В Академгородке расшифровали структуру человеческого белка репарации

Белок HNEIL2 открыт в 2002 году и с этих пор вызывает большой интерес ученых. С одной стороны, будучи белком репарации, он отвечает за стабильность генома и восстанавливает широкий спектр повреждений. С другой — его активность важно ингибировать (подавлять) во время химиотерапии при лечении онкологических заболеваний, потому что HNEIL2 помогает эффективно восстанавливаться в том числе онкологическим клеткам.

Несмотря на повышенный интерес к hNEIL2, ученым до сих пор не удавалось расшифровать его структуру. Проблема в том, что этот белок состоит из двух доменов, соединенных подвижным элементом, не дающим получить кристалл, структура которого была бы достаточно воспроизводима. Лишь одна исследовательская группа недавно расшифровала структуру похожего на hNEIL2 белка домашнего опоссума.

Ученые ИХБФМ СО РАН первыми в мире смогли получить структуру hNEIL2 с помощью метода HDX-MS. Это метод масс-спектрометрии, где водород заменяется на дейтерий, что позволяет исследовать структуры белков в растворе. Недавно институт прибрел дорогостоящее оборудование, позволяющее развивать HDX-MS в России. 

«Этот метод прогрессивный, интересный и широко востребованный в мире. В последние два года большинство групп, которые занимаются HDX, изучают с помощью него структуру белков коронавируса, а также антител против COVID-19», — рассказал заместитель директора и руководитель Объединенного центра геномных, протеомных и метаболомных исследований ИХБФМ СО РАН кандидат химических наук Владимир Васильевич Коваль. 

Кроме того, HDX-MS позволяет достаточно быстро и просто характеризовать белковые терапевтические препараты с точки зрения их соответствия заявленному образцу. В отличие от химически синтезированных, белковые лекарства требуют такой проверки каждый раз перед выпуском в продажу.

«Изучив структуры белка hNEIL2, мы получили технологическую базу, знания и компетенции, которые в дальнейшем сможем использовать как инструментарий для точного определения структуры белковых комплексов, в том числе и с помощью синхротронного излучения», — отметил Владимир Коваль.

Методы молекулярной кристаллографии, до сих пор не представленные в России, будут развиваться на Сибирском кольцевом источнике фотонов. ИХБФМ является оператором станции на СКИФ, которая отвечает за макромолекулярную кристаллографию белков. Эту станцию планируется построить в рамках первой очереди синхротрона. Предполагается, что она начнет работу уже в 2024 году. 

Сейчас, чтобы прочитать структуру белка, российские ученые ездят в Великобританию, Францию, США либо Израиль. Это долго, дорого и логистически сложно, потому что транспортировка белка требует специальных условий. К тому же некоторые исследования представляют собой коммерческую тайну, и их не вывезешь за рубеж. СКИФ позволит избежать этой проблемы.

«СКИФ — это что-то революционное, по значимости сопоставимое со строительством новосибирского Академгородка. Я уверен, что это разовьет многие научные области, — говорит Владимир Коваль. — Грубо говоря, СКИФ представляет собой очень мощный огромный микроскоп, который по атомам показывает белок. Мы можем посмотреть, как эти атомы расположены, увидеть расстояния между ними. Зная, как выглядит активный центр ферментов, как он меняется в динамике, можно уже подбирать лекарства. Причем на первом-втором этапе ничего синтезировать не приходится, система поиска подгонки сама ищет соединения и вычисляет, какое из них подходит лучше». 

По материалам издания «Наука в Сибири»

 

Сибирский противораковый вирус допущен к клиническим испытаниям

Комментирует заведующий лабораторией биотехнологий ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Владимир Александрович Рихтер: «Онколитический вирус — логическое продолжение нашей работы над пептидным препаратом лактаптин против рака молочной железы. Название, напомню, связано с тем, что это вещество вызывает апоптоз, то есть отмирание раковых клеток. Добившись хороших результатов на лабораторных животных и полностью проведя доклинические испытания, мы задумались над повышением его таргетности и срока жизни в организме. Возникла идея использовать средством доставки живой вирус, который будет атаковать опухолевые клетки и размножаться только в них — здоровым тканям ничего не угрожает».

«За основу средства был взят вирус осповакцины, который уже много лет использовался для прививок и всесторонне исследуется нашими научными партнерами — лабораторией вирусных гепатитов Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» под руководством доктора биологических наук Галины Вадимовны Кочневой,   — продолжил  В. Рихтер. — По ее идее из ДНК вируса осповакцины мы вырезали два гена: вирусного ростового фактора и тимединкиназы. Вместо первого вставили ген, синтезирующий белок  лактаптин., а вместо второго — ген, синтезирующий иммуностимулирующий белок.  Вирус, как и раковая клетка, нацелен на интенсивное размножение. Удалив названные два гена, мы на два порядка повысили его атенуированность, то есть способность  воспроизводиться в клетках определенного типа, в нашем случае — в опухолевых».

 

Владимир Рихтер

 «Испытания начнутся в авторитетнейшем онкологическим центре — Санкт-Петербургском НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России. На первой стадии клинических испытаний проверяется безопасность препарата, на второй — его эффективость в узкой группе пациентов, третий этап предполагает широкую рандомизированную выборку в нескольких медицинских центрах. Первая фаза начнется в феврале-марте и продлится, видимо, около года», — сообщил В.А. Рихтер. «В настоящий момент разработка рассчитана на внутритуморальное  (непосредственно в очаг) введение, чтобы вирус не попадал в кровоток и не провоцировал иммунный ответ, а концентрировался в опухоли и находил метастазы во всем организме», — уточнил исследователь.

Владимир Рихтер отметил, что в будущем возможно исследование онколитического вируса как средства против других раковых заболеваний, но это возможно исключительно путем проведения дополнительных доклинических и клинических испытаний. «Расширение нозологии применения препарата мы предполагаем с опухолей головного мозга, — поделился В. Рихтер. — Они не так распространены, как рак молочной железы, но эффективной терапии для них нет, человек редко проживает больше года. Мы уже установили на животных, что онколитический вирус эффективен против глиом и глиобластом головного мозга. Возможно, скоро приступим к доклиническим испытаниям, которые должны пройти легче предыдущих, поскольку этап подтверждения безопасности нашего препарата уже пройден в сертифицированной лаборатории. Производство  препарата будет размещено в  новосибирской компании «Вектор-Биальгам». Рабочее название нового лекарства — Онколакт.

Фото пресс-службы ИХБФМ СО РАН (анонс) и Екатерины Пустоляковой, «Наука в Сибири» (портрет)

 

Молодые биологи подготовят видеокурс о коронавирусе для волонтеров

Об этом сообщила председатель профсоюзного комитета ИХБФМ СО РАН кандидат химических наук Елена Владимировна Дмитриенко. По ее словам, обилие дезинформации о коронавирусе и слабая осведомленность некоторых людей об этой инфекции становится причиной отрицания угрозы от ее распространения. При этом волонтерам, ухаживающим за бездомными, инвалидами и людьми, находящимися в тяжелом положении, важно и самим понимать, и уметь доносить эту информацию до своих подопечных. «Это очень важная социальная тематика. Мы будем создавать курс из нескольких просвещающих лекций с привлечением ведущих специалистов», — подчеркнула Е. Дмитриенко.

Курс видеолекций будет включать в себя пять сюжетов об истории появления коронавируса, его строении на молекулярном уровне, диагностике, средствах защиты и вакцине. Авторами курса станут молодые сотрудники ИХБФМ СО РАН, НГУ, ГНЦ ВБ «Вектор». Эти организации в 2020 году разработали несколько тест-систем для диагностики коронавируса.

Подготовленный курс будет направлен в волонтерский корпус Новосибирской области для распространения среди добровольцев. Это позволит им осознавать, как действует вирус и как противостоять ему, а также доносить эту информацию до тех людей, с которыми они ежедневно встречаются в своей работе. Проект поддержан фондом президентских грантов, он будет реализован до февраля 2021 года.

ТАСС

Иллюстрация из открытых источников

Биологи и химики намерены взломать защиту генома коронавируса

Коронавирус содержит не только белок полимеразы, отвечающий за размножение вируса, но и другой белок, удаляющий неправильные нуклеотиды из растущей цепи РНК. Многие противовирусные средства встраиваются в существующую цепь и не дают вирусу размножаться, однако из-за корректирующего белка найти лекарство против SARS-CoV-2 сложно.

«Наша задача — найти соединения, которые хорошо включаются в растущую цепь и плохо удаляются корректирующей активностью вируса», — пояснил заведующий лабораторией геномной и белковой инженерии Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН член-корреспондент РАН Дмитрий Олегович Жарков.

 

Дмитрий Жарков

Обнаружение таких веществ позволит создать лекарства от коронавирусной инфекции. В ИХБФМ СО РАН у специалистов накоплен большой опыт по работе с белками, которые корректируют геном. Химики будут синтезировать разные соединения, а биологи — наблюдать за тем, насколько с ними может справиться белок, который корректирует растущую цепь РНК, добавил специалист.

По материалам ИА Регнум, фото Юлии Поздняковой («Наука в Сибири») и из открытых источников

Глава Минобрнауки поддержал программу развития Новосибирского научного центра

В совещании на площадке правительства Новосибирской области приняли участие полномочный представитель Президента России в СФО Сергей Иванович Меняйло, председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон, ректор НГУ академик Михаил Петрович Федорук, мэр Новосибирска Анатолий Евгеньевич Локоть, глава наукограда Кольцово Николай Григорьевич Красников и  руководители научных институтов под эгидой СО РАН.

Андрей Травников представил собравшимся Новосибирский научный центр — крупнейший научно-образовательный и инновационный кластер России. Драйвером мультидисциплинарного научно-технологического развития ННЦ с 2018 года является комплексная программа «Академгородок 2.0», которая реализуется при участии правительства Новосибирской области. «Мы предложили Президенту России Владимиру Путину проект перезапуска того успешного опыта, который был реализован в советское время и неоднократно тиражирован, в том числе, в других странах — опыта развития территории с повышенной концентрацией науки и инноваций. Во главу угла комплексной программы “Академгородок 2.0” поставлена научная, внедренческая составляющая, определены проекты научно-технологического развития и развития научной инфраструктуры», — сказал Андрей Травников.

Он также отметил, что в регионе уже приступили к разработке отдельных проектов планировки территории ННЦ. «В этой работе мы используем возможности не только нацпроекта «Наука», но и всех остальных национальных проектов. По каждому будущему сегменту программы «Академгородок 2.0» определён круг партнёров-инвесторов или круг пользователей — заинтересованных индустриальных партнёров», — сообщил губернатор.

К инистру науки и высшего образования РФ Валерию Фалькову глава региона обратился с просьбой о содействии в активизации деятельности межведомственной рабочей группы при Минобрнауки России по развитию ННЦ, проведении экономической и научной экспертизы проектов развития и содействии в развитии инфраструктуры центра.

Интеграционным ядром реализации программы «Академгородок 2.0» определён Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ). Ректор вуза Михаил Федорук отметил, что сегодня для развития НГУ и усиления его роли необходимо поддержать создание новых исследовательских центров и лабораторий в системе университета, а также сделать развитие НГУ одним из приоритетов развития ННЦ. Кампус университета при этом должен стать одним из основных центров в новом облике новосибирского Академгородка.

 

На встрече в НГУ

Валерий Фальков подчеркнул, что при реализации программы развития Новосибирского научного центра стратегически правильно сделана ставка на университет. «Проект “Академгородок 2.0” — это проект не города Новосибирска и даже не Новосибирской области. Необходимо мыслить категориями макрорегионов, и необходимо, чтобы Академгородок 2.0 усиливал не только Новосибирскую область, но и регионы вокруг, чтобы была усилена кооперация с ними», — сказал министр.

Говоря о драйверах развития Академгородка, Валерий Фальков отметил: «Ядерная физика и биология — одни из приоритетных областей науки. Ядерная физика — это то, что в ХХ веке помогло нашей стране стать великой. А современная биология — молекулярная, генетическая, синтетическая, или биомедицина — это то, что во многом определяет образ науки XXI века. Сочетание этих сегментов значительно усиливает Академгородок».

В Доме учёных СО РАН министр обсудил с заслуженными учеными Сибирского отделения РАН вопросы организации исследований в России. Он констатировал, что комплексность и междисциплинарность — специфическая основа деятельности именно Сибирского отделения: «Особый ген сибирской науки не должен быть утрачен. Здесь очень важно развивать все формы кооперации и интеграции». В. Н. Фальков дополнил, что на основе этих принципов требует перезагрузки весь национальный проект «Наука», и этот процесс начнется буквально в ближайшие дни.

В рамках рабочей поездки глава Валерий Фальков также посетил опытное производство Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, международный математический центр на базе НГУ и Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН, ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», ФИЦ «Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН» и Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.

По материалам изданий Регнум  и «Наука в Сибири»

Фото Андрея Соболевского и Елены Трухиной («Наука в Сибири»)

 

Ученые ИВТ и ИХБФМ СО РАН помогли гипертоникам

Лаборатория персонализированной медицины Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН с лабораторией биоинформатики Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий разработали систему, включающую компьютерную программу, которая позволит подобрать индивидуальное лечение пациентам с артериальной гипертонией, а в перспективе — с другими сердечно-сосудистыми заболеваниями. Аналогов программы нет ни в России, ни за рубежом.

Артериальная гипертония встречается у 40% взрослого населения в России и других странах мира, это самая частая причина инфаркта миокарда, инсульта, сердечной недостаточности, хронической болезни почек. В современных рекомендациях есть пять основных классов лекарственных препаратов, снижающих давление. В каждом классе около 20 основных лекарств. Таким образом, в арсенале врача около 100 препаратов, снижающих артериальное давление, и назначение происходит эмпирически, методом подбора. На это уходит много времени, денег, возникают риски осложнений.

«Практическим результатом совместной работы стала компьютерная программа для оптимизации лечения гипертонии», — сообщил заведующий лабораторией биоинформатики ФИЦ ИВТ кандидат биологических наук Федор Анатольевич Колпаков.

В основе новой программы — методы информационно-математического моделирования, с помощью которых ученые создали цифровой двойник сердечно-сосудистой системы человека. В программу вводятся данные пациента с учетом патофизиологии (возраст, рост, вес), ряд параметров общеклинического скрининга (общий анализ крови, биохимические показатели, УЗИ сердца). После обработки информации программа рассчитывает портрет «виртуального пациента» и подбирает оптимальный препарат для лечения (достоверность достигает 90%), прогнозируя наиболее вероятный эффект от лечения разными лекарствами и предлагая дополнительные исследования, которые следует провести, чтобы сделать более точный выбор. «Конечно, внедрение этой программы в медицинскую практику требует приложения еще немалых усилий, в частности, нужно испытать ее на большем количестве пациентов и в итоге провести ее сертификацию», —  добавляет Ф.А. Колпаков.

В настоящее время ученые внедряют в программу и учет генетических показателей, что позволит сделать её ещё более точной и персонализированной, а также работают над версией системы с возможностью подбирать персонализированное лечение пациентам с сахарным диабетом.

 

Галина Лифшиц (справа)

«Использование цифровых технологий в персонализации лечения дает возможность подобрать максимально эффективные и безопасные препараты для каждого конкретного пациента», — отмечает заведующая лабораторией персонализированной медицины ИХБФМ СО РАН доктор медицинских наук Галина Израилевна Лифшиц.

Сейчас разработанная программа поддержки принятия решений при назначении лечения гипертонии находится в высокой степени готовности. Ученые предполагают, что после необходимой апробации и сертификации доступ к программе смогут получить любые медицинские учреждения, клиники и центры сердечно-сосудистого профиля.

По материалам пресс-служб ФИЦ ИВТ и ИХБФМ СО РАН

Фото Юлии Поздняковой («Наука в Сибири») и из открытых источников (анонс)

Участники программы «Академгородок 2.0» претендуют на создание НЦМУ

НЦМУ — центры, создаваемые в рамках нацпроекта «Наука» на базе научных организаций, вузов или их объединений в форме консорциума для выполнения научных исследований и разработок по приоритетным направлениям научно-технологического развития России. В 2019 году было создано три центра геномных исследований и четыре международных математических центра, в том числе международный математический центр на базе НГУ и Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН, два геномных —  с участием Федерального исследовательского центра (ФИЦ) «Институт цитологии и генетики СО РАН» и ГНЦ ВБ «Вектор». Вслед за ними в  России должны появиться еще девять центров мирового уровня по приоритетам научно-технологического развития.

Согласно опубликованным на сайте министерства документам, на конкурс поступили заявки по семи направлениям научно-технологического развития (НТР) России. В частности, на создание НЦМУ «Наука о материалах» поданы документы от НГТУ НЭТИ совместно с томским Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН и университетами Томска; в консорциум заявителей на создание «Центра интеллектуальных и нейроморфных систем» входит НГУ. «Научно-исследовательский центр ресурсосберегающей энергетики, экстремальных состояний веществ и совершенствования энергетических устройств» предлагается сформировать с участием Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН. В числе заявителей по проекту «Центра персонализированной медицины и высоких технологий» — ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины, «Центра технологий противодействия хемогенным и биогенным угрозам» — Международный томографический центр СО РАН.

Проект создания «Центра новых радиационных технологий для высокотехнологичного здравоохранения и здоровьесбережения» представлен на конкурс исключительно участниками программы «Академгородок 2.0»: это НГУ, ФИЦ ИЦиГ, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Институт автоматики и электрометрии СО РАН и Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН.

Победители будут выбраны в ходе конкурсного отбора, проводимого Советом по государственной поддержке создания и развития научных центров мирового уровня, выполняющих исследования и разработки по приоритетам научно-технологического развития совместно с Минобрнауки России.

В 2020 году на создание и развитие НЦМУ будет направлено до 2 млрд. 394,6 млн рублей (не более 798,2 млн рублей на один центр). В 2021 году объем субсидий может превысить 698 млн рублей (не более 232 млрд. 689,6 млн рублей на один центр). Всего до 2021 года на эти цели будет направлено более 3 млрд. рублей.

По материалам ТАСС и портала Минобрнауки РФ

Сибирякам доверили тестирование на COVID-19

Со списком можно ознакомиться на сайте Роспотребнадзора, отмечается в пресс-релизе ведомства. В нем подчеркнуто, что исследования на COVID-19 в частных лабораториях можно проводить только людям без признаков инфекционного заболевания и не имевших прямых контактов с больными коронавирусом.

В Москве к проведению тестов допущены 11 лабораторий, в Санкт-Петербурге — три. В общей сложности речь идет о 48 пунктах в 22 регионах РФ. Среди них Новосибирская, Тюменская, Томская и Омская области, Алтайский и Красноярский края. В Новосибирске право на тестирование получили Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, ООО «МБС-Технология», «ИНВИТРО-Сибирь»,  «Инновационные технологии медицины», АО Медицинский центр «Авиценна», в числе томских организаций — Сибирский государственный медицинский университет Минздрава РФ.

Интерфакс

Фото Reuters

СО РАН координирует усилия по борьбе с коронавирусом

МРГ создается с целью организации и поддержки научно-технологических работ по противодействию распространению коронавирусной инфекции, включая поиск, первичную экспертизу технологий и разработок, содействие их ускоренному трансферу в промышленное производство и внедрению в практику здравоохранения (так называемый «технологический лифт»), а также созданию математических моделей для ситуативного социально-экономического прогнозирования.

 

Работа по привлечению экспертов в рабочую группу, сбору информации о технологиях и разработках высокой степени готовности  начались около двух недель назад. В рабочую группу вошли представители научных, образовательных и медицинских организаций, компаний инновационного бизнеса, органов власти, институтов развития. Первое рабочее совещание МРГ состоялось в пятницу, 27 марта, под председательством заместителя председателя СО РАН директора  Федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины академика Михаила Ивановича Воеводы.

 

Михаил Воевода

 

 «Необходимость создания такого органа является давно назревшей, ведь кроме экстренных мер, касающихся поддержки бизнеса, работающего в сфере услуг, необходимо в срочном порядке начать поддержку отечественных производителей в области фармакологии и высокотехнологичных медицинских изделий, восстанавливая всю технологическую цепочку, избавляясь от технологической зависимости и восстанавливая целые отрасли, прекратившие свою работу после распада СССР, стимулировать ученых на межведомственное и межрегиональное взаимодействие между собой и промышленниками, как это было в Советском Союзе», — акцентировал Михаил Воевода.

 

Отмечено, что наиболее критичная задача на сегодня — создание систем оперативной диагностики COVID-19, их сертификация и запуск в массовое производство, а также срочная организация проведения диагностики в дополнительных государственных и частных лабораториях.

 

В начальный перечень технологий и разработок вошли противовирусные маски от Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, тест-системы от инновационных компаний «Медико-биологический союз» и «Вектор-БЭСТ», перспективные тест-системы, вакцины и лекарственные препараты из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и компании «СибБиовет», оборудование для проведения диагностики.

 

В ближайшее время рабочей группе предстоит составить экспертную оценку представленных решений, оформить свои рекомендации и проработать механизмы технологического лифта для всех представленных на рассмотрение проектов. «Все успешно прошедшие экспертизу разработки будут направлены на рассмотрение профильных органов по противодействию эпидемии: рабочей группы Государственного совета РФ, Координационного совета при Правительстве РФ и оперативному штабу »,— сообщила ответственный секретарь рабочей группы Ольга Анатольевна Дорохова.

Соб. инф.

Фото предоставлено ФИЦ ФТМ

Лаборатории академических институтов будут проводить анализы на коронавирус

«На этой неделе приступают к тестированию все государственные лаборатории Новосибирской области, частные лаборатории, где есть соответствующее оборудование и лаборатории четырех институтов СО РАН», — сказал Травников. По данным на 30 марта, территориальным управлением Роспотребнадзора по Новосибирской области всем лабораториям региона, участвующим в тестировании, выданы тест-системы на проведение 700 исследований.

Заместитель председателя  СО РАН академик Михаил Иванович Воевода подтвердил, что ФИЦ Фундаментальной и трансляционной медицины (ФТМ), Институт химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ), а также ФИЦ Институт цитологии и генетики (ИЦИГ) СО РАН включились в данную работу. «Они будут проводить анализы на базе своих лабораторий», — сказал он.

 

Михаил Воевода

В Институте цитологии и генетики сообщили, что в случае необходимости в лаборатории учреждения будут проводить анализы на выявление коронавируса методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), однако сейчас большая часть сотрудников института находится дома из-за ранее объявленной президентом нерабочей недели с 30 марта по 5 апреля.

ТАСС

фото пресс-службы мэрии Новосибирска