День первый
В 2025 году на территории рабочего посёлка Кольцово, в Биотехнопарке, прошёл XII Российский форум биотехнологий OpenBio. Мероприятие – родной брат «Технопрома», однако в центре внимания – разработки в области медицины, биологии, а также растениеводства.
Открывал форум министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев. Он подчеркнул, что гостями форума стали разработчики биотехнологий из разных регионов. Пока OpenBio не повторил рекорды «Технопрома», но потенциал развития в этой сфере – очень большой.
«Без преувеличения, для Российской Федерации и, в частности, для Новосибирской области это одно из приоритетных направлений. Форум развивается и по количеству частников, и по географии присутствия стран, сегодня его можно назвать одной из самых крупных экспертных площадок в России», - отметил на открытии Вадим Васильев.
На открытии форума гостей также приветствовал мэр наукограда Кольцово Николай Красников. Он отметил значимость наличия на территории рабочего посёлка научного центра вирусологии и биотехнологии “Вектор”. Ещё одной точкой притяжения научной мысли вскоре станет Центр коллективного пользования “Сибирский кольцевой источник фотонов”, который в ближайшее время достроят.
«Биологические науки всегда остаются неотъемлемой частью Кольцово. Форум OpenBio выводит молодых специалистов в области биотехнологий на новые уровни открытий для мировой науки», - подчеркнул Николай Красников.
На открытии OpenBio присутствовал и генеральный директор ГНЦ ВБ «Вектор», доктор биологических наук Александр Агафонов. Он от себя добавил, что благодаря разработкам в области биологических наук человечество может получить новые представления о видах и вирусах, ведь бактериологическая угроза в мире сегодня выходит на первый план.
Также одним из основных спикеров и модераторов круглых столов во время проводимых симпозиумов стал заведующий лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии факультета естественных наук НГУ, академик Сергей Нетёсов. Учёный не раз отмечал прикладную ценность разработок в этой области.
«Биотехнология позволяет сделать развитие человечества более экологичным, менее отходным, - заявил Нетёсов. - Форум OpenBio многогранен, здесь будет освещено множество вопросов биотехнологии, в рамках конференции удастся обогатиться новыми знаниями, знакомствами, которые позволят дальше развивать биологическое научное направление», — отметил ученый.
Научная программа форума была поделена на несколько тематических ниш: «Вирусология», «Биофизика», «Биотехнология», «Молекулярная биология», «Фундаментальная медицина» и «Биоинформатика».
Начали с ОРВИ, дошли до растений…
Открывал пленарную часть мероприятия как раз Сергей Нетёсов. Он выступил с докладом «Респираторные инфекции человека: состояние дел на сегодня». Фактически сейчас это самая популярная тема – особенно в сезон вирусных заболеваний. Академик объяснил, откуда берутся ОРЗ, почему важно вовремя диагностировать тот или иной вирус, и для чего нужна вакцинопрофилактика.
Также Сергей Нетёсов обратил внимание на то, что подтипы вирусов гриппа А чередуются год от года. Этой осенью весьма вероятна новая смена вирусов гриппа А — в сторону подтипа H3N2. По мнению ученого, России также необходимы вакцины против респираторно-синцитиального вируса и большего числа серотипов менингококковой инфекции, которые нужно разрабатывать, испытывать и внедрять.
После первого дня, где больше всего говорили о вирусах, их последствиях и борьбе с ними, своё слово взяли генетки. Эта наука продолжает радовать научное сообщество всё новыми и новыми открытиями.
Например, в области сельскохозяйственных дисциплин сейчас применяются различные методы селекции. В растениеводстве разрабатываются технологии, которые позволяют значительно повысить качество различных культур.
Одним из выступающих с докладом стал доктор биологических наук, заместитель директора по научной работе ИЦиГ СО РАН Дмитрий Афонников. Его работа называлась «Анализ пангеномов сельскохозяйственных растений». Иными словами, была исследована совокупность всех генов культурных растений из различных районов. Это позволило проследить распространение видов по экологическим нишам. Изучение пангеномов также привело к тому, что учёные освоили редактирование геномов растений.
Например, пшенице прививают гены устойчивых к засухе растений, чтобы повысить урожайность культуры. Это позволяет собирать больше зерна в тех случаях, если сезон выдаётся жарким и дефицитным на дожди.
Светящиеся грибы и цветы
Говорить о синтетической биологии продолжили также и на симпозиуме 25 сентября. Работа с геномами растений вообще оказалась очень результативной для российских учёных.
С докладом также выступил Илья Ямпольский, доктор химических наук, заместитель директора по научной работе института биоорганической химии имени М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, сооснователь биотехнологических компаний “Планта” и “Клонинг Фасилити”. В них выращивают светящиеся цветы, но, чтобы открыть нужный ген ушло немало времени. Работать начинали с грибами.
«В конце концов, химический механизм был установлен. То есть, таким образом, было семь люциферинов, а стало десять, - объясняет Илья Ямпольский. – В нашей лаборатории мы занимаемся и еще целым рядом новых биолюминесцентных систем. Также, я надеюсь, что этот список будет расширен в ближайшее время. Предвижу следующий вопрос: есть субстрат, фермент, а что дальше? Значит, разные методы мы пробовали: пытались и выделять белки, и дифференциальные спектры. Такие списки давали сотни белков. И пойди-пойми, какой из них мне нужен…»
В итоге, как говорит доктор химических наук, сработал прямой метод. Очень сложно было очистить белок до индивидуального состояния из богатой природной смеси, где десятки тысяч белков.
«Мы потом на эти данные посмотрели, и всегда находили то, что надо в списках из 10, 30, 50. Здесь можно было наблюдать так называемое метание библиотеки - то есть, обратная транскрипция, экспрессия библиотеки, опрыскивание субстратов. И вот тот клон, который попал в нужный транскрипт, он светится!» - продолжает Илья Ямпольский.
Как говорит учёный, дальше работать было проще: нужный клон удалось секвенировать. Оказалось, что был открыт новый класс белков, который ранее не описывался в научной литературе.
«Что ещё интересно. Оказалось, что в геномах этих светящихся грибов, рядом с этим новым геном, который мы идентифицируем, еще всегда присутствуют похожие – целый кластер генов, - объясняет учёный. - И дальше уже просто, глядя на предсказанные функции этих белков, догадались, что все вместе четыре гена образуют такой цикл. Мы его назвали циклом кофейной кислоты. Это последовательное превращение циклическое кофейной кислоты - в природе распространенная молекула, как вы знаете. Увидев кофейную кислоту, мы подумали, что больше всего она распространена в растениях, поэтому вся эта история хорошо бы могла вписаться в метаболизм растений».
Дальше учёные сопоставили факты: растения зелёного цвета – его не поглощают, а грибы светятся именно зелёным. Четыре гена исследователи экспонировали, и это привело к успеху эксперимента.
«Первые светящиеся растения мы получили в 2020 году, но тогда, чтобы увидеть, как они светятся, надо было 10 минут сидеть в темной комнате: глаза привыкали к темноте, потому что у глаза логарифмическая шкала 7-8 порядков – от яркого солнца до нескольких фотонов. Но нужно адаптироваться, если ты посмотрел на яркое солнце, то после этого ты не увидишь сигнал, - продолжает Ямпольский. - Так мы выявили первые светящиеся растения, потом мы прошли много циклов методами синтетической биологии, направленные на эволюцию».
Учёные продолжили и дальше работать над этим экспериментом: свечение стало заметно уже на третьем поколении растений. Параллельно метод применяли и на дрожжах. Сегодня научные плод многолетних исследований – это новый подвид петуний.
«Текущее поколение светящихся экземпляров нам удалось вывести на рынок США в качестве декоративного растения: есть компания, которая продает их в Америке. В прошлом году начались продажи онлайн, то есть можно заказать в интернете. Они достаточно дорогие, что представляет риск для бизнеса, потому что это не вписываются в обычные бизнес-модели по декоративным растениям, поэтому были открыты магазины», - заключает Илья Ямпольский.
Биотехнолог также признался, что теперь светящиеся петунии пользуются успехом за рубежом. В перспективе такие растения и деревья могли бы заменить обычные в городских парках и скверах, что привело бы к экономии на электричестве. Однако в России выведенные растения запрещены как ГМО. Учёные считают, что необходимо усовершенствовать законодательную базу: своё открытие они уже давно сделали.
Справка МК. Форум OpenBio из года в год позиционируется как пространство открытых коммуникаций между учеными, бизнесом, органами федеральной и региональной власти, нацеленных на достижение прорывов в исследовании биотехнологий.
Считается, что серия симпозиумов способствует широкому внедрению биоинноваций как драйверов развития наукоемкой экономики России. Аудиторией форума являются:
- Отраслевой бизнес из сферы биофармацевтики, диагностики, биотехнологий для пищевой и косметической промышленности, сельского хозяйства, ветеринарии, экологии, а также промышленных биотехнологий, оборудования и реагентики.
- Учёные: биотехнологи, вирусологи, молекулярные биологи, биохимики, биофизики, биоинформатики, специалисты в области генетики и фундаментальной медицине.
- Институциональные и частные инвесторы;
- Эксперты отрасли, институтов развития, инновационной инфраструктуры, научных организаций и университетов.
