Алексей Шайтан. Фото из личного архива
В ноябре в онлайн-формате прошел престижный международный конкурс по генетической инженерии iGEM (International Genetically Engineered Machine) 2021. Из семи российских команд медалями были отмечены шесть. Золотыми призерами стали три студенческие команды: Moscow (студенты биофака МГУ и других вузов Москвы), LMSU (биологический + биотехнологический факультеты МГУ) и MIPT_MSU (МФТИ + факультет фундаментальной медицины МГУ).
Научный руководитель первых двух команд — Алексей Шайтан, доцент кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ. Корреспондент журнала «Будущее» обсудил с ним перспективы инженерной биологии, в том числе коммерческие, участие российских команд в международном конкурсе, а также их проекты, получившие столь высокую оценку.
— Что такое биоинженерия и как она соотносится с генетической инженерией?
— Биоинженерия, или инженерная биология, занимается созданием биологических систем, которые выполняли бы те или иные нужные нам задачи. Например, синтезировали бы лекарства, разного рода материалы и химические соединения, компоненты пищи, являлись бы средствами диагностики или терапевтическими агентами для лечения заболеваний человека, животных, растений. Сейчас такие системы конструируются на основе бактерий, одноклеточных организмов или клеточных культур. Модифицированные дрожжи и кишечная палочка с 1980-х производят инсулин для больных диабетом. В будущем мы рассчитываем использовать не только отдельные клетки, но и более сложные структуры — сообщества микроорганизмов или органоиды на основе клеток млекопитающих.
Генная инженерия, то есть манипуляции с ДНК — одна из технологических основ биоинженерии, но не единственная. К другим относятся методы компьютерного моделирования и дизайна биологических систем, автоматизации, роботизации, обработки данных и искусственного интеллекта. С помощью всего этого мы уже можем подходить к дизайну биологических систем не методом проб и ошибок, как это делали раньше — условно, какой-то ген вырезали, какой-то вставили, и смотрим, что получилось или не получилось, — а более систематически. Перебирать разные варианты, с одной стороны, быстрее, а с другой — осознаннее, опираясь на данные компьютерного прогнозирования результатов.
Это направление сейчас активно развивается. Уже появляются компании, готовые брать заказы на модификацию живых организмов, тех же бактерий и дрожжей, для выполнения определенных функций.
