Молодые ученые: молекулярный биолог Наталия Сошникова о судьбе клеток и фонде поддержки исследователей

Биолог Наталия Сошникова работает в лаборатории Института биологии гена и занимается фондом поддержки молодых ученых, который помогает им справляться с финансовыми трудностями и не бросать науку. О том, почему научную деятельность нельзя превращать в бизнес, она рассказала T&P.

Где училась: окончила биологический факультет МГУ в 2005 году и защитила кандидатскую диссертацию по молекулярной биологии в 2009 году в Институте биологии гена РАН

Что изучает: регуляцию экспрессии генов в процессе развития организма

Интересы: скалолазание, альпинизм (инструктор, КМС по альпинизму), горные лыжи, японский и французский языки, рисование

В старших классах я точно знала, что буду учиться в МГУ. Сначала собиралась поступать на философский факультет на отделение религиоведения, потом склонялась к психологическому факультету, а в итоге остановилась на биофаке. После защиты диплома поступила в аспирантуру в МГУ, но научная карьера в родном университете не сложилась. Приходилось жить на одну аспирантскую стипендию. Я помню момент в начале второго года обучения, когда мы с подругами зашли в кафе, я взяла любимый капучино и крохотную печеньку и отдала за это треть моей месячной стипендии. После нашей встречи я почти рыдала от отчаяния и безнадежности.

Меня уверяли, что это нормально и что ученые не получают больших денег нигде. Мне не нужны были большие деньги — мне хотелось ставить эксперименты, читать статьи и иногда ходить с подругами в кафе. Я подрабатывала курьером, мыла окна на промальпе, затем занялась веб-дизайном. К середине второго года аспирантуры вопрос о продолжении моей тоскливой научной деятельности встал ребром. Надо было принимать решение, уходить ли в веб-дизайн окончательно и получать второе художественное образование или менять лабораторию. Благодаря помощи подруги я смогла поменять тему, лабораторию, институт и перевелась из МГУ в РАН. Так в 2007 году я стала работать в Институте биологии гена РАН в лаборатории транскрипционных факторов эукариот (на тот момент она называлась лабораторией регуляции экспрессии генов). Мне стали доплачивать какие-то деньги из грантов, и мой доход увеличился десятикратно.

Молекулярная биология — фантастическая наука. Биологические молекулы (ДНК, РНК, белки) — как детали самособирающегося конструктора: складываются и взаимодействуют по определенно задуманной схеме, в процессе происходят изменения конформации макросоединений, передача сигнала, синтез новых молекул. А если представить себе, что таких молекул миллионы, все они упорядочены, их работа синхронизирована, то дух захватывает. Из простых единичных молекул в результате их взаимодействия получается сложноорганизованная система, развивающаяся по своим законам, в которой все процессы четко скоординированы. И самое удивительное, что это уже живая система. При возможных сбоях в работе системы активируются специальные механизмы починки и шунтирования нарушенных путей передачи сигнала, восстановление поврежденной ДНК, защита от разнообразных факторов, дестабилизирующих эту систему. То есть устойчивость организма к воздействиям окружающей среды колоссальна. Сейчас мы многое понимаем про функционирование этого мощного биоконструктора с потрясающей системой саморегуляции, но далеко не все. Например, чрезвычайно сложно организованы иммунная система и мозг человека. Однако как-то же они работают, а значит, можно узнать как. Это и вдохновляет меня изучать молекулярно-биологические процессы.

Я занимаюсь механизмами дифференцировки клеток на уровне реализации генетической информации. Развитие организма из оплодотворенной яйцеклетки — это множество разнообразных процессов, в результате которых формируется взрослая особь. В процессе развития организма клетки делятся, мигрируют, приобретают специализацию (это и называется дифференцировкой) и умирают. Несмотря на единый генетический материал внутри каждой клетки организма (одинаковая последовательность ДНК, наследуемая от родителей), у каждой клетки своя судьба, которая определяется сигналами, приходящими извне. Клетки реагируют на эти сигналы, включая и выключая различные гены. Соответствующий набор активных генов определяет то, какова клетка сейчас, что с ней происходит и что она будет делать в следующий отрезок времени.

Активация или ингибирование прочитывания генов регулируется большими комплексами — молекулярными белковыми машинами, отвечающими за процесс реализации генетической информации. Один из таких комплексов, активирующих гены, — PBAF-комплекс, который делает ДНК доступной к прочитыванию (ремоделирует хроматин). Я занимаюсь одним из белков PBAF-комплекса — PHF10. У PHF10 есть четыре варианта, имеющих разные функции. Комплекс PBAF, содержащий разные варианты PHF10, активирует разные наборы генов, что приводит к различной специализации клеток и влияет на их подвижность и скорость деления. Какие и сколько вариантов PHF10 будет представлено в клетках, определяется стадией развития организма и специализацией клеток. Я изучаю регуляцию работы PHF10 в норме и при патологиях. В норме правильное соотношение вариантов PHF10 определяет корректное развитие головного мозга млекопитающего. В частности, развитие клеток Пуркинье в мозжечке — это клетки, ответственные за положение тела человека в пространстве. А еще клетки Пуркинье очень чувствительны к спирту, и потеря координации во время алкогольного опьянения также связана со сбоями в работе этих клеток. При патологиях — нарушениях соотношения вариантов PHF10 — часто происходят злокачественные перерождения клеток.

Сейчас популяризация науки — очень модная тема. В человеческой природе заложен инстинкт, который помогал ему выжить и эволюционировать — боязнь всего нового. Этот фактор, мешающий внедрению прогрессивных технологий, был назван Yuck-фактором. Я считаю, что если рассказывать людям о новых технологических возможностях, то понимание механизмов открытия снизит Yuck-фактор, технологии будут развиваться и приниматься обществом быстрее. Мне нравится рассказывать друзьям, далеким от молекулярной биологии, что такое гены, как функционируют клетки, действуют лекарства. Молекулярная биология — это то, что можно объяснить на пальцах любому человеку, для этого не требуется владеть специальным языком и знать кучу терминов.

Еще я занимаюсь фондом поддержки молодых ученых. Летом 2015 года в горах после прохождения альпинистского маршрута категории 6Б на спуске с пика Одесса погиб Сергей Шпиз. Сережа был талантливым молодым ученым-биологом и на тот момент руководил собственной группой. Однако, как и у большинства молодых ученых, у Сережи был период больших финансовых трудностей. Он остался в науке благодаря тому, что его проекты поддержал фонд «Династия». Но пару лет назад «Династия» перестала финансировать программу поддержки молодых молекулярно-клеточных биологов. Вопрос ухода молодежи из науки по финансовым соображениям очень сильно его волновал, и поэтому мы решили создать фонд его имени для поддержки молодых ученых до 30 лет. Мы (попечители фонда) — это несколько десятков друзей Сережи и людей, которым хочется сделать что-то реальное для решения данного вопроса. Мы жертвуем небольшую сумму каждый месяц из собственных средств, плюс у нас есть несколько спонсоров, тоже частных лиц. Поскольку большинство попечителей — люди, реально работающие в науке, мы из числа своих знакомых набрали команду экспертов для рецензирования присланных работ. По сути, те же самые ученые являются рецензентами РНФ и РФФИ. В этом году во второй этап прошло порядка 120 заявок, которые были отосланы рецензентам, и по результатам мы собираемся вручить как минимум четыре стипендии. В будущем хотелось бы давать больше стипендий по разным направлениям. Я верю, что такой фонд, как наш, организованный силами людей, реально болеющих за свою область науки, может что-то изменить в карьере хотя бы десятка молодых талантливых ученых в России. А это уже немало.

Основные трудности, с которыми сталкивается российская, да и вся мировая наука сегодня, — это сокращение финансирования и повышенная отчетность. Ученых превращают в бизнесменов, требуя конкретный план исследования на три-пять лет вперед и описание результатов. В целом ученый должен четко понимать цели исследования, но перегибать палку в требовании увеличения показателей продуктивности нельзя. Повышенная отчетность в науке сильно лимитирует творческую сторону исследовательской деятельности. Больше рождается проектов-штампов, неинтересных, хотя и напичканных современными методами исследования. Конечно, встает вопрос возврата вложенных в науку инвестиций, но каков оптимальный период этого возврата? Год-три-пять-десять лет? Сейчас при написании проекта тебе надо четко сказать, сколько и какой результат ты получишь через три года. Проводя исследование, ученый выдвигает гипотезу, затем проверяет ее. Гипотеза может оказаться неверной, или эксперимент может дать неожиданный результат. В научной деятельности всегда есть фактор неожиданности, к которому требуется творческий подход. Конкуренция не идет на пользу творчеству. Ужесточение отчетности с точки зрения количества публикаций приводит к тому, что сильно падает качество статей и проектов, публикуются полусырые недопроверенные данные, растет информационный шум. То есть сейчас в науке реализуется принцип Черной Королевы, управляющий естественным отбором:

— У нас, — сказала Алиса, с трудом переводя дух, — когда долго бежишь со всех ног, непременно попадешь в другое место.

— Какая медлительная страна! — вскричала Королева. — Ну а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте.

Хочется продолжать работать, придумывать идеи, планировать изящные эксперименты и получать новую информацию. Несмотря на регулярные трудности, получение ожидаемого результата эксперимента сравнимо с эйфорией от восхождения на гору или захватывающего спуска на лыжах. На нее подсаживаешься точно так же и уже не понимаешь, как можно заниматься чем-то другим.

Книги, которые советует Наталия:

Ирина Якутенко

«Воля и самоконтроль»

О силе воле, планировании и достижении целей написана куча психологических книг, в которых предлагаются разнообразные методики по обретению желаемого. Однако человечество не стало счастливее. Почему некоторые методы работы с психикой работают для одних людей и не работают для других, насколько велик вклад собственных генов и как влияет биохимия мозга на наше поведение — как раз об этом расскажет эта книга.

Александр Марков

«Эволюция человека» в 2 томах. Том 1: «Обезьяны, кости и гены». Том 2: «Обезьяны, нейроны и душа»

Двухтомник про эволюцию. Про то, почему человек таков, каков он есть. В чем его преимущества и недостатки по сравнению с остальными видами живых существ и какова роль коры больших полушарий мозга в доминировании человеческого вида.

Несса Кэри

«Мусорная ДНК»

В 2003 году закончился проект по расшифровке генома человека. В результате ученые получили большой набор букв. Что же это означает и что с этой информацией можно сделать? Ответ найдется в этой книге.