Будущее – за молекулярной диагностикой

Член-корреспондент РАН Евгений НИКОЛАЕВ – всемирно признанный эксперт в области масс-спектрометрии, автор более чем 530 публикаций в рецензируемых изданиях (индекс Хирша 51) и 65 авторских свидетельств и патентов. Он является полным профессором Сколковского института науки и технологий (Сколтеха), где возглавляет проектный центр омиксных технологий и больших данных для персонализированной медицины и здоровья и передовой масс-спектрометрии, научным руководителем Института энергетических проблем химической физики РАН им. В.Л.Тальрозе. Обозреватель «МГ» Болеслав ЛИХТЕРМАН попросил его рассказать о медицинском применении своих разработок.

– Евгений Николаевич, вы физик, известный в мире эксперт по масс-спектрометрии. Что побудило вас применить эту методику для медицинских целей?

– Я как учёный вырос и состоялся в Институте химической физики. В своё время это был самый крупный институт Академии наук, 5 тыс. сотрудников в штате. Он был организован единственным у нас нобелевским лауреатом по химии Николаем Семёновым, который в 1924 г. создал первый в стране масс-спектрометр. Ему помогали студенты – это была тема дипломной работы Виктора Кондратьева, будущего академика, а правой рукой Николая Николаевича был Юлий Харитон, который отвечал за содержание помещения и, главное, за поддержание температуры: чтобы дрова были и печка топилась. Вы понимаете, кто такой Ю.Харитон? Он после Курчатова возглавлял атомный проект. Его так берегли, что Сталин ему не разрешал летать самолётом. У него был собственный железнодорожный вагон.
И сейчас в Сарове есть музей, где можно посмотреть на этот вагон.
А я как бы научный внук Семёнова, т.к. являюсь учеником члена-корреспондента РАН Виктора Тальрозе, который с 1960-х до конца 1980-х гг. возглавлял отечественную масс-спектрометрию, долгие годы был во главе профильной комиссии по научному приборостроению в Государственном комитете по науке и технике Совета Министров СССР и в Академии наук, и также возглавлял Комиссию по масс-спектрометрии. В то время у нас это направление развивалась очень бурно, что было связано в первую очередь с нуждами атомной промышленности, масс-спектрометры использовались для анализа исходных продуктов и продуктов разделения урана. В 1980-е гг. в целом мировой вектор изучения этого метода изменился и стал двигаться в сторону биологии. Что такое масс-спектрометрия? Это метод анализа сложных смесей путём измерения масс молекул и их фрагментов. То есть, например, мы можем изучить воздух вокруг нас, содержание азота, кислорода, углекислого газа и всяких примесей в воздухе путём ионизации этих молекул, то есть прикрепления к ним заряда. Существует много способов, как это сделать. Если мы заряд прикрепили, то уже можем этой молекулой управлять с помощью электрических и магнитных полей. И масс-спектрометр эти заряженные молекулы разгоняет, ускоряет, детектирует и таким образом разделяет по массам. Если с очень высокой точностью померить, то мы сразу определим атомный состав большой молекулы и так далее. Прибор вначале создавали для химии. В частности, Семёнов получил Нобелевскую премию за открытие цепных химических реакций и, конечно, ему было интересно знать, как происходят их элементарные процессы. Но потом очень быстро стала развиваться изотопная масс-спектрометрия в связи с тем, что её создатели лорд Дж. Дж.Томпсон и его ученик Астон открыли изотопы. Они обнаружили, что неон имеет два типа атомов с разной массой. В условных единицах это 20 и 22, (потом эти единицы стали называть атомной единицей, и это примерно вес атома водорода, а более точно по определению это 1/12 массы атома углерода). И когда были открыты изотопы, очень быстро померили атомные веса изотопов, а это энергия. Как мы знаем, сливая или разбивая ядра атомов, её можно освобождать, и с этого началась атомная промышленность. Первая бомба, которую сбросили на Хиросиму, была сделана с помощью масс-спектрометра: разделили уран-235 и уран-238. Сначала показали, что 235-й радиоактивен и, если на него нейтроны попадают, то он распадается и в результате из-за цепной реакции распада даёт вот этот взрыв с выделением огромной энергии. А потом начался нефтяной бум, и масс-спектрометрия переключилась на анализ сложных химических смесей. Современные данные показывают, что в нефти находится полмиллиона различных химических соединений. Когда этот продукт научились анализировать, стали задумываться о том, из каких молекул мы сами состоим.

– По-моему, на 80% из молекул воды…

– Ну да, конечно, вода играет важную роль, но самое главное – аппарат, который поддерживает жизнеспособность клетки в выполнении разных функций – от обмена до организации всей жизнедеятельности нашего организма и его функционирования – был абсолютно непонятен на молекулярном уровне. В то время уже было известно, что клетка имеет липидную оболочку, внутри находятся различные органеллы и ядро. Потом выяснили, что в ядре находится хранитель информации – молекула ДНК. Всплеск геномики произошёл в конце 1990-х – начале 2000-х. И стали думать, как же получить информацию об этих больших молекулах, о белках, липидах, метаболитах, о той же ДНК и РНК. Проблема была в том, что существовавшие тогда методы ионизации, то есть добавления заряда к молекуле, приводили к её разрушению. Правда, научились использовать масс-спектры продуктов распада как «отпечатки пальцев» молекул, и появились огромные базы данных по спектрам продуктов диссоциации молекул (только летучих соединений). Мы могли анализировать смеси в газовой фазе, но вот как это делать в жидкости и в твёрдой фазе – не было понятно. Предложили несколько методов, и из них два «выстрелили». Это так называемая лазерная десорбция – ионизация из матрицы. Она происходит, когда вы светите лазером на смесь молекул в специальной молекулярной матрице, которая лежит на какой-то поверхности. Происходит поглощение лазерного излучения и создаются заряды. Они прицепляются к растворённым в матрице большим анализируемым молекулам, не разрушая их, а те в свою очередь втаскиваются в спектрометр для анализа.

Второй метод – это электроспрей, когда вы молекулы растворяете (это обычно смесь воды со спиртами или ацетонитрилом), и этот раствор пропускаете через капилляр, к которому приложено высокое напряжение: с его конца слетают заряженные капельки, они испаряются, заряд оседает на молекулу, образуется многозарядный ион, но без разрушения. Сейчас можно даже вирус целиком так ионизовать (при этом он останется функционирующим), и вы можете померить его массу. Ионизация вируса, измерение его массы, массы капсида (корзинки, в которой находятся молекулы ДНК или РНК) – новое увлечение в масс-спектрометрии. Эти методы, основанные на ионизации без фрагментации, были разработаны в конце 1980-х, и
с 1990-х гг. и сейчас активно применяются в том числе и у меня в лаборатории. В мире существуют десятки компаний, выпускающих биомедицинские масс-спектрометры. У нас тоже есть такая программа. Мы получили большой заказ от Минобрнауки РФ и в этом году заканчиваем разработку такого типа прибора. Он скоро будет готов к серийному выпуску, сейчас ищем организацию-производителя.

– Какой у вас опыт сотрудничества с врачами? Находите ли с ними общий язык?

– Всё упирается в личные контакты. У меня было весьма плодотворное взаимодействие с бывшим директором НМИЦ нейрохирургии им. Н.Н.Бурденко, академиком РАН Александром Потаповым. Но здесь есть момент везения, заключавшийся в том, что когда Александр Александрович работал то ли аспирантом, то ли молодым сотрудником, он занимался масс-спектрометрией. И, по крайней мере, понимал, что мы умеем делать и для чего это нужно. В этом плане мы с ним говорили на одном языке.
С чем к нему пришли? Во-первых, это масс-метрический имиджинг тканей. Гистохимию как делают? Замораживают ткань, снимают тонкий срез и красят специальным красителем, либо прикрепляют антитела к определённым белкам с какой-то оптической меткой.
И вы можете антителами с этими метками покрыть ткань, увидеть, как они расположены, и таким образом получить морфологическое изображение в определённых молекулах. Онкологи легко через это отличают нормальную ткань от поражённой. А метод, который реализовали мы (он разработан во многих лабораториях на Западе, но мы единственные в стране, кто им владеет) позволяет получить расположение молекул в ткани. Для этого мы используем метод лазерной ионизации с помощью матрицы: кладём срез ткани на стеклянную пластинку, покрываем матрицей и потом лазером с пучком диаметром 10-20 микрон её сканируем, переходя от точки к точке. С таким пространственным разрешением можно просканировать всю ткань и получить масс-спектр, т.е. содержание разных молекул в конкретном месте и распределение по всей поверхности среза. Так же как при гистохимии, мы получаем распределение определённых молекул, но гистохимики в основном смотрят белки, а мы можем посмотреть всё, что хотим, – липиды, метаболиты и т.д.

Потапову это очень понравилось, потому что во время операции берут биопсию (кусочек ткани размером с 1 мм³), а нам этого более чем достаточно, т.к. у нас разрешение 10 микрон. Есть целая коллекция этих тканей, и мы показали, что легко отличаем белое вещество от серого, видим глиомы и глиобластомы, границы между опухолью и нормальной тканью, и т.д. Даже организовали там лабораторию, притащили масс-спектрометр. Когда Потапов умер, новое руководство сочло, что им это не нужно, и помещение отдали профсоюзу. Я был научным руководителем, а возглавлял лабораторию мой ученик Игорь Попов. Он сейчас трудится в МФТИ. Там работали несколько моих сотрудников, мы даже думали о потоке: хирург во время операции передаёт нам ткань, тут же делается имиджинг и можно сказать, достиг он границы опухоли или нет.

Второе направление было сосредоточено в МФТИ, но это тоже делали мои ученики. Берём кусочек мозговой ткани, помещаем в маленькую капсулку, через него пропускаем растворитель.
А дальше мы анализируем продукты экстракции на масс-спектрометре электроспреем, о котором я уже сказал. Эта процедура может продолжаться примерно от нескольких секунд до 20 минут. В результате легко отличаются разные ткани: глиомы, глиобластомы и т.д. Работу по этим двум направлениям мы очень быстро сделали, опубликовали и планировали это всё продолжать. Но увы. Я обращался в другие институты, но там не было такого живого интереса.

– Профессор Михаил Гельфанд в недавнем интервью («МГ» № 35 от 03.09.2025) упомянул, что вы создаёте диагностические панели для выявления маркёрных белков при разных патологиях.

– Ведь какая пирамида жизни у нас? Есть ДНК, это носитель информации о том, как наш организм формировать, как поддерживать его способность размножаться и т.д. В ДНК записана информация о молекулярных машинах, которыми являются белки. Есть основная догма молекулярной биологии, что с ДНК информация об их структуре считывается через мРНК. Матричная рибонуклеиновая кислота представляет собой как бы копию генов. Из них в рибосомах информация переносится на белки, а они синтезируются по той программе, которую несут эти мРНК. Белки – полимеры аминокислот, организующие все процессы в нашем организме. Они создают маленькие молекулы, метаболиты, липиды, гормоны и т.д. ДНК у нас всю жизнь одна, и она стабильна. Когда возникают мутации, появляются раковые заболевания, но если человек живёт в экологически чистом окружении, правильно питается, не сильно нервничает и т.д., то он может избежать этих негативных изменений. При болезни у нас могут синтезироваться белки, которые будут этой болезни противостоять, а иногда могут замедляться процессы синтеза определённых их типов. Иногда белки начинают химически модифицироваться в нашем теле, т.н. посттрансляционная модификация. Они метилируются, фосфорилируются и т.д. – насчитывается до двухсот разных химических модификаций. Если мы сможем анализировать этот белковый пул в нашем организме, то будем таким образом диагностировать заболевания, вызывающие эти изменения. Сначала надо понять, здоровы ли мы на молекулярном уровне. Если больны, то чем? И такая возможность появилась благодаря развитию масс-спектрометрии. У нас с вами примерно 20,3 тыс. генов, столько же основных белков. Но вообще их значительно больше из-за того, что на основе одного гена может образоваться 4-5 типов. А они ещё могут быть химически модифицированы, тогда их число достигнет миллиона. Тем не менее основных типов порядка 20 тыс., и методами масс-спектрометрии с использованием различных методов концентрирования почти все их видно. Сейчас охват около 70%, если использовать разные другие методы сепарирования белков. А раз мы их видим, то можем определять концентрацию при анализе биологической жидкости (крови, мочи, слезы, слюны, ликвора). В нашей лаборатории есть возможность увидеть и померить концентрацию порядка трёхсот белков. Но, если нужно, эту цифру можем довести и до тысячи. Мы развили эту технику в Сколтехе и пытаемся использовать для того, чтобы помогать медикам в диагностике разных нозологий.

– С какими медицинскими организациями вы работаете?

– Так получилось, что мы начали это делать с НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И.Кулакова. Организовали там лабораторию, она сейчас преобразована в отдел, где тоже работают мои ученики – Владимир Франкевич, Наталья Стародубцева, Женя Кукаев и ещё несколько людей. МФТИ тоже в этом участвует. Одно из важных достижений – это диагностика преэклампсии. Чем раньше она выявляется, тем лучше исходы. Те методы, которые мы развиваем, позволяют обнаружить эклампсию за 2 недели до клинических проявлений. Мы это делаем по моче. Она, в отличие от крови, подвержена довольно быстрым изменениям. Что поели, то и в ней, но состав белков относительно инертен. Он меняется не только в крови, но и в моче, если имеется какое-то системное заболевание в нашем организме. Там с помощью наших чувствительных приборов можно увидеть до 6 тыс. различных белков.

– В норме?

– Да, в норме. Ну и при нарушениях вылезают какие-то белки, например, можно увидеть почечную патологию. В норме почки их фильтруют – оставляют в крови тяжёлые белки, а лёгкие сбрасывают. Если они избавляются от всех, дело плохо. Метод анализа мочи, который мы разработали, позволяет увидеть хроническую болезнь почек.

Наши взаимодействия продолжаются, и тут был очень важный момент во время пандемии. Когда я увидел картинку вируса ковида с шипами и посчитал их количество, то понял, что чувствительности масс-спектрометрии достаточно, чтобы задетектировать белки, которые их образуют. И мы тут же составили программу, как это сделать. Синтезировали пептиды, входящие в состав этих белков. Геном коронавируса уже был расшифрован. Мы посмотрели характерные (т.н. прототипические) пептиды для S-белка, из которого состоят «шипы». В Кулаковском центре был организован бокс для ковидных рожениц. Нам давали уже пассивированные вирусы, и мы выделили белки. Мне ребята звонят: «Не видим пептиды S-белка, а видим пептиды N-белка». Какая разница нам: S-белок или N-белок? N-белок – это нуклеотидный белок, вокруг которого сворачивается РНК. Его примерно столько же, сколько S-белка. Оказалось, что, во-первых, мы через это идентифицируем однозначно вирус, и, во-вторых, чувствительность метода такая же, как у ПЦР. Полимеразная цепная реакция значительно дешевле, чем масс-спектрометрия, но у неё селективность не стопроцентная. Вы можете ошибиться. А масс-спектрометрия позволяет получать стопроцентную и может быть золотым стандартом. Мы довольно быстро опубликовали статью. Это одна из наиболее цитируемых работ. Сейчас занимаемся протеомикой крови.

– Что это?

– Как определяется белковый состав плазмы? Мы для каждого белка, который хотим увидеть, проанализировать и определить его количество, синтезируем пептидные стандарты. Белок – это полимер, он может содержать несколько сотен аминокислот. Если взять участок этого полимера в отдельности, то это будет пептид (кусочек белка). Иногда так называют короткие белки. Некоторые пептиды сами по себе существуют и выполняют определённые функции в организме. Целиком затаскивать белок в масс-спектрометр можно, но это очень сложная процедура, т.н. масс-спектрометрия сверху вниз (top-down), и мало кто в мире владеет этими методами. Мы тоже можем, но редко этим занимаемся. А обычно делаем так: берём белок и энзимами его стрижём на кусочки, на пептиды. Энзимы могут воздействовать по-разному. Мы берём энзим, который называется трипсин, и он стрижёт по лизинам и аргининам. Вообще, белки используют 20 аминокислот в нашем организме. В бактериях добавляются ещё какие-то. И вот эти пептиды, которые образуются при разрезании белка трипсином по лизинам и аргининам, содержат, соответственно, либо лизин, либо аргинин на своём конце.

Дальше мы из этих пептидов выбираем с помощью геномной базы, в которой есть все белковые последовательности аминокислот, пептид, уникальный для данного белка. Он называется прототипическим. И если мы определяем его количество, то тем самым становится понятно количество белка. В чём состоит вся процедура? Мы берём плазму крови, выделяем из неё белки, их режем на пептиды, затем добавляем в эту смесь пептиды, синтезируемые нами. Но происходит синтез, мы их метим стабильными изотопами. И тем самым утяжеляем пептид по сравнению с природным, чтобы на масс-спектрометре по массам отличить пептид, который мы добавили, от уже находившегося в смеси. Получается смесь, в которой мы знаем, сколько добавлено нашего меченного пептида, и измеряем его соотношение с природным и через это определяем концентрацию белка в плазме.

У нас сейчас есть набор этих пептидов на примерно 270 белков. Он был сделан под сердечно-сосудистые заболевания, но мы его расширяем. Наиболее активная работа у нас сейчас ведётся с двумя клиниками – это ГКБ № 23 им. И.В.Давыдовского и Московский НИИ онкологии им. П.А.Герцена. В клинике Давыдовского работаем с главным кардиологом Москвы Еленой Васильевой. Здесь мы занимаемся протеомикой людей, которые пережили ковид, и в этих исследованиях нас поддерживает правительство Москвы. Постковидный синдром проявляется нарушениями свёртываемости крови, которые приводят к инфарктам и инсультам. Кстати, мы показали, что можем по белковому профилю плазмы крови ковидного больного с вероятностью почти 97% определить, выживет он или нет, т.е. осуществлять сортировку. В плазме крови в основном так называемые фильтрующиеся белки (leakage proteins), то есть те, которые выводятся из организма, а ещё в крови плавают клетки (лимфоциты, тромбоциты и прочее), в которых целое хозяйство белковое. Во время пандемии кровь собирали для геномики, но делали это как? Её тут же замораживали. Мы подумали, что, наверное, запутаемся, и ничего дельного из этих образцов не получим. Оказалось, что были неправы, можно и цельную кровь использовать в нашем анализе.

Очень интересное направление, мы его будем продолжать – исследование конденсата выдыхаемого воздуха. Здесь можно увидеть, скажем, ХОБЛ и любые лёгочные заболевания. Человек дышит на охлаждаемую поверхность, и образуется конденсат, мы из него выделяем белки и их анализируем. С Институтом Герцена работали по конденсату воздуха при раке лёгкого.

– Эта работа закончена?

– Работа не закончена, но, к сожалению, закончилось финансирование по гранту РНФ.

– В своих предыдущих интервью вы упоминали о сотрудничестве с группой Филиппа Хайтовича, которая занимается в Сколтехе нейродегенеративными заболеваниями.

– В прошлом году вышла наша совместная статья по липидному атласу мозга человека. Мы с Филиппом взаимодействуем с самого начала его появления в Сколтехе. Я даже его интервьюировал, когда его брали на работу.

– А сами вы в Сколтехе давно уже?

– Ну да, почти с самого начала. Но сперва я не был штатным сотрудником, а просто помогал комплектовать профессорский состав, ездил по Америке и другим местам, чтобы агитировать.

– Успешно?

– Трудно сказать, но, по крайней мере, одного нобелевского лауреата с циклом лекций я сюда затащил. Американцы сами за студентов борются, и, когда я там выступал, они видели во мне конкурента. Хотя нет, скорее человека, который поможет им студентов из России притащить. А у меня была задача как бы обратная, либо делать какие-нибудь совместные программы и т.д.
У нас же была совместная работа с MIT (Массачусетским технологическим институтом – Ред.). У меня были и остаются большие связи в Америке.

– На сайте Сколтеха написано, что до 2022 г. одну из ваших лабораторий возглавлял Кристоф Борхерс из Канады. Это вы его сюда привезли?

– Когда был клич по мегагрантам, нас всех озадачили: тащите сюда профессоров из заграницы, под это сформируем лаборатории и дадим финансирование. Я уговорил Кристофа приехать, и мы с ним организовали лабораторию омиксных технологий и больших данных для персонифицированной медицины и здоровья. Сейчас я руковожу двумя лабораториями. Для создания лаборатории по масс-спектрометрии меня сюда пригласил бывший ректор Сколтеха Эд Кроули, чтобы я делал масс-спектрометр для Луны.
Я его сделал, но, к сожалению, Эду не удалось установить отношения с Роскосмосом (достаёт из пластмассовой коробки масс-спектрометр, умещающийся на ладони – Ред.). Сейчас его внедряем в производство. Тут внутри хорошие математика и физика. Из-за того, что я физик, могу создавать и придумывать вот такие вещи. Возвращаясь к Борхерсу, мы с ним организовали лабораторию по мегагранту и развивали вместе здесь методы количественной протеомики, а он – у себя в Канаде.
У него там была фирма, и мы даже покупали наборы пептидных стандартов. Идея, которую Кристоф и мы развиваем, состоит в том, что можно мониторить здоровье по белковому составу плазмы крови. Вы будете сдавать нам раз в квартал свою кровь, а мы этим относительно дорогим методом её проанализируем и скажем, что всё в порядке, или же направим вас к специалисту. И сейчас уже к нам потянулись богатые пациенты.

– Это дорогое удовольствие?

– Дорогое, когда не массовое. Когда массовое, то недорогое. Вот сейчас у нас есть запрос от богатых людей следить за их здоровьем, то есть они готовы заплатить, чтобы мы делали эту работу. Происходит осознание, что самый мощный диагностический метод – молекулярный.

Кристоф был вынужден уехать из-за того, что началась спецоперация. Он был профессором в Университете МакГилла в Монреале (ведущий канадский университет – Ред.) и ему сказали: «Если в Сколтехе останешься, мы тебя лишаем всех должностей, званий и т.д.». Ему тут очень нравилось: и условия работы, и возможность набора талантливых студентов. Когда он уехал, я взял руководство мегагрантом на себя. Через пару лет финансирование закончилось, а лаборатория осталась. Она теперь финансируется Сколтехом и грантами от Минобрнауки РФ и РНФ. Совместно с Алексеевской психиатрической больницей исследуем протеомику болезни Альцгеймера и шизофрении. Создали программу выявления значимых панелей белков в развитии болезни Альцгеймера. Мы изучаем лёгкие когнитивные расстройства. Оказалось, что видов болезни Альцгеймера по меньшей мере пять. Они возникают из лёгких когнитивных расстройств, но не все приводят к деменции. Сейчас какая ситуация с диагностикой болезни Альцгеймера? Есть одобренные FDA методы диагностики по ликвору – это тау-белок и альфа-бета-амилоид 1,40-1,42 и их соотношения. До того, как влезли в протеомику, мы занимались вот этими пептидами, альфа-бета-амилоидами, которые образуют при болезни Альцгеймера бляшки в мозге. Развивали идею о мутации, которая превращает одну из альфа-аминокислот в этих белках в бета-форму, и это может вызывать агрегацию. Разработали масс-метрический метод её детектирования в крови. Сейчас с тремя другими организациями во главе с Институтом молекулярной биологии выполняем этот проект по гранту Минобрнауки РФ.

– Каков же его бюджет?

– Около 23 млн руб. в год. С Алексеевской больницей работаем по трём грантам. Один – РНФ по изучению шизофрении, а два других – по болезни Альцгеймера. У нас есть сейчас панель из примерно 20 белков, по которой мы можем определять, будет Альцгеймер или нет.

– А что даёт это знание? Мы же лечить его не можем.

– Огромные деньги брошены на борьбу с Альцгеймером. Мы не знаем, как лечить, когда заболевание уже есть. Но если зацепимся этими молекулярными методами за начало, за лёгкое когнитивное расстройство, то увидим, как оно трансформируется в деменцию и бросим усилия на подавление тех процессов, которые к ней приводят.

– Но если лекарств нет, как мы на это можем повлиять?

– Пока только психологи диагностируют когнитивные расстройства с помощью всяких тестов, а мы это должны увидеть с помощью нашей панели по анализу крови. Есть определённые социальные последствия диагностирования болезни Альцгеймера и нужно доказывать, что у человека она действительно присутствует. Основные сейчас доказательства – альфа-бета амилоид в ликворе, ПЭТ и МРТ. Первый – инвазивный, а два других очень дорогие. Если появится метод диагностики по анализу крови, то это сильно удешевит и упростит процедуру.

– Меня зацепила ваша фраза в одном из интервью о том, что наше сознание не приспособлено к пониманию каких-то явлений, с которым оно не сталкивалось, и, чтобы убрать эти антропоморфные ограничения, нужно создать искусственный интеллект. Вы действительно считаете, что ИИ заменит естественный?

– Несомненно. Он его и заменит, и расширит. Мы с вами мыслим категориями, Платон называл их эйдосами. И пока ещё не разобрались, что такое разум. Почему мы разумнее животных, чем отличаемся от них? Если разберутся и снабдят разумом искусственный интеллект, то он нас, несомненно, заменит. Но ведь сейчас мы с вами психологически к этому не готовы. Очень переживаем, что человечество кончится, но не особо печалимся, что уже нет динозавров или саблезубых тигров. Также человечество как носитель всемирного разума или, как утверждал Гегель, всемирного духа, тоже эволюционирует и придёт в другой формат. Мир – это некая матрица, такое создание, которое мы, будучи его частью, не в состоянии понять. Ну, без этого никуда не денешься, и мы видим, что не всем можем управлять, не всё понимаем.

Например, видим крах редукционизма, когда люди пытаются объяснить происхождение жизни. Лучше умы над этим бьются. И каждый из нас тоже думает: «А как вообще это произошло?». Утверждается, что надо разобраться в элементарных процессах, и тогда всё прояснится. Давайте искусственную жизнь создадим, но не получается. Что-то есть такое, чего мы глубоко не понимаем. Пытаемся выяснить, какой там минимальный геном в бактериях. А потом начинается: если этот ген исключаешь, тогда тебе нужно из среды чего-то добавлять в эту бактерию. И почему самосборка происходит? Ну вот вы возьмёте электроны, протоны, нейтроны.
У вас произойдёт самосборка ядер и молекул, вы можете метан получить или даже аминокислоты, а дальше она не происходит. От того, что вы смешаете эти молекулы, жизнь не родится. Есть что-то, что мы не улавливаем, также как не видим тёмную материю. Это можно понять только с помощью искусственного интеллекта. Вот он должен делать такие крупномасштабные эксперименты, чтобы за это зацепиться.

– То есть вы к идее Творца подводите?

– Творец – это антропоморфизм. И тот факт, что мы переживаем по поводу того, что исчезнем, это тоже антропоморфизм.

– Значит, переживать не надо?

– Не надо. Это естественный процесс. Вот что касается будущности искусственного интеллекта, здесь, конечно, не хватает партнёров для обсуждения. У меня в жизни никогда не было учителя или человека, перед которым бы я преклонялся и с которым бы вёл какие-то диалоги. Мне в этом плане не повезло.

– Вернёмся к вашим работам. Какие вы видите перспективы?

– Я считаю, что будущее за молекулярной диагностикой. Будет ли она в виде масс-спектрометрии? Ну, так как у нас с вами разговор затянулся, я хотел бы ещё об аффинных методах рассказать. Их, собственно, сейчас два. Первый – использование аптамеров. Это куски молекул ДНК, которые отбираются как наиболее сильно связываемые с конкретным белком. То есть вы можете генетическим отбором, который сейчас с помощью ПЦР-реакции делается, уже почти на 10 тыс. белков создать аптамеры и отбирать их по энергии связи с конкретными белками. Если с интересующим нас белком аптамер связывается с наибольшей энергией, то мы его отбираем.

Второй метод использует антитела с прикреплеными комплементарными цепями ДНК. Вот у вас два антитела к одной молекуле, а у них ещё есть комплементарные цепи ДНК, и они сближаются, прикрепляясь к одной молекуле белка, однонитевые цепи ДНК схватываются друг с другом. И дальше с помощью ПЦР мы эту образующуюся двунитевую ДНК увеличиваем, потом отстригаем и уже детектируем методом ПЦР, как обычную ДНК. То есть это метод амплификации. И он чувствительнее других. Белки мы не можем амплифицировать, но ДНК, которые на них, превращают сигнал от одного белка в сигналы от огромного количества молекул ДНК. Этот метод идентифицирует белок и определяет его концентрацию. Аффинные методы пока ещё в стадии развития, и их данные сравниваются с данными масс-спектрометрии. Все эти методы важны не только для диагностики, но и для лечения путём воздействия на таргетные молекулы. Вы знаете, что вот эта молекула является ключевой в процессе болезни. Если вы её блокируете, процесс останавливается.

– Сейчас модно говорить про молекулярную медицину – она в названии журналов и институтов. Само понятие «молекулярная медицина» кажется очень редукционистским, потому что медицина имеет дело с человеком, а не с молекулами, не так ли?

– Я дружу с Вадимом Говоруном, который сейчас создал и возглавил в МФТИ Институт биофизики будущего, а мы с ним в своё время создавали кафедру молекулярной медицины. Он тогда меня уговаривал стать заведующим, а я всячески отбрыкивался, говоря, что я не медик. Я до сих пор всё-таки считаю, что «молекулярная медицина» – это нечто неопределённое. В медицине, конечно, нужно заниматься элементарными процессами на молекулярном уровне, биохимическими процессами, но почему эту область нельзя называть молекулярной биологией или молекулярно-химической биологией? Кому-то нужно создать какой-нибудь институт, и очень долго ищут комбинацию слов, чтобы она хоть как-то отражала тематику этого института. Ясно, что есть направление, ясно, что оно делает, и вот жонглируют словами, а потом получают неудачные словосочетания. Но они закрепились, и никуда не денешься.