Эксперт № 35 (2014)

Что вообще происходит в раковой клетке? «Клетка становится раковой не мгновенно, — объясняет Антон Буздин. — Накопление мутаций может идти годами. Совокупность всех процессов в клетке все время изменяется и в конце концов приводит к тому, что клетка превращается в раковую. Параллельно идут процессы влияния на изменяющуюся клетку со стороны иммунной системы. Это огромный клубок взаимодействий». Выяснилось, что в раковой клетке по сравнению с нормальной примерно 10 тыс. генов работают по-другому. Но мутации в этих генах необязательно отражают текущее состояние раковой клетки. Допустим, была какая-то инициирующая мутация, которая на определенном этапе сыграла важную роль, но потом процесс продолжался, становились важными другие изменения. Если же выбрать мишенью инициирующую мутацию и попытаться ее заблокировать, терапия может быть бесполезной. «Поэтому мы изучаем даже не мутации генома, а транскриптом раковой клетки — совокупность всех синтезирующихся молекул: белков, мРНК, некодирующих РНК, — продолжает Антон. — Именно эти данные показывают реальные текущие процессы в клетке».

...и Николай Борисов впервые в мире решили создать максимально подробную картину опухоли

Фото: Олег Сердечников

Николая Борисова давно терзала мысль о том, почему даже так называемые таргетные препараты могут не достигать цели и что с этим можно поделать. «Сигнальные пути в клетке — это в основном взаимодействия белка с белком, — говорит он. — В конце концов эти взаимодействия доходят до ядра и заставляют клетку делиться. Но сигнальные пути не столь прямолинейны, они сильно разветвлены. И даже если нам кажется, что мы перекрыли одно взаимодействие, то сигнал может пойти по другой ветке». Поэтому даже таргетные препараты, которые вроде действуют на конкретную мишень, не всегда могут быть действенными: «А вы понимаете, что препараты эти, во-первых, весьма недешевы, а во-вторых, отнимают драгоценное время и даже вредят: пациент проходит курс одним препаратом, затем другим, третьим, а лекарства-то токсичны».

Наши ученые решили создать максимально подробную картину опухоли. Для этого нужно было включить в систему данные экспрессии почти 10 тыс. вовлеченных в рак генов (пока включено 7 тыс.) из огромного количества образцов, около 300 известных на сегодня сигнальных путей, также вовлеченных в рак, и около 300 метаболических путей (например, биосинтеза или распада веществ внутри клетки). И все это богатство данных нужно было «перемножить» и измерить количественно, чтобы, к примеру, знать, какие сигнальные пути в конкретном случае усилены, какие ослаблены и насколько. Тогда возможно получить представление, конечно, не совсем полное, но достаточно объемное, о том, что происходит в клетке на элементарном уровне. «Этот уровень достаточно элементарен, чтобы описать ситуацию подробно, — говорит Антон, — но в то же время слишком масштабен, чтобы понять его человеческим мозгом». Борисов же смог создать такой алгоритм, который сводит все это огромное количество данных к понятной информации. До него сделать это никто не смог. Результат этих вычислений может подсказывать, на какую мишень или мишени в первую очередь нужно воздействовать. С помощью этой системы можно также оценить, насколько успешна применяемая терапия.

Более того, у системы есть еще одна ценность. «Дело в том, что методы секвенирования и микрочипирования хоть и прогрессируют, но все же пока несовершенны, — рассказывает Антон Буздин. — Данные двух этих методов по одному объекту могут существенно различаться. Мы же сводим их вместе и как бы убираем шумы и ошибки этих методов».

Программист, инновационный менеджер, ангел

В общем, когда Буздину и Борисову общая концепция стала ясна, стало также ясно, что для ее реализации нужно больше денег, чем они по ходу дела вкладывали сами. И тут на горизонте показался еще один персонаж этой истории — Алекс Жаворонков . «Нас познакомил общий друг — ученый, — рассказывает Буздин. — Он сказал Алексу, что у нас интересный проект, а нам — что Алекс уникальный человек, то, что нам нужно».

Жаворонков, в свою очередь, говорит, что таких уникумов, как Буздин и Борисов, в мире можно по пальцам насчитать, хоть они пока и не имеют званий нобелевских лауреатов. «Они сделали великую вещь, но она на тот момент не была программным продуктом, — рассказывает Жаворонков. — Антон вообще сначала обратился ко мне с просьбой просто оценить идею: мол, одна крупная западная фармкомпания хочет купить разработку за 100 тысяч долларов. Помоги с ними переговорить. Я ответил, дай мне посмотреть проект, я с ним, как говорится, пересплю». Алекс прочитал материалы и едва дождался утра. А утром сказал Буздину, что продавать это сейчас ни в коем случае нельзя. «А где взять деньги на развитие?» — спросил Антон. «Сначала дам я, — ответил Алекс, — а потом поищем кого-нибудь покрупнее».