close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Правовая игра;doc

код для вставкиСкачать
Валерий Фокин: «Немного здорового авантюризма в науке
должно быть всегда!»
Направление живых систем, известное за рубежом как Life Science, обретает
новую жизнь в вузе с безупречной историей и репутацией – Московском физикотехническом институте. Лучшее доказательство этого - более 20 лабораторий,
функционирующих на базе Центра живых систем МФТИ к 2014 году. 29-30 мая
здесь пройдет IV Международная конференция ФизтехБио с участием двух
лауреатов Нобелевской премии по химии – Майкла Левитта и Роберта Хубера. В
преддверии конференции Александра Борисова пообщалась с адъюнктпрофессором МФТИ, одним из лучших химиков десятилетия по версии Thomson
Reuters, участником конференции ФизтехБио – Валерием Фокиным.
Валерий Валерьевич, расскажите, как вы пришли в медицинскую химию?
По образованию я химик-органик, но мне всегда была интересна область науки на
стыке химии, биологии и медицины, еще со школьных времен. В то время лекарств
было значительно меньше: то, что сейчас называется «Справочником
фармацевтических препаратов» - толстый том с мелким шрифтом, буквально 20–25
лет назад умещалось в тонкой книжке. Как они работали, описано было далеко не
всегда, и для меня было это удивительно: мне казалось, что все уже должны были все
знать. Оказалось, что все не так просто и очевидно.
Как ученый я начал с органического синтеза, в частности, моя диссертация была
посвящена получению соединений с противовоспалительными свойствами. Когда я
начал независимую карьеру, мне было интересно немного пойти против течения.
Понимаете, в последние годы наука становилась все сложнее: мы вдавались в более
подробные детали, лучше понимали каскады биохимических реакций, которые
проходят в живых организмах, и появилась мантра того, что сложные проблемы
требуют сложных решений. Мне же кажется, что далеко не всегда решение сложных
задач требует сложных и неочевидных решений. Иногда подходы, которые поначалу
нам кажутся слишком простыми, оказываются наиболее эффективными. В этом и
интерес – понять, каким образом мы можем влиять на химические и биологические
процессы. Такими исследованиями и занимается моя лаборатория: как собрать
молекулы с заданными свойствами из достаточно несложных и доступных блоков А и
В. А в идеале хотелось бы получить возможность наблюдать за химическими и
биологическими процессами в реальном времени прямо в организме, если не своими
глазами, то хотя бы «глазами» молекулярных репортеров, которых мы засылаем в
организм.
- Как это сделать?
Один из вариантов - это использовать ту химию, которая природе незнакома. Все
процессы в природе обычно обратимы: мало какие реакции проходят только в одном
направлении. У нас же есть возможность использовать совершенно другие молекулы
или функциональные группы, которые мы синтезируем своими руками. Они природе
неизвестны, поэтому для нее они «прозрачны» или ортогональны, в химическом
смысле этого слова. Они существуют в плоскости, которая природе «безразлична».
Поэтому такая химия часто называется биоортогональной.
Внедряя такие «молекулярные репортеры» в белки, углеводы, нуклеиновые кислоты,
липиды – любые молекулы жизни, мы получаем возможность за ними наблюдать.
Идея использования таких биоортогональных групп, как видите, достаточно проста (и
исследования в этой области начались задолго до нашей работы).
А вот дальше начинается глубокая серьезная химия: нужно понять, какие молекулы
отвечают этим требованиям и каким образом мы можем их использовать, вводя в
биологические материалы и, самое главное, как мы можем на них провести
химические реакции. Хотя, на первый взгляд, одна из реакций, которая сейчас широко
используется в этой области, очень проста – это медный купорос, аскорбиновая
кислота и два реагирующих азида и ацетилена.
- Как возникла идея открыть лабораторию именно здесь, в МФТИ?
- Химические науки не были основным направлением образовательной и
исследовательской деятельности Института, хотя на Физтехе всегда были кафедры,
посвященные химии. Движение же в направлении изучения живых систем достаточно
очевидно в последнее время, оно происходит во всем образовании – хотя бы потому,
что несмотря на стремительное развитие фармацевтической промышленности и
методов медицинской диагностики, эта область знаний все еще очень эмпирична.
Некоторые болезни мы научились лечить хорошо, многие – методом тыка. И химия
здесь играет абсолютно ключевую роль, потому что «строительство» молекул –
малых, больших, биопрепаратов на основе белков и нуклеиновых кислот,
синтетических вакцин,– требует надежных химических реакций. Как для
исследований, так и для промышленного производства. Химики здесь выступают в
роли дизайнеров и молекулярных архитекторов, которые проектируют и
гарантированно собирают необходимые молекулы когда и где это нужно, основываясь
на понимании молекул «строительных материалов» и требуемых свойств конечного
вещества.
Сейчас достаточно хорошо развиты методы компьютерного молекулярного
моделирования, и образование в этой области на Физтехе всегда было на передовом
крае. Работая в областях, смежных с биомедициной, воплощение таким образом
полученных моделей в реальные соединения требует знаний в области химии. Таким
образом, развитие химической науки на Физтехе стало необходимостью и было с
энтузиазмом поддержано администрацией института. Теперь здесь создан Центр
живых систем МФТИ, Президентом Правления которого стал профессор,
инновационный предприниматель Андрей Александрович Иващенко. Вопросы
интеграции науки и индустрии под его руководством мы будем обсуждать в конце мая
на IV Международной конференции ФизтехБио.
- Почему Физтех, чем он привлек именно Вас?
Я оказался здесь в первый раз зимой 2012 года. Тогда еще не было четкого плана и
конкретной финансовой поддержки, но был очевидный интерес и идеи
сотрудничества. Мне посчастливилось встретился тогда со студентами и
абитуриентами – старшеклассниками Физтех-Лицея. И эти ребята с таким
неподдельным интересом и непосредственностью слушали нас, что именно их
горящие глаза меня и подкупили. Я прекрасно понимал, что базы для химических
исследований как таковой здесь еще не было. Но зная, что есть поддержка
БиоФармкластера, Исследовательского Института Химического Разнообразия, и зная,
что есть заинтересованность самого Физтеха, решение попробовать организовать
лабораторию именно здесь оказалось не таким сложным. Плюс, возможность начать с
нуля – это некий вызов и возможность самому воплотить свое виденье в той форме,
которую ты считаешь нужной. Так что это была авантюра, но в хорошем смысле
слова. Хочу сказать, что немного здорового авантюризма в науке должно быть всегда:
если не рисковать и делать очевидную (читай скучную науку), больших открытий не
сделаешь.
- Какие научные задачи лаборатория решает сейчас?
Сейчас мы находимся на стадии становления – синтеза тех «кирпичиков», из которых
мы будем собирать наши биологически интересные соединения. Сейчас мои коллеги
занимаются химическим синтезом соединений, которые содержат ортогональные
группы – это азиды и ацетилены, новые циклические молекулы, которые будут
полезны для получения лигандов. Один и проектов включает тесное взаимодействие с
лабораториями Бюльдта и Черезова: они занимаются исследованиями рецепторов
мембранных белков – так называемых GPCR, рецепторов, сопряженных с G-белками
(за эту тематику в позапрошлом году Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка получили
Нобелевскую премию по химии). Для установления структуры белков их нужно
закристаллизовать, а это – очень сложный процесс. Для этого проводят скрининг –
кристаллизуют сразу в большом количестве различных условий. Мы, в свою очередь,
синтезируем молекулы, которые могли бы, связываясь с этим белком-рецептором,
стабилизировать его, чтобы сделать возможным изучение его кристаллической
структуры. А это – важная фундаментальная и прикладная задача. Например,
входящие в этот класс эндотелиновые рецепторы регулируют расширение и сужение
кровеносных сосудов и давление, а лейкотриеновые рецепторы – аллергические
реакции и воспалительные процессы. Они вовлечены как в нормальные
физиологические, так и в патологические процессы – иммунные заболевания,
различного рода воспаления, астму. Установление структуры рецептора позволит
«включать» и «выключать» его работу, подобрав подходящие антагонисты и
агонисты. Это всего лишь один пример. В целом же, мы надеемся создать достаточно
универсальную химическую платформу, которая позволит изучать сложные
биологические процессы, играющие роль в различных заболеваниях.
- Как вы видите будущую работу коллектива?
- Мне хотелось бы, чтобы через три-четыре года на Физтехе возник сильный и
независимый научный коллектив, готовый к разработке и использованию
неортодоксальных химический подходов к решению различного спектра задач. Это
было бы задачей максимум – достичь понимания, что решение современных
многогранных задач невозможно «вертикальными» методами, когда идеи исходят
только от руководителя. Они должны рождаться у самих исследователей, которые
должны иметь академическую свободу и не бояться пробовать, проявлять инициативу,
ошибаться, и даже с треском проваливаться только для того, чтобы попробовать чтото еще. Мы должны уйти от планирования в стиле «на этой неделе вы должны сделать
эту, эту и вот эту реакцию, а если не получается – то вот эту», а вот «наш план на год».
Такой подход мало к чему приведет, потому что это он не открывает креативные
способности каждого студента, аспиранта и даже остепененного научного сотрудника.
Если мы сможем создать такую атмосферу, решение многих задач будет нам по плечу.
И уже сейчас, всего четыре месяца после начала работы, мы отошли от вертикального
планирования. Мои коллеги не ждут моего звонка, а работают со своими идеями.
Безусловно, мы хотим получить соединения, которые будут использоваться в
медицине, но это произойдет только если появятся квалифицированные,
самостоятельно мыслящие и работающие, и слегка авантюрные ученые. А результаты
у такого коллектива будут обязательно. Творческое начало – важнейшая часть
научного процесса, мы должны вернуть себе детскую непосредственность и жадность
в поиске чего-то нового – и не бояться ошибаться.
- Что вы планируете сделать для химического образования в МФТИ?
- Это очень важная задача для нас и наших коллег-химиков – достаточно радикально
улучшить химическое образование в МФТИ и понять, какие предметы мы можем
предлагать, каким студентам они могут быть полезны, и в какой
последовательностиПока это лекции открытого типа, за них никто не получил оценок
в зачетку, но скоро такие курсы войдут в образовательную программу МФТИ.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа