Проблемы синтетической биологии обсудили в МФТИ

Проблемно-ориентированная школа-конференция "Синтетическая биология и проектирование биоинженерных устройств", на которой обсуждались фундаментальные проблемы инженерного подхода в проектировании живых клеток для задач биомедицины, промышленности и энергетики, состоялась в Московском физико-техническом институте (МФТИ) - сообщила 19 июля пресс-служба РВК.

Конференция была организована 11 июля 2012 года по инициативе научной группы синтетической биологии Лаборатории суперкомпьютерных технологий Iscalare МФТИ при поддержке ОАО "РВК".
В мероприятии приняли участие научные сотрудники и исследователи университетов и научно-исследовательских организаций, молодые ученые, аспиранты и студенты.
Достижения последних десятилетий открыли перед учеными недоступные ранее возможности – это исследование организма с точки зрения его наследственной информации, выращивание новых тканей и органов, создание живых существ, обладающих свойствами, никогда ранее не встречавшимися в природе, отмечается в сообщении.
Следующим прорывом в изучении естественных наук должно стать создание качественно нового технического подхода к пониманию работы и проектированию живых организмов.
Синтетическая (системная) биология – это новейшее направление науки на стыке информатики, электроники, химии и биологии, которое объединяет передовые области исследований с целью проектирования и синтеза новых, в том числе никогда не существовавших в природе живых систем. Современная синтетическая биология представляет собой инженерный инструментарий для проектирования функциональных и управляемых живых систем с заданными свойствами – энергетического, промышленного и производственного характера.
Рынок товаров и услуг синтетической биологии показывает впечатляющий рост - на 40% ежегодно. На сегодняшний день в мире созданы несколько десятков исследовательских подразделений этого профиля. С 2005 года ежегодно на базе Массачусетского технологического института проводятся международные инженерные соревнования по синтетической биологии IGEM.
В рамках работы школы-конференции были рассмотрены актуальные и фундаментальные проблемы, которые традиционно стоят на пути исследований и разработок в генной инженерии и биоинформатике.
Во-первых, обсуждалось разнообразие клеток в структуре целого организма, проблемы модификации и долговременного культивирования клеток человека и животных. Во-вторых, был представлен обзор современного состояния генетической инженерии, достижений регуляции транскрипции у прокариот и эукариот – областей, исследования которых непосредственно позволяют создавать "живые устройства". В-третьих, были затронуты вопросы постановки и организации вычислительного эксперимента в молекулярной физике белков и мембран, а также использующихся в настоящее время современных подходах в биоинформатике, в частности, сравнительной геномике и метаболической реконструкции.
"На наших глазах сейчас происходит переход от описательных методов в биологии к инженерным. Современные методы в биологии становятся все больше похожи на радиоэлектронику в 1950-х годах, только вместо радиолокаторов на выходе живые клетки" - говорит председатель Оргкомитета конференции Илья Клабуков.
Сейчас перед зарождающейся областью синтетической биологии, согласно его словам, стоит несколько вызовов.
Первой и самой важной задачей является разработка методов количественного анализа отдельной клетки как многопараметрической системы. Несмотря на все успехи, до сих пор невозможно с достаточной достоверностью узнать, что же происходит внутри клетки.
Вторая задача - стандартизация языка описания клетки, отдельных биологических компонент и целых метаболических путей. Пионерами развития этого направления на сегодняшний день являются коллективы из Массачусетского технологического института.
Третьим ключевым направлением являются технологии быстрого и дешевого секвенирования (расшифровки генома) и синтеза нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Стоимость этого процесса падает экспоненциально с 2003 года, но все еще слишком высока для организации потока рутинных работ в небольшой университетской лаборатории.
"Решение этих задач позволит в самом ближайшем будущем увидеть появление качественно новых биотехнологических стартапов в производстве, биомедицине, сельском хозяйстве, энергетике, использующих в качестве средств разработки инструментарий синтетической биологии", - уверен Клабуков.
По словам директора департамента продвижения инноваций и социальных программ ОАО "РВК" Евгения Кузнецова: "современные биотехнологии – не только самый динамично развивающий, но и самый многообещающий в плане новых открытий и возможностей трек в развитии технологий".
Одно из "самых завораживающих" направлений в нем, полагает Кузнецов, – это синтетическая биология, развитие которой может сформировать качественно новый уровень взаимоотношения человека и всего живого.
"Мы рады быть партнерами события, которое привносит в Россию дискуссию о самом переднем крае науки, и надеемся, что в дальнейшем это направление будет активно развиваться в России", - подчеркнул представитель РВК.