, включая Москву и Санкт-Петербург. На открытии научного форума председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон обратился к его участникам: «Мы находимся на очень интересном историческом отрезке, когда будет происходить подлинный ренессанс российской науки. Впервые за многие годы она поставлена в ряд важнейших национальных приоритетов, и то, чем вы занимаетесь — геномные технологии — названо одним из ключевых направлений, где Россия должна достичь мирового уровня». «Объекты, которые хотелось бы видеть в ближайшее время в Новосибирске, — это большой центр геномных технологий и биоцентр, тесно с ними связанный», — подчеркнул Валентин Пармон, напомнив об исходящих от главы государства документах о развитии науки в Сибири и России в целом. 

Близкую точку зрения изложил академик Всеволод Арсеньевич Ткачук, декан факультета фундаментальной медицины МГУ им. М. В. Ломоносова: «Сейчас в нашем направлении науки происходят тектонические подвижки. Метод геномного редактирования  CRISPR/Cas9 появился как раз в то время, когда пересматриваются многие догмы биологии… CRISPR/Cas9 — это не только инструмент познания, он дает надежду на то, что мы овладеем функциональной геномикой… На наших глазах возникает новая наука». Говоря о точках роста новых научных направлений, московский академик подчеркнул: «По поручению президента РФ в стране будет четыре новых геномных центра, и где создавать один из них, если не в Новосибирске?» 

Первый научный доклад на пленарной сессии конгресса сделал кандидат биологических наук Сергей Петрович Медведев от лица исследовательского коллектива, которым руководит доктор биологических наук Сурен Минасович Закиян (ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»). Темой стало применение CRISPR‑опосредованных систем и генетически кодируемых биосенсоров для создания и исследования клеточных моделей нейродегенеративных заболеваний. «В связи с увеличением среднего возраста населения в большинстве развитых стран резко взрастает доля пациентов с такими диагнозами, как болезни Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона, спинальная мышечная атрофия и другие, — рассказал Сергей Медведев. — Многочисленные исследования пока не привели к появлению препаратов, которые могут достаточно эффективно и безопасно применяться в терапии нейродегенеративных заболеваний. Во многом это связано с недостаточным пониманием молекулярно-генетических механизмов, лежащих в основе патогенеза, а также с отсутствием моделей, позволяющих получать не только качественные, но и количественные данные о процессах, происходящих в нейронах пациентов».

Исследователь подчеркнул важность исследования генетических факторов клеточных отклонений, свойственных для нейродегенеративных заболеваний: речь идет о повышенном апоптозе, митохондриальных дисфункциях, оксидативном стрессе, нарушении утилизации белков. Инструментом поиска этих нарушений становятся вещества-биосенсоры, сигнализирующие о них (в идеале — визуально и количественно). «Использование генетически кодируемых биосенсоров позволяет исследовать динамику событий, происходящих в живой клетке в реальном времени, — считает Сергей Медведев.— Кроме того, совместное использование  технологии создания моделей на основе индуцированных плюрипотентных стволовых  клеток и биосенсоров позволяет изучать молекулярно-генетические механизмы болезней на релевантных типах клеток пациентов, в частности, на различных типах  нейронов».

 

 

 

«Сейчас мы активно работаем с биоинформатиками, и есть надежда, что в скором времени научимся считать реагирующие клетки, и, соответственно, статистически оценивать эффективность тех или иных воздействий на них», — предположил С.П. Медведев. При этом, отвечая на вопросы коллег, он подчеркнул, что вопрос об основах той или иной медицинской технологии пока не ставится — речь идет о получении фундаментальных знаний. «Наши модели предназначены только для исследований in vitro, — акцентировал ученый. — Лично я против того, чтобы куда-либо интегрировать трансгенные клетки без подробнейшего их изучения. Да, в мире идут работы подобного рода с прицелом на болезнь Паркинсона, но, во-первых, для этого сначала получают базовые клетки-прототипы нейронов, а во-вторых, все эксперименты проводятся в лабораториях, оборудованных по стандарту GMP (Международный стандарт GMP — good manufactured practice — включает в себя обширный ряд показателей, которым должны соответствовать npeдприятия, выпускающие ту или иную продукцию, предназначенную для человека — Прим. ред.), таких условий у нас нет. Доступный максимум — испытания на лабораторных животных». 

С пленарным докладом по проблеме точности и эффективности адресуемых нуклеаз геномного редактирования  выступил заведующий лабораторией Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, научный руководитель стратегической академической единицы «Синтетическая биология» НГУ, профессор РАН доктор биологических наук Дмитрий Олегович Жарков. Речь идет, прежде всего, о нуклеазе Cas9 — белке-распознавателе реконструируемого гена. «Несмотря на безусловный прогресс в области редактирования генома культивируемых клеток, остается ряд ограничений, не позволяющих использовать CRISPR/Cas9 полноценно, — рассказал ученый. — К этим ограничениям относятся, в частности, низкая эффективность доставки Cas9 в определенные типы клеток (в частности, плюрипотентные  стволовые) и следующая из нее крайне низкая эффективность редактирования посредством гомологичной рекомбинации». 

Дмитрий Жарков назвал основные причины этого: «Во-первых, молекула Cas9 очень большая, работать с такими в принципе не очень удобно. Во-вторых, это медленный белок… И, наконец, что самое плохое — применение Cas9 далеко не такое точное, как можно представить из восторженных сообщений прессы о том, что ученые сконструировали новый вид обезьяны или научились лечить новую специфическую болезнь… Задача повышения точности Cas9 стоит очень остро». «Сегодняшний уровень терпим в лабораторном эксперименте, а также в сельском хозяйстве, — пояснил Д.О. Жарков. — Но когда мы говорим о медицине, то ситуация неприемлема со всех сторон, включая экономическую: чтобы набрать нужное количество клеток с гарантировано точной редакцией генома, требуется его полное секвенирование, что по нынешнем ценам составляет миллионы долларов на одного пациента». 

«ДНК — не цифровая конструкция, она читается аналогово, как физическая картина, — сделал выводы Дмитрий Жарков. — Закодированная в ней информация зависит не только от ее последовательности, но и от того, какой белок и как применяется для ее считывания. Эволюция читающих белков идет в сторону уменьшений вероятности ошибки при том или ином выборе. Наконец, Cas9, по всей вероятности, эволюционировал не так, как другие ДНК-распознающие белки, то есть в условиях узнавания сравнительно крупной мишени на небольшом геноме и объеме клетки. Поэтому когда мы обращаемся к человеческой клетке, то получаем неизбежные оффтаргетные эффекты. Это не значит, что мы должны отказаться от Cas9: надо искать более сложные методы и конструкции для увеличения точности работы этого белка».

В день открытия конгресса «CRISPR—2018» состоялся показ фильма к 30-летию лаборатории эпигенетики  развития ИЦиГ СО РАН и презентация второго издания трехтомной монографии «Редактирование генов и геномов» с научными статьями 37 авторов. Научный форум продолжает работу до 14 сентября.

«Наука в Сибири»

Фото Юлии Поздняковой

ПРОГРАММА-CRISPR-2018_09-09-2018.pdf

Похожие новости

  • 26/06/2016

    Форум «Биомедицина-2016»

    С 26 июня по 1 июля в Новосибирске проходит форум «Биом​едицина-2016». ​В настоящее время биомедицинская наука преодолевает порог нового синтеза знаний, который ведет к формированию медицины нового поколения.
    3850
  • 14/09/2018

    Ученые обсудили в Новосибирске проблемы и перспективы геномного редактирования

    На круглом столе «Переходный возраст геномного редактирования: успехи, проблемы, перспективы», прошедшем в рамках международного конгресса CRISPR-2018, ученые обсудили трудности роста технологии, способной изменить мир.
    181
  • 25/07/2017

    В Новосибирске стартовала Всероссийская конференция по биомедицине

    ​На площадках Академпарка и НГУ три дня проходят научные мероприятия Всероссийской конференции с международным участием "Биотехнология - медицине будущего". Она объединила около 230 специалистов - от академиков до аспирантов - из 14 городов России, а также из Австралии, Беларуси, Германии, США и Японии.
    1071
  • 04/08/2017

    Научная школа по молекулярной и клеточной биологии 2017 года

    5-6 октября 2017 года в ИМКБ СО РАН пройдет III Научная школа по молекулярной и клеточной биологии. Она станет продолжением серии научно-образовательных мероприятий, проводимых в ИМКБ с 2010 года.
    1317
  • 23/11/2016

    В новосибирском Академгородке пройдет Международный конгресс по нейровизуализации

    ​24-26 ноября в Академгородке пройдёт Международный конгресс по клинической и трансляционной нейровизуализации с элементами молодёжной научной школы. Учёные из разных областей наук — медицина, биология, химия, физика, математика — соберутся в Новосибирске, чтобы обсудить вопросы строения и функционирования головного мозга, проблемы возникновения, течения и прогноза заболеваний этого органа, и их решение с помощью методов нейровизуализации.
    1878
  • 05/07/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция по высокопроизводительному секвенированию в геномике

    ​​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН представили новые методы, использующие NGS секвенирование, уникальные для нашей страны, на II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике", прошедшей в новосибирском Академгородке.
    1146
  • 01/09/2016

    Генетика и геномика растений: совместные исследования более продуктивны

    ​Интервью с заведующим лабораторией молекулярной генетики Института биологии и биотехнологии растений Республики Казахстан, кандидатом биологических наук, ассоциированным профессором Ерланом Туруспековым, участником Международного научного симпозиума "Генетика и геномика растений для продовольственной безопасности" - Ерлан Кенесбекович, как Вы знаете, в нашей стране с 2013 года происходит реформа Российской академии наук.
    1739
  • 04/09/2016

    IV Молодёжная школа «Магнитный резонанс и магнитные явления в химической и биологической физике»

    ​С 4 по 8 сентября 2016 г. в новосибирском Академгородке пройдет IV Молодежная школа с международным участием "Магнитный резонанс и магнитные явления в химической и биологической физике".
    2162
  • 01/08/2017

    На конференции «Биотехнология — медицине будущего» обсудили здоровый образ жизни

    ​"Сжигание жира в Новосибирске за 3 дня", "Ученые скрывали секрет похудения!", "Огуречный рассол - убийца лишнего веса". Подобные заголовки в интернете характерны для шарлатанского спама.
    1026
  • 26/08/2016

    Ученые СО РАН отвечают на вопросы о безопасности питания

    ​Какие вопросы безопасности питания на сегодняшний день наиболее актуальны? Как повлияет на развитие пищевой отрасли в России законопроект о запрете ГМО? В преддверии Международного симпозиума "Генетика и геномика растений для продовольственной безопасности" корреспонденты "НВС" поговорили об этом с руководителем Исследовательского центра продовольственной безопасности ЭФ НГУ, старшим научным сотрудником Института экономики и организации промышленного производства СО РАН, кандидатом экономических наук Юлией Сергеевной Отмаховой и главным научным сотрудником Центра, заведующей сектором Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики СО РАН доктором биологических наук Еленой Константиновной Хлесткиной.
    2468