На научно-технологической программе «Большие вызовы» в «Сириусе» десятиклассница Нина Доценко из Благовещенска ищет способ борьбы с инфекцией COVID-19. Вместе с командой направления «Генетика, персонализированная и прогностическая медицина» она подбирает короткие фрагменты нуклеиновых кислот – олигонуклеотиды, которые будут специфично и эффективно связываться с РНК нового коронавируса. Это будет подавлять сборку его частиц в клетках и тормозить развитие инфекции.
Для «Больших вызовов» Нина разработала проект, в котором предложила использовать желатиновые губки при стоматологических операциях. Губкой можно заполнять лунки, оставшиеся после удаления зубов, чтобы ткани быстрее восстанавливались, а в кость было удобнее вкрутить имплант.
– Как возникла идея твоего проекта?
– Я давно интересовалась клеточной инженерией. Хотелось поработать с живыми тканями, посмотреть, как их выращивают с помощью специальных каркасов – скаффолдов. В сентябре я подала заявку в центр «Вега» (Центр выявления и поддержки одаренных детей в Благовещенске Амурской области работает по модели «Сириуса», – прим. ред). Пошла к ним на курсы, а потом мне нашли куратора. Мы сосредоточились на стоматологии: изучили рынок, посмотрели, какие технологии востребованы в России и при этом реализуемы. Так родился мой проект.
– Трудно ли изготовить такую губку? На каком этапе твоя разработка?
– Все просто: берем желатин, смешиваем с добавками – рибозой и гидроксиапатитом. Рибоза повышает термоустойчивость желатина, а гидроксиапатит обеспечивает лучшую совместимость с тканями – его много в костях и зубной эмали. Раствор нагреваем, затем берем маленькие формочки, засыпаем в них поваренную соль, заливаем раствором и оставляем до высыхания. Соль создает поры в губке, помогая клеткам проникать в нее и ускорять заживление раны.
Сейчас у меня готов минимальный жизнеспособный продукт. Но до совершеннолетия я не могу работать с клеточными культурами и протестировать его. Надеюсь, что в будущем мы проведем нужные испытания и сравним нашу губку с аналогами.
– В чем преимущества твоей губки?
– Во-первых, она из желатина – доступного и нетоксичного материала, который удобно модифицировать. Можно, например, добавить фитонциды – они будут подавлять рост бактерий и ускорять заживление.
Во-вторых, мы хотим сделать препарат недорогим. У наших российских конкурентов производство стоматологических губок – побочное, это не главный их продукт, что повышает его стоимость. Кроме того, у существующих губок примитивный состав и неудобная форма. У некоторых слишком мелкие гранулы – надо штук 10 в рану поместить, что неудобно.
– Над каким проектом ты работаешь в «Сириусе»?
– Мы пытаемся подобрать олигонуклеотиды, которые будут связываться с РНК вируса SARS-CoV-2. Эта РНК кодирует белок, участвующий в сборке вирусных частиц внутри клетки. С помощью олигонуклеотидов мы собираемся подавить считывание этого белка, что должно замедлить развитие инфекции.
Мы уже создали 18 олигонуклеотидов с флуоресцентными метками, с помощью которых оценим их связывание с вирусной РНК. Сравнив полученные варианты, мы выберем лучшие и сможем рекомендовать их для создания реального препарата.
– Чего ты ожидаешь от программы «Большие вызовы» и кем планируешь стать в будущем?
– Планирую поступить в Санкт-Петербургский государственный университет. Хочу быть ученым – заниматься чем-то на стыке химии и биологии, работать над проектами, связанными с молекулярной биологией и биоинформатикой.
На «Больших вызовах» я первый раз, но в «Сириусе» уже была – на проектной смене «Грантов Сибура». Тогда я работала с умным полимером – поливинилпирролидоном, меняющим свойства в зависимости от температуры. Мы хотели сделать из него пластырь, который можно безболезненно снять с помощью нагревания.
«Сириус» остается для меня местом, где я могу найти единомышленников и пообщаться с теми, кто участвует в олимпиадах, как и я. Это очень полезно, особенно если в будущем они станут моими научными коллегами.
Текст: Алиса Горбачева, университет ИТМО
