Лаборатория молекулярного инжиниринга появилась в Новосибирске

Новую лабораторию молекулярного инжиниринга создали в структуре Института медицины и медицинских технологий (ИММТ) Новосибирского госуниверситета. Она станет первой специализированной лабораторией за Уралом, которая будет комплексно заниматься такими перспективными направлениями медицины, как культивирование клеток микроорганизмов, изучение вирома и метагеномный анализ, предсказание структуры белка на основе анализа данных, сообщила пресс-служба НГУ.

После сдачи нового корпуса ИММТ НГУ, который относится к объектам второй очереди кампуса НГУ, возводимого в рамках национального проекта «Молодежь и дети», лаборатория будет располагаться на площадях нового кампуса. Создание лаборатории стало частью стратегического проекта «Центр интеграции персонифицированной биомедицины, фармации и синхротронных, бинарных технологий», финансируемого по программе «Приоритет 2030».

В лаборатории работают пять человек, среди которых представители ведущих научно-исследовательских центров Новосибирска и Томска. Также к работе в лаборатории будут привлечены студенты, магистранты и аспиранты Института медицины и медицинских технологий, факультета естественных наук и других факультетов НГУ, которые в рамках подготовки своих дипломных и научных работ будут участвовать в реализации проектов лаборатории. Ее возглавила Елена Прокопьева, кандидат биологических наук, научный сотрудник ИММТ НГУ.

Лаборатория полностью ориентирована на решение прикладных задач, которые стоят перед современной фармацевтической отраслью и биомедициной. Речь идет о быстром внедрении новых методов фармацевтических разработок, расширении междисциплинарных исследований, интеграции искусственного интеллекта и анализа больших данных в биологию и медицину; а также о формировании современной образовательной среды для подготовки специалистов нового поколения, в том числе и обучающихся из различных стран.

Основные направления работы лаборатории: создание и усовершенствование биотехнологических протоколов культивирования прокариотических и эукариотических микроорганизмов в лабораторных и промышленных биореакторах; создание инновационных методик идентификации и количественного анализа вирусных частиц с использованием ускорительной масс-спектрометрии; изучение разнообразия, структуры и динамики вирусных сообществ (виросферы) в различных экологических нишах с использованием современных методов метагеномики и биоинформатики.

«Одно из перспективных направлений для лаборатории — это анализ виромов (совокупности вирусов) с помощью метагеномного и биоинформационного анализа в партнерстве с научно-исследовательскими институтами СО РАН. Это передовое направление в науке. В основе метагеномного анализа лежат методы секвенирования нового поколения, с помощью которых можно „прочитать“ одновременно сразу несколько участков разных геномов в различных образцах. Однако сегодня проблемой является анализ миллиардов доступных последовательностей, количество которых с каждым годом увеличивается в геометрической прогрессии. Таким образом, передовые технологии позволят ускорить процесс выявления новых вирусов, даже на основе уже доступных и опубликованных метагеномных данных», — рассказала Елена Прокопьева.

В лаборатории новосибирские ученые планируют использовать модели машинного обучения для анализа биомедицинских данных, таких как геномные, транскриптомные и протеомные, поскольку эти методы позволяют эффективно выявлять сложные закономерности и взаимосвязи в больших и многомерных наборах данных. Использование машинного обучения в биомедицинских исследованиях открывает новые возможности для глубокого понимания биологических процессов и улучшения клинической практики.

Еще одно направление работы лаборатории — образовательное. До конца этого года будет доработано интерактивное образовательное веб-приложение, включающее коллекцию цифровых микропрепаратов по гистологии, эмбриологии и цитологии.

«Таким образом данный проект позволит создать комплексную научно-техническую платформу, которая объединит разрозненные направления (биореакторы, метагеномика, молекулярная диагностика, цифровизация образования и биомедицинских разработок) в единую экосистему, повысить эффективность исследований и ускорить внедрение инноваций в промышленность и медицину», — подчеркнула Елена Прокопьева.