В Карелии ученый с мировым именем исследует иммунитет

Вот уже год в Петрозаводском государственном университете идет работа по формированию лаборатории молекулярной генетики врожденного иммунитета под руководством профессора отдела патологии Центра биомедицины Университета Тафтс (Бостон, США) Александра Полторака. Ее создание стало возможным благодаря победе ПетрГУ в конкурсе по привлечению ведущих ученых в вузы России (направление «Биология»). Александр Полторак - один из 39 известных ученых-мегагрантщиков «второй волны», приглашенных для работы в отечественные университеты. Согласно условиям мегагранта, за два года реализации проекта (2012-2013 годы) на проведение научных изысканий в области исследования рака, апоптоза, врожденного иммунитета, а также развитие соответствующей научно-исследовательской инфраструктуры в ПетрГУ будет направлено 125 миллионов рублей. Фундаментальные исследования в области иммунологии будут касаться проблем генетической предрасположенности к заболеваниям.

Александр Николаевич Полторак родом из Санкт-Петербурга, окончил Ленинградский государственный университет, трудился в Институте особо чистых биопрепаратов, после защиты диссертации уехал работать в Америку. Там в лаборатории профессора Брюса Бойтлера Александр Полторак внес большой вклад в исследование идентификации рецептора к бактериальному эндотоксину - одно из самых значимых открытий современной иммунологии, которое в 2011 году было отмечено Нобелевской премией по физиологии и медицине за работы по активизации врожденного иммунитета.

Приглашение работать в Петрозаводском госуниверситете не смутило ученого, хотя в столице Карелии до начала сотрудничества с ПетрГУ он ни разу не был: по словам Александра Полторака, ему нравится расширять географию науки, передавать опыт, полученный в США, российским коллегам.

Как же он оказался среди мегагрантщиков? Почему именно Карелия стала «местом приложения силы»? Каковы цели и задачи новой лаборатории? Как складываются отношения с российскими коллегами? Какие планы работы на 2013 год и перспективы развития проекта по окончании срока мегагранта? За ответами на эти вопросы мы обратились к самому Александру Полтораку.

- О конкурсе мегагрантов мне рассказали коллеги, в частности доктор биологических наук, член-корреспондент РАН Сергей Недоспасов, - сообщил ученый. - Наши области научных интересов пересекаются, несколько лет я читал лекции в рамках его программы по онкоиммунологии, сотрудничали мы и по тематике воспалительных процессов. Он регулярно информирует меня о различных активностях, связанных с развитием науки в России, в частности, о конкурсе мегагрантов. В первый раз я подал заявку на мегагрант вместе с Новосибирским госуниверситетом. Почему не с вузом Питера, хотя сам родом оттуда

?

У меня нет установки, что наукой я должен заниматься непременно в Питере, Америка отучила меня от мышления, что жить и трудиться надо в тех местах, где это делали наши родители, бабушки-дедушки... Сейчас мы наблюдаем процесс интенсивной миграции, он не всем нравится, но это факт. В Америке все всегда двигаются. Я сам, например, жил в Техасе, Калифорнии, сейчас живу на восточном побережье. Для меня это не проблема, могу отправиться и в Сибирь, главное, чтобы добираться было легко... Проблема оказалась в другом: когда шли на конкурс «первой волны», никто не знал, что в распределении мегагрантов существует такое понятие, как «квоты». Новосибирск выбрал все свои квоты, и, хотя я прошел все конкурсные процедуры, грант не был получен. Второй раз готовили документы к подаче уже с учетом количества квот.

Получение гранта зависит и от принимающей стороны - университета. Я обращался к питерским коллегам в СПбГУ, но мне не удалось заинтересовать их проектом, в котором используется генетическая модель, основанная на мышиной. Люди там привыкли к своей тематике, а менять научные концепции - непросто... Поиск людей, которые были бы готовы принять во многом новую для России мышиную модель, привел меня в ПетрГУ. Вторая попытка подачи на мегагрант прошла успешно, во многом благодаря руководству и ученым университета, в частности доктору биологических наук, Заслуженному деятелю науки Карелии, член-корреспонденту РАН Нине Немовой. При заполнении документов на конкурс ПетрГУ взял все административные заботы на себя, я же отвечал за научную составляющую нашей заявки.

Кое-кто из коллег удивлялся, зачем надо ехать так далеко - в Петрозаводск? Там же нет квалифицированных иммунологов. Но там есть квалифицированные биохимики, и этого для меня достаточно. Кстати, в Петрозаводске не было и мышиной модели, которая должна была стать основой проведения исследований в новой лаборатории. Но если смотреть по существу, нет ее и в большинстве российских институтов... Самым сложным вопросом, который нам с петрозаводскими коллегами предстояло решить, был вопрос доставки мышей в Карелию. В ПетрГУ смогли с блеском осуществить задуманное: буквально за месяц они переправили мышей через Пулковскую таможню. Нас потом спрашивали те, кто предлагал свои варианты и схемы обхода погранконтроля: «Как же вам это удалось?!» Очень просто, мы пошли напрямик - подчинились всем правилам, и получилось быстрее, чем если бы мы пытались их обойти. Но все-таки хочется, чтобы ученым больше доверяли. Тогда многие проблемы с доставкой животных и чувствительных к хранению биологических реагентов можно будет решить, сняв контроль за их транспортировкой.

Уже в марте этого года мыши были перевезены в Петрозаводск и начали успешно размножаться. Кто-то удивлялся: неужели у нас в России нет своих мышей, зачем везти их из Америки? Приходилось объяснять, что это инбредная линия мышей, таких линий в России действительно нет.

Мышиная генетика (генетический анализ) сводится к двухстадийному скрещиванию особей. Сначала надо получить гибриды, потом скрестить их и получить потомков второго поколения. Нам удалось решить наши «мышиные проблемы» в пользу проекта: в ПетрГУ я транспортировал не родительские линии, а гибриды - продукты первого поколения, которые уже прошли одну стадию скрещивания, в Петрозаводске мы провели вторую стадию. Благодаря этому в сентябре мы смогли начать проведение анализа. Такой логистический ход позволил нам значительно сэкономить время, ведь грантодатель требует представить результат в сжатые сроки. А в биологии, генетике некоторые вещи нельзя ускорить, как ни старайся. За счет пересылки гибридов, а не родительских линий мы ускорили процесс.

Главная научная задача проекта, реализуемого в ПетрГУ в рамках мегагранта, - целенаправленный поиск и изучение новых генов и фенотипов, ответственных за процессы метаболизма, воспаления, апоптоза, индукцию и прогрессию опухолевых и других заболеваний. Идентификация этих генов и контролирующих их геномных локусов проводится методами классического генетического анализа, согласно которому ассоциация между характеристикой (фенотипом) и генотипом позволяет определить ген, ответственный за фенотип. В качестве моделей с различными фенотипическими проявлениями используются лабораторные инбредные мыши, а также линии, полученные из так называемых диких мышей. Результаты, добытые путем генетического анализа устойчивых к фактору некроза опухоли и к активации Fas-рецептора мышиных линий, будут иметь физиологическую и иммунологическую значимость для дальнейших исследований на человеке.

Отвечая на вопрос о приобретении оборудования для новой лаборатории, Александр Николаевич замечает, что для проведения его исследований - классического анализа - не требуется задействовать серьезную приборную базу. Кстати, закупить уникальное оборудование - только полдела, замечает ученый, дальше возникает вопрос: где и как скоро можно приобрести комплектующие к нему? Реагенты? Как долго они будут проходить таможню?

- Мой главный реагент - мыши, - говорит ученый. - И они уже на месте - в лаборатории. Как и при поставке мышей, при покупке оборудования мы тоже сделали очень важный логистический прорыв: все необходимые для заказа бумаги оформили раньше других участников «второй волны» мегагрантов и раньше, чем нам были переведены деньги. Ведь во многих случаях оплата идет по факту поставки, платить вперед не требуется, потому чем раньше сделал заявку, тем лучше - ты оказываешься в первых рядах получателей. Мы приобрели все необходимое оборудование для мышей - много клеток, стеллажей, кроме того, аппарат GelDoc-It - аналитическую систему для основных видов электрофореза нуклеиновых кислот и белков, позволяющую анализировать данные, визуализировать результаты, обрабатывать их. Приобретен для лаборатории и цитофлюориметр MACSQuant - прибор для проточной флюориметрии и сортировки флюорохромированных клеток. Закуплена система IBox 600, которая позволяет наблюдать биологические процессы в функционирующем организме на макроуровне. Есть у нас и приточная вентиляция, прибор для анестезии, проведения хирургических работ, центрифуги...

На вопрос корреспондента о проблемах в отношениях с коллегами из ПетрГУ, о конфликтах научных школ, Полторак ответил:

-

Как отнеслись к моей новой нагрузке американские коллеги? С пониманием. У меня есть обязанности по преподавательской работе в Университете Тафтс, в сентябре из-за командировки в Карелию я «выпал» из курса лекций, но мне смогли найти замену на это время. В этом-то и прелесть научной работы: ты мало кому должен подчиняться и объяснять, что делаешь, - важен результат. Однако в следующем году буду планировать свои визиты в ПетрГУ с учетом нынешнего опыта.

В лаборатории молекулярной генетики врожденного иммунитета трудятся только студенты и аспиранты ПетрГУ. Это мой сознательный выбор, хотя было много обращений и со стороны других вузов. Почему? Смысл нашего мегагранта - сделать что-то актуальное именно в Петрозаводске и для Петрозаводска. Говорят, что сегодня только 20% выпускников биофака ПетрГУ находят работу по специальности в своем городе. Если удастся развить что-то на основе местных кадров, это будет наш вклад в жизнь региона...

В планах Александра Николаевича - отправить своих петрозаводских аспирантов на стажировку в Америку. Сначала на неделю-две, а потом, возможно, и на несколько месяцев, чтобы было время реализовать какой-нибудь мини-проект, попробовать свои силы в условиях лаборатории Университета Тафтс, которая, кстати, на 90% состоит из студентов-аспирантов.

За прошедший год в лаборатории ПетрГУ уже получен ряд результатов, в частности, связанных с воспалительным ответом у млекопитающих. Следующий год реализации мегагранта, по мнению ученого, обещает быть более сложным.

Второй год будет посвящен тому, как найти гены, отвечающие за разницу устойчивости мышиных линий. Предстоит расширять панель мышей, вести генетический анализ. Изучать механизм биологических процессов в России объективно тяжелее, чем на Западе: здесь гораздо хуже решены вопросы со снабжением. Многие реактивы реально квасятся на таможне по нескольку месяцев. Например, фермент: одно дело - получить его на следующий день после заказа, а если месяца через два?.. Где он там стоял на таможне, в каких холодильниках? Таможенные ограничения, конечно, необходимы, но только не в отношении ученых. Нет у нас задач делать деньги на нелегальном провозе реагентов. Даже говорить об этом смешно!

Механистические исследования - один из краеугольных камней зарубежной науки, в российской больший вес имеет описательный компонент, и это тоже очень важно. Вот сидит ученый в своем кабинете, смотрит на ту же мышь и думает с физиологической точки зрения, что он с ней (этой моделью) может сделать. А на Западе есть стремление залезть в клетку, понять, что происходит там внутри. С одной стороны, это отбрасывает вас от общего организма на уровень клетки, но, если мы поймем что-то на одноклеточном уровне, нам будет легче что-то понять и на уровне всего организма. Потому такие исследования очень важны. И все компоненты для этой работы мне надо перевезти в Петрозаводск, потому что там они пока совершенно не развиты. Здесь люди работают с фундаментальными проблемами. А моя работа сводится больше к анализу, который позволяет сказать, что данный ген важен для того или иного фенотипа и его стоит продолжать изучать.

Что касается перспектив работ после окончания мегагранта, то университет, насколько знаю, готов к этому, в частности, предоставить требуемое в данном случае Минобрнауки софинансирование. Я и сам готов остаться здесь для продолжения исследований. Кстати, ректор ПетрГУ Анатолий Воронин обещал помочь мне с решением бытовых вопросов, но и до этого в университете проявляли ко мне внимание и делали все, чтобы облегчить мне жизнь.

...Вопрос о пожеланиях организаторам новых «волн» мегагрантов заставил Александра Николаевича задуматься. По его мнению, грантодателям очень важно найти людей, которые были бы согласны приехать в Россию, чтобы помочь возрождению отечественной науки, причем на неформальной основе.

- Это сложный процесс, потому что формалистов среди ученых много. Желающих приехать, отработать положенное время, получить свои деньги и уехать - достаточно. Но вопрос заключается в том, что ты можешь реально вернуть стране, которая дала тебе образование, если, например, речь идет о привлечении ведущих ученых-соотечественников? Это важно. Как улучшить жизнь простых людей - тоже важно. Важен и трансляционный компонент науки: как, например, деятельность ученых помогает совершенствованию здравоохранения? Этот вопрос постоянно задают в Америке. Задают ли его с тем же постоянством в России, не знаю, но рано или поздно это случится. Потому и надо искать людей, готовых приехать и работать в России. Глобальная задача - вернуть российскую науку в конкурентоспособное состояние и сделать так, чтобы она улучшала жизнь простых граждан.

Подробнее о лаборатории молекулярной генетики врожденного иммунитета - на сайте ПетрГУ.