Тест-системы на КВИ, уникальные разработки в агросекторе и экологии - как развиваются биотехнологии в Казахстане
На сегодняшний день Национальный центр биотехнологии - ведущее научное учреждение биологического профиля в стране. Центр создан Указом Президента Республики Казахстан в 1993 году, выполняет программы в области биотехнологии, биологической безопасности и экологии. С момента основания Центром руководит Ph.D. в области биохимии Ерлан Раманкулов.
- Здравствуйте, Ерлан Мирхайдарович! Спасибо, что согласились на беседу. Начнем наш разговор с того, где Вы обучались азам науки? Как пришли в эту сферу?
- Окончил кафедру молекулярной биологии биологического факультета Московского государственного университета. После окончания вуза сначала учился в аспирантуре молекулярной генетики Академии наук СССР. 1991 год ассоциируется развалом экономики. Деньги кончились во всем: и в науке, просто в жизни. Это было не лучшее время для страны, науки. Так я уехал в Соединенные Штаты Америки, где окончил докторантуру Ph.D Texas A&M University. Недолго проработав в качестве докторанта, получил приглашение в Centers for Disease Control and Prevention, Fort Collins, Colorado - подразделение Минздрава США, которое занимается инфекционными заболеваниями. Некоторое время работал научным сотрудником в частной компании. То есть, трудился практически во всех местах, где ученые могли бы быть: государственный сектор, академическая наука в университете и частная наука. Вернувшись на Родину, в 2005 году создали Национальный центр биотехнологии по Указу Первого Президента РК Нурсултана Назарбаева.
- А молодежь активно ли идет в науку?
- Молодежь никогда не шла активно в науку. Наука занимает небольшую долю человеческих активностей. Наука – очень особенная область применения своих умений и знаний. Там никогда не было много людей. Особенно их стало немного в рыночной экономике, потому что наука не сулит больших денег. Возникают трудности с привлечением молодых людей, но, тем не менее, серьезные усилия прилагаются со стороны министерств, Правительства. Специально выделяются гранты, премии, конкурсы. Действительно сейчас хорошо поддерживают молодежь. Думаю, что в глазах подрастающего поколения имидж ученого будет расти и станет привлекательным.
- Мы получили регистрацию нашей разработанной тест-системы для диагностики коронавируса в Министерстве здравоохранения РК. Лицензия позволяет нам производить тесты, а регистрация - использовать в медицинской системе. Это третье поколение тест-систем, которые разрабатывали в 2020 году. Вначале года, когда появилась проблема с пандемией и никто не знал о коронавирусе, была острая необходимость диагностирования таинственной болезни. Проблема только возникала. Не у многих был биоматериал, чтобы работать с новым вирусом. Первое, что сделало международное научное сообщество – выложило в сеть последовательность генома, расшифровку генома вируса. На ее основе Всемирная организация здравоохранения дала поручение своим референс-лабораториям – разработать первичную тест-систему. Алгоритмы разработки ВОЗ выложила в сеть, чтобы научные организации могли производить тест-систему. Мы выбрали тест, созданный голландской лабораторией ВОЗ. Она казалась хорошей тест-системой. Проблема была в том, кто может производить и у кого есть компетенции. Когда Министерство здравоохранения обратилось ко всем научным организациям Казахстана с просьбой сделать тест-систему, мы были единственными, кто откликнулся. По спецификации ВОЗ произвели тест-систему, которая отлично работала. В тот момент болезнь еще не вышла из Китая, разносилась именно из этой страны. Поэтому акцентировалось внимание на пребывающих авиарейсами пассажиров в страну из Китая. Именно тех, кто демонстрировал симптомы простуды. В этот период провели около 250 пассажиров с подозрением на коронавирус. Через месяц уже появились коммерческие тест-системы. С нас эта функция была снята. Нам было нелегко нести это бремя, потому что наши ученые работали 24 часа в сутки без сна и отдыха. В острый первый период несли это бремя в одиночку. Потом лаборатории санэпидслужбы взяли эту работу на себя.
- Это действительно особый вклад в борьбу с коронавирусом…
- Однозначно. Диагностика коронавируса – одна из главных мер и инструментов борьбы с любой эпидемией. Первый этап – диагностика, когда выявляют количество больных. Второй этап – карантинизация. А затем идут профилактика и лечение. Существуют четыре инструмента для борьбы с вирусом.
- Центр биотехнологии получил около 80 патентов на изобретения. О чем говорит эта цифра? Какие внедренные патенты Вы бы выделили?
- Наши ученые получили премию Евразийского патентного ведомства за очень интересную разработку. Это биодеградируемые повязки, то есть такие, которые не разлагаются. Это не просто повязки. А повязки с живыми клетками человека, которые вместе с материалом повязки образуют вторую кожу на месте раны или ожога. Повязки создаются в виде биодеградируемого листа. Чтобы ускорить заживление, нужно помочь организму и дать время, пока не вырастет своя. Такой второй кожей является биодеградируемые матрикс, куда мы населяем клетки. Роль этих клеток в том, чтобы, пройдя несколько отделений, выявлять гармоны роста и сигналы прилежащих тканей, чтобы в местах повреждения начали расти сосуды и нервы. Это значительно ускоряется, когда такой сигнал посылаем с поверхности ожога. Эти клетки не живут вечно, отмирают в течение 10-15 дней. То есть, они сгенерировали сигналы, помогли организму соориентироваться и начинать построение кожи. Повязка после этого всасывается, необходимости удаления или чистки не будет.
- В Казахстане женщины часто сталкиваются с такими заболеваниями, как рак шейки матки, молочной железы. Каковы Ваши достижения по выявлению этих заболеваний?
- Рак шейки матки, молочной железы, яичников - одна из основных раковых проблем женщин. В США каждая третья женщина диагностируется с этим видом рака до 65 лет. Анджелина Джоли, которая столкнулась с этой болезнью, была генетически проверена. На основе генетического анализа ей сказали, что практически со 100% вероятностью заболеет каким-нибудь из этих видов рака. Поэтому она удалила органы, убрав базу к этому риску. Этот прогноз ставится при расшифровке ДНК двух генов: биопсия один и биопсия два. Есть несколько мутаций в этих генах, которое имеет прогностическое значение. В нашем Центре для пациентов с подозрением или семейной истории делаем такие анализы и помогаем понять их предрасположенность к этому виду рака. Биопсия один и биопсия два – такой мейнстрим, который делают генетические лаборатории по всему миру. Мы разумеется не отстаем и помогаем нашим казахстанских женщинам понимать свою предрасположенность.
- Агросектор – один из важнейших секторов нашей страны. В долгосрочной перспективе надо понимать, что основным источником дохода и благосостоянием нашей страны должно быть сельское хозяйство. Разумеется, мы придаем большое значение сельскохозяйственным биотехнологиям. Как в растениеводстве, так и в животноводстве. Мы очень хорошо продвинуты в создании новых сортов пшеницы. Вторая по важности – картофель. Наши ученые создают новые сорта пшеницы и картофеля, которые устойчивы к различным заболеваниям. Ездим по полям Северного Казахстана и собираем различные патогены пшеницы или картофеля. Есть специальные методы клеточной биотехнологии, позволяющие взять пшеницу, которая подвержена тому или иному заболеванию, «поколдовать» над ней и сделать ее устойчивой. Мы превращаем растения в отдельные клетки. Обрабатываем эти клетки токсинами от этих патогенов. Большинство клеток погибает, очень малая часть выживает. Из этих выживших клеток мы снова создаем полноценные растения.
- Помимо медицины и агросектора, биотехнология внедряется в экологии. Одна из актуальных экологических проблем – нефтезагрязнение. С ним можно бороться тремя способами: физическими, химическими и биологическими. Биологический метод –самый правильный метод, который не наносит ущерб окружающей среде. Последствие химического метода – химические остатки. Под физическими подразумевается сжигание, которое создает нереальное количество дыма. Поэтому биотехнологические методы правильные. Они разлагают нефть до углекислого газа и до воды. Никаких побочных остатков не бывает. Для этого мы используем специальные бактерии. У нас очень большая история нефтеочистки. Мы успешно очищали препаратами серьезные площади. Если разлив или загрязнение свежее, в летний период в течение месяца очищаем до 90 %. Также есть методы удаления детергентов из канализационных стоков, тяжелых металлов из почвы с помощью растений, бактерий.
Биотехнология всегда сопряжена зеленой экономикой, экологической чистотой. Это здоровый процесс и результат. Поэтому однозначно будущее за биотехнологиями. На Западе сейчас биотехнология - драйвер экономики.
- Завершая нашу беседу, каковы планы Национального плана биотехнологии? Какие задачи ставите перед собой?
- Планов у нас, конечно же, много. Не буду на них подробно останавливаться. Повторюсь, наш основной вклад - медицинские биотехнологии, персонализированная медицина, генетика, стволовые клетки, новые способы доставки лекарств, агробиотехнологии. Конечно, экология, пищевая промышленность – в сфере достижимости биотехнологии. Биотехнология – синоним всего здрового и чистого.
-Совсем скоро наступит один из главных весенних праздников – Наурыз. В этом году казахстанцы встретят этот праздник в особых новых условиях. Ваши пожелания...
- Наурыз – наш новый год. Очень хочется встретить его с новыми надеждами на окончание пандемии. Думаю, это главное пожелание большинства людей. Желаю здоровья всем нашим соотечественникам! Быстрейшего возращения к привычной общественной жизни! Хочется, чтобы наша экономика вернулась в свое привычное русло. Мы, как биотехнологи, сделаем все возможное, чтобы пандемия осталась позади, как дурной сон. Счастья, благополучия и всего самого хорошего вашим читателям и зрителям.
-Спасибо Вам за такую познавательную беседу! Желаем научных успехов и вдохновений!