8 800100-19-30
Назад
Назад
Назад
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
5 апреля 2022
Игорь Попов: «Наши исследования нисколько не уступают голландским, а в некоторых моментах даже превосходят»
Студент факультета «Биоинженерия и ветеринарная медицина» ДГТУ Игорь Попов стал обладателем гранта «Альфа-Шанс» от Альфа-Банка. Новость о победе в конкурсе застала Игоря в Нидерландах, где он проходит стажировку в университете Маастрихт. Обладатель гранта рассказал об учебе, научной деятельности, а также о том, чем отечественная система образования отличается от европейской.

– Вы достаточно продолжительное время находитесь на стажировке в Нидерландах. Расскажите, как Вы туда попали, какова главная цель поездки и программа Вашей стажировки.

Возможность пройти стажировку в университете Маастрихт я получил благодаря стипендии Президента РФ для обучающихся за рубежом. Ключевым фактором участия в стипендиальной программе стало наличие в портфолио более 20 публикаций в журналах, индексируемых в Web of Science и Scopus, таких как Scientific Reports, Animals, Andrology и Известия РАН. В ноябре 2021 года я приступил к обучению на факультете здоровья, медицины и наук о жизни университета Маастрихт по программе биомедицинской магистерской стажировки. Научно-исследовательская часть обучения проходит в лаборатории кишечной микробиологии, в Центре здорового питания и пищевых инноваций под руководством профессора Koen Venema.

Главная цель поездки – в полном объеме провести биоинформатический анализ геномных данных микробиоты летучих мышей для построения прогностической модели возникновения эмерджентных инфекций. В России достаточно лабораторий для проведения секвенирования, но относительно мало лабораторий и научных команд, способных качественно анализировать геномные данные.

Обучение не ограничивается конкретным исследованием. Так, например, недавно мы завершили in silico анализ пан-коронавирусной тест-системы детекции, что включало в себя сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей праймера для ПЦР и геномов коронавирусов. Но геномика это всего лишь часть биоинформатики. На нашем факультете мы проводим и другие биоинформатические исследования, например, математический анализ микро-КТ мягких тканей животных.

– Проект, в котором Вы участвуете, посвящен биоинформатике и метагеномике микробиоты летучих мышей. Объясните, пожалуйста, простыми словами его содержание: что такое биоинформатика, с чем она имеет дело, какого рода информацию получают ученые, исследуя микробиоту рукокрылых, почему это важно и т. д. Какими методами Вы будете изучать метагеномику микробиоты? Каких результатов Вы ожидаете достичь в рамках этого проекта?

– Биоинформатика – это применение математических методов в анализе биологических и медицинских данных. Классическим примером биоинформатических исследований является изучение геномики человека, животных, растений и микроорганизмов – расшифровка того, за что отвечает та или иная последовательность нуклеотидов. Что такое нуклеотиды, мы знаем еще со школы – это аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T) и урацил (У). Но для того чтобы понимать, как собирать геномы de novo или на основе референсов для последующих анализов, необходимо также владеть математическим анализом и навыками программирования, например, на R или Python.

В нашем исследовании в университете Маастрихт мы выделяем ДНК из образцов фекалий искусственных ЖКТ и летучих мышей, чтобы затем по определенным последовательностям нуклеотидов 16s рРНК определить состав кишечных микроорганизмов. Последовательность нуклеотидов из выделенной ДНК мы получаем на основе секвенирования. В результате чего получаем метагеномные данные – большой массив данных о последовательностях нуклеотидов, часть из которых нам необходима для анализа. Цель анализа – определить состав микробиоты по относительному количеству амплифицированных участков ДНК. В результате мы получаем данные о том, что в микробиоте у одного вида летучих мышей больше тех или иных микроорганизмов, а у другого больше других.

Простыми словами, алгоритм выглядит так: получение фекалий -> выделение ДНК -> амплификация 16s рРНК -> секвенирование -> геномный анализ состава микробиоты -> статистический анализ -> интерпретация -> выводы. Для анализа и интерпретации данных требуются знания математики, программирования и биологии. Без знания того, за что ответственен тот или иной микроорганизм, невозможно провести дальнейшую статистическую обработку и интерпретацию данных.

– Насколько в целом сегодня перспективно и важно изучение летучих мышей? Какие цели ставят перед собой ученые в этих исследованиях?

Летучие мыши представляют огромный интерес для биомедицинских исследований за счет их уникальной иммунной системы. Возможность к полету у этих млекопитающих в сотни раз ускорила процессы метаболизма и энергетического обмена, что также отразилось на иммунитете этих животных. Благодаря этому они могут сосуществовать с опасными вирусами и бактериями в их микробиоте. Изучение микробно-вирусных взаимоотношений в организме летучих мышей и их особенностей иммунитета в будущем поможет в предотвращении возникновения эмерджентных инфекций, таких как SARS, MERS и COVID-19.

– Вы работаете в команде?

Да. У нас интернациональная команда. В нее входят представители факультета «БиоВетМед» под руководством Алексея Михайловича Ермакова и сотрудники лаборатории кишечной микробиологии под руководством Koen Venema.

– Существует ли проблема языкового барьера?

– В общем-то нет. Общение и переписку мы ведем на английском языке. Обучение тоже проходит на английском.

– Отмечаете ли Вы какие-либо различия в работе научно-исследовательских групп в Нидерландах и в России, в методиках, в организации работы лабораторий?

Больших различий в научной работе я не заметил. Самое важное отличие – в Нидерландах бюрократия больше работает на ученых, в то время как в России ученые больше работают на бюрократию. Но это не означает, что ученые в Нидерландах не встречаются со сложностями в работе с документацией – их просто меньше. Исследования на нашем факультете «БиоВетМед» по уровню методичности, экспериментов и воспроизводимости нисколько не уступают голландским, а в некоторых моментах их даже превосходят.

– Что особенно удивило Вас в жизни нидерландских студентов, в учебном процессе, в традициях и функционировании университетского кампуса?

Больше всего меня удивил процесс обучения в магистратуре. В большинстве случаев он длится два года. В течение первого года студенты получают теоретические данные по их специальности, а во время второго года обязательно прохождение годовой стажировки в лаборатории, клинике или компании. Магистры второго года лишь иногда посещают лекции в университете и больше времени уделяют практической стажировке. Большинство из них после успешного прохождения стажировки сразу же трудоустраиваются в те же компании или клиники на хорошие должности. Это то, чего не хватает в России.

– Как Вам нидерландские будни? Как долгое нахождение на территории другой страны отражается на Вашей жизни в целом?

Мне нравится инфраструктура Нидерландов – по выходным я путешествую на поезде в другие голландские города, и даже в соседние страны. Люблю разгружать мозг и посещать музеи, выставки и галереи. Нахождение в Нидерландах позволило расширить мой кругозор.

– Вернемся к Вашей деятельности. Если оглянуться назад и вспомнить тот момент, когда Вы решали, куда поступать и какие цели перед собой ставить – все идет по плану? Вы именно так представляли себе начало своей научной карьеры?

Глобально все идет по плану. Но в современных реалиях невозможно что-то предугадать наперед с точной вероятностью. Закончив школу, я понимал, что моя жизнь будет связана с медициной, но с научной стороны. И я надеюсь, что в будущем мы создадим на базе ДГТУ молодежную лабораторию геномики микроорганизмов и ветеринарной биоинформатики, где будет возможно разрабатывать предикторные модели эмерджентных инфекций и методы их контроля и предотвращения, создадим ведущий центр решения биологических, ветеринарных и медицинских проблем.



Справка:

«Альфа-Шанс» – благотворительный фонд, основанный Альфа-Банком для поддержки молодых талантов. Программа была учреждена в 1995 г. с целью помочь региональным выпускникам школ получить образование в московских вузах. В разные годы формат программы «Альфа-Шанс» менялся. С 2020 г. в программу начали принимать студентов 3–4-х курсов любых российских вузов, 30 лучших получают грант в размере 300 000 рублей, который могут потратить по своему усмотрению.

Эмерджентные зоонозные инфекции – внезапные инфекции животного происхождения.

In silico (лат.) – термин, обозначающий компьютерное моделирование (симуляцию) эксперимента.

De novo (лат.) – вновь, с самого начала. Например, синтез макромолекулы из максимально простых предшественников в противоположность синтезу из каких-либо метаболитов сложного строения.

R или Python – языки программирования. Ключевое различие между R и Python состоит в том, что R – это статистически ориентированный язык программирования, а Python – это язык программирования общего назначения.

Секвенирование биополимеров – определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности. В результате секвенирования получают формальное описание первичной структуры линейной макромолекулы в виде последовательности мономеров в текстовом виде.

Амплификация (лат. amplificatio – усиление, увеличение), в молекулярной биологии – процесс образования дополнительных копий участков хромосомной ДНК, как правило, содержащих определенные гены либо сегменты структурного гетерохроматина. Амплификация – один из механизмов активации онкогенов в процессе развития опухоли, например, онкогена N-myc при развитии нейробластомы. Также амплификация – накопление копий определенной нуклеотидной последовательности во время ПЦР – полимеразной цепной реакции.

Последние новости