В Институте медицины и медицинских технологий (ИММТ) Новосибирского государственного университета заработала лаборатория молекулярного инжиниринга. Это первая специализированная площадка за Уралом, которая объединила сразу несколько прорывных направлений медицины. Здесь культивируют клетки микроорганизмов, изучают мир вирусов, проводят метагеномный анализ и предсказывают структуру белков.
В лаборатории работают пять человек, которые представляют ведущие научно-исследовательские центры Новосибирска и Томска. Команду возглавила научный сотрудник ИММТ НГУ, кандидат биологических наук Елена Прокопьева. Также к работе планируют привлекать студентов, магистрантов и аспирантов университета.
В лаборатории будут решать прикладные задачи, стоящие перед современной фармацевтической отраслью и биомедициной. Ученые намерены внедрять новые методы фармразработок, проводить междисциплинарные исследования, интегрировать ИИ и анализ больших данных в биологию и медицину, а также готовить специалистов нового поколения из российских и иностранных студентов.
Лаборатория работает в следующих направлениях:
- разрабатывает и улучшает протоколы культивирования микроорганизмов в биореакторах;
- создает инновационные методики быстрого и точного определения вирусов с использованием ускорительной масс-спектрометрии;
- изучает разнообразие и динамику вирусных сообществ (виросфер) в различных экологических нишах, используя методы метагеномики и биоинформатики.
«Одно из перспективных направлений для лаборатории — это анализ виромов (совокупности вирусов) с помощью метагеномного и биоинформационного анализа в партнерстве с научно-исследовательскими институтами СО РАН, — рассказала Елена Прокопьева. — Это передовое направление в науке. В основе метагеномного анализа лежат методы секвенирования нового поколения, с помощью которых можно “прочитать” одновременно сразу несколько участков разных геномов в различных образцах. Сегодня проблемой является анализ миллиардов доступных последовательностей, количество которых с каждым годом увеличивается в геометрической прогрессии. Таким образом, передовые технологии позволят ускорить процесс выявления новых вирусов, даже на основе уже доступных и опубликованных метагеномных данных».
В лаборатории будут использовать машинное обучение для анализа геномных, транскриптомных и протеомных данных, поскольку оно помогает находить скрытые закономерности в больших массивах информации.
Еще одно направление работы — образовательное. До конца года планируется доработать интерактивное веб-приложение http://histology.nsu.ru, включающее коллекцию цифровых микропрепаратов по гистологии, эмбриологии и цитологии. По словам Елены Прокопьевой, оно позволит создать комплексную научно-техническую платформу, которая объединит разрозненные направления (биореакторы, метагеномику, молекулярную диагностику, цифровизацию образования и биомедицинских разработок) в единую экосистему, что ускорит внедрение инноваций в промышленность и медицину.
Индустриальные и научные партнеры лаборатории — это такие лидеры отрасли, как ООО «Технопром», Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН, Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Федеральный исследовательский центр «Институт цитологии и генетики СО РАН», ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора, ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины» (ФИЦ ФТМ). Также лаборатория сотрудничает с иностранными партнерами — Цинхайским и Восточно-Китайским педагогическим университетами (Китай), РГП «Институт генетики и физиологии» (Казахстан).
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
