Фундаментальная наука и «проблема картриджа»

17.07.07

Каждый из нас знаком с принтером и знает, что для того, чтобы что-то распечатать, нужен картридж. Одна из распространенных ситуаций в офисе – нужно срочно что-то распечатать, а картридж…износился. Что  делать в данной ситуации? Вы посылаете секретаря в магазин или просто заказываете картридж через интернет. Через несколько часов принтер  готов к нормальной работе. Итак, для того, чтобы печатать, вам нужен принтер и картридж. Аналогичная ситуация в естественных науках.

Есть так называемое научное оборудование, например, хроматографические колонки, приборы для электрофорезы,  приборы для ПЦР (полимеразной цепной реакции) в реальном времени, проточные цитофлуориметры и так далее и тому подобное. В последнее время правительство Российской Федерации развернуло ряд программ, нацеленных на оснащение научных лабораторий по последнему слову техники, впервые за последние годы появились гранты, за счет средств которых можно частично обновить парк научное оборудование. Министры, депутаты и даже сам Президент  много говорят по такому важному вопросу,  как зарплата научных сотрудников. Два года назад было принято решение запустить так называемый «пилотный проект» в академии, с помощью которого средние зарплаты ученых РАН предполагалось увеличить  до средней цифры в 30 000 рублей к 2008 году. Зарплаты действительно растут, может не так быстро и далеко не везде, как это было запланировано, но поезд явно тронулся.

Казалось бы, решат государство и ученые эти две самые острые проблемы, и поток «научников», отъезжающих на Запад, будет остановлен, а нас ждут качественные публикации, открытия и новейшие технологии. Но на фоне публичного обсуждения больших проблем совсем не заметны проблемы маленькие, и совершенно игнорируется одна очень важная с моей точки зрения проблема. Это «проблема картриджа». Если вы работаете в офисе, то разве вам нужен картридж втридорога, через полгода, да еще с засохшими чернилами? Или, если у вас на столе принтер от «Хьюлетт-Паккард», подойдет ли вам картридж для «Кэнон»? Это вовсе не абсурд, а суровые будни молодого российского биолога, стоящего «у станка». Ему, экспериментатору, нужен свой картридж – реактивы.

В одном из последних интервью министр науки и образования Андрей Фурсенко заявил, что «…когда лекарства доставляются прямо к больной клетке – это тоже подход нанотехнологий…».  Исследованием клеток занимается клеточная биология – та область науки, которой я посвятил пять лет своей жизни, работая над своей кандидатской диссертацией, и занимаясь разработкой первой научно-прикладной задачи. В своей работе я неоднократно сталкивался с отсутствием нужного мне реактива, или мне приходилось тратить до полугода, чтобы он пришел из-за границы, потому что в нашей стране их нет. Так уж получилось, что биотехнологические компании за рубежом – лидеры в производстве реактивов, необходимых для рутинной работы. Чтобы открыть что-то новое, вы выдвигаете гипотезу, а потом проверяете ее экспериментально. Для этого вы берете стандартные наборы реактивов или протоколы, которые разработаны в других лабораториях, и вам не нужно постоянно «изобретать колесо».  Есть и другой путь работы – создавать собственную базу реактивов и методов, пользуясь «дедовскими» способами. Да, это замечательное занятие, я и сам любил этим заниматься, но в целом – это бесполезная трата времени, потому что никто вас не примет всерьез, свои данные вы не опубликуете в серьезных журналах, в общем,  это  проблема «подковывания блохи»:  идея отличная, но блоха сломалась…

Приведу несколько конкретных примеров. Для исследований функций белков, разработки новых лекарств на основе изучения метаболических путей в клеточной биологии во всем мире широко используются методы введения векторов ДНК в клетку для увеличения или подавления продукции клетками того или иного определенного белка. Разработаны десятки реактивов для введения ДНК в клетку. Так, для введения плазмид мы использовали реактив, стоимость 0,75 мл которого в  Европе составляет примерно  380 евро  (если в ЕС, то лучше в евро). Пока его везут в Россию, его цена повышается до 700 евро. С точки зрения ученого очень необычное ценообразование, мягко говоря. Сколько времени нужно на доставку? В Европе 24 часа. В России – самое лучшее – 1500 часов, то есть, около 2 месяцев. Очень долгая дорога.

Но  самый неожиданный сюрприз вас ожидает в конце. Вы проводите эксперимент и убеждаетесь, что эффективность введения ДНК (процедура, которая называется «трансфекцией клеток») составляет 15%. Это ничтожно мало! А потом вы ставите опыт в лаборатории вашего коллаборатора где-нибудь в США, с тем же реактивом, с теми же клетками…и результат – 95%. Почему так? А потому что реактивы нужно хранить в специальных условиях, иногда даже в сухом льду. А были ли соблюдены эти условия, пока реактив везли в Россию те самые два месяца (при удачном стечении обстоятельств), это большой вопрос.

Для доставки лекарств к больной клетке широко используются антитела к различным белкам. Кроме того, антитела просто незаменимы, когда вам нужно идентифицировать ваш белок с помощью иммуноблоттинга, определить его концентрацию с помощью иммуноферментного анализа, выявить его локализацию в клетке или тканях. В каталоге фирмы «Абкам» – одного из ведущих европейских поставщиков антител, примерно 30000 продуктов. Все можно заказать через Интернет. В списках есть антитела множества производителей – от маленьких фирм, до крупнейших гигантов индустрии, разбросанных по всему свету.   Срок доставки – 3-5 дней. Про российские аналоги  я ни разу не слышал. Антитела, производимые за границей, не сложно заказать. Есть специальные фирмы, которые их импортируют. Срок поставки – до полугода, если повезет.

Стоимость – в два или три раза выше, чем за рубежом. А сколько было случаев в моей практике, когда антитела «не работали» после того, как попадали в Россию, снижалось их качество, на блотах появлялся неспецифический фон, понижалась чувствительность. Все это мы сразу же относили на счет производителя, как его ошибку.  Стоит только добавить, что все антитела почему-то отлично работали за рубежом, фона не было, условия для окрашивания тканей подбирали за дни, а не за месяцы или даже годы.

Еще  один интересный раздел клеточной биологии – клеточная сигнализация, именно она определяет ответ клетки на многообразие физико-химических стимулов. Нарушения в клеточной сигнализации, например мутации в сигнальных белках посредников, лежат в основе патогенеза множества заболеваний.

Чтобы исследовать сигнальные пути широко используется ингибиторный анализ. В мире сотни ингибиторов по всем сигнальным системам.  В России тоже можно купить ингибиторы. Если вы обнаружили интересный эффект,  то можете заказать ингибитор для какой-либо киназы, например, чтобы соотнести свою находку с ранее обнаруженными и описанными феноменами клеточной сигнализации. Область эта очень публикабельна и конкурентна:  за месяц выходит до сотни оригинальных  статей, то есть, скорость доставки реактивов в ней играет решающую роль. Только мне ингибитор будет доставлен, опять же, за те самые два месяца. Сколько открытий будет сделано конкурентами за это время, сколько статей они опубликуют?  Вот  и получается то самое  отставание, за которое власть критикует ученых. На практике происходит типичная ситуация:  вы бегаете по знакомым лабораториям и группам,  достаете ингибитор, но он оказывается «немножко не тот», а потом, через полгода вы обнаруживаете, что ингибитор, любезно предоставленный вашим лучшим другом, давным-давно разложился. Казалось бы, ничего особенного, мир стоит на своем месте, но вот только вам пора писать отчет по гранту, а халтуру писать стыдно.

В некоторых областях науки с реактивами стало значительно лучше. Например, в  исследованиях, связанных с сиквенированием ДНК или реактивами, необходимыми для ПЦР. Скорость обработки заказа на олигонуклеотиды или сиквенс вектора – на уровне западных. Клонируем гены мы уже так же быстро и качественно. Но как быть с другими областями? Что, если я хочу изучать функции белков и изобрести наконец-то метод доставки лекарств прямо к больной клетке? Тогда надо запастись терпением или использовать другой метод, широко практикуемый нами, когда «картридж» вы везете в кармане штанов или в ворохе нижнего белья (особый пируэт – это большая коробка с сухим льдом, если нужно везти клетки). Этот метод во всем цивилизованном мире считается  контрабандой, то есть наказуемым деянием. И никому не интересно, что стараетесь вы на славу государства российского, а не на свой карман, и если поймают, то накажут, невзирая на благие помыслы.

Итог всего вышеперечисленного – фантастически низкая скорость работы и, соответственно, низкая результативность, о которой сейчас много говорят. По много раз отрабатываются методы, а собственно на науку времени-то и не остается. Вот и получается, что вы едете за рубеж к коллаборатору, три месяца напряженно работаете, а потом 9 месяцев в России пишете отчеты (из серии «Смотрите, как у нас все красиво») или ждете какой-то реактив, чтобы поставить «заключительный» эксперимент. Только эти три месяца вы вдали от семьи и живете как временщик: очень необычные ощущения вам обеспечены. Или уже 9 месяцев как временщик? Все это приводит к очень большому скепсису в отношении так называемых «вернувшихся» ученых, как они будут отчитываться – это очевидно, к большому сожалению…

Мое мнение – априори субъективно, потому что высказано одной из сторон. Очень хотелось бы знать мнение фирм-поставщиков. Главный вопрос – почему не работает система экспресс-доставки? Почему граница «на замке» – кому это выгодно? Почему в таможенном списке кодов товаров Российской Федерации нет слова ДНК? Просто нет такого товара! Как же тогда везти библиотеки ДНК – это официальный повод для контрабанды? И, наконец, есть ли понимание того, как велика индустрия биотехнологических компаний в наше время. Ведь чтобы иметь хоть часть того, что есть на Западе, нужны многомилиардные инвестиции, а не просто пустой слоган «отечественного производителя» – это  и есть сфера высоких технологий, а не добыча полезных ископаемых. Простой пример – вы когда-нибудь видели на реактиве надпись «Сделано в Китае»? Я лично ни разу не видел. Пока. Что потеряет казна, если законодательство откроет наконец-то границу для реактивов? Я глубоко убежден, что именно этот шаг в совокупности с другими мерами, уже осуществляемыми правительством Российской Федерации, гарантированно выведет Россию в тройку лидеров в области научных разработок через 7-8 лет!

Возможно, это риторические вопросы. Но лично для меня психологически оказалось очень тяжело поддерживать медленный ритм работы или возить «картридж в штанах». Это очень безответственно, как мне кажется, но другого выхода не было.  И несколько месяцев назад я уехал на Запад. Но остается надежда, что у следующего поколения ученых не будет проблемы «картриджа».

Александр Столяров, биолог-постдок, сейчас работающий в одном из ведущих университетов Великобритании.

Источник: