8-10 февраля в рамках федерального проекта «Энергия науки» сети Информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ) в Киров впервые приехал один ведущих российских учёных, биоинформатик Михаил Гельфанд. Он прочитал две лекции, провёл акцию по проверке научной грамотности «Открытая лабораторная» и дал несколько интервью.

8-10 февраля в рамках федерального проекта «Энергия науки» сети Информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ) в Киров впервые приехал один ведущих российских учёных, биоинформатик Михаил Гельфанд. Он прочитал две лекции, провёл акцию по проверке научной грамотности «Открытая лабораторная» и дал несколько интервью.

Михаил Сергеевич Гельфанд – кандидат физико-математических наук и доктор биологических наук. На биологию Михаил Гельфанд переключился ещё в студенческие годы. И начал разрабатывать новую тему – биоинформатику. Он рассказал, что, когда начинал свой путь в науке, этой области знаний ещё не существовало. Соответственно, ему не нужно было изучать итоги деятельности других учёных – нужно было «придумывать» и работать здесь и сейчас.

«Биоинформатика отвечает на вопросы молекулярной биологии, только своими методами: с помощью математических методов извлекает полезные сведения из слишком объёмных данных о структуре ДНК и белков», – пояснил Гельфанд.

Сегодня по найденному осколку зуба можно реконструировать события, которые произошли 100 000 лет назад. Об этом Михаил Сергеевич рассказывал на лекции про неандертальцев, денисовцев и кроманьонцев «Генетическая Санта-Барбара» в ВятГУ.

Нужна биоинформатика и в медицине. Анализ и предсказание структуры белков позволяют давать рекомендации по лечению и разработке вакцин. Так, биоинформатика исследует, какие участки в белке консервативны, то есть, вирус не может их изменить. На основе этих данных изготавливается вакцина. В случае с гриппом подобные исследования проводятся ежегодно.

«Жизнь биоинформатика похожа на жизнь астролога. Только последних не ловят, если они налажали», – пошутил учёный на лекции «Теория эволюции и практика медицины» в «Галерее Прогресса», где костяк слушателей составили студенты медуниверситета и врачи.

При помощи биоинформатики удалось реконструировать, когда началась эпидемия ВИЧ. Первый тип вируса распространён у шимпанзе, второй – у макак. Эпидемию вызывает первый тип вируса. К человеку он попал в 1930-х годах. Вероятно, это случилось при разделывании мяса – в некоторых племенах в Африке употребляют в пищу обезьян. Какое-то время он бродил только по Африке. И уже после волны миграции распространился по миру.

«Последовательности вирусов сильно отличаются внутри пациента – меняется сразу много штаммов. Таким образом вирус убегает от иммунной системы человека», – рассказал Михаил Гельфанд. Сейчас, по его словам, существуют довольно хорошие комбинации лекарств, которые помогают людям с ВИЧ жить долго и полноценно. Это не приговор, как это было в начале эпидемии», – рассказал учёный.

Много внимания на лекции «Теория эволюции и практика медицины» Михаил Гельфанд уделил антибиотикам. Он напомнил, что антибиотики перестают действовать, когда бактерии к ним приспосабливаются. Поэтому бесконтрольное применение антибиотиков опасно. «Ещё сэр Александр Флеминг, открывший первый антибиотик – пенициллин, в своей лекции предупреждал, что не нужно использовать пенициллин бесконтрольно. Сейчас очень много инфекций, вызываемых устойчивыми к антибиотикам бактериями. У человечества была потрясающая вещь в руках, но мы ее спалили бездумно», — заключил Гельфанд.

На протяжении последних 80 лет именно это и происходило Антибиотиками подкармливали скот (для профилактики заболеваний), их могли добавлять в мыло для рук. И только в течение последних 10 лет в Америке и Европе такое применение ограничили законодательно. В России же эта сфера по-прежнему не регулируется.

В результате в середине 1980-х новых классов антибиотиков не появилось, количество фармацевтических компаний, занимающихся их разработкой, сократилось с 18 до 4. Это экономически невыгодно: затраты на разработки большие, а срок жизни антибиотика (период, когда он действует и его покупают) – 10-15 лет, после этого бактерии приспосабливаются, и он становится неэффективным.

Учёный напомнил также, что антибиотики бессмысленно принимать при вирусах, так как они действуют только на бактерии. «От понимания биологии вообще зависит очень много решений повседневной жизни», – заметил биоинформатик.

Аналогичные эволюционные принципы действуют и на клетки раковой опухоли. Все клетки стараются приспособиться к внешней среде, для этого накапливают разные мутации (изменения), которые им помогают. Для раковых клеток внешняя среда для соревнования – это пациент. Во время лечения рака химиотерапией клетки опухоли приобретают устойчивость за счёт мутаций. В разных областях опухоли (метастазах) накапливаются разные мутации. Например, одни клетки так мутировали, что умеют быстро делиться. Другие делятся медленнее, но им приносят полезные вещества от капилляров.

Эти области по-разному будут реагировать на лечение. Поэтому лечение от рака – индивидуально для каждого человека. И даже для каждой области опухоли, в зависимости от накопившихся в ней мутаций.

«Мы прошли курс лечения, дело пошло на поправку. Через какое-то время опухоль начинает расти опять, а то же самое лекарство уже не действует. Потому что мы убили чувствительные клетки, а чуть-чуть устойчивые клетки выжили. Их немного, но у них пропали конкуренты (внутри опухоли клетки сильно конкурируют)», – пояснил Михаил Сергеевич.

Михаил Гельфанд не видит практической значимости в анализе ДНК для обычных людей. На его взгляд, предрасположенность к тем или иным видам деятельности или спорта тест показывает только условно.

Не обошлось без вопросов о коронавирусе. Учёный сказал, что по его мнению, вирус не может стать причиной вымирания половины населения земного шара, однако предположил, что при попадании его в Россию последствия могут быть плачевными, в первую очередь из-за бюрократических проволочек и неразберихи.

В одном из интервью в рамках просветительского тура в Киров говорил Гельфанд и о прививках. Здесь учёный занял жёсткую позицию, заявив о необходимости прививок, и подчеркнул, что в научном мире все гипотезы о вреде, тяжёлых последствиях вакцинации были неоднократно опровергнуты. Гельфанд заметил, что движение антипрививочников появилось, в том числе, и из-за научной безграмотности.

Поэтому он считает своим гражданским долгом заниматься популяризацией науки. «Важно в принципе понимать, как устроена биология и эволюция, чтобы принимать стратегические решения, касающиеся своего здоровья, своей жизни», – заключил Михаил Гельфанд.