ПОДАРОК УЧЕНЫМ АРМЕНИИ

В начале текущего года Институт молекулярной биологии НАН РА получил в подарок ДНК-секвенатор от благотворительной организации ARPA Institute, основанной в США зарубежными армянами с целью поддержки образования и науки в Армении. Предполагается, что этот прибор заложит серьезную основу для создания при институте центра геномных исследований, проведение которых позволит решить важнейшие фундаментальные и прикладные задачи современной медико-биологической науки, включая проблемы, насущные для нашей страны.

Согласно требованиям ARPA Institute, техническое обслуживание и эксплуатация прибора будет проводиться лишь ограниченным контингентом сотрудников Института молекулярной биологии, при этом они будут обслуживать не только подразделения своего института, но и все заинтересованные в проведении подобных исследований лаборатории научно-исследовательских организаций и вузов Армении на финансовой основе, как это принято во всем мире. Недавно на средства ARPA Institute было проведено обучение техническим основам работы на приборе и его обслуживанию группы молодых сотрудников института. Обучение проводил представитель американской фирмы SeqGen Inc, производящей секвенаторы.

Секвенатор открывает возможности

- ДНК-СЕКВЕНАТОР - НЕОБХОДИМЫЙ ЭЛЕМЕНТ СОВРЕМЕННЫХ МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, - объясняет директор Института молекулярной биологии, доктор биологических наук Анна БОЯДЖЯН. - Без секвенатора невозможно реализовать оригинальные научные идеи, и, несмотря на большие усилия, ученый, не располагающий возможностями использования этого прибора, всегда будет обречен на отставание. Зарубежные коллеги, работающие в современных хорошо оборудованных лабораториях, всегда окажутся впереди. А это драма не только отдельного ученого, но и вопрос имиджа института, страны, в которой живешь.

На протяжении последних лет исследования в области геномики в нашем институте ведутся весьма интенсивно. Это и изучение особенностей генома армян с использованием подходов популяционной геномики - для установления нашей генетической истории, и исследования молекулярно-генетических основ развития и осложнения тяжелых заболеваний человека многофакторной природы с полигенным типом наследования, и генетический анализ специфических для Армении штаммов и серотипов инфекционных микроорганизмов, и изучение воздействия факторов окружающей среды на геном человека, животных и растений - экогеномика и т.д. Используя современные методы изучения генома, мы получили достаточно интересные результаты. Достаточно сказать, что в этой области нами опубликовано значительное количество научных статей в зарубежных журналах с импакт-фактором, нас цитируют, приглашают участвовать на престижных международных научных конгрессах. Однако при отсутствии секвенатора нам приходилось прилагать колоссальные усилия, чтобы выполнить те задачи, с которыми наши зарубежные коллеги справлялись легко. Теперь эта проблема решилась и больше нам не придется обращаться к зарубежным коллабораторам и проводить некоторые исследования на их оборудовании.

Актуальность изучения генома армян в норме и при патологии очевидна с учетом того, что распространенность значимых генетических вариаций и заболеваемость во многом зависят от истории популяции. Мы благодарны ARPA Institute и его директору проф. Акопу Паносяну за такой ценный подарок. Отмечу также, что президиум НАН РА активно поддержал организацию Центра геномных исследований на базе нашего института. Значительное содействие и консультативную помощь нам оказал и Государственный комитет по науке, - сказала проф. А. Бояджян.

О НОВЫХ ПЕРСПЕКТИВАХ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ рассказали и молодые сотрудники Института молекулярной биологии НАН РА.

В повестке - выявление функций генома

- Расшифровка последовательности практически всей геномной ДНК человека позволила выйти на качественно новый уровень постгеномных исследований, решать вопросы, сама постановка которых прежде была невозможна, - говорит кандидат биологических наук Кристина ПИРУМЯН. - Это выяснение функций генов, индивидуальных, этнических и популяционных отличий генома человека, выявление геномных вариаций, связанных с патологиями и др.

Решающую роль играют технологии секвенирования генома. Многие фармацевтические компании вкладывают огромные средства в исследования с использованием технологий секвенирования генома. Полученные результаты открывают несравнимые возможности создания новых подходов к ранней диагностике заболеваний и получения эффективных лекарственных препаратов. Этот метод чрезвычайно важен и при формировании персонализированной системы медицинского обслуживания. Мы изучаем молекулярные основы этиологии и патогенеза ряда комплексных заболеваний человека, предрасположенность к которым обусловлена наследованием мутантных генов. Это шизофрения, посттравматическое стрессовое расстройство, инсульты, паркинсонизм, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз, сахарный диабет, онкологические заболевания. Генетические мутации, определяющие предрасположенность к этим заболеваниям, варьируются в зависимости от этнической принадлежности. Цель наших исследований - выявление генетических факторов риска развития этих заболеваний. И наличие секвенатора позволит проводить эти исследования гораздо более эффективно.

Цель - получение эффективных лекарств

- СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ СЕКВЕНИРОВАНИЯ ГЕНОМНЫХ последовательностей в молекулах ДНК микроорганизмов значительно повысило понимание многообразия сосуществующего с нами микробного мира, - сказала кандидат биологических наук Аида СЕДРАКЯН. - Известно, что традиционные микробиологические методы не дают полной картины микробиоценозов и только применение современных молекулярных методов, методов секвенирования позволило выявить и охарактеризовать множество некультивируемых видов микроорганизмов.

Методы автоматического секвенирования позволили не только детально исследовать геномы отдельных микроорганизмов, но и создать новые возможности анализа бактериальных сообществ, реконструировать микробные сообщества практически любых экосистем, провести сравнение бактериальных сообществ организмов людей разных популяций, возрастов и состояния здоровья. Формируются новые подходы к диагностике инфекционных болезней. Достижения молекулярной биологии и возможности секвенирования открывают новые перспективы выявления маркеров лекарственной устойчивости и получения эффективных лекарственных препаратов. Данные секвенирования помогут отслеживать пути передачи инфекций и ограничить их распространение.

Одна из задач - создание вакцины против вируса африканской чумы

- ВИРУСЫ - ЭТО ОСОБАЯ И САМАЯ РАСПРОСТРАНЕННАЯ ФОРМА ЖИЗНИ НА НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ, - сказал кандидат биологических наук Оваким ЗАКАРЯН. - Наряду с другими отличиями они способны воспроизводиться только внутри клеток, а генетическая информация может быть закодирована не только в ДНК, как во всем живом мире, но и в РНК. Одна капля морской воды содержит около миллиона вирусов. Сегодня детально описано примерно 5000 разных вирусов, которые поражают все типы организмов. Даже обнаружены вирусы, поражающие другие вирусы. Но наиболее изученными являются вирусы, которые поражают человека, например, вирус гриппа или вирус, вызывающий синдром приобретённого иммунодефицита - СПИДа. Ежегодно от гриппа в мире умирают до 500 тысяч человек, а от СПИДа уже умерло около 25 миллионов человек. Цифры пугающие. И это при том, что эти вирусы досконально изучены и существуют различные вакцины и антивирусные препараты. На их разработку затрачиваются колоссальные усилия и огромные средства, но зачастую они имеют очень короткую жизнь, потому что у вирусов есть еще одно специфическое свойство - они быстро меняются из-за частых мутаций в геноме.

Наша лаборатория занимается изучением вируса африканской чумы свиней. Хотя вирус называется африканским, он давно вышел за пределы этого материка и даже дошел до Армении. Этот вирус поражает диких кабанов и домашних свиней. В течение 6-7 лет у нас были зафиксированы многочисленные вспышки заболеваемости африканской чумой свиней, были уничтожены тысячи домашних животных. В Армении летальность от африканской чумы доходит до 100%. Вакцин против этого вируса не существует, одна из причин - сложность и изменчивость генома вируса африканской чумы. Для изучения генома нужны специальные технологии, секвенаторы, которые "читают" геном и находят в нем изменения. Секвенаторы - это технология XXI века. Наконец-то у нас в институте появился такой секвенатор. При наличии соответствующей финансовой поддержки государства или международных организаций-грантодателей, а без этого никак нельзя, потому что работа с секвенатором обходится очень дорого, мы сумеем изучить динамику изменения генома вируса и найти менее изменчивые гены или участки генома. Без таких исследований невозможно начать разработку вакцин, а одна из наших задач - создание эффективной вакцины против вируса африканской чумы. Сегодня у нас есть все возможности это сделать. Нужна только поддержка.

Для сохранения и дальнейшей селекции биоразнообразия генофонда

- В ПОСЛЕДНИЕ ДЕСЯТИЛЕТИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ БЫЛИ ВНЕДРЕНЫ и в генетико-селекционные исследования растений, возникло понятие молекулярно-генетической паспортизации сортов, - сказала кандидат биологических наук Кристина МАРКАРЯН. - Применение секвенатора в Институте молекулярной биологии будет способствовать глубоким практическим и фундаментальным исследованиям геномов распространенных в Армении культурных растений. Появится возможность изучения происхождения растений, играющих важную роль в экономике нашей республики и экспорте сельскохозяйственной продукции. Молекулярно-генетические исследования на основе секвенирования интересующих нас участков генома растений позволят идентифицировать функционально важные гены, ответственные за репродуктивное развитие и урожайность, устойчивость к болезням и синтез биологически активных веществ.

В нашем институте в рамках сотрудничества с кафедрой генетики и цитологии факультета биологии ЕГУ проводится фенотипическое и генотипическое изучение армянских аборигенных сортов винограда. В связи с тем, что за последние 20 лет большинство армянских сортов винограда было утеряно, всестороннее изучение исходных форм, отбор перспективных сортов и последующее их использование с целью сохранения биоразнообразия генофонда и дальнейшей селекции являются исключительно важными задачами для Армении, - сказала К. Маркарян.