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

  • 01/04/2016

    НГУ стал лидером среди научных организаций новосибирского Академгородка по количеству выигранных грантов РНФ

    ​​Завершен конкурс Российского научного фонда по поддержке отдельных научных групп. В списке победителей конкурса 9 проектов коллективов Новосибирского госуниверситета. После НГУ в лидерах по количеству выигранных грантов среди научных организаций Академгородка – Институт цитологии и генетики СО РАН, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Институт теплофизики им.
    2427
  • 16/06/2016

    Стали известны имена 30 молодых учёных – обладателей премий мэрии Новосибирска

    ​​Координационный совет по поддержке деятельности молодых учёных под председательством мэра Новосибирска Анатолия Локтя определил имена победителей конкурса на соискание премий мэрии в сфере науки и инноваций для молодых учёных и специалистов.
    4117
  • 09/11/2017

    Опубликованы итоги конкурса проектов комплексных междисциплинарных фундаментальных научных исследований (Комфи) 2017 года

    На сайте Российского фонда фундаментальных исследований опубликованы итоги конкурса проектов комплексных междисциплинарных фундаментальных научных исследований «Молекулярные основы функционирования живых систем» (Комфи) 2017 года.
    759
  • 08/11/2017

    Опубликованы итоги трех международных конкурсов РФФИ

     Итоги совместного конкурса РФФИ — Австрийский научный фонд 2017 г. (конкурс АНФ_а). На конкурс была подана 20 заявок. По результатам экспертизы, проведенной независимо российской и зарубежными сторонами, поддержано 2 проекта.
    787
  • 07/02/2018

    Итоги конкурсов 2018 года, проводимых РФФИ совместно с европейскими организациями (ЕМБО_г, ЭРА_а 2018 г)

    На сайте Российского фонда фундаментальных исследований опубликованы итоги конкурсов, проводимых в 2018 году совместно РФФИ и европейскими организациями. Итоги совместного конкурса проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, проводимого РФФИ совместно с организациями-участниками программы «ERA.
    640
  • 16/05/2018

    В НГУ определены «Молодые профессионалы»

    ​На площадке Высшего колледжа информатики с 11 по 14 мая прошел первый этап национального межвузовского чемпионата «Молодые профессионалы (WorldSkills Russia)» — открытый отборочный чемпионат НГУ.
    602
  • 01/12/2016

    Сибиряки - победители конкурса 2017 года по государственной поддержке молодых российских ученых

    Подведены итоги конкурсов на право получения в 2017-2018 гг. грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых. В соответствии с Положением  о выделении грантов Президента Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 27 апреля 2005 года № 260, и на основании результатов экспертизы конкурсных заявок на право получения в 2017-2018 гг.
    2604
  • 03/04/2017

    Ученые из НГУ совместно с коллегами из университета Эдинбурга получили грант Британского Совета

    ​Новосибирский государственный университет и университет Эдинбурга (UoE) получили совместный грант Британского Совета в рамках программы межинститутского сотрудничества России и Великобритании. Поддержанный проект направлен на расшифровку молекулярных основ сердечно-сосудистых заболеваний, одной из ведущих причин смертности как в России, так и Великобритании.
    981
  • 14/03/2017

    В рамках Года экологии в Новосибирске подведены итоги областного конкурса исследовательских работ и проектов

    ​Конкурс проводился по следующим номинациям: -"Исследовательская работа". -"Экологический проект". В нем приняли участие 196 обучающихся образовательных организаций Новосибирской области и г.
    1442
  • 19/04/2018

    Новосибирские генетики вошли в число победителей конкурса РНФ для научных групп

    ​​Поддержку Фонда получат исследования, направленные на поиск генов устойчивости растений к болезням и механизмов развития заболеваний человека, вызванных заражением паразитами. Ежегодно в России проходят конкурсы научно-исследовательских проектов, победители которых получают поддержку Российского научного фонда.
    464