В последних рейтингах передовых инновационных разработок (где пока нет ни одной российской), немало позиций занимают биотехнологические инновации. Потенциал отечественных исследований в этой области позволяет надеяться, что хотя бы в некоторых областях биотеха наши учёные сумеют создать конкурентоспособные, по мировым меркам, технологии. Осталось только определить эти «точки роста», и проводить единое чёткое управление их развитием

Россия вне рейтингов

Мода на составление самых разных рейтингов не обходит стороной и науку с технологиями. Авторитет таких списков различен. Некоторые из них создаются на потребу массовой публике, нося откровенный налёт гламурности. Но есть и серьёзные экспертные рейтинги, позволяющие оценить степень технологического развития в той или иной области знаний.

К примеру, один из таких рейтингов представил в прошлом году журнал The Scientist, опубликовав на своих страницах список 10 наиболее значимых инновационных разработок 2008 года, способных существенно повлиять на развитие тех или иных направлений в области наук о живом и биотехнологий.

Как пояснили составители рейтинга, эти технологии попали в топ потому, что могут сделать работу биологов менее затратной и трудоёмкой. Кроме того, они позволят гораздо детальнее, чем прежде, наблюдать за молекулярными процессами в живых организмах и даже моделировать поведение единственной клетки. Такие вещи имеют очень важное значение, например, для фармацевтики, когда речь идёт о выяснении механизмов действия новых лекарств.

Российских разработок в списке The Scientist нет — что само по себе и не ново. В утешение, конечно, можно вспомнить, что в основе двух вошедших в рейтинг методов визуализации внутриклеточной жизни лежат работы российского молекулярного биолога Сергея Лукьянова — одного из лучших мировых специалистов по флуоресцентным белкам, без которых трудно представить современные биологические исследования. На первый взгляд кажется, что это характеризует наши биотехнологии с неплохой стороны. Однако не стоит обольщаться: такой результат говорит лишь о высоком классе работ самого Лукьянова, а не российского биотеха в целом — а ведь биотехнологии принято относить к одному из наиболее важных элементов инновационной экономики.

Когда речь идёт об инновациях, думается, надо уделять внимание не столько продукции, которую предстоит облечь в инновационную «оболочку», сколько технологиям, на основе которых эту продукцию можно выпускать.

Но, похоже, создание в биотехе чего-то принципиально нового путём хотя бы комбинирования уже существующих методов (в рейтинге The Scientist таких примеров большинство) для России будет редкостью. На то есть две причины. Во-первых, в стране (как в лабораториях, так и на производстве) должны работать передовые по нынешним меркам технологии, воплощённые в «железо». И, во-вторых, нужны квалифицированные специалисты, способные не просто обслуживать технику, смотреть в микроскоп и нажимать на кнопки, а «на кончиках пальцев» чувствовать методику и понимать, что и как надо усовершенствовать.

С первым дела плохи. Со вторым ситуация ухудшается — глядишь, и то будет хорошо, если найдутся люди, способные хотя бы комментировать рейтинги, подобные The Scientist.

Когда речь идёт об инновациях, думается, надо уделять внимание не столько продукции, которую предстоит облечь в инновационную «оболочку», сколько технологиям, на основе которых эту продукцию можно выпускать

Можно помечтать, а что если бы эксперты составили похожий список году этак в девяностом? Тогда, весьма возможно, была бы оценена самая, пожалуй, известная инновационная технология в области «био», которую создавали советские учёные. Речь идёт о системе детекции молекул ДНК с помощью микрочипов.

Её впервые стали разрабатывать в конце 80-х годов в Институте молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАН под руководством академика Андрея Мирзабекова.

Причём, как вспоминал сам Мирзабеков, необходимость создания такого метода была вызвана потребностью в новых способах секвенирования (расшифровки) генома человека (напомним, что именно в это время лишь в двух странах — СССР и США — стартовали программы по расшифровке генома Homo sapiens). И наши учёные, понимая, что существовавшие методики не позволят быстро продвигаться к амбициозной цели, создали основу для современных биочипов. Но вскоре стало ясно, что их можно применять не только для целей секвенирования геномов, но и для более приземлённых практических задач — например, в диагностике инфекционных заболеваний или для определения предрасположенности к той или иной форме рака.

Впрочем, не стоит стенать по поводу того, что сейчас нам не светит попадание в десятку лучших, — пользы от этого не будет. Надо постараться раскрыть технологический потенциал тех секторов, где мы способны быть «на уровне». Стоит ли говорить, что без общего высокого уровня развития технологий в стране невозможно развитие и частных областей исследований, того же биотеха, — хотя бы в силу его междисциплинарного характера?

Требуется выйти на такой путь, благодаря которому ряд направлений живых систем способен поддержать, потянуть за собой новые технологии в других областях знаний; и наоборот — при котором смежные области (физика, химия, медицина) — смогут усилить биотех. Ведь крупные оригинальные проекты способны взрастить, на первый взгляд, далеко отстоящие вещи (самый яркий пример — создание ядерного оружия, в ходе его разработок возникли совершенно новые области, в частности, вычислительной математики и материаловедения).

Есть по крайней мере два направления, в которых Россия способна занять ведущие позиции на рынке биотехнологической продукции в силу уникальности своих ресурсов — как собственно технологических, так и природных. На мой взгляд, их интенсивное развитие можно расценивать как своего рода особый российский путь в биотехе.

Ядерщики помогут биологам

Первое направление — ядерная медицина.

Более развитая в нашей стране ядерная область может вдохнуть жизнь в отдельные направления биотеха, которые, в свою очередь, лягут в основу создания высокотехнологичной продукции, например, медицинского назначения. Именно благодаря потенциалу нашей страны в ядерной физике можно получать самые разные радиоактивные изотопы и использовать их в целях как диагностики, так и лечения болезней. С учётом того, что рынок медицинских радиоизотопов в мире стабильно растёт, это направление представляется весьма перспективным.

Надо постараться раскрыть технологический потенциал тех секторов, где мы способны быть «на уровне». Без общего высокого уровня развития технологий в стране невозможно развитие и частных областей исследований, того же биотеха — в силу его междисциплинарного характера

По этому сценарию в России успешно работает ряд научных коллективов, в частности, в области борьбы с онкологическими заболеваниями. О том, как путём сложения достижений ядерной физики и методик создания систем направленной доставки лекарств учёные создают высокоэффективные способы диагностики и адресной терапии раковых заболеваний, уже говорилось на страницах STRF.ru (см. статью «Конструктор из молекул в борьбе с раком»).

Но действительный прорыв в технологиях создания и применения радиоизотопов возможен при ясном определении вектора развития этой области, при объединении всех заинтересованных органов федеральной власти. Ныне в России производство радиоизотопных препаратов так или иначе курируют шесть (!) ведомств: ГК «Росатом» руководит производством медицинских изотопов и радиофармацевтических препаратов; научная составляющая — за Минобрнауки; спрос на препараты определяют Минздравсоцразвития и РАМН; развитие аппаратно-технологической базы — епархия ГК «Ростехнологии» и Минэнерго. При этом внутри каждого ведомства существуют давно отлаженные формы взаимодействия между производителями и заказчиками. Причина того, что у шести нянек дитя оказалось ущербным, именно в том, что слишком велик, увы, разрыв между высоким уровнем развития атомной науки и промышленности и низким уровнем использования передовых ядерно-физических технологий в здравоохранении.

Особенности национальной биофармы

Второе направление относится к биофармацевтике и опирается на уникальные природные ресурсы России.

Речь идёт о создании новых лекарств на основе природных химических соединений, выделяемых прежде всего из растений, микроорганизмов, морских животных. Такие соединения, называемые вторичными метаболитами, имеют чрезвычайно высокую активность, например, в отношении раковых клеток или вирусов — такую, какой не обладают традиционные химиотерапевтические средства.

Ещё одна особенность вторичных метаболитов в том, что они не имеют всеобщего распространения, иногда их можно обнаружить лишь в одном биологическом виде. Поэтому нельзя исключать, что мощное соединение, эффективное, например, против рака желудка, содержится в какой-нибудь травке, растущей в горах Алтая, — и нигде больше.

Логично полагать, что есть прямой смысл проводить массовый поиск перспективных соединений, способных в итоге дать преимущество именно российским разработчикам лекарств.

Пример реализации такого подхода на государственном уровне — Бразилия. Значительную долю биотехнологических работ в ней составляет поиск новых физиологически активных веществ, выделяемых из уникальных организмов, которые обитают на территории этой южноамериканской страны. В Бразилии действует специальная научная программа скрининга потенциально активных растительных лекарственных субстанций (обладающих прежде всего противоопухолевым и антимикробным действием). Ещё один многообещающий источник новых лекарственных средств — обитатели побережья Атлантического океана. В Университете Сан-Паулу разработана мультидисциплинарная программа, предполагающая изучение морских биоресурсов Бразилии с целью поиска активных лекарственных компонентов. Благодаря применению высокотехнологичной аппаратуры удаётся проанализировать большое число химических соединений за сравнительно малое время. В ходе этой программы уже выделены высокоактивные противоопухолевые алкалоиды и лактоны, ныне проходящие клинические испытания.

Шансы на успех могут появиться, если провести ревизию существующего биотехнологического потенциала и определить «точки роста». А затем уже твёрдая рука, имеющая вид единой управляющей системы, возможно, и вытащит его из нынешней топи

Поскольку вторичные метаболиты находятся в составе живых организмов в очень малых, зачастую следовых, количествах (менее одной десятитысячной процента), то их выделение непосредственно из живых организмов влетит в копеечку. Единственный путь получить новые соединения в количествах, требуемых для клинических испытаний, — химический синтез по методу так называемого асимметрического синтеза. В России специалистов по этому направлению осталось, к сожалению, не так много. Тем самым крупный биотехнологический проект может поддержать целое направление в химической науке.

Все потребности страны в данных высокоактивных веществах исчисляются буквально килограммами, а по некоторым из них — даже граммами. Соответственно, для их получения не нужны большие мощности. Тем не менее и подобные, немасштабные, производства надо или строить, или совершенствовать уже существующие. Вдобавок надо создавать виварии, центры до- и клинических исследований и т. д. Причём речь надо вести о сети таких центров, прежде всего в районах с уникальной природой, таких как Дальний Восток, Алтай. Не будем забывать и про необходимость развития смежных дисциплин, той же биоинформатики, одна из задач которой — создание программ для поиска новых потенциальных лекарств. Все эти вещи можно делать, опять-таки, лишь при едином управлении.

Завидовать? Делать!

Я привёл две из наиболее привлекательных возможностей развития отдельных, крупных секторов биотеха, которые могут стать движителями для создания инноваций, и не только с «приставкой» «био-». Но как такое движение организовать?

Это лишь барон Мюнхгаузен смог вытащить сам себя из болота за волосы. Наш биотех, будучи предоставлен сам себе, являя набор разрозненных идей и проектов, такой трюк не проделает. Но шансы на успех могут появиться, если провести ревизию существующего биотехнологического потенциала и определить «точки роста». А затем уже твёрдая рука, имеющая вид единой управляющей системы, возможно, и вытащит его из нынешней топи.

Если же нет, то вскорости, сравнивая результаты наших работ с зарубежными, придётся сокрушённо вздыхать, а на вопрос «Что делать?» — отвечать разве что известной фразой: «Будем завидовать…».

Ответ может быть и другой: «Делать».

Владимир Σ Сычёв