Петр Каменский: «Я почти буддист, никогда в жизни не ставил себе конкретных целей»

Текст создан в рамках проекта «Завлабы»: редакция PCR.NEWS задает вопросы руководителям лабораторий, отделов и научных групп. Что бы вы сделали, если бы были всемогущи? Как должен выглядеть идеальный мир через 50 лет? Что вам не дает покоя? Какому главному правилу вы можете научить начинающих исследователей? И так далее.

 

Недавно в рамках партнерства с неким бизнесом мы подписались на изготовление штаммов-продуцентов всяких ферментов дрожжей Kluyveromyces lactis. Они растут на лактозе, и те продукты, которые из них получаются, технологически пригодны для использования в пищевой промышленности. Когда мы взялись — казалось бы, чего такого получить белок в дрожжах, мы 30 лет этим занимаемся, литературы куча. И тут — бабах! Никакого белка нет. Мы начали копать и поняли, что нет нормальных работ, которые описывают четкий и понятный алгоритм продукции белков в клюйверах. Нас это зацепило. Последние несколько месяцев мы всей лабораторией дружно занимаемся тем, что вырабатываем такой алгоритм, и вроде бы он вырисовывается. Ощущение такое, что мы фактически разработали новую практиконаправленную технологию, что крайне приятно. Это оказалось очень азартно, потому что был некий внутренний вызов — ну как это, мы в дрожжах каких-то не можем экспрессировать белок!

Я могу сказать, что свою лабораторию собрал фактически с нуля. Сам факт ее работы — это уже повод для гордости. За любую статью или защиту диссертации аспирантами или еще что-то в этом роде испытываю гордость. А персонально я горжусь двумя моментами, так совпало, что это две статьи в одном и том же журнале Molecular Cell. Первая статья у меня была в 2007 году, когда я еще учился в аспирантуре и открыл некий новый механизм. А вторая статья вышла в январе этого года, это удивительная история. Шесть лет назад наш молодой сотрудник поехал в Швецию на криоэлектронный микроскоп, кое-чего там наделал, но не получилось собрать датасет высокой научной значимости, и эти результаты легли в стол. Казалось, что они никуда не пойдут, а по прошествии пяти лет возникла совершенно случайно более обширная коллаборация с тремя-четырьмя лабораториями, и эти результаты попали в струю. И для меня это выглядело так, что из ниоткуда появилась статья в топовом журнале. Просто сказочный эпизод, и это очень приятно, потому что все эти годы я думал, что месяцы работы были потрачены зря. А теперь оказывается, что нет, и это заставляет меня думать, что я тогда все правильно сделал.

У нас многолетнее сотрудничество с Алексеем Амунтсом, который работал некоторое время у Венкатрамана Рамакришнана, нобелевского лауреата, получившего премию за структуру рибосомы. Алексей в Швеции довольно быстро получил собственную лабораторию, и сейчас он «номер один» в мире по структурам митохондриальных рибосом — это нам всегда было интересно, потому что мы же митохондриологи. Но все эти структурные работы делаются небыстро, пока что у нас одна совместная статья, зато сразу ого какая! Правда, в Швецию мы теперь особо не поедем, это минус. У нас еще была мощная коллаборация со Страсбургом, но в последнее время она немного затихла, потому что мы разошлись тематически.

В последние лет десять мы увлеклись митохондриальной трансляцией. Наша кафедра молекулярной биологии — колыбель трансляции в нашей стране, здесь и Белозерский работал, и Спирин. Мы с молоком матери впитали уважение к трансляции, и в какой-то момент переключились на нее, а исходно занимались транспортом РНК в митохондрии.

Когда я работал в аспирантуре, у меня получилась интересная работа про то, что одна транспортная РНК в дрожжах импортируется в митохондрии. Никто не мог понять, зачем это надо, она там казалась лишней. А мне удалось показать, что она участвует в трансляции в митохондриях при повышенных температурах, так как у собственной митохондриальной тРНК нарушается структура. Я начал думать, что митотрансляция — это должно быть круто, и первые несколько лет, когда мы этим занимались, мы чувствовали себя королями. Это была абсолютно не модная в мире тема, была установка, что в митотрансляции все как у бактерий, ничего особенного. А в 2014 Алексей Амунтс опубликовал структуру миторибосомы, полученную методом криоэлектронной микроскопии, и стало ясно, что если у рибосомы такая структура, то там всё должно быть совсем не так, как у бактерий. Моментально возникла мода на митохондриальную трансляцию. Для нас это оказалось довольно скверно, в одночасье у нас появилось дикое количество конкурентов. Но мы не сдались и ищем новые белковые факторы этого процесса.

Продолжаем искать мРНК-специфичные миторибосомы. Есть два модельных организма, на которых делаются 99% исследований митотрансляции, — дрожжи и клетки млекопитающих. У дрожжей уже давно показана удивительная вещь: есть специальные белки, которые связываются с мРНК, и только тогда эта конкретная мРНК может начать транслироваться. У нас есть подозрение, которое мы никак не можем оформить в виде уверенности, но это подозрение усиливается, — что у млекопитающих все более-менее так же. Мы очень хотим найти мРНК-специфичные белки в митохондриях клеток человека. Один такой белок был известен до нас, еще один мы нашли уже для другой мРНК. И таким образом начинает вырисовываться некая тенденция.

Нам бы очень хотелось увидеть ситуацию, когда миторибосомы разной структуры и белкового состава транслируют каждая свою мРНК. На это есть некие намеки, здесь нам не обойтись без структурных исследований, а это очень долго, несмотря на то, что у нас есть замечательный коллаборатор. Так что если коротко — мы ищем белки, которые так или иначе участвуют в митохондриальной трансляции, таких белков мы нашли штук шесть, из них один или два можно назвать активаторами трансляции конкретных мРНК. Остальные четыре — нет, но их функцию мы описали, и они тоже важны для процесса трансляции в целом.

Я в последний год очень увлекся синтетической биологией. Не могу сказать, что какая-то конкретная работа на меня произвела впечатление, я много их прочел, скорее сама наука в целом. И невообразимые возможности, которые она открывает. Сейчас уже более-менее понятно, что если есть большой временной и финансовый ресурс, то можно сделать любой микроорганизм и научить его делать практически все, что угодно. Это совершенно не укладывается в голове, какая-то игра в Бога начинается, дух захватывает.

В первую очередь я бы частично поменял образ мыслей всех ученых. Потому что я вижу, что для ученых характерно некое окукливание. Люди трудно идут на взаимодействие, на научное сотрудничество. Не знаю почему, но в Европе и Америке это выражено меньше, а в России сильнее. И это ужасно, потому что любое научное сотрудничество — во благо. Чем дальше друг от друга области, в которых работают ученые, тем больше вероятность получения бомбического результата при совместной работе, и тем сложнее заставить их сотрудничать, они почему-то относятся к этому скептически. Мне кажется, что именно здесь находится основной потенциал развития всей мировой науки. Нужно всемерно способствовать таким коллаборациям, чем более междисциплинарными они будут, тем будет круче. Это я бы поменял с удовольствием, но, видимо, для этого нужно сделать при помощи синтетической биологии специальных микробов, которые будут заражать ученых и менять их менталитет. Другого способа я пока не вижу.

В этом смысле я мутант, я деформирован административной деятельностью. Само по себе то, что ты изо дня в день делаешь по административной линии, не приносит особого удовольствия, потому что это работа с бумагами. Но один из плюсов этой деятельности заключается в том, что в какой-то момент ты начинаешь видеть картину в целом. Так было в МГУ: я видел случаи междисциплинарного сотрудничества факультетов и видел, что у них — адски высокий КПД. Из лаборатории этого не видно. И сейчас я, пользуясь своим положением, стараюсь запустить в МГУ как можно больше новых междисциплинарных коллабораций.

Есть у меня техническая проблема, которая не дает мне покоя. Сейчас я по административной линии курирую крупные договоры с «Газпром Недрами», экологический мониторинг Арктики и Дальнего Востока. Там очень большие деньги, и хочется, чтобы все было хорошо. Этот мониторинг мне даже сниться стал в последнее время. А если переключиться с администратора на ученого, меня особо ничего не беспокоит, в этой ипостаси мне все нравится. У меня хорошая, активная группа, интересные проекты, продуктивное сотрудничество. Конечно, есть проблемы: я могу долго ждать какой-то реактив, но, если всерьез начинать переживать из-за всего этого, надо просто уходить из завлабов. Я стараюсь фокусироваться на позитиве, и у меня четкое ощущение, что позитива в моей жизни гораздо больше.

Я в этом смысле почти буддист, никогда в жизни не ставил себе конкретных целей. И сейчас этого не делаю. Я никогда в жизни не ставил себе цели защитить докторскую диссертацию. Просто в какой-то момент понял, что пора, пошел и написал. Потому что я сделал что-то большое, что можно собрать в единую и связную научную историю, и почему бы не получить соответствующую степень. У меня единственная цель — я хочу, чтобы мне было интересно работать и комфортно жить. А что конкретно мне нужно для этого сделать, я об этом каждый день думаю — и поступаю соответственно.

В юности я прочел серию книг братьев Стругацких про «Мир Полудня», это они сочинили такой мир будущего, в котором им хотелось бы жить и работать, как они сами писали. И на меня это произвело невероятное впечатление. Я уже много лет возвращаюсь к мысли о том, что я сижу и конструирую внутри себя тот самый мир, в котором мне хотелось бы жить и работать.

Хочется, чтобы науки о жизни стали основой существования человека. Именно в практическом смысле. Все предпосылки к этому есть. Мне бы хотелось, чтобы все, что сейчас только начинается в плане синтетической биологии и смежных наук, дало возможность вырабатывать нужное всей планете количество продуктов питания, делать так, чтобы инфекции не вызывали ужасных пандемических последствий, на которые мы все уже насмотрелись. Высока вероятность того, что будут решены и другие серьезные медицинские проблемы. При помощи биотехнологий можно модифицировать все отрасли экономики, работающие на пропитание. Я искренне думаю, что это самый правильный и самый экономически оправданный способ обеспечения нормальной жизни на нашей планете.

Я жду появления мегавысокоточных и мегавысокоэффективных систем геномного редактирования. Уже лет пять из каждого утюга кричат, что геномное редактирование побеждает мутации и лечит людей. А ничего ж подобного на самом деле! Есть два ограничивающих момента: эти системы не очень эффективны, и они адски неточны. Если начать их применять в организме человека, можно только хуже сделать. Их сейчас применяют в медицине, но это пока еще не массовое применение. Я очень жду момента, когда можно будет безопасно и эффективно корректировать любые мутации. Мне кажется, что это будет действительно что-то прорывное.

Мы много думали про редактирование митохондриального генома. Но, как следует подумав, решили им не заниматься. Почитали статьи, пообщались с коллегами и поняли, что ситуация грустная. Больше десяти лет назад была работа, когда еще не было даже CRISPR, по системе TALEN, и вроде бы ее засунули в митохондрию, и она там внесла целевой разрыв. Сначала все страшно обрадовались, но потом выяснилось, что разрыв она внесла, но он потом не особо залечился. Когда появился CRISPR-Cas, все начали пытаться его в митохондрии отправлять. Я знаю лаборатории, которые уже несколько лет этим занимаются, больше десятка человек, и ни у кого не получается отредактировать митохондриальный геном. У кого-то залезает белок Cas9, но не лезет гидовая РНК, хоть тресни. У кого-то залезает гидовая РНК, но Cas9 не лезет. У кого-то залезает все, но почему-то не работает. У кого-то залезает все и работает, но разрез не залечивается. Хотя это как раз лучший вариант, потому что если просто внести разрез точно по мутации, можно снизить в митохондриях количество мутантной ДНК, а немутантной останется столько же, и это частично восстановит митохондриальную функцию. Но потом все то же самое делают в другой лаборатории, а у них никакого разреза нет.

Ощущение, что какая-то техническая сложность здесь. Залечивание разрывов должно происходить по репарационным механизмам, в том числе по механизму гомологической рекомбинации, а по этому механизму в митохондриях большие вопросы. До сих пор никто не может сказать толком, есть она там или нет. И поэтому это все — высокорисковая деятельность. Грубо говоря, если бы я был миллионером, я бы позволил себе этим заняться. Но я должен думать о том, как мне поесть и как покормить сотрудников. Такими проектами, которые совсем без гарантии результата, я стараюсь не заниматься. В такого рода работу надо вбухать огромное количество времени, денег, ресурсов — а нет уверенности, что это вообще возможно. Мы пытались, да, потому что это очень интересно. Но поняли, что эти попытки могут превратиться в годы бесплодного труда.

Я верю в редактирование митохондриального генома, потому что теоретически ничто не мешает этой ДНК быть отредактированной. Просто есть подозрение, что для этого нужно сделать совсем не то, что мы делаем в ядре, и это «что-то» должно быть сначала придумано. Нет в митохондриях рекомбинации — давайте организуем. Хотя, если мы говорим о направленной экспрессии чего-то гетерологичного внутри митохондрии, то в случае млекопитающих это до сих пор невозможно технически, никто не умеет делать. Но есть и другие варианты, ведь 95% белков, которые работают в митохондриях, синтезируются в цитозоле и потом туда импортируются. Так давайте возьмем несколько ферментов рекомбинации, навесим на них соответствующие сигналы, отправим их в митохондрии. Я не готов как Бог встать и сказать, что это не редактируется, и все. Я считаю, что, если взять большой временной горизонт, на нем может быть актуально все, что угодно, и это тоже.

Для себя я следующее правило вывел: мне важнее не то, какой человек ученый, а то, какой он человек. Мне крайне важно, чтобы в коллективе, частью которого я являюсь, была комфортная для меня атмосфера. По моим наблюдениям, это вносит в эффективность работы научной группы не меньший вклад, чем индивидуальные навыки его участников. Поскольку я довольно давно являюсь завлабом, я подбираю людей в лаборатории в соответствии с этим критерием. Лаборатория совсем небольшая, но я в ней — как дома. У меня такое ощущение, что это верно и для остальных участников лаборатории, и это повышает их КПД. Поэтому я бы посоветовал молодым ученым обращать на это внимание. Я видел много конфликтов в сильных лабораториях, где это игнорируется. Если это очень большая лаборатория, то от одного конфликта ей ничего не будет, но человек может получить травму на всю оставшуюся жизнь. Вот рекомендация: оцените атмосферу в том коллективе, куда вы хотите попасть или уже попали, и если она вам не нравится, то бегите оттуда, не дожидаясь чего похуже.

Беседовала Анастасия Полтавец