В Образовательном центре «Сириус» продолжается работа над проектами в рамках детской образовательной программы «Глобальные большие вызовы». Над проектами работают 90 школьников – участники детской программы Всемирного фестиваля молодежи. Один из проектов направлен на изучение технологии Cell Painting, применяемой для определения механизма действия препаратов при лечении онкологических заболеваний. Над ним ребята трудятся совместно с биотехнологической компанией BIOCAD.
Ежедневно разрабатываются миллионы препаратов для лечения различных заболеваний, в том числе и онкологии. Чтобы оценить их эффективность, нужно провести сотни тестов – на это уходит много времени и человеческих ресурсов. Технология Cell Painting значительно сокращает время для поиска наиболее эффективной молекулы и определения механизма ее действия. Данная технология была впервые разработана группой ученых в 2013 году в Массачусетском технологическом институте и Гарвардском университете и вскоре получила свое широкое распространение среди фармацевтических производителей. Российская компания BIOCAD также взяла за основу методы Cell Painting, что позволило существенно снизить время на разработку и поиск новых мишеней и молекул для разработки препаратов. В изучение этой передовой технологии предложили включиться в том числе и школьникам.
«Это хорошая возможность попробовать развить новую технологию, которая ранее не применялась и не разрабатывалась в России. Для детей открываются новые горизонты: как работа в лаборатории, так и поиск, изучение механизмов действия лекарств, применение искусственного интеллекта и определение новых терапевтических возможностей. У ребят формируется представление о том, как разрабатываются лекарства в современной науке с идеи до выхода препарата на клинику», – делится подробностями руководитель проекта и младший научный сотрудник лаборатории биоаналитики малых молекул BIOCAD Екатерина Литау.
Cell Painting является высокопроизводительным методом скрининга, используемым при открытии лекарств и биологических исследованиях для изучения влияния различных соединений на сигнальные пути и их роль в заболевании. Он включает в себя окрашивание клеток различными флуоресцентными красителями, воздействующими на клеточные структуры, такие как митохондрии, ядро, цитоплазма и т. д. Любой препарат каким-то образом влияет на работу клетки и ее морфологические характеристики. При помощи конфокальной микроскопии исследователь может извлечь до двух тысяч морфологических изменений с одной клетки и с помощью искусственного интеллекта определить, на какой из механизмов действия данные изменения похожи. Это особенно ценно для выявления новых препаратов, изучения механизмов возникновения и прогрессирования заболеваний, и определения механизма действия ранее не изученных препаратов.
Участница проектной команды из Республики Беларусь Ксения Заяц впервые погрузилась в изучение лекарств от рака на программе в «Сириусе».
«Я уверена, что этот опыт мне обязательно пригодится. Когда ты только начинаешь этот путь, многое кажется сложным. Но, как известно, дорогу осилит идущий. Искренний интерес и желание узнать новое позволяет быстрее влиться в учебный процесс», – делится впечатлениями Ксения Заяц.
На сегодняшний день онкология занимает второе место среди причин смертности в мире. Эксперты считают, что медицина будущего стоит за искусственным интеллектом, новыми технологиями, более углубленным представлением о том, что происходит в раковой клетке и что послужило отправной точкой для канцерогенеза. Те подходы, которые используются биотехнологическими компаниями при разработке препаратов, могут привлечь детей и способствовать росту интереса к науке среди молодого поколения.
Программа «Глобальные большие вызовы» проходит в Образовательном центре «Сириус» с 8 по 21 марта. В ней принимают участие 90 ребят: 40 – из 20 иностранных государств (в том числе Бразилии, Боливии, Китая, Египта, Алжира, Германии), а также 50– из 30 регионов Российской Федерации. Они были отобраны после детской программы, организованной «Сириусом» в рамках Всемирного фестиваля молодежи с 1 по 6 марта. Кандидатам нужно было написать эссе и пройти собеседование с экспертами. Ребята сформировали команды и работают над проектами по шести ключевым направлениям: «Генетика и биомедицина», «Новые материалы», «Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и машинное обучение» , «Умный город и безопасность», «Космические технологии» и «Экология и изучение изменений климата». Каждое из направлений программы отвечает стратегии научно-технологического развития России.
