Биология в России: люди и открытия

Обычно, когда говорят о научных открытиях, особенно в биологии, имеют в виду хорошо финансируемые научные учреждения «первого мира», а о России если и вспоминают, то лишь в свете лучей былой славы. Переломим же этот тренд и расскажем, что не перевелись еще науки о жизни на земле русской! С патриотизмом в душе в хорошем смысле этого слова, в этом спецпроекте поговорим с нашими современниками — исследователями из России, изучающими основы жизни: от молекулярных биологов до зоологов и ботаников. Здесь вас ждет серия интервью — как текстовых, так и в форме научно-популярных фильмов, образующих серию «Суперлаба».

---

Спецпроект реализуется при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий».

Партнер спецпроекта — компания BioinnLabs.

---

Министерство образования России активно содействует популяризации науки, поддерживает молодых исследователей и формирует передовую инфраструктуру для отечественных институтов и университетов.

«Десятилетие науки и технологий» — это масштабная государственная инициатива в России, проводимая с 2022 по 2031 год. Проект включает в себя комплекс инициатив, проектов и мероприятий. Все они направлены на усиление роли науки и технологий в решении важнейших задач развития общества и страны.

Компания BioinnLabs обеспечивает научно-исследовательские лаборатории высококачественными реагентами собственного производства и передовым оборудованием для биотехнологических и медицинских задач.

Виктория Шендер — кандидат химических наук, молекулярный биолог, специалист по протеомике и клеточным технологиям в онкологии. В студенчестве стажировалась в компании «Биокад», затем училась в аспирантуре и работала в Лаборатории протеомики в знаменитом Институте биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова, с которым продолжает сотрудничать и в настоящее время. После защиты диссертации также начала работу в Научно-клиническом центре физико-химической медицины имени Ю. М. Лопухина, где впоследствии возглавила созданную специально для нее Лабораторию молекулярной онкологии. Свою научную карьеру Виктория начала с поиска биомаркеров рака яичника методами протеомики. В отличие от большинства работ, где обнаружение таких кандидатов в диагностические маркеры носит описательный характер, проект Виктории имел разветвленное и объемное продолжение — она смогла установить механизм воздействия некоторых из обнаруженных белков на прогрессию опухоли. Неожиданно была установлена связь белков-участников созревания матричных РНК — сплайсинга — с ответом рака яичника на терапию. Сейчас Виктория во главе своего небольшого коллектива развивает идею использования белков сплайсинга как терапевтических мишеней, комбинируя омиксные и классические молекулярные методы и продвинутые клеточные технологии.

Воркута — Архангельск — Тверь, далее везде

БМ: Быть ученым — занятие специфическое, и мне всегда интересно, как это все в людях развивается. Расскажи, как ты росла, кем хотела стать в детстве. Я знаю, что ты родом из Воркуты. Это такое суровое место. У тебя хорошие о ней воспоминания?

ВШ: Да, Воркута — это тундра. Летом там все зеленое, но деревьев практически нет. Тем не менее, воспоминания у меня хорошие, и детство в Воркуте ассоциируется с чем-то светлым, несмотря на наличие там полярной ночи. Но это не значит, что я хотела бы туда вернуться, ведь я не была там с 1997 года, и родственников у меня там не осталось.

БМ: Твоя семья как-то профессионально была связана с этим местом?

ВШ: Мой дедушка был военным, его распределили в Воркуту, а бабушка приехала туда на заработки. Там они там познакомились и остались жить, а позже уже мои родители тоже там встретились.

БМ: Но школу ты закончила уже не там?

ВШ: Уже не там. Я закончила в Воркуте первые два класса, а потом мы переехали в более теплое место, в Архангельск.

БМ: Ну, конечно, это известный курорт на море. И что же ты, школу закончила в Архангельске? Моя мама в начальную школу там ходила, такое вот биографическое совпадение.

ВШ: Да, я там и закончила школу. Природа там, конечно, очень красивая, сам Русский Север мне нравится. Но время, на которое пришлось мое детство в Архангельске, было, скажем так, довольно непростым.

БМ: То есть ты любишь туда ездить, на Русский Север?

ВШ: В Архангельск я езжу, потому что там у меня остались родственники. Хотя в те времена, когда я там жила, этот город был не очень симпатичным.

БМ: — Понятное дело, но те времена... Что вообще было симпатичным в те времена? Ницца, может быть?ВШ: Вот именно. Поэтому мои воспоминания об Архангельске немного двойственные: природа там потрясающая, а времена были довольно суровые.

БМ: Тем не менее, в целом тебе удалось интерес к учебе сохранить?

ВШ: Когда я училась в школе, у меня не было мечты стать ученым или молекулярным биологом. Но, когда я зарывалась в учебники по биологии, мне все время было интересно, откуда ученые вообще узнали, что эти процессы биологические, которые у нас в учебниках описаны, именно так устроены.

БМ: Наверное, потому что учебники — это такая квинтэссенция, там все понятно, а как получали эти знания, раскрыто недостаточно.

ВШ: Но я тогда не придавала этому особого значения, совершенно не думала, что я сама хочу разбираться, как все это происходит, или что-то новое в этом плане узнавать. Мне хотелось свою жизнь связать с медициной. При этом было не очень понятно, как это сделать, потому что я совершенно точно понимала, что лечить пациентов — не мое. Мне хотелось скорее придумать что-нибудь новое: лекарство или какое-нибудь другое средство для медицины.

БМ: Получается, ты свою мечту осуществила. Косвенно, по крайней мере.

ВШ: Ну, пока косвенно. Не хватает нескольких деталей.

БМ: Я просто учился в медвузе, как ты знаешь, но когда я понял, что медицина — это своего рода армия, меня как-то сразу повлекло в другую сторону, потащило. У меня настрой совершенно не армейский по жизни. Я человек, склонный к импровизации, недисциплинированный, можно сказать. А это в медицине запрещено.

ВШ: Ну да, как и в армии.

БМ: Есть немало людей, которые очень хорошо в это вписываются, и слава Богу. А дальше училась ты ведь не в Москве?

ВШ: Училась я не в Москве. Я понимала, что хочу связать свою жизнь с медициной, но при этом лечить пациентов не хочу, поэтому было не очень понятно, с какой стороны к этому подойти. Медицинский это должен быть или не медицинский? В итоге, я на всякий случай поступила в медицинский, в Архангельский — кстати, очень хороший университет, — и на инженера-биотехнолога в Тверской государственный технический университет.

БМ: Понятно, чтобы было, из чего выбрать. Значит, так ты подбиралась к Москве, да?

ВШ: В итоге выбрала биотехнологию и осталась в Твери.

БМ: То есть ты всю учебу провела в Твери, пять лет, да?

ВШ: Да.

Пиво и бадминтон

БМ: Я этого, кстати, не знал. Это замечательно, потому что твой пример иллюстрирует, что можно выучиться до очень высокой квалификации практически в любом месте, где есть хоть какой-то минимальный для этого субстрат. Это еще одно подтверждение того, что научная Россия не состоит из Москвы, Петербурга и сибирских мегаполисов.

ВШ: Со снобизмом по отношению к себе я, кстати, редко сталкивалась. Скорее, я сама критически относилась к своему образованию: мне постоянно казалось, что каких-то знаний мне не хватает, и нужно все время что-то постоянно дополнительно изучать, во многом разбираться самостоятельно.

БМ: Твой пример показывает, что самодисциплина может быть важнее, чем такая линейная учеба, лекции, семинары. Когда я преподавал в медвузе, мне приходилось видеть, что неуспевающие академически студенты иногда оказывались более подходящими для научной работы, чем успевающие. Потому что у них были другие способы образования. И сейчас большой кризис именно в такой линейной учебе. Лекции плюс семинары — это же система, которая введена была еще в средневековых университетах, и с тех пор мало что изменилось.

ВШ: Когда мы поступали на инженеров-биотехнологов, представление об этой специальности было очень приблизительным — с интернетом тогда тоже было совсем не так, как сейчас. Я знала, что меня интересует именно медицинская биотехнология. Нам говорили, что, сейчас это направление в стране развито слабо, но есть программа «Фарма-2020» , и к вашему выпуску такие специалисты будут востребованы. Я в это верила, но в первые годы у нас не было в Тверском техническом университете возможности такой, как здесь, в Москве, пойти в лабораторию научную и попробовать заниматься настоящими исследованиями.

«Фарма-2020» — это государственная стратегия развития фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации, утвержденная Правительством РФ в 2009 году.

БМ: За неимением в эпсилон-окрестности таких лабораторий, да?

ВШ: Именно. Но практику проходить было нужно, и поскольку медицинских биотехнологий не было, в первые годы приходилось проходить практику в пищевых биотехнологиях. И вот одна из моих практик проходила…

БМ: С колбаской?

ВШ: Нет, в отделе контроля качества пива на Клинском пивоваренном комплексе.

БМ: Ну, красота. Помню, раньше был агрессивный маркетинг этого Клинского, оно куда-то делось потом, да?

ВШ: Да, там на самом деле много различных сортов готовили.

БМ: Ты, я так понимаю, с тех пор не пьешь пиво?

ВШ: Я его и тогда-то не пила. Опыт был полезный, потому что я поняла, что этим заниматься точно не хочу.

БМ: В общем-то, занятий много в жизни. И потом ИБХ в твоей жизни как-то случился, да? Я же тебя знаю еще по ИБХ.

ВШ: Не сразу. Я точно знала, что хочу заниматься медицинскими биотехнологиями. И после практики на пивоваренном заводе стало окончательно понятно, что нужно искать возможность попасть туда, где ею действительно занимаются. Интернет к тому времени уже начал становиться более доступным, и я узнала, что появилась такая биофармацевтическая компания — «Биокад» [1]. Это произошло как раз тогда, когда я училась на втором курсе. Я посмотрела, чем они занимаются, и поняла, что мне ужасно хочется туда попасть, и нужно срочно что-то для этого сделать. Но оказалось, что на практику они берут студентов только из МФТИ.

БМ: Ну, конечно, как же иначе-то. Физтехи любят работать с физтехами.

ВШ: Но мне надо было туда попасть. Я приезжала, проходила собеседования и, видимо, оказалась достаточно настойчивой. В итоге, мой первый научный руководитель Илья Владимирович Казеев после долгих раздумий все-таки решился взять на практику студента из другого вуза на свой страх и риск. Я ему за это до сих пор очень благодарна. Мы до сих пор общаемся, сохранили связь.

БМ: Надо сказать, что для человека из компании, где эти принципы действительно часто бывают очень жесткими, это был акт доброй воли.

ВШ: Да, видимо. Наверное, я его все-таки уговорила. И именно в «Биокаде» для меня открылся настоящий мир медицинских биотехнологий. С тех пор, я как была увлечена отыскивать, разбираться в чем-то новом, так это никуда и не исчезло, пожалуй.

БМ: Но все-таки потом тебя вынесло в науку фундаментальную, потому что «Биокад» этим в меньшей степени занимается. Как это сложилось?

ВШ: В «Биокаде» тогда была очень интересная среда. Компания только развивалась, у нее была база под Чеховом, в Подмосковье, и сотрудникам и стажерам предоставляли служебное жилье. Поэтому мы не только вместе работали, но и много общались. А людей там было действительно много интересных — молодых, талантливых. Я несколько раз приезжала туда на практику, и в какой-то момент поняла, что мне хочется не только выполнять свою часть работы, но и самой руководить каким-то проектом, чтобы мне доверяли принимать решения. Для этого нужно было, во-первых, набраться опыта, а, во-вторых, получить кандидатскую степень.

БМ: А в «Биокаде» такого и нету, да? Компания тебе степени не даст, в принципе, за редким исключением.

ВШ: Да, потому что большинство проектов было с коммерческой тайной. Поэтому я восприняла это как руководство к действию: значит, мне нужно идти в аспирантуру. При этом, в «Биокад» я была совершенно влюблена. Я думала: хорошо, сейчас я найду аспирантуру с интересным проектом, близким к моей тематике, быстренько защищу кандидатскую и вернусь в «Биокад» — буду успешно работать в любимой компании.

БМ: Понятно. Так все и вышло, да?

ВШ: Так, но не совсем. До моего любимого ИБХ я дошла не сразу. Сначала я поступила в аспирантуру Гематологического научного центра. Тема была максимально близка к биотехнологической тематике. Однако в какой-то момент я поняла, что у меня проект получается слишком техническим, то есть я перебираю массу параметров и смотрю, что изменяется, а творчества в нем мне не хватает.

БМ: А что ты делала, если не секрет?

ВШ: Мы разрабатывали и оптимизировали технологию наработки плазмиды, которая должна была стать лекарственным препаратом. Я даже писала полупромышленные регламенты. В общем, это все было интересно и полностью соответствовало моей специальности, но мне не хватало научной новизны. Мне хотелось не только оптимизировать технологический процесс, но и открывать что-то новое. В то время наша лаборатория, принадлежащая Гематологическому центру, частично базировалась и в ИБХ, а там была — и, кстати, до сих пор есть — знаменитая секция по бадминтону.

БМ: Вот оно что, бадминтон!

ВШ: А бадминтон — это спорт всей моей жизни, поэтому, естественно, я туда пошла и постепенно познакомилась со всеми.

БМ: А ты занималась им, у тебя спортивный разряд какой-то есть?

ВШ: У меня второй взрослый разряд.

БМ: Круто, ведь бадминтон такой физически требовательный вид спорта. На вид кажется изящным, кажется, такая аккуратная ракеточка. На самом деле, я когда в него играл (а я вообще футболист по призванию), понял, что бадминтон-то посерьезнее физически грузит, чем футбол, особенно который на большом поле.

ВШ: Бадминтон считается самым быстрым ракеточным видом спорта. Многие удивляются, особенно когда приходят как раз из хоккея или футбола, насколько это физически тяжело. А та секция и тогда, и сейчас довольно активно посещается учеными.

БМ: Понятно. Там хороший зал, наследие старых времен.

ВШ: Хороший зал, и люди хорошие, и голова очень хорошо переключается со всех научных мыслей. Наверное, это одно из немногих мест, куда я могу прийти и сразу полностью переключиться. Там я познакомилась с Рустамом Зиганшиным.

БМ: Он тоже бадминтонист? Не знал!

ВШ: Он тоже, да. Причем играет очень хорошо. Так мы и познакомились.

Протеомика и рак яичников

ВШ: И вот Рустам как раз и привел меня в Лабораторию протеомики ИБХ РАН.

ВШ: Да, Рустам представил меня Вадиму Марковичу. Я как раз искала новую лабораторию. В протеомике я тогда совершенно ничего не понимала. Но когда узнала, что это такое, она меня просто очаровала. Мне казалось совершенно невероятным, что буквально одним заколом в масс-спектрометр можно получить информацию о таком огромном количестве белков в одном образце.

БМ: Ну да, ты можешь плохо померить три тысячи белков.

ВШ: Хорошо или плохо — все равно ты получишь из одной пробы огромное количество информации, над которой потом можно долго размышлять. И я решила, что обязательно хочу это попробовать.

БМ: Как я понимаю, итогом этой деятельности была статья в Molecular and Cellular Proteomics [2], который до сих пор остается самым лучшим специализированным журналом по протеомике.

ВШ: Верно. Это были 2010-е годы, и тогда в протеомном мире, как ты, наверное, помнишь, было очень популярно искать биомаркеры различных заболеваний.

БМ: Оно и сейчас популярно, просто приняло немного другие формы.

ВШ: Да. Тогда был несколько более прямолинейный подход — казалось, что сейчас мы все измерим и найдем массу онкомаркеров и других маркеров, которые можно будет использовать в практической медицине [3].

БМ: Сейчас изменился взгляд на диагностику, ну и на биологию рака. Потому что все это было как раз до масштабных геномных проектов по раку, которые совершенно по-другому заставили нас взглянуть на эту группу патологий.

ВШ: Если вернуться к тому времени, у нас в лаборатории заболевания были распределены между сотрудниками, и мне достались в качестве объекта исследований биомаркеры рака яичников. У нас была коллекция биоматериала — образцов асцитной жидкости от пациентов с аденокарциномой яичника. С этим типом образцов я, собственно, до сих пор и работаю.

БМ: В чем особенности рака яичников, чем он особенно опасен? Это же молчащий рак, да? То есть он развивается до продвинутой стадии с метастазами, но симптоматики нет.

ВШ: Да, проблема в том, что пациентка может долго ничего не замечать, и заболевание часто обнаруживают уже на третьей или четвертой стадии, когда опухоль распространилась по брюшной полости. Яичники расположены глубоко в малом тазу, поэтому небольшая опухоль долго может не давать выраженных симптомов. Кроме того, на ранних стадиях ее практически невозможно обнаружить при обычном ультразвуковом исследовании.

В общем, я пришла в эту лабораторию, получила эту тему, и, несмотря на то что новый коллектив мне, несомненно, очень помогал, мне пришлось очень много заниматься самостоятельно, чтобы разобраться и в самой патологии, и в протеомных методах. Я поступила в аспирантуру ИБХ РАН, чем, между прочим, очень гордилась. Я изучила максимально возможное количество протеомных подходов. Сначала я занималась очень трудоемкими двумерными электрофорезами с флуоресцентным дифференциальным окрашиванием, но уже появлялись и другие более технологичные подходы с точки зрения масс-спектрометрии .

О методах протеомики читайте на «Биомолекуле»: «12 методов в картинках: протеомика» [4].

БМ: Это, в общем, метод, который в то время уже уходил в прошлое, хотя отличался тем, что визуально это было красиво.

ВШ: Это действительно было красиво и в каких-то случаях даже полезно, но для моей задачи не очень подходило. И тогда мне пришла в голову идея: раз уж я столько методик перепробовала, почему бы не скомбинировать несколько подходов и не попытаться получить действительно глубокий протеом асцитной жидкости (рис. 1).

БМ: А сложности с ней заключаются в том, что она по составу похожа на плазму крови, и там идти в глубину протеома мешает несколько десятков очень обильно присутствующих белков, типа сывороточного альбумина, глобулинов и так далее.

ВШ: Да. И у меня действительно получилось нырнуть поглубже. Мы тогда обнаружили примерно 2000 белков. В опубликованных на тот момент работах по асцитным жидкостям, в том числе из ведущих лабораторий мира, обычно идентифицировали всего по 400–600 белков.

БМ: Расскажи, как это у тебя вышло. Это была панорамная протеомика, так называемый shotgun? Я так понимаю, детекторов типа Orbitrap тогда еще не было.

ВШ: Нет, Orbitrap у нас тогда еще не было, мы работали на TripleTOF. Это был прибор высокого разрешения, но за один запуск хромато-масс-спектрометрии без особых ухищрений мы получали всего 200–300 белков в асцитных жидкостях. Поэтому необходимо было придумывать способы предварительного фракционирования образца. В то время вообще большинство протеомных журналов публиковало разные вариации того, как можно фракционировать белковые образцы.

Сегодня передовые детекторы в сходном режиме получения масс-спектров и с теми же условиями хроматографии выдают идентификацию 1–1,5 тыс. белков в плазме крови или асцитной жидкости.

БМ: И до сих пор публикуют.

ВШ: Да, конечно. Вот я взяла только появившийся способ выравнивания белков в образце по концентрации, а конкретно, гранулы с комбинаторными пептидными лигандами. Белки из асцитных жидкостей связывались с этими гранулами за счет различных взаимодействий, а затем я последовательно элюировала их разными растворами, получая несколько фракций.

БМ: Эти шарики с пептидами ведь были покупные? Напомни мне, как они назывались?

ВШ: Набор назывался Proteominer. Полученные смывы с гранул я дополнительно разделяла электрофорезом, каждую полосу образца нарезала на 12 частей, и каждую из них мы отдельно анализировали в хромато-масс-спектрометре. В итоге с каждого образца, как я уже говорила, получалось идентифицировать около 2000 белков. Мы сравнивали асцитные жидкости от пациенток с аденокарциномой яичников с неопухолевыми асцитами, возникающими при циррозе печени — заболевании, при котором асцит тоже возникает очень часто. Я, конечно, была очень рада, что нам удалось идентифицировать столько белков, но дальше возник главный вопрос: а что теперь с этими белками дальше делать? И тогда я подумала, что из такого интересного биологического объекта можно извлечь гораздо больше информации, чем просто найти какие-то потенциальные биомаркеры и в очередной раз о них заявить, как в других статьях. Мне пришла в голову идея посмотреть на асцитную жидкость как на своеобразный резервуар, через который может происходить общение между клетками: клетки что-то секретируют в эту среду, эти молекулы попадают к другим клеткам и таким образом могут влиять на их поведение. Вот, собственно, с этой идеи все и началось. Сейчас это легко рассказать, но тот первый проект, о котором я рассказала, занял много времени. В аспирантуру я поступила в 2011-м году, а защитилась только в 2018-м. Очень многое приходилось делать в первый раз, очень многое — придумывать и переосмысливать по ходу работы.

БМ: Да, это все здорово. Вот ты защитилась, научилась протеомике, освоила работу с асцитными образцами. И что ты там нашла, какие белки тебя заинтересовали?

ВШ: Самой неожиданной и, как оказалось впоследствии, самой важной находкой стали белки сплайсосомы, которые были инкапсулированы в мембранные внеклеточные везикулы, секретируемые, предположительно, опухолевыми клетками в асцитную жидкость. В образцах асцитов при циррозе печени таких белков не было обнаружено. В рамках этого исследования мы также проверили наличие специфических РНК сплайсосомы и тоже обнаружили их в опухолевых асцитах.

БМ: Расскажи поподробнее. Там была вся сплайсосома или ее части?

ВШ: Сплайсосома — динамичная структура. У человека с ней ассоциировано примерно 250 белков, но состав ее меняется в зависимости от стадии сплайсинга (рис. 2). Какие-то из этих белков основные, «коровые», какие-то — дополнительные, регуляторные. В асцитных жидкостях пациентов с аденокарциномой яичников мы нашли 30–50 таких белков. Конечно, нас это заинтересовало: ведь сплайсинг мРНК происходит в ядре, почему тогда компоненты сплайсосомы оказываются снаружи клетки, зачем они туда секретируются? Я смотрела на эти белки и думала, что надо с этим что-то делать. А что? Я тогда умела только получать и анализировать протеомы. Но если возникают гипотезы, их надо проверять. А как? И тогда мы стали серьезно сотрудничать с Маратом Павлюковым, иммунологом и клеточным биологом, и много всего вместе сделали и опубликовали несколько совместных статей [2], [5–8]. Это мой самый первый коллега за пределами лаборатории.

БМ: Как твое руководство того времени реагировало на то, что ты организовала сотрудничество с другой группой? Палки в колеса не вставляли?

ВШ: Наоборот. Вадим Маркович всегда поощрял такие мои инициативы и никогда не ограничивал свободу мысли. Он стал для меня настоящим научным наставником и остается им до сих пор. И для меня очень много значит, что он всегда в меня верил и продолжает верить. Конечно, мы постоянно обсуждали мои результаты, собирались на семинары, разбирали гипотезы.

БМ: Как я могу догадаться, семинары были не короткие.

ВШ: Семинары были длинные, да. И критика моих гипотез была суровая, так скажем. Я очень злилась временами на эту критику, но, тем не менее, она была по большей части справедливая.

БМ: В чем она заключалась?

ВШ: Повторю — сплайсинг мРНК происходит в ядре, поэтому было совершенно непонятно, что белки сплайсосомы делают в асцитных жидкостях. Мне хотелось думать, что они участвуют в межклеточной коммуникации, но остальные в это не очень верили. Альтернативное объяснение было гораздо проще: опухоль растет, клетки погибают и разрушаются, и содержимое ядра неспецифически проникает в асцитную жидкость. А при циррозе этого не происходит, вот биомаркеры и получаются. Мы доказали обратное, и статья была опубликована [2], но дальше встал гораздо более интересный вопрос о том, какой это биологический смысл имеет это явление.

Клеточная сага длиной в десять лет

ВШ: Для проверки гипотез с секретируемыми везикулами и белками сплайсосомы внутри них мне нужны были клеточные культуры, причем в непосредственном доступе. Потому что протеомика клинических образцов — это одно, а возможность самой смоделировать процесс в клеточной культуре и посмотреть, воспроизводится ли наблюдаемый эффект, — совсем другое. И тогда Вадим Маркович познакомил меня с Марией Андреевной Лагарьковой.

БМ: Она тогда уже перешла в Центр ФХМ, где ты сейчас работаешь?

ВШ: Да, как раз тогда она получила там лабораторию. Мария Андреевна вместе со своими сотрудниками очень тепло приняла меня и моих тогда еще немногочисленных студентов. Они научили нас огромному количеству методов работы с клетками. Мы смогли уже разными способами охарактеризовать клеточные эффекты внеклеточных везикул из клинических образцов. Собственно, с этого и началась большая работа, которая в итоге была опубликована в Nature Communications и заняла у нас почти десять лет [5].

БМ: Для некоторых проектов, особенно связанных с медициной, это нормально. Только не всегда и не везде начальство это понимает, к сожалению. Расскажи подробнее об этом исследовании.

ВШ: В сотрудничестве с клиницистами под руководством Льва Андреевича Ашрафяна мы собирали образцы у одних и тех же пациенток с аденокарциномой яичников до и после неоадъювантной (предоперационной) химиотерапии. Такую терапию проводят после постановки диагноза до операции, чтобы уменьшить опухолевую массу и затем провести хирургическое лечение.

БМ: Это, наверное, алкилирующие агенты, соединения платины?

ВШ: Есть стандартные клинические схемы, в которых препараты группы платины используют в комбинации с таксанами . Так вот, мы собирали образцы асцитной жидкости от одних и тех же пациентов до и после такого лечения. Затем из этих образцов получали первичные культуры опухолевых клеток и отдельно сохраняли внеклеточную жидкость, из которой впоследствии выделяли везикулы с содержащимися в них компонентами сплайсосомы (рис. 3). Когда мы добавляли внеклеточную составляющую асцитов после химиотерапии к опухолевым клеткам от этих же пациентов до лечения, эти клетки становились более устойчивыми к химиотерапии. Таким образом, погибающие под действием химиотерапии опухолевые клетки передавали другим опухолевым клеткам сигнальные молекулы, которые изменяли их фенотип и помогали им лучше переносить следующее лекарственное воздействие. Далее, разделяя асцитные жидкости на разные фракции, мы показали, что обнаруженный защитный эффект наблюдается только от фракции, соответствующей внеклеточным везикулам.

Препараты группы платины (например, цисплатин) относятся к ДНК-повреждающим противоопухолевым препаратам, которые образуют ковалентные связи с ДНК, прежде всего внутрицепочечные и, реже, межцепочечные сшивки, которые нарушают репликацию и транскрипцию и в конечном итоге могут приводить к гибели клетки. Таксаны (например, паклитаксел) — производные токсичных алкалоидов тиса — связываются с микротрубочками и стабилизируют их, препятствуя делению клеток.

Мы проследили эту историю межклеточной коммуникации и продемонстрировали обмен информацией ex vivo. Но речь пока шла сугубо о секретируемых компонентах, в целом, то есть, какие конкретно компоненты внеклеточных везикул действуют и по какому механизму — было непонятно.

БМ: А как они называются правильно, эти везикулы? Их же много разных. Экзосомы или как-то еще?

ВШ: Чтобы не бесить сообщество «везикулярщиков», мы их называем «внеклеточные везикулы», потому что, по сути, нам на этом этапе было не так важно, каким способом они образуются. Скорее всего, значительная их часть относится к экзосомам , судя по маркерам. Но область внеклеточных везикул развивается быстро, выделяют все новые их подтипы. Поэтому мы решили не конкретизировать. Для нас важно было другое: эти белки переносятся во внеклеточных везикулах и действительно попадают внутрь реципиентных опухолевых клеток, причем в довольно большом количестве.

Статьи о роли экзосом в сигнализации между клетками читайте на «Биомолекуле»: «Экзосома: механизм координации и взаимопомощи клеток организма» [9], «Экзосомы: научная альтернатива сказочным молодильным яблокам» [10], «Экзосомы: маленькие машины времени внутри нас» [11].

БМ: Как же дальше это изучать с точки зрения механизмов воздействия на принимающие клетки? Что эти белки сплайсинга там делают?

ВШ: Мы и сейчас этим продолжаем заниматься, в том числе в коллаборации с китайскими коллегами. Мы решили смоделировать в клеточных культурах ситуацию, когда реципиентные опухолевые клетки получают дополнительное количество интересующего нас белка. Для этого, мы выбрали несколько белков сплайсосомы, делали их сверхэкспрессию (а для обратной проверки — нокдаун) и смотрели, к каким эффектам это приводит [5], [12], [13].

БМ: Погоди, но ведь сплайсинговый белок, он, как правило, изучен и играет свою роль в сплайсосоме. То, что вы хотите изучить, это его какая-то дополнительная функция? Так называемая подработка, или moonlighting?

ВШ: Интересно получилось, что как раз пока мы с этим всем разбирались, стали появляться статьи в хороших журналах, показывающие, что у белков сплайсосомы действительно есть такие moonlighting-функции. Помимо своей основной роли в сплайсинге мРНК, они могут выполнять и другие функции — в зависимости, например, от своей локализации или посттрасляционных модификаций, наличия стрессовых факторов и т. д. Оказалось, что многие из них разными способами могут участвовать в регуляции репарации ДНК.

БМ: То есть они в ядре работают неподалеку от своего основного места работы — сплайсинга? И связывают еще и ДНК, получается, помимо РНК?

ВШ: Они могут и не связываться с ДНК непосредственно, а, например, взаимодействовать с белковыми комплексами в местах повреждения ДНК и привлекать туда необходимые факторы репарации.

БМ: Ты можешь назвать какой-нибудь один из таких белков, самый известный?

ВШ: Например, RBM10 — РНК-связывающий белок и фактор сплайсосомы [14]. Помимо своей роли в сплайсинге, он оказывается на активных репликационных вилках и помогает поддерживать их стабильность.

БМ: Но это не сплайсосомная функция?

ВШ: Да, это не сплайсосомная функция. Вообще, сейчас становится понятно, что многие белки, которые мы привыкли называть сплайсинговыми, этим вовсе не ограничиваются. В зависимости от локализации и взаимодействующих с ними партнеров они могут участвовать в совершенно других процессах — в том числе в ответе на повреждение ДНК. Причем многие РНК-связывающие белки содержат неупорядоченные участки и способны участвовать в образовании конденсатов (жидкость в жидкости), которые тоже играют важную роль в организации различных процессов внутри клетки.

БМ: Сейчас развивается тематика раздела фаз внутри клетки, разных капель жидкости в жидкости [15], на поверхности которых интенсифицируются реакции. С этой точки зрения ядро — это очень запутанная среда, с большим количеством разных образований вокруг ядрышка, в матриксе, и так далее.

ВШ: Да, и для многих белков сплайсосомы такие свойства сейчас активно изучаются. Если вернуться к нашим объектам, то в функциональных экспериментах мы увидели очень четкую закономерность. Когда мы делали нокдаун ряда интересующих нас белков сплайсосомы, то опухолевые клетки становились гораздо чувствительнее к повреждающим ДНК-агентам, в частности, к цисплатину. И наоборот, при сверхэкспрессии, опухолевые клетки лучше справлялись с повреждением ДНК. Мы провели очень много таких экспериментов, что-то уже опубликовано, а что-то находится в стадии написания статьи. Кроме того, мы работали с внеклеточными везикулами от погибающих под действием химиотерапии клеток. И, как я уже говорила, такие внеклеточные везикулы, содержащие белки сплайсосомы, усиливали ответ на повреждение ДНК в реципиентных клетках и помогали им лучше переживать последующее действие цисплатина (рис. 4).

БМ: Поздравляю, это очень классный результат, прямо радостно за тебя! Как ты видишь будущее этого направления? Ты же, наверное, грезишь о лекарствах на основе этих результатов. Как ты хочешь к этому прийти? Заблокировать эту порочную связь между сплайсинговыми факторами и ДНК?

ВШ: Скажу без конкретики, потому что не все, что еще не закончено, хочется раскрывать. Я считаю, что сейчас у меня сложилась хорошая команда талантливых, сильных ученых. Конечно, кто-то приходит, кто-то уходит, но в целом мы сейчас находимся на таком этапе, когда мы накопили большое количество разных компетенций, и отдельные «пазлы» начинают складываться в сторону практического применения наших результатов. Очень хочется, чтобы моя команда вдохновленных ребят продолжала делать сильную фундаментальную науку, но при этом мы не теряли из виду возможности ее практического применения. Наверное, работа в «Биокаде» меня в свое время научила, что исследование не может длиться бесконечно, что нужно получить какой-то прикладной результат.

БМ: Здесь, я думаю, не надо быть пророком, чтобы понять, что эти взаимодействия белков сплайсинга и их репарационные способности можно пробовать какими-то олигонуклеотидами заглушить или чем-то еще?

ВШ: Да, мы сейчас как раз над этим активно работаем. Вообще, идея фармакологически воздействовать на сплайсинг сейчас активно развивается, в том числе в США. Уже существует целый ряд малых молекул, некоторые из которых тестируют как противоопухолевые препараты (рис. 4).

БМ: Но нам надо-то не сплайсинг губить, который помогает транскриптам созревать, а подавлять именно репараторную функцию сплайсосомных белков?

ВШ: Изначально мы тоже думали, что глобально подавлять сплайсинг будет слишком токсично. Но в наших моделях оказалось, что опухолевые клетки гораздо чувствительнее к такому воздействию, особенно в комбинации с ДНК-повреждающей терапией, тогда как нормальные клетки переносят его заметно лучше. Почему так происходит, мы расскажем уже в готовящейся публикации.

БМ: А какие клетки в культуре для тебя нормальные, фибробласты что ли?

ВШ: Двое рецензентов нашей статьи в Nature Communications (а вообще их было шестеро) попросили добавить для сравнения адекватную неопухолевую клеточную линию, как контроль для рака яичников [5]. А это эпителий фаллопиевой трубы. И мы заморочились и купили такую клеточную линию. Это, конечно, иммортализованная линия, потому что нормальный эпителий в культуре долго не живет. Но при этом у этих клеток нет полного набора изменений, характерных для опухолевых клеток.

БМ: Погоди, а как их иммортализовали, если они не мутантные?

ВШ: Да, конечно, они генетически модифицированы. Я имела в виду, что у них нет тех драйверных мутаций и всего комплекса онкогенных изменений, которые присущи опухолевым клеткам [16]. Делятся они довольно быстро, но при этом у них нет большого уровня репликативного стресса и нет многих других особенностей, которые есть у опухолевых клеток. Поэтому такая модель позволяет нам хотя бы отчасти понять, чем реакция опухолевых клеток отличается от реакции неопухолевых. А детали этой работы мы уже расскажем после публикации.

Как жить, если надо публиковать по десять статей в год. И немного любви

БМ: Я хочу немного переменить тему. Один вопрос по организации работы, который меня мучает. Я, как ты знаешь, выполнял три подряд гранта РНФ для научных групп, то есть девять лет подряд сидел на этих грантах в своей небольшой научной группе. И я слабо себе представлял, как я в течение девяти лет мог бы сделать один проект, не прерываясь, и сделать такую вот большую статью, как у тебя [5]. Потому что все время кусками полученных результатов приходилось жертвовать, публиковать статьи для отчетности. Как ты выжила с этой отчетностью, с десятками статей, которые нужно публиковать?

ВШ: Пока мы делали основной большой проект, который мы очень хотели довести до красивой, стройной истории, у меня появлялось много студентов. И параллельно с основной работой возникало множество интересных ответвлений — ведь далеко не все результаты вошли в итоговую статью. Появлялись какие-то идеи из биоинформатического анализа, небольшие самостоятельные проекты, коллаборации [17–27]. Часть таких ответвлений мы развивали вместе со студентами и аспирантами и в итоге оформляли в отдельные публикации. При этом все они оставались в контексте нашего основного научного направления.

БМ: Ты, наверное, делала и статьи на русском языке для этого, чтобы проще было.

ВШ: Было несколько статей в российских журналах [28–31]. Мы делали и литературные обзоры с метаанализом по нашей теме в коллаборации с коллегами-биоинформатиками, чтобы систематизировать уже накопленную информацию и найти в ней новые закономерности [17], [18], [32], [33]. Наша лаборатория в основном экспериментальная, поэтому для нас очень важно многолетнее сотрудничество с командой лаборатории системной биологии под руководством Георгия Арапиди. Это очень профессиональные, увлеченные своим делом люди, и многие наши работы вообще трудно представить без их участия. У нас биоинформатика всегда очень тесно шла вместе с нашими экспериментальными подходами. В том числе из-за финансовых ограничений, мы довольно рано научились максимально использовать большие массивы омиксных данных, которые уже находятся в открытом доступе.

БМ: Вика, скажи, все-таки наука — это призвание или ремесло? Ты не выглядишь как священнослужительница, жрица, которая стоит у какого-то горнила, не замечая ничего вокруг. Кажется, что ты достаточно практичный человек.

ВШ: Работа в фармкомпании меня в этом смысле дисциплинировала: мне не очень нравится исследование ради исследования. Мне всегда хочется, чтобы наши усилия и время, которое мы тратим, — а мы его тратим с любовью, с интересом, даже с большой страстью к науке, — привели к какому-то конкретному результату для людей, общества. То есть, хотя бы проект о возможном практическом результате в голове должен быть.

БМ: Или проект проекта результата…

ВШ: Я про любовь к науке сказала, и теперь хочу добавить, что в той самой лаборатории протеомики в ИБХ РАН я не только начала свой научный путь, но еще и познакомилась со своим будущим мужем Георгием Арапиди. Во многом благодаря ему я продолжала заниматься наукой даже в непростые периоды, потому что он всегда меня подбадривал и поддерживал. Он тоже биолог, биоинформатик, хотя и закончил МФТИ.

БМ: Все правильно. Хоть тебя не брали вначале в «Биокад», потому что ты не физтех, ты решила в Физтехе, так сказать, прописаться по семейной линии.

ВШ: Это ирония судьбы, потому что в связи с тем, что в «Биокад» тогда отбирали только физтехов, я их не очень любила.

БМ: А теперь приходится любить?

ВШ: Именно так.

БМ: Правильно. Что же их не любить-то? Физтехи — молодцы, на самом деле, что греха таить. Спасибо тебе за беседу и счастливого пути в науке!

«Биомолекула» благодарит Викторию Шендер и сотрудницу ее лаборатории Полину Шнайдер за предоставленные иллюстрации к интервью.

Литература

1. BIOCAD: взгляд изнутри;
2. Victoria O. Shender, Marat S. Pavlyukov, Rustam H. Ziganshin, Georgij P. Arapidi, Sergey I. Kovalchuk, et. al.. (2014). Proteome–Metabolome Profiling of Ovarian Cancer Ascites Reveals Novel Components Involved in Intercellular Communication. Molecular & Cellular Proteomics. 13, 3558-3571;
3. Омикс-биомаркеры и ранняя диагностика: когда счастье возможно;
4. 12 методов в картинках: протеомика;
5. Victoria O. Shender, Ksenia S. Anufrieva, Polina V. Shnaider, Georgij P. Arapidi, Marat S. Pavlyukov, et. al.. (2024). Therapy-induced secretion of spliceosomal components mediates pro-survival crosstalk between ovarian cancer cells. Nat Commun. 15;
6. Marat S. Pavlyukov, Hai Yu, Soniya Bastola, Mutsuko Minata, Victoria O. Shender, et. al.. (2018). Apoptotic Cell-Derived Extracellular Vesicles Promote Malignancy of Glioblastoma Via Intercellular Transfer of Splicing Factors. Cancer Cell. 34, 119-135.e10;
7. Samvel K. Gularyan, Alexander A. Gulin, Ksenia S. Anufrieva, Victoria O. Shender, Michail I. Shakhparonov, et. al.. (2020). Investigation of Inter- and Intratumoral Heterogeneity of Glioblastoma Using TOF-SIMS. Molecular & Cellular Proteomics. 19, 960-970;
8. Tatyana D. Larionova, Soniya Bastola, Tatiana E. Aksinina, Ksenia S. Anufrieva, Jia Wang, et. al.. (2022). Alternative RNA splicing modulates ribosomal composition and determines the spatial phenotype of glioblastoma cells. Nat Cell Biol. 24, 1541-1557;
9. Экзосома — механизм координации и взаимопомощи клеток организма;
10. Экзосомы: научная альтернатива сказочным молодильным яблокам;
11. Экзосомы — маленькие машины времени внутри нас;
12. Xihan Liu, Jiaojiao Zhang, Zixiang Wang, Mingyao Yan, Meining Xu, et. al.. (2024). Splicing Factor PQBP1 Curtails BAX Expression to Promote Ovarian Cancer Progression. Advanced Science. 11;
13. Zixiang Wang, Shourong Wang, Junchao Qin, Xiyu Zhang, Gang Lu, et. al.. (2022). Splicing factor BUD31 promotes ovarian cancer progression through sustaining the expression of anti-apoptotic BCL2L12. Nat Commun. 13;
14. Feras E. Machour, Enas R. Abu-Zhayia, Joyce Kamar, Alma Sophia Barisaac, Itamar Simon, Nabieh Ayoub. (2024). Harnessing DNA replication stress to target RBM10 deficiency in lung adenocarcinoma. Nat Commun. 15;
15. Разделяй и властвуй: роль разделения фаз в жизни клетки;
16. Xuemei Lv, Xiaoyu Sun, Yang Gao, Xinyue Song, Xiaoyun Hu, et. al.. (2025). Targeting RNA splicing modulation: new perspectives for anticancer strategy?. J Exp Clin Cancer Res. 44;
17. Ksenia S. Anufrieva, Victoria О. Shender, Georgij P. Arapidi, Marat S. Pavlyukov, Michail I. Shakhparonov, et. al.. (2018). Therapy-induced stress response is associated with downregulation of pre-mRNA splicing in cancer cells. Genome Med. 10;
18. Olga M. Ivanova, Ksenia S. Anufrieva, Anastasia N. Kazakova, Irina K. Malyants, Polina V. Shnaider, et. al.. (2023). Non-canonical functions of spliceosome components in cancer progression. Cell Death Dis. 14;
19. Polina Shnaider, Irina Malyants, Olga Ivanova, Veronika Gordeeva, Ekaterina Svirina, et. al.. (2024). Establishment of Novel High-Grade Serous Ovarian Carcinoma Cell Line OVAR79. IJMS. 25, 13236;
20. Polina V. Shnaider, Irina Yu. Petrushanko, Olga I. Aleshikova, Nataliya A. Babaeva, Lev A. Ashrafyan, et. al.. (2023). Expression level of CD117 (KIT) on ovarian cancer extracellular vesicles correlates with tumor aggressiveness. Front. Cell Dev. Biol.. 11;
21. Sophia S. Borisevich, Tatiana E. Aksinina, Margarita G. Ilyina, Victoria O. Shender, Ksenia S. Anufrieva, et. al.. (2024). The Nitro Group Reshapes the Effects of Pyrido[3,4-g]quinazoline Derivatives on DYRK/CLK Activity and RNA Splicing in Glioblastoma Cells. Cancers. 16, 834;
22. Polina V. Shnaider, Olga M. Ivanova, Irina K. Malyants, Ksenia S. Anufrieva, Ilya A. Semenov, et. al.. (2020). New Insights into Therapy-Induced Progression of Cancer. IJMS. 21, 7872;
23. Nadezhda V Petrova, Dmitry A Deriglazov, Anastasia P Kovina, Artem V  Luzhin, Victoria O Shender, et. al.. (2026). Treacle-dependent TOPBP1 condensation regulates the nucleolar DNA damage response. Nucleic Acids Research. 54;
24. Alina S. Shtork, Pavel V. Rubtsov, Anastasia N. Kazakova, Iuliia I. Pavlova, Olga M. Ivanova, et. al.. (2026). Acidosis promotes exon skipping through sequestering SR-rich splicing factors in nuclear speckles. Front. Mol. Biosci.. 13;
25. Iuliia Soldatova, Oguljan Beginyazova, Oksana Maksimenko, Yu-Jie Fan, Yong-Zhen Xu, et. al.. (2026). Multiple intron motifs have redundant functions in the trans -splicing of the mod(mdg4) locus. Nucleic Acids Research. 54;
26. Aleksei D. Korolev, Irina V. Bekbaeva, Polina V. Shnaider, Victoria O. Shender. (2026). The Regulatory Network of FOXM1: Orchestrating Cancer Progression and Resistance to Therapy. IJMS. 27, 5265;
27. Viacheslav V. Kudriavskii, Valeriia A. Koss, Victoria O. Shender, Georgij P. Arapidi. (2026). Non-canonical and induced neoantigens as emerging sources of cancer-specific immunotherapy targets. Front. Immunol.. 17;
28. К. С. Ануфриева, В. О. Шендер, Г. П. Арапиди, М. А. Лагарькова, В. М. Говорун. (2019). Многогранная роль белков сплайсосомы в регуляции клеточных процессов. Биоорган. химия. 45, 127-135;
29. В. О. Шендер, Г. П. Арапиди, М. С. Павлюков, П. В. Шнайдер, К. С. Ануфриева, et. al.. (2018). Роль межклеточной коммуникации в прогрессии онкологических заболеваний. Биоорган. химия. 44, 471-480;
30. Шахпаронов М. И., Антипова Н. В., Шендер В. О., Шнайдер П. В., Арапиди Г. П., Пестов Н. Б., Павлюков М. С. (2018). Экспрессия и внутриклеточная локализация параоксоназы 2 в опухолевых клетках различного типа. Acta Naturae. 10, 100–107;
31. N. P. Fadeeva, N. V. Antipova, V. O. Shender, K. S. Anufrieva, G. A. Stepanov, et. al.. (2018). Identification of Novel Interaction Partners of AIF Protein on the Outer Mitochondrial Membrane. Acta Naturae. 10, 100-109;
32. Anastasia N. Kazakova, Maria M. Lukina, Ksenia S. Anufrieva, Irina V. Bekbaeva, Olga M. Ivanova, et. al.. (2024). Exploring the diversity of cancer-associated fibroblasts: insights into mechanisms of drug resistance. Front. Cell Dev. Biol.. 12;
33. Anastasia N. Kazakova, Ksenia S. Anufrieva, Olga M. Ivanova, Polina V. Shnaider, Irina K. Malyants, et. al.. (2022). Deeper insights into transcriptional features of cancer-associated fibroblasts: An integrated meta-analysis of single-cell and bulk RNA-sequencing data. Front. Cell Dev. Biol.. 10.