Прошлый год оказался необычайно продуктивным для Института генетики и цитологии НАН Беларуси. Ведущий научно-исследовательский центр нашей страны в области генетики, геномики и биотехнологии стал обладателем сразу нескольких весомых наград за достигнутые результаты, важные с экономической и социальной точки зрения.
Руслан Шейко.
Директор Института генетики и цитологии НАН Беларуси доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корреспондент Руслан Шейко, а также заведующая лабораторией генетики животных кандидат биологических наук, доцент Мария Михайлова и заведующая лабораторией генетической и клеточной инженерии, кандидат биологических наук, доцент Валентина Лемеш получили премию Национальной академии наук Беларуси 2021 года за цикл работ «Разработка и внедрение методов ДНК-идентификации животных с целью подтверждения их видовой принадлежности и повышения продуктивных качеств». В результате исследований созданы биотехнологии, которые активно используются в практике Республиканского центра геномных биотехнологий для проведения генетической экспертизы животных.
По словам Руслана Шейко, ДНК-технологии помогают в борьбе с незаконной охотой на европейского зубра, который внесен в Красную книгу Беларуси, а также России:
— Методы анализа ДНК позволяют точно определить биологический вид особи и контролировать генетические параметры популяции, что важно для увеличения генетического разнообразия зубра и снижения близкородственного скрещивания. С помощью ДНК-технологий проводят идентификацию многих видов диких и домашних животных, в том числе КРС. Можно точно установить подвид, породу, получить информацию для криминалистов в целях борьбы с браконьерством.
В части своих исследований Мария Михайлова поясняет:
— Впервые проанализировано биоразнообразие и генетическая структура аборигенной популяции белорусского красного скота, установлена связь этого скота с другими европейскими породами «красного корня». Получены патенты на технологии по определению методом ПЦР генотипов и субтипов вируса репродуктивно-респираторного синдрома свиней, а также по выявлению провирусной ДНК вируса лейкоза КРС методом ПЦР-РВ. Созданы и внедрены уникальные для страны технологии, например, технология идентификации генетических дефектов синдрома брахиспины, дефицита свертываемости крови КРС голштинской породы, мутаций, ассоциированных с гаплотипами фертильности, влияющими на плодовитость поголовья.
Создана технология мультилокусного генотипирования свиней для повышения генетического потенциала мясной продуктивности племенных животных, разводимых в нашей стране.
Племенной молодняк, прошедший генетическую экспертизу и оценку по продуктивности, качеству потомства и репродуктивным показателям, продолжит генеалогию в породах йоркшир и ландрас. Нами разработаны практические методические рекомендации, которые внедрены в производственный процесс Минского, Могилевского и Витебского госплемпредприятий, СП «Снов».
Обладатели наград за 2021 год — сотрудники Института генетики и цитологии НАН Беларуси. Первый ряд (слева направо) — Мария Михайлова, Татьяна Долматович; второй ряд — Анна Щаюк, Валентина Лемеш, Анна Яцкив, Наталья Чакова.
Валентина Лемеш дополняет рассказ подробностями результатов исследований генетики рыб:
— Для повышения производства товарной рыбы в практику рыбоводства коллегами из Института рыбоводства активно внедряются разработанные нами геномные технологии. Изучено генетическое разнообразие белого и пестрого толстолобика, белорусских пород карпа. Установлены ДНК-маркеры с высоким дифференцирующим потенциалом — их можно использовать как экспресс-тесты в селекционных и воспроизводительных программах разведения толстолобиков. Составлены протоколы ДНК-идентификации белорусских пород карпа: лахвинской, тремлянской и четырех отводок карпа «Изобелинский». В ходе исследований выявлено снижение генетического разнообразия белорусских пород карпа относительно диких популяций. Вместе с тем установлен высокий генетический потенциал отводки «Столин XVIII», что важно для селекционной работы. Практическое применение разработанных геномных технологий позволяет точно отделить чистопородных производителей от их гибридов, присутствие которых в маточных стадах нежелательно, так как снижается объем вылова товарной рыбы.
Разработана ДНК-технология определения видов лососевых в составе рыбной продукции, что помогает выявлять фальсифицированную продукцию. По запросу таможенных органов разработана технология ДНК-идентификации рыб семейства угревых, в том числе угря европейского, находящегося под угрозой исчезновения. За три последних года выполнено 339 договоров по генетической экспертизе достоверности происхождения и видовой принадлежности осетровых, лососевых и угревых рыб.
Премии имени академика В. Ф. Купревича (для молодых ученых) удостоена работа «Молекулярная изменчивость генов иммунного ответа при ювенильном идиопатическом артрите у детского населения Республики Беларусь» старшего научного сотрудника, кандидата биологических наук Анны Яцкив. В Институт Анна пришла после окончания Полесского университета. Участвовала в нескольких проектах, среди которых и проект по программе Союзного государства, посвященный молекулярно-генетической оценке риска аутоимунных заболеваний. С 2016 года Анна вместе с коллегами занималась изучением генетической основы ювенильного идиопатического артрита. Некоторые формы этого заболевания отличаются высоким риском ранней инвалидизации, и успех терапии во многом зависит от своевременно начатого лечения, что возможно только при условии ранней диагностики.
— Выявление специфических ДНК-маркеров является важным шагом при постановке диагноза в сложных клинических случаях, что имеет не только научное, но и социальное значение, так как позволяет повысить качество жизни пациентов, — говорит молодой ученый. — Ювенильный артрит относится к аутоиммунным заболеваниям. Важную роль в обеспечении взаимодействия иммунокомпетентных клеток организма играет комплекс гистосовместимости (HLA). Впервые в Беларуси для пациентов с указанной патологией проведено таргетное HLA-типирование с использованием технологии высокопроизводительного секвенирования.
Полученные данные выводят на новый уровень возможности ранней диагностики и прогноза течения заболевания.
Лауреатом премии имени академика В. Ф. Купревича была и Анна Щаюк, кандидат биологических наук, председатель Совета молодых ученых Института генетики и цитологии, которая год назад стала ученым секретарем. В 2021-м Анна оказалась лауреатом конкурса «100 молодых талантов НАН Беларуси».
— Я начала здесь работать на втором курсе БГУ. Меня сразу заинтересовала тема «Молекулярно-генетические особенности немелкоклеточного рака легкого». Исследования в этой области актуальны, я занимаюсь ими примерно семь лет, — уточняет Анна. — Рак легкого — один из лидеров по смертности среди онкологических заболеваний. Под воздействием внешних неблагоприятных факторов происходят мутации в генах и возникают опухоли. В прошлом году в рамках проекта Союзного государства разработана технология выявления риска онкологических заболеваний на основе молекулярно-генетических и эпигенетических маркеров. Мы исследовали 48 генов, связанных с различными онкологическими заболеваниями, и выявили десять наиболее подверженных мутациям у пациентов с немелкоклеточным раком легкого именно у населения нашей страны. Такой узконаправленный, индивидуальный аспект необходим для грамотного применения современных подходов к лечению — таргетной терапии. Также мы исследовали эпигенетическую особенность рака легкого — метилирование генов-онкосупрессоров, что станет дополнительным маркером в диагностике.
В топ-10 результатов деятельности ученых НАН Беларуси в области фундаментальных и прикладных исследований за 2021 год вошла работа авторского коллектива — ведущих научных сотрудников кандидатов биологических наук Натальи Чаковой, Татьяны Долматович и младшего научного сотрудника Светланы Ниязовой. Ученые определили спектр патогенных мутаций в генах, связанных с нарушениями ритма и проводимости сердца у белорусских пациентов с наследственными заболеваниями миокарда с высоким риском внезапной смерти. Разработан метод определения вероятности развития нарушений сердечного ритма. Инструкция по применению метода утверждена в Минздраве, внедрена в РНПЦ «Кардиология» и находится в процессе внедрения в РНПЦ «Мать и дитя».
— Наиболее опасными среди сердечно-сосудистых заболеваний являются генетически обусловленные кардиомиопатии и каналопатии, поскольку они характеризуются высоким риском смертельных случаев среди детей и людей молодого возраста. Причинами являются мутации в генах, приводящие к развитию структурных и электрофизиологических нарушений сердечной мышцы, — объясняет Наталья Чакова. — Вероятность передать своим детям патогенную мутацию, а с ней и заболевание, очень велика. К сожалению, первое и единственное проявление подобных недугов — внезапная остановка сердца и смерть. Предотвратить это можно с помощью медикаментозного лечения. Оно подбирается индивидуально в зависимости от мутации.
В нашей лаборатории изучен спектр, распространенность и фенотипические проявления мутаций в генах, ассоциированных с жизнеугрожающими нарушениями сердечного ритма.
Совместно с коллегами из РНПЦ «Кардиология» разработан метод определения вероятности развития нарушений сердечного ритма.
Инструкция по применению метода позволяет врачам верифицировать диагноз и оптимизировать лечение пациента с учетом его генетических особенностей. Важно осуществлять контроль за развитием заболевания не у всех членов семьи пациента, а только у носителей мутации. Метод позволяет осуществлять раннюю диагностику жизнеугрожающих аритмий у профессиональных спортсменов, что снижает риск внезапной смерти.
Виолетта РУЖАНСКАЯ.
УНП 100262387
