Машины из молекул
14.06.2018
Лауреатами выполнены прорывные работы в генетике,
нанотехнологиях и медицине
В списке лауреатов сразу обращает на себя внимание одна
особенность: в этом году награждены ученые тех дисциплин, которые буквально в
последние годы вырвались в лидеры, опередив многие другие науки. Это генетика,
медицина, нанотехнологии и фотоника.
Академик Михаил Алфимов и члены-корреспонденты РАН Сергей
Громов и Александр Чибисов награждены за разработку фотоактивных
супрамолекулярных устройств и машин. Кое-кто называет эти очень изощренные
работы шаманством. Из нескольких молекул ученые научились собирать конструкции
размером в несколько нанометров. Но самое удивительное, что они могут выполнять
различные работы. Чтобы выйти на такие чудеса, потребовалось около 10 лет
исследований.
- Со времен паровой машины человек изобрел множество самой
совершенной техники, и все равно ей далеко до "изобретений" природы.
Поэтому во всем мире ее стремятся копировать, создавать биоподобные системы, -
рассказывает Михаил Алфимов. И здесь российские ученые находятся среди мировых
лидеров, а кое в чем опережают конкурентов.
- Биоподобная машина создается в несколько этапов, -
объясняет академик Алфимов. - Вначале рождается идея, образ того, что мы хотим
получить. Затем математики рассчитывают ее компьютерную модель, на ней мы
проигрываем разные варианты машины и находим оптимальный. И, наконец,
"изготавливаем" ее из молекул. Точнее, она собирает сама себя, но
чтобы запустить такую самосборку, "детали" надо поместить в определенные
условия. В итоге получается так называемая супрамолекула, которая может быть и
машиной для выполнения самых разных работ, и датчиком для измерения, скажем,
вредных веществ.
Зачем нужны такие, казалось бы, экзотические системы? На
самом деле у них большое будущее. Такие машины способны из молекул одного
вещества "наштамповать" до 20 разных веществ с новой химической
структурой. Разработанные учеными подходы позволят создать принципиально новые
лекарства, материалы, детекторы для контроля окружающей среды, накопители
энергии, системы записи и хранения информации. А, скажем, созданный лауреатами
датчик загрязнения атмосферы уже испытывается на одном из предприятий по
переработке нефти. Подобных устройств сегодня нет нигде в мире.
Академик Иван Дедов удостоен премии за создание нового
научного направления - персонализированной медицины в эндокринологии. Термин
персонализация здесь ключевое. Именно такой подход к лечению самых разных
недугов стал мировым трендом.
- Сегодня существует множество препаратов для лечения
диабета, но они действуют на людей по-разному, - сказала корреспонденту
"РГ" академик РАН Марина Шестакова. - Какие-то из них некоторым
пациентам помогают, а другие их просто не переносят. И наоборот. Чтобы не
тыкаться вслепую, не пробовать на каждом пациенте весь лекарственный
ассортимент, желательно провести индивидуальный подбор. И такие методы сегодня
есть - это фармагенетика. Одним из пионеров подобных исследований в нашей
стране, в частности, для лечения сахарного диабета, является Иван Иванович
Дедов.
Суть разработанного метода в том, что вначале изучаются
гены, ответственные за предрасположенность к данной болезни. В зависимости от
того, как они реагируют на разные лекарства, подбирается самое оптимальное,
индивидуальное для конкретного человека. Таким образом, процесс лечения
проходит намного легче, а главное безопасней, нанося пациенту минимум вреда.
Кроме того, под руководством академика Дедова ведутся работы
по выявлению генов, ответственных за появление диабета, изучается механизм их
действия. Это позволит создавать новые лекарства и методы борьбы с недугом. Во
многом благодаря работам академика Дедова Россия вошла в первую десятку
стран-лидеров в борьбе с сахарным диабетом.
Имя доктора биологических наук Евгения Рогаева страна узнала
еще 10 лет назад. Тогда он занимался изучением царских останков и в частности
наследственной формой гемофилии, которой страдал царевич Алексей.
- Сам факт, что ученому удалось найти мутацию гемофилии в
старых костях, а часть вообще была сожжена, уже фантастическое достижение, -
считает доктор биологических наук Светлана Боринская. - Чтобы снять все
сомнения, Рогаев изучил не только останки царевича, но еще его матери и сестер.
И обнаружил такую же мутацию у царицы и у одной из дочерей. Это стало одним из
серьезных свидетельств, что под Екатеринбургом найдены именно останки царской
семьи.
Евгений Рогаев - один из самых признанных в мире
специалистов по идентификации генов. Умению связать их с наследственными
болезнями и различными функциями человека. Именно здесь сегодня самый передовой
край мировой науки. Такие исследования сулят прорывы в медицине, обещают победу
над наследственными болезнями. Одно из главных научных достижений Рогаева -
открытие вместе с соавторами двух генов болезни Альцгеймера.
Кстати, статья об этом в течение 10 лет была самой цитируемой в нейронауках.
Вообще поиск связей гена с болезнями напоминает работу асов сыска.
- Дело в том, что многие болезни, в том числе Альцгеймера,
зависят не от какого-то одного гена, причиной недуга может быть множество, -
говорит Боринская. - Чтобы разобраться в этих подозреваемых, ученому требуется
виртуозное мастерство. Но и этого мало. Казалось бы, поймав виновника, можно
объявить об этом миру и почивать на лаврах. Но Евгений Иванович многократно
перепроверяет находку, говоря образно, не пропуская ни одной запятой. Такая
дотошность и критичность к собственным результатам свойственна далеко не всем
ученым. Поэтому нередко, особенно в последнее время, даже в авторитетных
журналах появляются громкие сенсации, которые довольно быстро сдуваются.
Доктор Рогаев возглавляет лабораторию эволюционной геномики
Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН.
Юрий Медведев, Российская газета