Ученые из Института Вейцмана создали ДНК-чип, способный быстро синтезировать вирусные белки и тестировать реакцию на них иммунной системы конкретного человека.

Человечество было не готово к пандемии COVID-19 и быстрому распространению нового вируса. Пока разрабатывали тест-системы для анализа иммунного ответа на один штамм, уже циркулировали другие варианты. Традиционные методы требуют недель на производство и очистку каждого вирусного белка, а вирус мутирует быстрее.

Команда профессора Роя Бар-Зива из Института Вейцмана разработала биочип, который решает эту проблему за счет универсальности и скорости.

Технология, описанная в журнале Nature Nanotechnology, позволяет синтезировать десятки вирусных белков непосредственно на кремниевой поверхности чипа и тестировать их взаимодействие с антителами из крови конкретного пациента.

На поверхность чипа ученые нанесли фрагменты вирусной ДНК с генетическими инструкциями для синтеза конкретных белков. При добавлении бесклеточной смеси биологических молекул эта ДНК начинает создавать вирусные белки. Затем на чип наносят каплю сыворотки крови пациента и наблюдают, к каким белкам прилипают антитела, то есть каким вирусам готова противостоять иммунная система.

Каждый биочип может производить 30-40 вирусных белков одновременно. Это позволяет определить, защищен ли конкретный человек от разных вариантов вируса. Например, есть ли у него антитела против исходного уханьского коронавируса, дельты или омикрона, и насколько эффективно они работают. Система дает количественные результаты о силе иммунного ответа, а не только отвечает "да" или "нет".

Ученые подчеркивают: "Мы не нуждаемся в долгом предварительном выращивании вирусного белка – каждое пятно на чипе производит собственный белок или его фрагмент. Имея десятки таких антигенов на одном чипе, мы можем протестировать их одновременно".

«Нам не нужно ничего выращивать или очищать заранее — каждая точка на чипе производит свой собственный белок или фрагмент белка», — говорит Дюпен. «Благодаря десяткам таких антигенов на одном чипе мы можем тестировать многие из них одновременно в одном эксперименте, вместо того чтобы проводить отдельные тесты для каждого из них».

Биочип, созданный командой Бар-Зива, предлагает гораздо более простой способ проведения тестирования. Метод не требует насосов или трубок и может быть быстро адаптирован для нового вируса. Его разработкой руководили старший научный сотрудник доктор Ширли Даубе, а также доктора Аврора Дюпен и Охад Воншак из лаборатории Бар-Зива в отделе химической и биологической физики Вейцмана.

Главное преимущество технологии – это готовность к возможной будущей пандемии.

"Если завтра возникнет новая вспышка, мы сможем взять генетическую последовательность этого вируса, произвести его белки на чипе и немедленно протестировать антитела, – говорит соавтор работы профессор Рой Бар-Зив.

– Не нужно месяцами разрабатывать новые тест-системы под каждый вариант".

Команда сравнила данные, полученные с помощью биочипа, с результатами стандартного ИФА (иммуноферментного анализа) образцов сыворотки крови человека. Они обнаружили, что их чип часто выявлял активность антител, которую не обнаруживали стандартные ИФА-тесты, что говорит о том, что традиционные анализы иногда могут упускать из виду более тонкие реакции антител.

Чтобы продемонстрировать потенциал чипа, команда воссоздала взаимодействие между шиповидным белком коронавируса и его человеческим рецептором ACE2 — этап, позволяющий вирусу проникать в клетки человека. И шиповидный белок, и рецептор были синтезированы на чипе и специфически связывались друг с другом. Это говорит о том, что платформу можно использовать для скрининга потенциальных методов лечения непосредственно на чипе путем добавления антител или других лекарственных препаратов, которые блокировали бы это связывание. Если сигнал ослабевает, это означает, что антитело предотвращает прикрепление вируса к рецептору.

Изображение биочипа, полученное с помощью флуоресцентного микроскопа, демонстрирует множество мельчайших отсеков, каждый из которых содержит различный антиген, что позволяет одновременно тестировать взаимодействие всех этих антигенов с человеческим антителом.

«Наш чип открывает возможности для изучения того, как вирусы взаимодействуют с человеческими рецепторами, и как мы могли бы блокировать эти взаимодействия с помощью новых методов лечения», — говорит Бар-Зив.

В настоящее время команда начинает сотрудничество с медицинским центром «Шеба» для отслеживания иммунного ответа у пациентов с COVID-19 с течением времени с помощью нового чипа. Сопоставляя данные об антителах с историей болезни пациентов, они надеются выявить закономерности иммунного ответа, которые могли бы помочь в разработке будущих вакцин.

Научные исследования профессора Роя Бар-Зива поддерживаются Институтом материаловедения и магнитно-резонансных исследований им. Ильзы Кац; Исследовательским фондом биологической физики им. Исаака Фердинанда Двосиа Артмана; и семьей Гарольда Перлмана.

Профессор Бар-Зив занимает профессорскую кафедру химической физики имени Эриха Клигера.

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

ИСТОЧНИК

Скажу сразу: события эти вызывают неприятие, более того – возмущение. Вуз пытаются ликвидировать, выдвигая, судя по всему, ничем не обоснованные обвинения. На пустом месте организовано и шельмование ректора. СПбГУП – прекрасный, в своем роде уникальный университет. Известно, что настоящие специалисты, знакомые с его работой, относятся к нему очень уважительно. Это, например, академики РАН А.Д. Некипелов, А.А. Гусейнов, В.А. Лекторский, М.Б. Пиотровский и другие.

В российской науке репутация СПбГУП сложилась давно и надежно. Никакими «кавалеристскими» наскоками ее не поколебать, хотя и ушли из жизни многие, кто хорошо знал и поддерживал этот вуз – Д.С. Лихачев, Жорес Алферов, Наталья Бехтерева, Вячеслав Степин, Эльдар Рязанов, Андрей Вознесенский, Станислав Говорухин, Н.Д. Никандров, Д.А. Гранин. Но есть и те, кто остались и не хотят молчать, когда видят вопиющую несправедливость.

Впервые я побывал в СПбГУП в 1997 г. в качестве вице-президента Российской академии образования (РАО). Уже при первом посещении на меня произвело очень хорошее впечатление многое. К примеру, в университет регулярно приглашались и выступали замечательные представители нашей культуры, науки и просвещения, такие как академик РАН Д.С. Лихачев, писатель Д.А. Гранин и др. Это напомнило мое студенческое время, 1956-1961 гг. в МГУ имени М.В. Ломоносова. Тогда перед нами, студентами, выступали замечательные люди – писатели, артисты, учёные. Трудно переоценить значение таких встреч для воспитания юношества!

В последующие годы я имел возможность убедиться, что мое первое впечатление от СПбГУП не являлось случайным или ложным. Конечно, при первом знакомстве виден лишь поверхностный пласт той новаторской педагогической работы, которую вел коллектив замечательных ученых и педагогов, сплотившихся вокруг А.С. Запесоцкого.

Что у них получилось стало ясно, когда Президиум РАО глубоко вник в происходящее, проводя в начале двухтысячных годов ряд выездных мероприятий в этом необычном вузе. В итоге РАО дала официальную оценку модели образования, разработанной в СПбГУП, как наилучшей, наиболее перспективной для России в XXI веке. Это было зафиксировано в соответствующем постановлении.

Что печально – чиновничьи круги реальные достижения СПбГУП не оценили и проигнорировали. Так что суть разработанной и внедренной в этом вузе перспективнейшей культуроцентристской концепции образования до сих пор мало кому из них понятна. Тем не менее общеизвестно, что здесь высочайший конкурс (несколько десятков кандидатов на бюджетное место) и уникальное трудоустройство (по данным, которыми я располагаю, из 18 000 выпускников за последние 15 лет – только 14 безработных). Однако, полагаю, что кое-кого в вузовской среде такое скорее раздражает и злит, чем вызывает желание подниматься до этого уровня. Проще торговать дипломами по почте…

Между тем, еще в 2003 году Президент РАО, академик Н.Д. Никандров, выдающийся, замечу, ученый, написал в предисловии к одной из книг Запесоцкого: «СПбГУП – уникальный вуз, лидирующий сегодня в стране как по оснащенности, так и по концептуальной проработанности всех компонентов вузовской жизни – от философии образования и миссии университета до организации досуга студентов, правоотношений и т.д.». В этой связи глава научно-педагогического сообщества России тогда поставил А.С. Запесоцкого в один ряд с выдающимися российскими и советскими педагогами.

Не являюсь юристом и не берусь судить о сугубо юридических вопросах, но быть руководителем мне доводилось. Вице-президентом РАО я был в течение 12 лет – с 1997 по 2008 гг. Главным редактором главного педагогического журнала страны («Советская педагогика», с 1992 г. – «Педагогика») был 17 лет. И за это время не допустил ни одного нарушения закона, не получил ни одного выговора или письменного замечания. В то же время я прекрасно осознал, что в нашей стране в период радикальных преобразований, происходивших в 80-е – 90-е годы, руководить чем-то, если хочешь, чтобы это «что-то» работало, без необычных, а то и рискованных решений просто невозможно.

Многие тогда воровали безудержно. Чего стоит преступная приватизация по Гайдару и Чубайсу, в ходе которой огромное число предприятий было сначала доведено до банкротства, а потом за бесценок передано «денежным мешкам». В результате была разворована огромная народная собственность, об этом убедительно и ясно все сказал Е.М. Примаков.

Но воровали далеко не все. И Александр Сергеевич, очевидный созидатель, – тому свидетельство. И он все эти 30 с лишним лет вел экономические дела вуза очень толково и, на мой взгляд, безупречно. Также без малейших замечаний. Все видели и слышали: профсоюзы его за это неоднократно благодарили. То же – коллектив, студенты, их родители. Поэтому я глубоко сомневаюсь и в оценке действий ректора А.С. Запесоцкого, как «присвоении госимущества», «злоупотреблениях». Насколько мне известно ещё с момента моего первого посещения университета, данное здание изначально принадлежало ВЦСПС (профсоюзу). Профсоюзы изначально строили этот комплекс для университета.

А.С. Запесоцкий, выйдя «на рынок», предложил людям блестящее образование, привлек средства, достроил университет, насколько я знаю, за все эти годы не получив от учредителя ни копейки!

Не верю я и в то, что А.С. Запесоцкий использовал деньги университета для своего личного обогащения и приобретения недвижимости за рубежом. Думаю, что наши ректоры университетов отнюдь не принадлежат к бедной части нашего населения. Того, что А.С. Запесоцкий заработал в конце 80-х и за многие десятилетия работы в должности ректора вполне достаточно, в том числе и для того, чтобы кататься на горных лыжах в Швейцарии, отдыхать в культурных местах и даже приобретать какую-то недвижимость – не дворцы же он покупал! Так что все это малоубедительно. На сегодня никаких фактов его злоупотреблений не выявлено. А если они и есть, то их надо доказать. Относиться же к закону по принципу: «Закон, что дышло, куда поверну, то и вышло» – недопустимо.

Санкт-Петербургский гуманитарный университет профсоюзов, по моему мнению, принадлежит к числу лучших гуманитарных вузов страны. В нем достигнуто впечатляющее качество образования и реализована гибкая модель подготовки студентов, учитывающая специфику быстрых изменений на рынке труда, что заслуживает изучения и распространения.

Реализовать такую модель в условиях государственных вузов достаточно сложно из-за присущей последним инерции и затянутости процесса административных согласований. Благодаря новаторству, опираясь на добрые традиции, СПбГУП на глазах страны добился лидирующего положения. В Китае любая подобная ситуация своевременно замечается государством. И достижения отдельных негосударственных вузов изучаются, быстро становятся достоянием всей национальной системы образования. У нас же – все наоборот. Видимо, затаптывать талантливых ректоров выгоднее? Успех СПбГУП является несомненной заслугой ректора А.С. Запесоцкого, который считает университет главным делом свое жизни. Кстати, он откровенно сказал мне об этом, когда по поручению президента РАО Н.Д. Никандрова я предложил ему, в том время молодому члену-корреспонденту РАО, подумать об избрании на очередном годичном собрании Академии вицепрезидентом, от чего он твёрдо отказался, сказав, что без университета он своей жизни не мыслит.

За годы его руководства в Университете сложился очень сильный в профессиональном отношении профессорско-преподавательский состав. Общаясь со студентами во время и после моей недавней лекции по сравнительной педагогике, отвечая на их вопросы, я убедился в хорошем уровне их знаний по истории образования и их интересе к научной проблематике в данной области. Хотя их будущее и не связано непосредственно с педагогикой.

Под руководством и при непосредственном участии А.С. Запесоцкого в Университете велась активная научно-исследовательская деятельность и поддерживалась высочайшая публикационная активность. Пожалуй, и по этому показателю СПбГУП превосходит громадное большинство вузов страны. Были изданы многие тома трудов большого числа академиков РАН, включая «Избранные труды по русской и мировой культуре» Д.С. Лихачева, «Лекции и доклады в СПбГУП (1993-2023)» – свыше 600 выступлений в вузе членов Российской академии наук и др.

«Расхититель» А.С. Запесоцкий за годы ректорства безо всякого бюджетного финансирования нашел средства на издание свыше тысячи книг тиражом около миллиона, обогативших Россию. И его теперь очерняют на потеху никогда не бывавшей в СПбГУП толпе?

Со времени «отлучения» А.С. Запесоцкого от ректорской должности прошло немногим более двух месяцев, а издательская активность СПбГУП сошла на нет. А дальше начнут уходить преподаватели и профессора, причем, как всегда, сначала лучшие. Ученый Совет, педагогический коллектив вуза, студенчество протестуют против нападок на вуз. Увы – бесполезно. Начальство словно не слышит? Неужели опять все по Черномырдину: «Хотелось, как лучше, а получилось как всегда!».

Так быть не должно: это торжество глупости и лжи!

Автор: Владимир Борисенков, академик РАО, зав. кафедрой истории и философии образования МГУ имени М.В. Ломоносова.

Источник