Диагностика иммунного потенциала в режиме онлайн

Аспирант кафедры эпидемиологии, младший научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории ОмГМУ Николай Кириченко работает над тест-системой, обещающей стать если не прорывом, то большим шагом вперёд в диагностике. Его научная разработка станет отправной точкой в алгоритме оптимального медикаментозного лечения и профилактике серьёзных заболеваний. О том, что это и как это работает, молодой учёный рассказал «Трамплину».

Прежде чем говорить с Николаем на одном языке, мне пришлось изучить несколько базовых понятий и расшифровать общепринятые медицинские аббревиатуры. Например, многозначное понятие «полиморфизм». В химии это свойство твёрдых тел, одинаковых по химическому составу, но способных принимать различные кристаллические формы. В биологии – наличие в пределах одного вида резко отличных по внешнему виду особей. В мифологии – персонажи, сочетающие в своём облике черты разных существ. Если наглядно – это графит и алмаз, пчелиная матка и трутень, царевна и лягушка.

Далее – ПЦР (полимеразная цепная реакция). Это методика создания миллиардов копий коротких фрагментов ДНК в пробе для того, чтобы потом можно было взять «видимый» образец для исследования. Происходит процесс в специальном приборе – амплификаторе, где исследуемый материал попеременно нагревается и охлаждается множество раз. Так происходит копирование ДНК. И если в исходном фрагменте были патогенные частицы,  их число увеличится в арифметической прогрессии. Такой метод позволяет с максимальной вероятностью обнаружить возбудителя инфекции, наследственное заболевание, степень родства двух людей и даже идентифицировать личность преступника.

Следующий термин, о который не специалист обязательно споткнётся, – нейтрофильная ловушка. Нейтрофилы – это белые кровяные клетки, они первыми устремляются к месту инфекции, там «плетут» сеть из нитей ДНК с прикреплёнными к этим нитям антимикробными белками и убивают патогены.

После такого минимального погружения в профессию наш диалог с финалистом конкурса «УМНИК» пошёл проще.

К мечте – через книги

– Николай, когда вы поняли, что медицина – это именно та сфера, в которой вы сможете реализовать себя?

– Пожалуй, мой выбор был обусловлен очень ранним знакомством с биологией и механикой, буквально с начальной или средней школы, точно уже не могу вспомнить.  Мне всегда было очень интересно понять, как всё устроено, попытаться разобрать, собрать и улучшить, создав что-то более совершенное. Поэтому, когда в школе началась биология, я буквально «закопался» в неё, читал всё, что находил, далеко за пределами школьной программы. И особенно интересны мне были анатомия человека и генетика, а также эволюция видов.

Благодаря этому потом неоднократно участвовал в школьных олимпиадах, конференциях и т. д. Я до сих пор очень благодарен моему классному руководителю за то, что она направляла меня, объясняла, советовала дополнительную литературу, помогала найти книги, ведь тогда добыть что-то узкоспециальное было сложно, интернет был ещё недоступен, поэтому многие книги она мне привозила из поездок по разным городам России или давала почитать из своей библиотеки.

Тогда я и заинтересовался разработками в сфере молекулярно-генетических исследований и потенциальными возможностями генетического и кибернетического улучшения человеческого организма.

Когда закончил школу, выбор стоял между IT и медициной – профессиями, позволяющими воплотить моё стремление созидать. Но в итоге я выбрал медицину, она была ближе к сфере моих интересов.

Нельзя сказать, что я увлекался только биотехнологиями, был достаточно большой диапазон интересных мне вещей: от конструирования и литературы до художественного творчества и  рукоделия. Но именно медицина стала очередной ступенью к моей давней мечте.

Учился «с огоньком»

– А какую медицинскую специализацию вы выбрали?

– Я стал врачом клинической лабораторной диагностики. Это открывает доступ к некоторым ещё более узким навыкам и специальностям, которые без этой ступени невозможны либо труднодостижимы. Если так подумать, это необходимый базис, на котором можно остаться или расти дальше, но без него никак.

Особенно меня привлекла методика полимеразной цепной реакции (ПЦР), её в ординатуре я осваивал «с огоньком». Тогда моим наставником стала Людмила Владимировна Горбунова, врач Академического центра лабораторной диагностики ОмГМУ. Я ей безмерно благодарен за навыки и тонкости технологии процесса.

В целом научная сфера лабораторной диагностики, в которой я сейчас работаю, крайне интересна. Мы исследуем тонкие процессы человеческого организма, которые сейчас ещё до конца не изучены. И открывают огромные перспективы для медицины и общества.

– Почему вы решили заняться наукой?

– Наука движет прогресс и технологии. Многие вещи, которые буквально тридцать-сорок лет назад были недоступны или крайне трудоёмки, сейчас уже рутинны. Для примера могу привести историю открытия вирусного гепатита С. Без ПЦР процесс занял многие годы и потребовал огромных затрат человеческих сил и объёма исследований. В наше время это было бы значительно проще и быстрее.

Но ни тогда, ни сейчас учёные не говорили: «это сложно», они искали пути и меняли мир, понемногу или колоссальными шагами. Образно говоря, мы стоим на плечах титанов, но, хочется думать, что и для наших преемников мы будем тем базисом, с которого они будут двигать мир дальше.

Повезло с наставниками

– Какую роль в том, что вы занялись научными исследованиями, сыграли преподаватели ОмГМУ?

– Огромную роль! Безусловно, каждый преподаватель вложил что-то своё и поделился частичкой знания, которое бесценно. Моим руководителем в нашем проекте стал Александр Николаевич Золотов, кандидат медицинских наук, доцент кафедры патофизиологии, старший научный сотрудник  Центральной научно-исследовательской лаборатории ОмГМУ. Его профессиональные и человеческие качества достойны написания отдельной статьи.

Мне везёт с наставниками и руководителями, но я редко встречал такого терпеливого и методичного учителя, который мало того, что постоянно совершенствует и улучшает практические методики, но ещё и замечательно умеет их объяснить в теоретических подробностях.

Идея с большим потенциалом

– Давайте теперь перейдём к теме исследования, которую вы представляли на конкурс «УМНИК».

– Мы представляем проект разработки тест-системы для ПЦР Real-time: «НЕТОЗ-полиморфизм». Полиморфизм в широком смысле – это изменения участка гена, которые определяют как внешние, так и внутренние показатели организма, начиная от размера органов и заканчивая изменениями в метаболических процессах.

Мы планируем разработать тест-систему, которая будет выявлять генетическую предрасположенность к нарушению образования нейтрофильных ловушек иммунными клетками крови в формате ПЦР в реальном времени. Результат позволит врачам прогнозировать иммунный ответ при течении ряда социально значимых заболеваний, что повлияет на медикаментозную терапию, и пациенты будут быстрее выздоравливать.

Также в далёкой перспективе это может послужить базой для создания генетического паспорта человека и массового скрининга уязвимых групп населения. Представьте, приходит человек к врачу, врач открывает его генпаспорт и сразу видит, как его организм будет реагировать на терапию. Кроме того, можно будет гораздо эффективнее профилактировать определённые заболевания.

С практической точки зрения это очень удобно: внёс выделенную ДНК в готовые стрип-пробирки, поставил в ПЦР-амплификатор, и через час-два  результаты группы людей уже на экране. Да и в плане коммерциализации тоже, на наш взгляд, потенциал есть. Сейчас в России более тысячи отдельных ПЦР-лабораторий, а в составе лабораторных комплексов – в разы больше. Думаю, наша система им пригодится.

– С какими трудностями столкнулись в процессе работы?

– Пожалуй, самая сложная часть – это поиск и выбор праймеров (коротких фрагментов нуклеиновой кислоты) для набора. Синтезировать сейчас можно почти всё, но вот найти именно ту генетическую последовательность непросто, учитывая, что подобных разработок в мире ещё не было. Но это уже вопрос практических испытаний.

Открытые двери в мир бизнеса

– Какие впечатления у вас остались от участия в конкурсе?

– Крайне интересные, это принципиально отличается от привычного нам, медикам, формата, так как обычно мы говорим в своём кругу о профессиональных вещах на определённом языке, а тут необходимо понятно рассказать о своём проекте людям, которые занимаются совсем иной деятельностью.

Не будем забывать и о коммерческой составляющей, не все разработки имеют право на жизнь в наше капиталистическое время. И это своего рода сторонний фильтр отсева для нежизнеспособных проектов. Но и возможностей это открывает немало. Подобные конкурсы, безусловно, нужны – как для налаживания контактов в сфере бизнеса, так и в получении финансирования.

Для себя лично я вывел формулу общения с бизнесменами и понял, что те вещи, которые важны нам, для них не особо важны. Но им нужен объём рынка и важно, насколько это окупаемо. За возможность переоценить, «приземлить» свои взгляды  отдельное спасибо Андрею Визминтинову, главному специалисту отдела поддержки субъектов малого предпринимательства БУ ОО «Омский региональный бизнес-инкубатор».

– Планируете ли дальше заниматься наукой и, если да, то в каком направлении? Какую проблему будете решать?

– Да, конечно, я не планирую в ближайшем будущем оставлять науку. Скорее всего, буду продолжать работать в области молекулярно-генетических исследований. Пока надо сконцентрироваться на этой задаче, но в медицине ещё очень много проблем, которые нужно решать.

– Что бы вы сказали начинающим исследователям, исходя из своего опыта? Почему они должны продолжать заниматься наукой?

– Я не буду говорить громких слов о долге перед обществом, наукой и человечеством. Мне вообще не очень нравится формулировка «должен» применительно к науке. Наука – это творческий поиск, умноженный на знания. Тут должны быть интерес, желание, а мотивация «из-под палки» плохо работает. Если вы чувствуете, что вам интересно, в вас есть жажда знаний, вы «горите» идеей – будете заниматься наукой. Если нет – возможно, вы просто ещё не нашли свою точку интереса, всё впереди. Удачи!

Беседовала Марина Неупокоева.