СВФУ: Новые генетические исследования
Во всем медицинском мире уделяется огромное значение развитию генетики. Ее изучению посвящают свою жизнь. Сегодняшняя наша гостья не исключение. В свои 32 года у нее за плечами не просто высшее медицинское образование, но уже и три аспирантуры, и даже есть научные открытия. Знакомьтесь: Виктория СОФРОНОВА, доктор философии в области медицинских наук, кандидат медицинских наук, научный сотрудник СВФУ.
— Виктория Максимовна, я впервые встречаюсь с таким молодым доктором философскии, кандидатом медицинских наук. Можно немного рассказать о пути к этому званию?
— Моя мама — врач и кандидат медицинских наук. Мне всегда хотелось заниматься наукой, как и она. После окончания школы я поступила в мединститут СВФУ. Затем в 2016 году окончила клиническую интернатуру по программе «Медицинская генетика». После этого отработала три года в
РБ № 1 в медико-генетическом центре. В 2018 году я поступила в аспирантуру СВФУ по специальности «генетика». И еще поступила во вторую аспирантуру в Японском медицинском университете, где и защитила ученую степень PhD (Doctor of Philosophy in Medical Sciences). Затем степень PHD была признана в ВАК, и мне была присуждена ученая степень кандидата медицинских наук.
— Почему именно генетика?
— Мечта детства. Наверное, всем нравятся фильмы про мутантов, фэнтези. В детстве я любила смотреть фильмы про Людей Икс, с их суперспособностями. Хотела стать генным инженером и менять ДНК. Изначально не знала, какие есть факультеты и какое необходимо образование, чтобы стать генным инженером. Так получилось, что в 2015 году посмотрела передачу на НВК «Саха», где руководитель нашей лаборатории молекулярной медицины генетики человека СВФУ д. м. н., Надежда Романовна Максимова, рассказывала про новое генетическое заболевание среди якутов.
— О каком?
— Тогда у заболевания еще не было названия. Это заболевание с летальным исходом. Смотрела передачу вместе с мамой. Она напомнила мне о моей мечте изучать генетику. Мы решили пойти к Надежде Романовне. Пообщались. Тогда возник вопрос: хочу ли я стать клиницистом-генетиком (прием пациентов) или лабораторным генетиком (проведение анализов). Решила стать врачом-генетиком-клиницистом и обратилась к к. м. н., Айталине Лукичне Сухомясовой. Она мне предложила пройти интернатуру в Томске, и я поехала учиться туда. Посмотрела несколько дней, как работают врачи-генетики, и мне понравилось. Генетика — это перспективное направление, так как большинство заболеваний связано именно с ней. Чтобы выяснить, откуда взялось заболевание, нужно найти причину. Врачи всегда будут сталкиваться с генетикой, и лучше изучить базу, фундамент. Начала работать в 2016 году, в 2018-м предложили поступить в аспирантуру СВФУ. Поступила.
— Какая у вас была первая исследовательская работа?
— Темой было изучение генетических заболеваний кожи. Это генодерматозы. Туда входит, например, ихтиоз. Это заболевание, которые приводят к изменению кожи. Три года училась в аспирантуре и работала в РБ № 1 одновременно. В 2020 году моя научная руководительница Надежда Романовна предложила поехать на стажировку в Японию. У нас было сотрудничество между СВФУ (наша лаборатория) и японскими учеными. Две команды как раз исследовали то заболевание, новость о котором я увидела в свое время на НВК «Саха». Предлагалось более углубленно изучить патогенез, то есть механизм развития этого заболевания.
В Японии до меня этими исследованиями занимался наш научный сотрудник, к. м. н. Филипп Васильев. Первый этап исследований был в Якутске — выявление причины заболевания. Второй этап — это уже изучение механизма развития заболевания на клеточных моделях. Как раз этим он и занимался в Японии. Я должна была принять участие в третьем этапе и создать животные модели заболевания, чтобы изучить патомеханизм этого нового заболевания. То есть продолжить изучение на клеточном уровне, а потом используя животные модели.
— То есть на крысах всяких?
— Да, на мышах.
— Сколько лет проходила стажировка?
— Учеба длилась три с половиной года. Вначале у меня была стажировка, и после нее я поступила там в аспирантуру. Обычно аспирантура длится четыре года, но я хотела закончить ее пораньше. Чтобы защитить диссертацию раньше срока, в течение трех лет нужно было опубликовать три статьи, набрать определенные баллы и быть в топе среди японских студентов. И все это нужно было сделать в кратчайшие сроки, за два года, чтобы на третий год готовиться к защите диссертации. Так и сделала, но это было очень сложно. В Японии я поняла, что в целом представляет из себя аспирантура и научное исследование.
— И что это?
— До этого я даже пипетку в руке не держала. А там работала 24/7. Мой научный руководитель профессор Отомо заставлял работать даже по воскресеньям, так как это нужно для успешной защиты. Для защиты не в срок, а экстерном.
— Не хотелось там остаться, продолжить исследования?
— Остаться работать — спасибо, нет. Слишком загруженный график. Хотя там созданы все условия для работы. Нет проблем с поставками реагентов. Все очень быстро приходит. Максимум месяц. У нас с этим туговато. Можем иногда ждать и полгода.
— Результат работы есть?
— Я была вовлечена в несколько проектов. Было несколько задач. Первая — изучение патомеханизма. Для этого мы изучали функцию белка на новых биоматериалах. Эти исследования пока не опубликованы. Мы выяснили, что мутация приводит к дестабилизации белка, и функция белка может быть нарушена в определенных клетках. Потом исследования приостановили, так как нужно было готовиться к защите.
— Что это за заболевание?
— Мукополисахаридоз-плюс синдром (МПСПС). Заболевание вызывается патогенным вариантом (или мутацией) в гене VPS33A, который кодирует одноименный белок. Оно отличается от других типов МПС тем, что у него есть дополнительные “плюс” симптомы — почечные нарушения (недостаточность. — В. Б.) и гематологические нарушения (дефицит тромбоцитов, анемия. — В. Б.).
Однако до сих пор не понятно, почему эта мутация приводит к таким проявлениям. Мы пытаемся установить связь между клиническими проявлениями и самим мутантным белком. Думали, что, возможно, нарушены функции белка — аутофагия и эндоцитоз. В кожных фибробластах, взятых из кожи человека, аутофагия и эндоцитоз были в норме. А в других клетках пациентов были нарушены. Вот такие результаты получили. Может, белок имеет еще какую-то другую функцию. Второй задачей было выявление новой функции этого белка.
— Ничего не понятно. Это только врач поймет.
— Возможно. Была еще одна находка — это схожесть патологических изменений в почках с изменениями в почках у пациентов с болезнью Фабри. Кстати, среди якутов тоже встречается эта болезнь. Мы подумали, что, возможно, в почечных клетках нарушена функция белка. Сейчас у нас нет таких клеток, чтобы мы могли продолжить исследования. Нет живых пациентов. Продолжительность жизни пациентов 20 месяцев плюс минус.
— И как быть? С одной стороны хорошо, что нет заболевших, с другой — нет возможности найти лекарство.
— Третьей задачей как раз было найти терапевтический подход для лечения МПСПС. Можно сделать клеточные модели. То есть внести целевую мутацию в клетку и изучать на ней. Когда нет клеток от людей, мы можем их создать с помощью технологии геномного редактирования. Имитировать условия, как у больного. Я как раз внедряю эту методику в СВФУ. Это называется технология геномного редактирования с помощью CRISPR-Cas9.
— Это то, чем вы сейчас занимаетесь?
— Да. Внедряю то, чему я научилась в Японии.
— Почему именно это заболевание было выбрано для изучения?
— Во всем мире это очень редкое заболевание и редкая мутация. Но среди якутов было выявлено экстремально высокое носительство. 1 на 81. Это высокий показатель. Из-за того, что у нас закрытая популяция и причиной является так называемый “эффект основателя”. Заболевание аутосомно-рецессивное, то есть носители не болеют и обычно не знают, что они носители. Это можно определить только с помощью ДНК-теста, например, генетического скрининга. Если оба родителя — носители, то шанс, что они могут родить больного ребенка, равен 25%. Это, конечно, маловероятно, но были семьи, где все три ребенка были рождены с такой мутацией.
— Поэтому необходим генетический скрининг?
— Совершенно верно. Также он нужен не только для определения носительства МПСПС, но и для определения других часто встречаемых генетических заболеваний. Например, глухоты, двух видов низкорослости и т. д. Также есть еще одно заболевание с летальным исходом — это нейрональный цероидный липофусциноз (или НЦЛ6), когда дети рождаются нормальными и постепенно угасают. Это нейродегенеративное заболевание. После двух-трех лет они начинают терять способности бегать, говорить, постепенное утухание, эпилепсия и смерть примерно в десять лет. К сожалению, пока для таких детей лечения нет.
— Будем надеяться, что наш сегодняшний разговор подтолкнет молодые пары, которые собираются завести ребенка, пройти скрининг.
— Очень бы хотелось.
— Полученный опыт вы передаете нынешнему поколению медиков, которые проходят обучение в мединституте?
— Сначала нужно установить протокол самой в условиях лаборатории СВФУ. А потом уже научить студентов и других сотрудников этим методам исследования.
— Оборудование, реагенты есть?
— Почти все оборудование есть. Реагенты закупаются. Нужен только сортер клеток.
— Что это за зверь?
— Исследователь внедряет систему для редактирования генома CRISPR-Cas9 в клетки, но система не всегда может внедриться в клетку. Нужно понять, какие клетки редактированные, а какие нет. Для этого нужен сортер. Пока его нет, возможно, придется сотрудничать с другими университетами, ездить туда-сюда. Но это очень неудобно. Было бы хорошо, если бы СВФУ приобрел такое оборудование. То есть мы стремимся к такому же уровню исследований, как в Японии, США и других странах. В целом это не так сложно. Главное — оборудование и опыт.
— Опыт в вашем лице уже есть. Кто-то может помочь вам в этих исследованиях, или вы будете всему учить сами?
— К сожалению, у наших студентов очень мало часов по медицинской генетике. Буквально неделя. За такой период генетику они могут узнать только по верхам.
— И заинтересует ли их это направление за такой короткий срок.
— В том-то и дело. У нас нет кафедры медицинской генетики, как в других федеральных университетах. Она нужна и для биологов, и для медиков. Поэтому я провожу научный кружок, школы. В прошлом году я проводила школу геномного редактирования. На практике показала студентам СВФУ, АГАТУ
и сотрудникам ЯНЦ, как делать дизайн для системы геномного редактирования. В этом году планируем сделать вторую версию. На практике будем делать «мокрую» работу. Таким образом повышаем заинтересованность студентов в этом направлении.
— Какая основная работа у вас сейчас?
— Занимаюсь внедрением новых методик. Недавно мы выиграли грант. Будем изучать патомеханизм НЦЛ-6.
Он еще полностью не изучен. Я буду исполнителем этого гранта и делать клеточные модели. Также мы подали статью по результатам поиска лечения МПСПС с японцами. На прошлой неделе подала документы на грант РНФ (Российский научный фонд). На него можно претендовать, если являешься кандидатом наук до 33 лет, и я еще вхожу в этот возрастной ценз.
— На что хотите направить?
— Продолжить дальше изучение МПСПС, но используя другой вид клеток.
— То есть будет два параллельных исследования?
— Да, если удастся выиграть грант. Это будет известно в июле.
— Что ж, удачи вам в ваших исследованиях. Полезное и нужное дело делаете!
Виктория БУШУЕВА