ЧС 2018
Вибори-2019
Обличчя
Сектор
Спепроекти
Країна Укропів

Професор Алла Ємець про рослини з людським геном, "підсвічування" клітин і біозагрозу нацбезпеці

Доктор наук і професор Алла Ємець – одна з найвідоміших українських вчених-біологів. Алла працювала у провідних інститутах та університетах Великої Британії,  Німеччини, Бельгії, але залишилася в Україні. Наразі вчена  розробляє новітні біотехнології, реформує науку і навчає нове покоління молодих вчених

Depo.Життя
29 травня 2018 09:00
ФОТО: depo.ua

Алла очолює відділ клітинної біології і біотехнології Інституту харчової біотехнології та геноміки НАН України і є однією з наймолодших членів-кореспондентів Національної академії наук України. А з минулого року - входить до складу Національної ради України з питань розвитку науки і технологій, новітнього органу, який має змінити стан справ у вітчизняній науці. Вже найближчим часом у Кабінеті міністрів Украіїни мають підписати документ про створення Національного фонду досліджень – саме цим напрямком пані Ємець керує у Науковому комітеті при Нацраді.

Науковиця розповіла Depo.ua про створення рослин, які виробляють білок людини лактоферин, отримання біопалива з рижію, фундаментальні дослідження своєї групи, нелегкий шлях у кар'єрі і катастрофічну ситуацію, яка склалась сьогодні в Україні з молодими науковцями.

- Пані Алло, більшість українців не надто розуміють, що криється за словом "біотехнології" . Чули хіба що добре знають про ГМО. Розкажіть, чим Ви з командою займаєтеся останнім часом.

- Наприклад, вивчаємо механізми відповіді рослин на стрес, зокрема, через такий механізм як аутофагія (самопоїдання клітин), намагаємося відкрити гени, важливі для забезпечення стійкості до патогенних організмів. Винайти сполуки, які мають протираковий, протигрибковий або інші корисні ефекти.

При розвитку захворювання провідну роль відіграють певні білки і структури, які з них утворюються. Якщо ці структури, (наприклад, такі, що відповідають за поділ клітини) зруйнувати, захворювання не розвиватиметься. Тож шукаємо такі потенційні руйнівники.

- З кожною такою сполукою потрібно провести дослід?

- Раніше і справді дію кожної сполуки перевіряли в лабораторіях на відповідних тест-системах. Це забирало дуже багато часу і сил, а також фінансування. Зараз у нас в інституті є потужні комп'ютери, які дозволяють робити скринінг речовин та моделювати їхню активність. За допомогою комп'ютерних програм тестуються тисячі, навіть десятки тисяч речовин, а потім програма виявляє сполуки, які вірогідно є найефективнішими. Ми називаємо їх сполуками-лідерами, оскільки вони за попередніми розрахунками мають потрібні властивості. Потім вже їх перевіряємо в лабораторії і вивчаємо ефективність на клітинному рівні.

- Тож є перспектива виготовлення нових препаратів?

- До цього завжди великий шлях із багатьох ланок. Ми виявляємо властивості речовин і публікуємо статті з результатами своєї роботи. Вони відкриті всьому людству. Далі, якщо якійсь компанії цікаво виготовити новий препарат на основі наших досліджень, починається наступний етап. Від цього моменту до готових ліків ще дуже довго. Лише доклінічні дослідження потребують чималих зусиль.

- З практичної точки зору ваша робота здебільшого корисна у фармацевтичній галузі?

- Не лише. Наш інститут займається розробкою технологій для створення біопалива - біодизелю і біоетанолу. Є багато прикладних напрацювань, які можна було б уже впроваджувати в практику. Ми займаємося питанням отримання біопалива із такої рослини як, наприклад, рижій.

У світі на такому біопаливі вже літають літаки відомих міжнародних авіакомпаній. Біопаливо не на 100% заміняє традиційне, це лише важлива складова пальної суміші. Але шкідливі викиди в атмосферу суттєво знижуються при додаванні біопалива. Його використовують військові літаки США, на ньому літають літаки KLM і Lufthansa, в аеропорту Осло запустили цілий цикл виробництва від збору насіння до виготовлення біопалива і заправки літаків. У нас є оригінальні розробки і сорти цих рослин, ми навіть починали пошуку інвесторів, але бізнес поки що не готовий вкладати кошти. На відміну від західних підприємців, наші більше орієнтовані на готову продукцію, а не розвиток інновацій. Науковцю ж цікаво щось відкривати, але не кожен хоче стати бізнесменом, пробиватися на ринок і заробляти кошти на своїх розробках.

- Рижій – якась екзотична для України рослина?

- Та ні, у нас вона добре відома з давнини. З цієї рослини отримують смачну і корисну олію, а рибалки роблять макуху: вона дуже добре пахне, і риба добре клює. Рижій - дуже невибаглива рослина, її можна вирощувати навіть у Чорнобильській зоні – у олії не накопичуються радіонукліди. Культура є дуже перспективною для України, на відміну від ріпаку, чутливого до низьких температур. Якби були зацікавлені інвестори, це можна було б розвивати у нашій країні.

- Є якісь проекти у сфері генної інженерії?

- Останнім часом проводимо цікаві експерименти - переносимо ген людини, який відповідає за продукування білка лактоферину, у томати та овес. Цей білок виробляється у великій кількості, коли мама годує дитину груддю, його багато у грудному молоці. Він має протигрибкові, антибактеріальні, протипухлинні і імуномодулюючі властивості. "Вставляючи" людський ген у різні види рослин, піднімаємо їхній імунітет. З одного боку, покращуємо захисні сили рослини, тоді її не треба буде обробляти великою кількістю пестицидів. З іншого, корисний для людини білок опиняється у нашій тарілці. Себто, отримуємо більш здоровий продукт.

- Самі вже куштували?

- Томати з лактоферином ми висадили минулого року в грунт. Але це були лише експериментальні зразки. Перший небагатий врожай відправили на аналіз. Щойно отримаємо нові томати, скуштую першою. Мені здається, це буде найсмачніший і найкорисніший салат з такими овочами у моєму житті.

- Читала, що ви брали участь у програмі НАТО. Як біологія пов'язана з військовою сферою?

- Я брала участь як експерт від України в програмі НАТО Science for Peace and Security Program (Наука заради миру і безпеки – ред.), в яку залучають фахівців з фізики, біології і хімії . Як експерт, я займалася дослідженнями з біологічної безпеки: які мікроорганізми та патогенні гриби можуть використати для біоатаки, як їх виявити та знешкодити тощо.

Біологія нерідко тісно пов'язана з проблемами національної та глобальної безпеки. Наприклад, сьогодні це розповсюдження грибка, який викликає стеблову іржу у пшениці та ячменю. Нова агресивна хвиля іржі йде з Африки на Кавказ і до Середньої Азії, швидко вражає пшеничні поля, повністю знищуючи врожай. У США, Канаді, Австралії вирішенню цього питання приділяють багато уваги. В Україні першим забив тривогу наш інститут – адже ми аграрна країна, і недбалість потім може дорого коштувати. Тепер моніторимо стан сортів пшениці, думаємо, як запобігти ризику, створюючи нові стійкі селекційні лінії пшениці. Працюємо над цим разом з канадцями.

З "батьком" синтетичної біології, людиною, яка створила перший в світі синтетичний організм "Синтія", професором Крейгом Вентером (він підписує свою книгу "Життя зі швідкістю світла")

- Яке відкриття особисто для вас було дивовижним?

- На початку наукової кар'єри створювала соматичні гібриди рослин – зливала клітини рослин, які у природі між собою не схрещуються. Метою було дослідити, як взаємодіють різні геноми та органели в таких штучно створених химерних системах, як перенести певні ознаки від донорної рослини до реципієнтної. Цьому я присвятила дипломну роботу, кандидатську дисертацію. Потім вивчала модифікації такого білка як тубулін. Кожен білок синтезується і, умовно кажучи, дозріває у клітині, до нього приєднуються різні залишки. І от, ми відкрили фосфорилювання та нітротирозилювання рослинного тубуліну. Першими у світі показали, за яких умов відбуваються ці процеси, і як змінюються функції цього білка у клітині.

А нещодавно нам вдалося за допомогою рослин розробити методику "зеленого" (тобто екологічно дружнього) синтезу квантових точок – люмінесцентних наночастинок, які світяться у певному діапазоні. Такі частинки використовують, наприклад, у рідкокристалічних моніторах. Раніше їх створювали за допомогою хімічних методів синтезу – дорогих і не надто екологічних способів. При цьому у рослин є ряд ферментів, що можуть захоплювати іони і створювати частинки, які потім світяться. І от, ми навчилися синтезувати їх поза клітиною. У нас вже є частинки різних кольорів (колір залежить від їхнього розміру), а моя мета – створити усю кольорову палітру (від синього до червоного кольору) таких безпечних наночастинок – квантових точок.

Їх можна було б використовувати як медичні зонди – вони б осідали на структурах, які треба дослідити, і підсвічували їх. Так можна було б виявити, наприклад, ракові клітини, відстежити процес метастазування… Словом, я пишаюся цими дослідженнями, деякі результати ми отримали першими в світі, на них вже було покладено багато часу і зусиль.

БАЖАННЯ ЗРОБИТИ ЩОСЬ ЦІКАВЕ ДУЖЕ МОТИВУВАЛО: ПРАЦЮВАЛА БЕЗ ЇЖІ І СПОЧИНКУ

- Ви зробили блискучу кар'єру в науці. Можете поділитися своїми секретами?

- Це був дуже непростий шлях. Коли я вступала в аспірантуру на початку 90-х, держава і наука були в катастрофічному стані. Не було елементарних речей, доводилося бігати, шукати необхідні реактиви серед колег-біологів та медиків. "Дайте мені сахарозу, вона мені вкрай потрібна для вирощування клітин", - просила у них. Якось домовлялися – колеги привозили, або передавали деякі реактиви з-за кордону. Наполегливість і бажання зробити щось цікаве мене дуже мотивували. До ночі сиділа в лабораторії, не звертала увагу, що я не відпочиваю, не сплю, не встигла поїсти. Часто, коли ти молодий і надзвичайно зацікавлений в досягненні результату, ти навіть не помічаєш і не переймаєшся такими речами.

- Як знайшли першу роботу?

- На четвертому курсі університету відомий вчений, академік Юрій Глеба, який зараз працює на Заході, взяв мене на роботу в інститут. Сказав: "Не святі горщики ліплять, у тебе все вийде. Але треба багато працювати". Це стало для мене поштовхом. Якщо академік у мене вірить, я маю спробувати.

Сім'ю я створила вже після того, як захистила дисертацію. Раніше я собі цього дозволити не могла. Мені було 29 років, коли я народила дитину, на той момент це вважалося багато. Але я була впевнена, що мені потрібно спочатку стати на ноги, виконати своє завдання. Адже, маючи дитину на руках, важко було б серйозно займатися наукою і захищатися. Близькі казали: "Давай, народжуй! Чому ти тягнеш, вже час". Це зараз підходи змінилися: люди хочуть спочатку отримати освіту, побудувати базову кар'єру, аби потім приділяти час сім'ї та дітям.

- Довго просиділи в декреті?

- Почала працювати, коли дитині було півтора року. Спершу неповний робочий день. Я вже захистила дисертацію, могла приділяти більше часу сім'ї. У мене в команді було багато молоді, яка корпіла над дослідами до ночі, я ж могла піти з роботи трохи раніше. Також я вирішила, доки син не пішов у школу, треба здобути знання на заході. Коли сину було 2 роки, я могла залишити його на батьків, почала працювати за кордоном, здобути навички. Працювала у Великій Британії, Німеччині, ще багатьох країнах. Але коли син пішов у школу, поїздки призупинила. Розуміла, що маю допомогти йому навчатися.

- Мабуть, прищепили сину любов до науки?

- Так, оскільки у нас сім'я науковців, він їздив з нами на всілякі заходи, ріс у цьому середовищі. Тепер він вчиться на біолога, зараз на другому курсі університету. Теж займається біопаливом, дуже серйозно пише статті, проводить експерименти.

- А потім Ви стали доктором наук і професором…

- Так, мені дуже захотілося захистити докторську – це дає можливості отримувати більше грантів, робити більше досліджень, мати не лише лабораторію, але і відділ. А після того, як почала працювати над докторською, подумала: "Напевно, я дозріла, щоб народити другу дитину". Мені дуже хотілося мати крім сина ще й доньку. Це був дуже свідомий крок: я росла одною у батьків і мені завжди, особливо у дитинстві, не вистачало брата чи сестри. Тому хотілося мати двох дітей, щоб вони не відчували самотності. Закінчувала написання докторської на останніх місяцях вагітності. Захищалася, коли доньці було 10 місяців. Опоненти оголошували відгуки на дисертацію, а я бігала її годувати.

Так, нібито чудова кар'єра, але це велика праця. Нічого так просто не дається в житті. За цим багато недоспаних ночей і не лише.

- Мабуть тепер вимогливі і до студентів, і до аспірантів?

- Аспірантам, які у мене працюють, я виставляю дуже високу планку. Кажу: "Якщо ви працюєте зі мною, я маю вас навчити найкращому". Мені хочеться передати їм досвід, щоб у них були навички високого рівня, як на Заході. Так само і зі студентами.

- Чим відрізняється нове покоління – так зване покоління Z – від попередніх?

- Воно більш розкуте і вільне, на відміну від попереднього, можливо менш дисципліноване. У жодному разі не кажу, що воно погане, - мені дуже подобається працювати з сучасною молоддю. Мені подобається, коли студенти ставлять питання, вони розкутіші, від них є зворотній зв'язок, вони більше читають, бо сьогодні в цифровому світі доступ до інформації не є проблемою, тож з ними цікавіше працювати.

У попередньому поколінні було більше субординації, а нинішнє хоче бути на рівні.

До речі, мої діти теж з покоління Z, вони мої великі друзі. Немає такого: мама сказала, і крапка. Завжди маю довести слова аргументами. Вміння переконувати у нас у відносинах є основним.

- Ваші знання як біолога вплинули на особистий спосіб життя?

- Так, адже я знаю, де небезпека, де найбільше патогенів, і як від них захиститися, вберегти дітей. У нашої сім'ї філософія здорового харчування. Чоловік у мене теж біолог, і діти нас підтримують. Споживаємо продукти, які допомагають протистояти різним захворюванням. Я розумію, що потрібно більше бувати на сонці. Кажу доньці-другокласниці: "Ходімо гуляти, під сонячними променями будемо синтезувати в шкірі вітамін D3, який є важливим для здоров'я і піднімає настрій".

Доведено, що лише 10% хвороб залежить від спадковості, інше – від способу життя. Харчування повинне бути дуже продуманим. Від складу мікробіому (сукупність бактерій у кишківнику – ред.) залежить інтелектуальні здібності та емоційний фон людини. Це наші друзі-бактерії, які живуть разом з нами, і про яких ми маємо піклуватися, тобто насамперед правильно харчуватися.

У НАУЦІ КАТАСТРОФІЧНИЙ ВІДТІК КАДРІВ

- Ви входите до складу Наукового комітету Нацради з питань розвитку науки та технологій. Цей орган створено рік тому, але не всі розуміють, чим він займається…

- Одна з основних функцій комітету – створення Національного фонду досліджень. Я в комітеті - голова робочої групи з цього питання. Новий орган має фінансувати фундаментальні і прикладні дослідження, себто розподіляти гроші за різними галузями і проектами.

Перше засідання Національної Ради відбулося 16 січня цього року. Ми зустрілися всім складом (Голова Нацради Володимир Гройсман та члени Наукового та Адміністративного комітетів (48 осіб) розповідали, як просунулися в роботі. У січні ми підготували перший проект Положення про створення Національного фонду досліджень, прем'єр з ним ознайомився, але його треба було допрацювати, враховуючи зауваження профільних міністерств. Все це зайняло певний час – я науковець, а не юрист, тож довелося вникнути в чимало нюансів. Я брала консультації у фахівців, було багато зустрічей і нарад з представниками МОН, які разом з нами працювали над документами зі створення фонду.

За чотири місяці двічі перероблювали документ, але погодили майже всі позиції та врахували суттєві зауваження. На цьому тижні має бути фінальне підписання документу (під час підготовки інтерв'ю, стало відомо, що керівництво МОН підписало необхідні документи і передало їх на розгляд до Кабміну), а після затвердження в уряді буде старт реєстрації нової установи, обиратимемо наукову раду фонду. Сподіваюся, з наступного року фонд почне діяти. Але ще треба підготувати багато правових актів, щоб втілити в життя всі задуми, пов'язані з його роботою.

З Нобелівським лауреатом, професором Мартіном Чалфі

- Нацрада з питань науки і технологій працює на волонтерських засадах. Нащо це вам?

- Дуже хочеться покращити стан науки в Україні – щоб фонд мав достатній обсяг фінансування, а наука вийшла зі стану стагнації. Як завідувач відділу, я бачу, як молодь іде з науки. У нас катастрофічний відтік кадрів, адже рівень заробітних плат дуже низький. Я можу зрозуміти кожну молоду людину, яка присвятила багато років навчанню, а потім приходить в наукову установу і має зарплату у 5 тис. Це нонсенс. Адже ця ж людина може отримувати в десятки разів більше. Наприклад, у Чехії спеціаліст початкового рівня (кандидат наук) отримує у понад 10 разів більше, ніж у нас.

Якщо до початку війни наукові співробітники заробляли десь $400-500 на місяць, вони ще затримувалися в науково-дослідних інститутах. Сьогодні, коли зарплата знаходиться на рівні $200, молоді вчені йдуть працювати в бізнес, або їдуть за кордон. Та й гранти дуже низькі – неможливо купити реактиви, які у біології коштують $100 – 1000. Ти банально не можеш працювати. При цьому багато різних фірм заходить в Україну, а бізнес пропонує більші кошти за ту ж саму роботу. Молоді люди кидають науку, часто навіть плачуть, кажуть: "Ми не хочемо йти, але інакше не можна вижити ". І йдуть у євролаби, діли, діагностичні центри... Робота рутинна, часто невисокоінтелектуальна, але за неї платять у 3-4 рази більше. Завдання майбутнього Національного фонду – стримувати молодь, давати можливість розвивати потенціал, мотивувати її повернутися додому з-за кордону...

- Але і до реформи був фонд, який розподіляв кошти…

- Так, зараз частина конкурсів проводиться через Державний фонд фундаментальних досліджень (ДФФД), МОН, національні академії. Але фінансовий портфель, наприклад, ДФФД невеликий, часто за виділені кошти неможливо закупити необхідні реактиви і прилади. Ми хотіли б збільшити його у 30 або навіть більше разів. Себто, якщо зараз приблизно виділяють 20 млн грн на ДФФД, моя мета, щоб Національний фонд досліджень мав бюджетне фінансування на рівні 600-800 млн на рік із суттєвим збільшенням фінансування на наступні роки. Адже у нас бюджет НАН, яка має під 200 наукових установ, приблизно дорівнює бюджету одного західного університету.

- Але в чому відмінність? От був старий фонд, якому виділяли мало грошей. Чому мають розщедритися на новий?

- Сьогодні конкурси оголошує чимала кількість установ - МОН, той самий Державний фонд фундаментальних досліджень, національна та галузеві академії наук… Задача новостворюваного фонду - акумулювати найбільшу кількість конкурсів для фінансування, які будуть проводитися прозоро, із залученням найкращий фахівців (включаючи західних експертів) і фінансувати найкращі проекти.

Якщо фонду будуть довіряти, зможемо розмовляти з Кабміном про збільшення фінансового портфелю. Адже ми пропонуємо інструмент, який не лише покращить стан науки, але і буде впливати на подальший розвиток економіки. Добра освіта дає добру науку, прикладна наука працює на інновації, а вони сприяють економічному розвитку країни. Якщо фінансування буде недостатнє, національна економіка не буде розвиватися.

Коли, наприклад, у Сингапурі вирішили вкластися в науку, почали запрошувати нобелівських лауреатів, брати в розробки кращі ідеї, це спрацювало. Так само зараз і у Китаї: вони приваблюють науковців з усього світу, створюють для них достойні можливості для проведення досліджень. Я вже не кажу про систему організації та фінансування науки у США…

ЗАПРОШУЮТЬ В КИТАЙ, АЛЕ ХОЧЕТЬСЯ ЩОСЬ ЗРОБИТИ ТУТ

- Ви багато працювали за кордоном. Пам'ятаєте, що вразило у першу поїздку?

- Це був українсько-німецький проект, який ми виконували в університеті Фрайбурга. Вразила чіткість, організованість і високий рівень фінансування. Там я просто займалася наукою. Не заморочувалася, наприклад, де знайти рідкий азот та інші потрібні реактиви. У нас, в Україні, пошук матеріалів, організація всього процесу лежить цілком на плечах науковця.

- Ви самі ніколи не думали залишитися працювати за кордоном?

- Я багато часу пропрацювала в інших країнах, і бажання залишитися виникало часто. Інколи шкодую, що не залишилася – мені було б простіше і комфортніше. Зараз теж є пропозиції. Наприклад, китайці мають великий інтерес до українських науковців. Вони пропонують гарні умови праці, стартовий капітал, відкриття лабораторії, центрів, інститутів. Але на цьому етапі, коли у мене є сформований колектив, люди, за яких я вже відповідальна, я не можу просто все кинути і поїхати. Потім у мене тут сім'я… Чим ти стаєш старший, тим ти потрібніший батькам, з'являються діти, які теж потребують уваги… І зараз, коли інститут делегував мене у Науковий комітет, відчуваю відповідальність за свою місію. Хочеться зробити щось хороше для своєї країни і допомогти у цьому іншим науковцям. Думаю, якби кожен із нас, прокидаючись, думав, що саме він може зробити для України, ми б швидше просувалися до успіху.

Фото надані Аллою Ємець.

Більше актуальних новин читайте на Depo.Життя