Направление поддержки: Биобезопасность и обеспечение технологической независимости России
Фонд Генетических инноваций активно ищет проекты и стартапы для финансовой или иной поддержки. Тут вы можете ознакомится подробно с направлением и подать заявку.
В XXI веке ученые не просто изучают, как устроены живые организмы, а напрямую вмешиваются в их работу — редактируют гены, создают вакцины за рекордно короткие сроки, лечат наследственные заболевания. Наряду с новыми возможностями возникает и новая ответственность: как в условиях вероятности создания смертельно опасных вирусов в лаборатории и растущей проблемы антибиотикорезистентности, сделать генетические технологии безопасными, доступными и независимыми от внешних поставок и политической обстановки.
Биобезопасность и обеспечение технологической независимости России
Иммунобиология изучает, как работает естественная защита организма — иммунитет. Если иммунная система работает исправно, человек меньше болеет и легко справляется с бактериальными или вирусными инфекциями. Если же иммунитет нарушен, то даже сезонный грипп может стать угрозой для здоровья.
При этом вирусы и бактерии адаптируются к окружающей среде и с каждым годом появляются новые штаммы вирусов и бактерий. Некоторые вирусы, характерные исключительно для животных, могут также адаптироваться и научиться передаваться от животных человеку — как было с SARS-Cov-2 и с вирусом ВИЧ. Бактерии же становятся устойчивыми к известным антибиотикам, что затрудняет лечение и ухудшает прогноз. Подобные проблемы создают риск не только для здоровья людей, но и для мировой экономики. Пандемия COVID-19 показала несовершенство систем профилактики и предотвращения массовых вспышек инфекций. Быстрая разработка вакцин и тест-систем — это не просто задача сугубо для ученых, а вопрос национальной безопасности.
Быстрая реакция на новые угрозы возможна только при наличии в стране собственных лабораторий, компетентных ученых и новейшего оборудования.
Производство вакцин и экспресс-тестов должно быть произведено в пределах страны, в которой произошла вспышка инфекции. В противном случае риски задержки доставки оборудования или политического давления становятся слишком высокими для своевременной защитной реакции.
Реакция на разгаревшуются эпидемию важна, но еще более важной остается предотвращение вспышек, дабы инфекция не переросла в следующую пандемию.
Изучение иммунной системы бактерий уже открыло дверь к самой доступной и легкой технологии редактирования генома — CRISPR/Cas9. Исследование иммунной системы других живых существ позволит понять тонкости естественных механизмов биологической защиты, и в обозримом будущем усовершенствовать природный иммунитет человека на генетическом уровне.
Иммунобиология, или Почему естественная защита — ключ к безопасности
Методы редактирования генома — это набор технологий, которые позволяют точно изменять нужные участки инструкции по созданию организма — ДНК. Его можно сравнить с исправлением программного кода — если в коде есть ошибки или баги, их нужно исправить. Также и здесь — можно «починить» мутацию, вызывающую болезнь, или улучшить свойства растений для лучшей сопротивляемости погодным условиям и вредителям.
Самая известная технология редактирования — CRISPR/Cas9, но ученые активно разрабатывают и новые инструменты, чтобы редактирование стало еще более точным, доступным и безопасным. Возможность редактировать геном — один из главных научных прорывов XXI века, но вместе с возможностями возникает и ряд сложных вопросов о точности работы технологий и наличии побочных эффектов. В геноме человека есть множество похожих участков ДНК, которые ошибочно могут быть приняты технологией за нужные, что может привести к плачевным последствиям для органа и организма в целом.
Безопасное редактирование генома — это вопрос доверия к биотехнологиям. Если инструмент работает непредсказуемо, его нельзя использовать ни в медицине, ни в сельском хозяйстве. Необходимо разрабатывать собственные генетические инструменты для минимизации побочных эффектов редактирования генома.
Если страна использует только зарубежные технологии редактирования генома, она остается зависимой от поставок, лицензионных условий и политической обстановки, что тормозит как научный прогресс, так и реагирование на биологические угрозы.
Для контроля безопасности и эффективности исследования важно иметь собственные научные разработки — от реактивов до уже готовых систем редактирования.
Когда вся цепочка создания технологии находится под единым внутренним управлением, это означает уверенность в будущем. Только так можно быстро и эффективно создавать новые решения для развития медицины и сельского хозяйства, не будучи зависимыми от поставок и условий лицензирования.
Редактирование генома — зачем переписывать генетические буквы
Чтобы отредактировать ген или доставить лекарство, мало иметь хороший инструмент — его нужно передать в конкретную клетку. Это как почтовая служба — важно не только иметь письмо, но и ответственного доставщика, способного принести посылку в нужное место.
В биологии «почтовыми машинами» служат специальные биологические системы доставки — вирусы, липидные наночастицы, белковые комплексы и другие структуры. Задача этих систем — провести терапевтический агент сквозь мембрану клетки, не повредив ни клетку, ни лекарство.
Даже самый эффективный препарат или редактор генома бесполезен, если он не может попасть в нужные клетки. Проблема доставки — причина того, почему многие генные и клеточные терапии так и не доходят до повсеместного использования. От доставки зависит безопасность терапии и возможность широкого применения и экстренного применения.
В большинстве случаев современные системы доставки импортируются или разрабатываются за рубежом, и задержки в поставке могут стать причиной несвоевременной реакции на болезнь или патоген.
Отсутствие собственных платформ означает невозможность быстро адаптировать терапию к местным задачам, например, к тем же инфекциям или сельскохозяйственным культурам.
Создание собственных систем доставки — ключевой шаг в ускорении развития научных разработок и персонализированной терапии.
Доставка лекарства в клетку — дойти до цели и не сбиться с пути
Редактирование будущего
То, что еще недавно обсуждалось на научных конференциях, уже сегодня внедряется в клиники, лаборатории и агротехнологические комплексы. Биологические науки — инструмент, который определяет здоровье, экономику и безопасность.
Иммунобиология, редактирование генома и системы доставки — это не отвлеченные научные области, а взаимосвязанные инструменты, которые помогут оставить словосочетание «неизлечимое заболевание» на страницах учебников по истории медицины. То, что еще вчера казалось экспериментом, сегодня формирует новые отрасли науки и меняет жизнь миллионов людей.
Независимость не означает ограждение от других стран и технологий — она подчеркивает необходимость наличия собственных инструментов как для личного использования внутри страны, так и для налаживания связи с зарубежными учеными для ускорения мирового прогресса. Только при наличии собственных технологий можно не просто сталкиваться с мировыми вызовами, а быть источником решения глобальных проблем.
Так вы сможете первыми узнавать о свежих новостях из мира науки, генетики и смежных областей. Новости генетики, истории учёных и анонсы грантов — будьте в курсе науки с нами!