МГУ создает биологическую «палату мер и весов»
Трое академиков из МГУ рассказали о создании «Ноева ковчега» - первого в мире мегахранилища биологических материалов, изучение которых поможет найти ключи к редким болезням, раскроет секреты эволюции и приблизит человека к долгой жизни и бессмертию.
В начале 2015 года в МГУ был создан новый крупный проект - «Ноев ковчег», депозитарий, в котором должны храниться образцы биоматериалов всех живых организмов на Земле. На реализацию этого проекта был выделен миллиард рублей - примерно четверть этой суммы приходится на средства МГУ, а остальные 750 миллионов - на Российский научный фонд.
В этой коллекции, как рассказал декан биофака университета, академик Михаил Кирпичников, сегодня хранится рекордное количество экземпляров растений, животных, бактерий и «чистой» ДНК, что позволяет МГУ уверенно занимать высокие места в топ-20 мировых запасников биоматериалов во всех этих категориях.
По словам академика Всеволода Ткачука, декана факультета фундаментальной медицины, суть «Ковчега» будет заключаться не в пополнении коллекции, а в ее использовании по прямому назначению - для раскрытия тайн жизни на Земле и обеспечения максимально комфортного существования для всех людей.
Ковчег для выживания человечества
«В современной биологии произошла настоящая революция. Тысячи лет люди умели размножать растения вегетативным путем, используя веточки или кусочки клубней. В XXI веке клеточная биология достигла такого уровня, когда нечто подобное стало возможным и для клеток человека. Клонирование стало обычным бизнесом в США и ряде других стран — сегодня богатые люди могут просто заказать клона своей любимой кошки, собаки или породистой лошади», - рассказывает академик Ткачук.
По этой причине в коллекции МГУ будут храниться не только препарированные образцы отдельных растений и животных, но и их замороженные клетки и ДНК. Помимо флоры и фауны, в лабораториях университета анализируются и каталогизируются культуры клеток человека, а также колонии водорослей и микробов.
«Ученые Московского университета предложили использовать открытия последних лет, в том числе технологии клонирования и перепрограммирования клеток, для сохранения биоразнообразия на Земле и восстановления вымирающих и вымерших видов. Энтомологи говорят, что если вымрут пчелы, то человечество исчезнет примерно через год, так как из-за исчезновения опылителей наступит голод и нам просто нечего будет есть», - продолжает ученый.
Как подчеркивает Ткачук, каждый вид животных и растений - это продукт миллионов лет эволюции, и потеря даже одного вида может стать невосполнимой утратой для экосистем и человечества. ДНК и генетический материал этих животных, если его «спасти» на Ковчеге, будет бесценен по двум причинам - его можно использовать для воскрешения видов и для изучения их генов, многие из которых могут обладать уникальными функциями, не имеющими аналогов в природе.
«Тогда мы обратились с этой идеей в Российский научный фонд, и продуктом всего этого стало создание "Ноева ковчега". Его цель - сбор клеток всех живых существ, их характеризация и сохранение их для будущего», - продолжает Ткачук.
«Палата мер и весов»
В частности, коллекция «Ковчега» уже сегодня насчитывает более 250 типов «взрослых» стволовых клеток человека и их эмбриональных аналогов, тысячи образцов ДНК самых здоровых жителей России - летчиков-курсантов военных училищ, а также больных людей, страдавших от ишемии, диабета, цирроза, редких болезней кожи, волчанки, патологий беременности и прочих проблем со здоровьем.
«В Парижской палате мер и весов когда-то был стандартный килограмм и метр, которые все ученые использовали в качестве образца единиц измерения веса и длины. То же самое нужно и для клеток - нам нужно знать, как выглядит конкретный вид клеток, какой формой она обладает, какие белки есть на ее поверхности и прочие свойства. В жидком азоте такие "эталоны" могут храниться десятилетиями, и их можно бесконечно размножать и использовать для опытов», - поясняет Ткачук.
За носителями этих геномов, как отметил Ткачук, ученые следили на протяжении десятилетий, что позволяет использовать их ДНК для поиска причин развития болезней и методов их лечения, в том числе и при помощи стволовых клеток и методик геномного редактирования.
Лаборатория геномного анализа, созданная недавно в рамках «Ноева ковчега», как считает Ткачук, поможет реализовать эти задачи, в том числе позволит российским ученым научиться редактировать отдельные гены в медицинско-терапевтических целях.
По словам академика, уже сегодня ученые из МГУ проводят опыты по исправлению дефектов в клетках людей, страдающих от болезни Альцгеймера, атрофии мускулов и других тяжелых генетически обусловленных заболеваний. Молекулы, выделенные из стволовых клеток, сейчас уже проходят клинические испытания по лечению цирроза, язв и прочих проблем, связанных с массовой гибелью клеток.
Помимо культур клеток и ДНК, в коллекции МГУ хранится рекордно большое число образцов животных и растений. По словам академика Кирпичникова, это как минимум 10 миллионов образцов тканей животных в зооколлекции, около миллиона растений в гербарии, примерно половина из которых была уже полностью оцифрована, около 300 тысяч экспонатов в антропологической коллекции, а также большое количество водорослей и микробов.
Воскрешая прошлое
В будущем коллекция «Ноева ковчега» будет расширяться за счет добавления клеток с известными мутациями, также в нее могут попасть образцы тканей и тела вымирающих или уже вымерших видов животных. Важным дополнением для «Ковчега» является питомник живых организмов.
Колония капских голых землекопов, созданная в рамках «Ноева Ковчега» осенью прошлого года, как заявил академик Владимир Скулачев, декан факультета биоинженерии и биоинформатики, поможет подобрать ключ к программе старения человека и «сломать» ее не через десятилетия, а уже через несколько лет.
Как пояснил академик Кирпичников РИА «Новости», еще одна перспективная идея для расширения «Ковчега» - восстановление ДНК, содержащейся в останках древних людей, древних растений и животных, чьи останки были собраны учеными МГУ со времен основания гербария и Зоологического музея, созданных более трех веков назад.
«Это очень интересная возможность для нас. У нас в университете есть подразделения и люди, которые этим занимаются, и они планируют осуществить подобную идею. Проблема заключается в том, что это очень дорогой проект, и такие исследования, скорее всего, будут проводиться в сотрудничестве с зарубежными учеными и институтами. К примеру, академик Бужилова сегодня сотрудничает в этом направлении с датскими коллегами», - пояснил Кирпичников.
Вся информация, собранная в рамках этого проекта, уже была или будет оцифрована и опубликована на сайте «Ковчега». Как отметил Петр Каменский, научный координатор проекта «Ноев Ковчег», доступ к этой информации будет принципиально открытым - любой человек сможет зайти на сайт депозитария и получить любые интересующие его данные. Единственным исключением станут открытия ученых МГУ, защищенные патентами, и персональные данные пациентов, пожертвовавших свои клетки для коллекции.
