«Мы пытаемся понять, что произошло в процессе эволюции человека»
Интервью с профессором и учёным-биологом Филиппом Хайтовичем.
Ключевой вопрос для молекулярной биологии, нейробиологии и неврологии сегодня — молекулярная природа и эволюция сознания и разума человека.
На рубеже 19 и 20 веков благодаря революционным открытиям в биологии человечеству стало известно, что именно мозг является хранителем сознания, воспоминаний, навыков и личности человека. Изучение мозга — одно из самых крупных и значимых направлений современной биологии.
На протяжении десятилетий мозгом занимались анатомы, физиологи, генетики и биохимики. Сейчас благодаря накопленным данным строятся карты экспрессии (процесс синтеза РНК или белка с кодирующего их участка ДНК — прим. ред.) генов и синтеза белков в мозге. Однако исторически получилось так, что исследователи не уделяли должного внимания липидам (группа веществ, включающая жиры и жироподобные вещества — прим. ред.).
Перспективы изучения липидов мозга действительно велики: от понимания механизмов старения и патологий (психических, нервных и нейродегенеративных заболеваний, включая болезни Паркинсона и Альцгеймера) до самой природы сознания.
На vc.ru — интервью с биологом и профессором «Сколтеха» Филиппом Хайтовичем, который рассказал об исследованиях липидов мозга человека.
Филипп Хайтович — российский ученый, профессор «Сколтеха», директор Института Вычислительной Биологии в Шанхае (The CAS-MPG Partner Institute for Computational Biology), выпускник Биологического факультета Московского Государственного Университета.
Известен своими работами в области биоинформатики, геномики, протеомики и липидомики нервной системы, опубликованными в ключевых академических журналах, среди которых Nature, PLoS, Science и другие.
Работы Хайтовича посвящены эволюции нервной системы человека и процессу старения.
Как началась ваша академическая карьера?
Я родился в Москве и учился в обыкновенной московской школе, что называется для детей рабочих, в которой даже не преподавали иностранный язык. В старших классах я решил поступать на биологический факультет МГУ и стал интенсивно готовиться к поступлению. В другие вузы документы не подавал и, к счастью, поступил с первого раза.
Хотя на факультете все кафедры считались довольно сильными, более интересными и престижными в моё время были две кафедры — вирусология и молекулярная биология. Я выбрал молекулярную биологию. На последнем курсе биофака американские коллеги проводили отбор в аспирантуру. Я прошел — и так оказался в Университете Иллинойса в Чикаго (University of Illinois at Chicago).
Мне повезло: моим научным руководителем стал профессор Манькин, который тоже был выходцем из России. Лаборатория Манькина занималась классическими исследованиями: механизмами работы рибосом и антибиотиков, поэтому тема моей кандидатской работы (PhD) относилась к классической биохимии.
После защиты диссертации мне хотелось работать в новом направлении, поэтому я подал заявку на позицию постдока (должность, которую получает научный сотрудник, защитивший PhD — прим. ред.) в Институте Макса Планка (Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften), где занимался исследованиями молекулярных механизмов эволюции человека.
Оправдала ли научная работа в Германия стереотипы о её педантичности?
В моем подразделении не было ни одного немецкого научного руководителя, ведь институт Макса Планка — международная организация. Мой непосредственный начальник был из Швеции, на другой кафедре был американец, на третьей — француз, на четвертой — швейцарец. Поэтому у меня не было возможности лично познакомиться с немецкой педантичностью, но я о ней тоже слышал.
На протяжении шести лет мы занимались изучением молекулярной организацией человеческого мозга в сравнении с организацией мозга других видов. В частности, мы сравнивали мозг человека с мозгом шимпанзе и макак, чтобы понять, есть ли в мозге человека какие-то уникальные особенности. Эта работа происходила тогда, когда широкомасштабное изучение экспрессии генов только начиналась, поэтому результаты были совершенно не очевидны.
В 2006 году вас переманили в Китай.
Так как я сменил полностью тему с рибосом на эволюцию, с методов биохимии на анализ экспрессии генов, то, естественно, потребовалось время, чтобы переквалифицироваться. Я уже долго работал над новой темой и нужно было искать работу в качестве руководителя группы или руководителя лаборатории. Я подал несколько заявок с резюме, меня везде взяли: в университет в Иерусалиме, геномный центр в Барселоне и институт в Шанхае, который я выбрал.
А почему вы выбрали именно Китай? Там лучше условия работы или финансирование?
Я понял, что там я могу получить доступ к большему количеству ресурсов, не только в плане финансирования, но и хороших студентов, которые будут плодотворно работать над такой сумасшедшей темой, как эволюция человека.
Вас взяли возглавлять целый институт?
Нет, сначала я заведовал лабораторией и только с 2012 года стал одним из директоров. «Одним из» потому что институт в Шанхае организован по схеме, похожей на общество Макса Планка, где на каждое направление есть свой директор. И я стал одним из трех директоров института.
С чем в России можно сравнить ваш шанхайский институт в плане размера, количества сотрудников?
Его можно сравнить с научно-исследовательским институтом Российской академии наук. Общее количество сотрудников около 300–350 человек, из них примерно половина — аспиранты и магистранты, а остальные — научные сотрудники и профессора.
То есть вы стали директором шанхайского института в 2012 году, а в 2014 году вам поступило предложение от «Сколково»?
Скорее я сам заинтересовался «Сколтехом». Мне было интересно, что здесь происходит. Ещё в 2013 году я отправил резюме и ездил на собеседование в MIT (Массачусетский технологический институт — стратегический партнер «Сколтеха»). Сначала я не хотел идти на полную ставку, потому что было не совсем понятно, что здесь происходит. Но было интересно.
Это был личный интерес — посмотреть на проект и вернуться на Родину — или все же заинтересовали особые условия работы?
Нет, исключительно вернуться на Родину, посмотреть, что происходит, как можно поучаствовать.
Если сравнить все страны, где вы работали, в Китае был самый оптимальный климат для работы, степень свободы и большее финансирование?
Так не очень корректно сравнивать, в Китае я был одним из директоров института, следовательно, у меня были очень хорошие условия работы. Если бы я был аспирантом, то были бы другие условия.
Например, в институте Макса Планка финансирование хорошее, в Шанхае было не хуже, в «Сколтехе» ситуация сложнее, приходится бороться за финансирование, искать источники внешнего финансирования, даже с учетом вливаний в «Сколтех» со стороны государства. И тем не менее, в этом нет ничего сложного, и это нормально, мы справляемся с этой задачей.
В чем разница между лабораториями в Германии, США, Китае и России?
Сильной разницы в работе лабораторий нет. Все хорошие лаборатории одинаковые, а все плохие лаборатории чем-то отличаются от хороших.
Как вы совмещаете все ваши работы в России и Китае?
Моя шанхайская лаборатория скоро будет закрыта, так как срок моего контракта там заканчивается. Там всё еще есть сотрудники, потому что остались незавершенные гранты, но я уже практически там не бываю, всё время провожу в «Сколтехе».
У вас скоро будет отдельная современная лаборатория в новом здании?
Да, скоро будет лаборатория, на цокольном этаже соседнего здания. Отдельного здания под нашу лабораторию не предусмотрено, зато в строящемся большом здании кампуса «Сколтеха» кроме аудиторий и кабинетов будут практические лаборатории. Туда мы, надеюсь, въедем в конце года или в начале следующего.
В чем заключается работа научного руководителя?
Магистратуру курирует профессор Гельфанд. У меня нет своих отделений, я обычный профессор «Сколтеха». Но, естественно, как научный руководитель, занимаюсь магистрантами и аспирантами как в плане учебной, так и исследовательской работы.
Какие работы вы считаете для себя ключевыми?
Наша тематика довольно специфическая: мы пытаемся понять, что произошло в процессе эволюции человека, какие были события, определившие особое место человека среди всего разнообразия жизненных форм на планете. Наша лаборатория действительно одна из лучших. Хотя в этом направлении около десятка лабораторий в мире, поэтому быть лучшим из десятка не так уж сложно.
Что мы уже сделали — мы нашли механизмы, которые потенциально могут объяснить, почему человек обладает уникальными когнитивными способностями. Но экспериментально мы это подтвердить пока не смогли, поэтому говорить, что мы открыли ключ к сознанию или понимаю мозга человека, было бы преждевременно.
Но мы уже знаем, что по липидному составу мембран шимпанзе и макаки имеют больше общего, чем шимпанзе и человек. Вероятно, что наш мозг интенсивно менялся в течение последних нескольких миллионов лет. Это во многом коррелирует с данными палеонтологии.
Если говорить о последних работах, то вы сфокусировались на липидах. Вы сравнивали их из разных органов, сравнивали из разных отделов мозга. Самые главные выводы какие?
Изучение метаболитов или липидов — это массив информации, который позволит еще лучше понять организацию и работу такой сложной системы как мозг человека. Я не понимаю, почему так мало тех, кто этим занимается. Это потенциально важный источник информации.
Результаты нашего исследования интересны: мы обнаружили, что состав мембран мозга очень динамичен и заметно меняется с возрастом. Некоторые, но не все, когнитивные расстройства также сопровождаются изменениями липидного состава. Например, у аутистов таких изменений практически нет, а у больных шизофренией они значительны. Как это интерпретировать, мы пока не знаем.
Первые шаги всегда очень интересны и по мере углубления и расширения нашей работы мы будем понимать больше. Сейчас можно сказать, что состав мембран мозга — это очень динамичная и быстро эволюционирующая система.
Очевидно что многие исследования, включая исследования болезней мозга, опухолей, процессов развития и старения и изменчивости в человеческой популяции, могут получить дальнейшее развитие за счет изучения метаболитов и липидов мозга.
Какие перспективы и потенциальное применение ваших исследований, например, в медицинской практике?
Перспективы неплохие. Например, мы получили предварительные данные об изменениях липидного состава мозга при шизофрении. Они дают основание полагать, что мы можем обнаружить диагностически информативные изменения, используя периферические жидкости.
Шизофрения и другие психические расстройства достаточно гетерогенны (группа, состоящая из разных по составу и свойствам частей — прим. ред.), и опять же нам тут может помочь комплексный подход. Их можно стратифицировать (деление большой группы на меньшие — прим. ред.) на основании медицинских критериев, по симптоматике, а можно, опять же, классифицировать, используя молекулярные механизмы, связанные с болезнью.
Такой комплексный подход поможет выделить определенные группы пациентов с похожим профилем молекулярных изменений, которым можно будет помочь, найдя более оптимальный режим лечения.
Пока непонятно, насколько клиническая классификация и молекулярная будут совпадать. В любом случае, классификация по молекулярным маркерам, которые связаны с механизмами течения и причин заболевания, будет полезна для подбора методов лечения и, возможно, профилактики. Ранние изменения в метаболизме человека можно будет определить через комплекс изменений, и это скажет о риске развития заболевания.
Мы уже знаем, что множество заболеваний ускорены неправильным режимом, недостатком движений, плохим питанием и другими факторами, которых можно избежать. Количественная оценка рисков поможет каждому человеку лучше понимать те проблемы со здоровьем, которые он может получить, если не изменит стиль жизни. Это намного действеннее, чем общая пропаганда здорового образа жизни.
Как вы оцениваете перспективы отечественной науки? Будет ли заметна её роль?
Успех отдельной научной школы на мировой арене не должен быть критерием успешности науки. Успешность отечественной науки заключается в том, насколько позитивно она влияет на жизнь людей в нашей стране — это единственный значимый критерий.
Если по какой-то причине достижения отечественной науки незаметны на мировой арене, но позитивно влияют на жизнь внутри страны, то это можно охарактеризовать как успех.
Перспективы у нашей науки безусловно есть. По крайней мере, в биологии, биомедицине, сельском хозяйстве результаты исследований могут весьма значимо повлиять на развитие страны. Могут, но конкретные результаты зависят уже от самих ученых — насколько эффективно они будут продвигать свои разработки и какие условия будут для этого созданы.
© vc.ru
