Новосибирский «Вектор»: место, где о вирусах знают все
47 лет назад посреди сибирской степи вырос рабочий поселок, назвали его – Кольцово. Он ничем не отличался от сотни таких же поселков по всему СССР: стандартные многоэтажки, вокруг которых петляют шоссе и стоят хозяйственные постройки. Но постоянную прописку здесь получили лучшие ученые Советского Союза. Их пригласили создавать с нуля секретный научно-исследовательский институт молекулярной биологии. Сейчас НИИ называется Центром «Вектор» – именно сюда со всего мира для изучения свозят самые опасные вирусы.
Начало
А начиналось все с обыкновенного панельного жилого дома – сейчас его в Кольцово называют просто – дом номер 1. Пока строились научные корпуса – лаборатории разместили в первом подъезде многоэтажки, ученых поселили во втором.
Это было даже удобно – путь на работу всего каких-то 10 шагов. Среди первых жильцов был профессор Александр Ильичев, он получил квартиру на 6-м этаже. Вспоминает:
«Часто не из подъезда в подъезд ходили, а по балкону. Там общие балконы, один подъезд с другим соединялись, и можно было на работу пройти просто. И хотя законы были строгие, тебя могли наказать, лишить премии какой-то части, нас это не волновало».
С юмором и без жалоб ученые жили и работали в этом доме несколько лет. Дедушка Александра Сергеева тоже поселился здесь вместе с супругой. Он положил начало династии новосибирских вирусологов.
Теперь ее продолжает внук – Александр, ведущий научный сотрудник центра «Вектор»:
«Есть гордость, дедушка работал в Векторе, отец работал в Векторе, старший брат и обе сестры».
Александр мечтает, что его дети поддержат семейную традицию. Переезжать в Москву или Петербург не собирается – Кольцово за полвека из поселка стало наукоградом и для качественной жизни здесь есть все.
Эбола
Сегодня Научный центр «Вектор» – это десятки площадок, тысячи специалистов и технологии, равных которым в мире нет. Корпус, в котором изучают самые опасные вирусы на планете, занимает площадь 25 тысяч квадратных метров. Например, здесь хранятся штаммы геморрагической лихорадки Эбола – крайне опасного заболевания. Половина инфицированных пациентов, как правило, погибает.
Болезнь начинается как грипп, с температурой и головной болью. При худшем сценарии развивается внутреннее кровотечение. Последняя крупная вспышка произошла в 2014 году в Западной Африке и унесла жизни более 11 тысяч человек. Новосибирские ученые работали в очаге заражения и сумели создать вакцину – ЭпиВакЭбола.
Она, пептидная, то есть в основе – белки. В молекулу «вставлены» фрагменты вируса, полученные методом обратной генетики. Заведующий лабораторией векторных систем на основе вирусных геномов Ильназ Иматдинов, объясняет:
«По своей сути технология обратной генетики позволяет получить живой вирус из неживых компонентов. Его мы можем, как конструктор Лего, собрать непосредственно в лаборатории. Затем, с использованием специальных культур клеток, специальных методов и подходов оживить этот вирус и использовать в качестве вакцины».
На участке, где производят «белок-носитель», пахнет как в цехе, где варят квас: здесь тоже используют дрожжевой экстракт, именно он источает такой аромат. Выращивают биомассу с помощью бактерий.
Начальник участка ферментации Тамара Терещенко предупреждает – пить такую «закваску» для жизни не опасно, но можно заработать несварение желудка:
«В этой пробирке находится посевной материал для производства как раз биомассы белка носителя. Он на основе генно-модифицированной кишечной палочки».
За 2 дня из 300 миллилитров закваски получается 70 литров культуральной жидкости, которую затем очищают. Далее – стерильная фильтрация и розлив. А после контроля качества – производство. ЭпиВакЭбола уже зарегистрирована в России – ее очень ждут в Африке.
От оспы до ВИЧ
«Вектор» – участник важного международного проекта – расшифровки генома вируса натуральной оспы. Руководил этим направлением профессор Сергей Щелкунов – он работает здесь со дня основания института. Геном расшифровали уже через год. Путем удаления генов из вируса натуральной оспы специалисты получили совершенно новый штамм – вакдельта 6. На его основе изготовили безопасную вакцину для экстренного применения: она проходит клинические испытания на добровольцах.
И хотя последняя вспышка заболевания была зафиксирована в конце 70-х годов прошлого века, ученые до сих пор уверены, что угроза сохраняется. Переносчиками остаются животные, от которых человек может инфицироваться, говорит профессор Сергей Щелкунов:
«В 2003 году оспу обезьян завезли в США с тропическими животными, которых используют в качестве домашних. И там была тоже довольно большая вспышка, порядка 70 человек были инфицированы. Но им повезло, что это был западно-африканский подвид, который летальные случае среди людей редко вызывает».
В портфеле новосибирских ученых – десятки разработок вакцин, например, от гриппа, а также против ВИЧ. В мире существуют уже более сотни «кандидатных» препаратов от вируса иммунодефицита человека, пока ни один из них не показал эффективность. Но каждый «кандидат» дает человечеству надежду на успех.
Ковид
Исследованиями нового коронавируса здесь занялись сразу – буквально с того момента, как Китай официально объявил о вспышке заболевания. Самолетом из Уханя в безопасном кейсе в «Вектор» доставили штамм для изучения. Рассказывает генеральный директор Государственного научного центра «Вектор» Ринат Максютов:
«Все штаммы, которые известны были и в России, и в мире, впервые появлялись именно в нашем центре. Исходно уханьский вариант в нашей стране появился 13 февраля прошлого года. Британский вариант нового коронавируса в России в центре «Вектор» появился 30 декабря прошлого года. Южноафриканский в марте и индийский в начале апреля».
В «красной зоне» – так здесь называют сектор, в котором ученые работают с опасными микроорганизмами – началась расшифровка генома ковид-19. Она позволила не только узнать, как коронавирус влияет на человека, но и понять – как сделать эффективную вакцину. А еще быстро разработать систему ПЦР-тестов на определение инфекции. Сейчас их используют в 50 странах мира.
Заместитель генерального директора Государственного научного центра «Вектор» Татьяна Непомнящих, вспоминает:
«Тесты были нами созданы в лабораторном варианте через неделю после публикации генома нового коронавируса в январе прошлого года и уже в феврале прошлого года они были зарегистрированы».
Виварий
Все препараты, изобретенные в «Векторе», в том числе вакцины и тест системы, сначала проходят доклинические испытания на лабораторных животных. У Центра есть свой виварий. Обезьян привозят из сочинского питомника – разводить их сложно, а вот мышей и крыс выращивают самостоятельно.
За грызунов отвечает начальник участка по разведению чистых линий животных Галина Столярова:
«Ссаживается самка с самцом, через 21 день они рожают своих деток. Детки растут. Через 3 недели мы их убираем и вот там они у нас подрастают. За 3 недели они вырастают, весят уже 55-70 граммов и в недельку добавляют около 20 граммов. У нас выросли, и мы их отдаем в работу».
У каждой пары здесь своя «квартира». Крысы едят кашу, тертую морковь, пророщенную пшеницу, молоко, вареные яйца. На самках, самцах и потомстве, кстати, испытывают, как влияют препараты на репродуктивную функцию, не приводят ли они к бесплодию. А после – к исследованиям подключают приматов.
За почти полувековую историю ученые научного центра «Вектор» создали не только вакцины и лекарственные средства, но и 23 различных тест-системы для диагностики особо опасных инфекционных заболеваний. А с 2021 года вместе со Всемирной организацией здравоохранения решает, какие штаммы вируса будут использоваться в новом сезоне для создания препаратов.