Последние новости

БИОИНФОРМАТИКА: НАУКА И ПРАКТИКА

В Ереване прошел международный научный форум, организованный Фондом содействия науке и технологиям. Основателями этого фонда стали несколько предпринимателей-армян, в их числе Нубар АХЕЯН и Рубен ВАРТАНЯН. Мероприятие было прекрасно организовано. Тематика форума - биология, биотехнологии и машинное обучение, искусственный интеллект, которые входят в число наиболее перспективных областей научных исследований в Армении. Этими исследованиями уже не первый год успешно занимаются в Институте молекулярной биологии НАН РА.

В СВОИХ ВЫСТУПЛЕНИЯХ УЧАСТНИКИ ФОРУМА ОТМЕТИЛИ ВЗАИМОСВЯЗЬ таких областей, как машинное обучение и биология, на стыке которых развивается биоинформатика, особенно важное направление для такой страны, как Армения, поскольку оно не требует особых финансовых затрат, но при этом позволяет получать серьезные научные результаты, публиковать их в авторитетных международных изданиях и налаживать широкую сеть сотрудничества. В Институте молекулярной биологии это направление – одно из традиционных. Здесь действуют три лаборатории, которые занимаются разными аспектами биоинформатики.

Так, например, лаборатория этногеномики, которой руководит профессор Левон ЕПИСКОПОСЯН, использует методы биоинформатики для изучения генетической истории армянского народа. Привлекая технические возможности зарубежных партнеров для анализа полученных данных, сотрудники лаборатории смогли доказать генетическую преемственность современных армян (на основе наследуемых по материнской линии характеристик митохондриальной ДНК) от древнего населения Армянского нагорья на протяжении по меньшей мере последних 8 тысяч лет. Следует особо отметить, что этот вывод был сделан на основе результатов генетического анализа как современной, так и древней ДНК, полученной из костного материала захоронений эпохи неолита, бронзы, железа, античности и средневековья.

Сегодня исследования в этом направлении продолжаются уже на материале полногеномных последовательностей как современной, так и древней ДНК. Такого рода данные позволяют получить ответы на ряд фундаментальных вопросов о происхождении армян, что представлялось невозможным в рамках классических дисциплин арменоведения – истории, археологии и лингвистики. В частности, сотрудникам Института молекулярной биологии вместе с зарубежными коллегами удалось доказать автохтонное происхождение армян на территории Армянского нагорья. Тем самым на основе объективных данных, результаты анализа которых возможно воспроизвести в любой лаборатории мира, опровергнуто широко распространенное на протяжении более двух тысячелетий утверждение древнегреческого историка Геродота о балканском происхождении армян.

ДРУГАЯ ЛАБОРАТОРИЯ, КОТОРОЙ РУКОВОДИТ ПРОФЕССОР КАРЕН НАЗАРЯН, занимается компьютерным моделированием биохимических процессов. Это другая область биоинформатики, позволяющая моделировать взаимодействие различных белков в зависимости от их структуры. Проводимые исследования позволяют понять, как мутации могут влиять на структуру белка и как это связано с развитием различных заболеваний. В сфере интересов исследователей  очень распространенная в Армении периодическая болезнь, или средиземноморская семейная лихорадка. И хотя уже более двадцати лет ученые располагают информацией о мутациях определенного гена, контролирующего синтез определенного белка, механизм развития этой патологии пока понятен не полностью.

Это наследственное заболевание преимущественно распространено у народов Средиземноморского бассейна – армян, арабов, евреев и турок. Армяне характеризуются очень высоким процентом носительства ряда мутаций, ответственных за проявление этой болезни. Используя методы структурной биоинформатики и компьютерного моделирования, ученые пытаются понять, каким образом те или иные мутации приводят к развитию заболевания, и найти наиболее эффективные и безвредные лекарственные средства для лечения. Важная проблема практической медицины состоит в том, что используемые сегодня для лечения периодической болезни препараты очень токсичные и оказывают на организм примерно такое же действие, как и химиотерапия.

Естественно возникает вопрос: можно ли блокировать ген, который содержит мутации? Но эти исследования, которые ведутся по ряду других заболеваний, в отношении периодической болезни пока не проводятся. В то же время уже имеются методы, позволяющие вырезать мутированный участок гена и заменить его здоровым, но проблема состоит в том, что эти манипуляции должны проводиться на уровне эмбриона. И здесь возникают серьезные этические проблемы, поскольку возможные последствия этих действий до конца не просчитаны. Поэтому о практическом применении этого метода говорить пока рано. Ведутся клинические испытания и по опухолевым заболеваниям, но пока одобренного специалистами метода лечения нет.

Примером того, как биоинформатика может помочь прикладной науке, стала совместная работа лаборатории компьютерного моделирования биологических процессов и группы исследования антивирусных механизмов Института молекулярной биологии НАН РА. Ведутся исследования и разработка лекарственных препаратов для лечения африканской чумы свиней. Это заболевание является серьезной экономической проблемой. В настоящее время сильнейшая эпидемия африканской чумы разразилась в Китае, затронуты и некоторые регионы России, граничащие с Китаем. Предложить эффективные методы профилактики и лечения этого заболевания пока никому в мире не удалось. Поэтому меры, принимаемые в случае эпидемии африканской чумы, ограничиваются карантином и уничтожением всего поголовья свиней.

РАЗРАБОТКОЙ ВАКЦИНЫ ПРОТИВ ЭТОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ ЗАРУБЕЖНЫЕ ученые безуспешно занимались с 60-х годов прошлого века, поэтому современная наука пошла в другом направлении. Ученые пытаются найти активные природные и синтетические соединения, позволяющие ингибировать проникновение вируса в клетку, его размножение в клетке и выход. Уже обнаружено 5-6 перспективных соединений, однако, чтобы понять, как работают механизмы, ученые обратились к компьютерному моделированию. Его результаты показали, что эти соединения блокируют важные для развития патогенного агента гены и белки, что позволяет подавлять активность вируса и приблизиться к разработке лекарственных препаратов. А пока нигде в мире таких препаратов нет, хотя этими исследованиями занимаются в нескольких зарубежных исследовательских центрах. Действующие в Институте молекулярной биологии НАН РА лаборатория вирусологии и группа антивирусных механизмов, которой руководит Оваким ЗАХАРЯН, являются одними из лидеров этого направления в мире.

Исследования с использованием возможностей биоинформатики непосредственно связаны с практической медициной. Ученые пытаются найти генетические маркеры, позволяющие не только правильно диагностировать онкологические, аутоиммунные заболевания и инсульты, но и определить степень риска их развития, найти эффективные методы лечения. Биоинформатическому анализу подвергаются полногеномные данные, разрабатываются специальные пакеты прикладных программ для решения конкретных задач биомедицины. Так, одна из созданных в институте программ помогает с большой точностью измерить длину теломера хромосомы, что уже активно используется во всем мире.

Эта разработка позволила наладить сотрудничество с ведущими мировыми исследовательскими центрами, в том числе с Гарвардским университетом. При этом в самом Институте молекулярной биологии НАН РА практически не ставят экспериментов. Дело в том, что сегодня в мире накоплено такое количество данных, что более важным этапом научных исследований стали их обработка и определение областей научного и практического использования. Именно поэтому Институт молекулярной биологии планирует мобилизовать все имеющиеся финансовые и профессиональные ресурсы для развития биоинформатики, которая, в отличие от других областей науки, не требует серьезных вложений, а полученные результаты определяются алгоритмическим мышлением, знанием языка и компьютера.

Основная тема:
Теги:

    ПОСЛЕДНИЕ ОТ АВТОРА

    • ВОСТРЕБОВАННОСТЬ НАУКИ - ЗАДАЧА ГОСУДАРСТВА
      2019-02-14 10:39
      1934

      Доктор технических наук, профессор, академик РАЕН, заслуженный деятель науки Армении Геворк ПИРУМЯН в интервью "ГА" рассказывает о месте науки в жизнедеятельности государства и работе руководимого им Центра экологической безопасности ЕГУ.

    • ОШИБКА ЧРЕВАТА КАТАСТРОФОЙ,
      2019-02-04 14:28
      10862

      заявил Армен ТРЧУНЯН Заведующий кафедрой биохимии, микробиологии и биотехнологии ЕГУ, научный руководитель лаборатории Института биологии ЕГУ, член-корреспондент НАН, профессор Армен Трчунян комментирует решение правительства перевести базовое финансирование науки на конкурсную основу.

    • НА КАРТЕ - БУДУЩЕЕ СТРАНЫ
      2019-01-30 11:29
      3972

      Судя по намеченным и уже озвученным планам, сферу образования и науки ждут новые потрясения, которые могут оказаться последними. На этот раз инициатором очередного эксперимента на выживание стало Министерство финансов, предложившее перевести базовое финансирование фондов, в числе которых оказались и вузы, и некоторые НИИ, на конкурсную основу. При этом сроки реализации нового принципа указаны не были, однако 500 сотрудников ЕГУ зарплату получать перестали, а что и когда будет происходить дальше, неясно. Да, с базовым финансированием не все было идеально, но если даже имели место отдельные нарушения, то справедливо ли за них наказывать всех?

    • НЕОБХОДИМО ПОВЫСИТЬ УРОВЕНЬ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В СФЕРЕ ИТ,
      2019-01-25 11:21
      6401

      говорит в интервью "ГА" лауреат Государственной премии РА, научный руководитель Образовательного и исследовательского центра информационных технологий ЕГУ, старший управляющий по исследованиям и разработкам компании "Синопсис" доктор физ.-мат. наук, профессор, академик НАН РА Самвел ШУКУРЯН






    ПОСЛЕДНЕЕ ПО ТЕМЕ

    • Первый форум "Аврора" пройдет 14-21 октября
      2019-02-18 12:59
      491

      "С момента публикации этого обращения в Армении была проведена конституционная реформа, избран новый президент, произошла бархатная революция, которую никто не мог предсказать. С избранием нового руководства страны, которому предстоит вписать в историю Армении новейшую главу, у армян всего мира появилась беспрецедентная возможность стать активными участниками совместного создания образа будущего Армении и армянского народа", говорится в заявлении, распространенном организаторами форума "Аврора".

    • ГЛАВНЫЙ УРОК ДАВОСА
      2019-01-29 14:42
      1101

      Пашинян ходил по следам… В рамках Всемирного форума в Давосе премьер-министр РА Никол Пашинян встретился с гендиректором "Корпорасион Америка" Мартином Эрнекяном и обсудил с ним предполагаемые работы в аэропортах "Звартноц" (Ереван) и "Ширак" (Гюмри), а также развитие системы управления в "Айпост" и программы, связанные с бывшим зданием МИД на площади Республики.

    • Пашинян выступил в Давосе: необходимо экономически закрепить демократию в Армению
      2019-01-24 10:15
      620

      Премьер-министр Армении Никол Пашинян принял участие в дискуссии под названием "Формируя будущее демократии" в рамках Всемирного экономического форума. Об этом сообщает пресс-служба правительства, передает arka.am.

    • Пашинян: В Армении пресса свободна, но не все журналисты согласны со мной
      2019-01-24 10:09
      482

      Премьер-министр Армении Никол Пашинян считает, что пресса в Армении свободнее, чем когда-либо, однако он уверен, что журналисты с ним не согласны, передает NEWS.am.