Доктору физико-математических наук, заведующему лабораторией нанобиотехнологий Московского физико-технического института, руководителю направления «Нанобиомедицина» Научно-технологического университета «Сириус» Максиму Никитину всего 36 лет. Он автор более 70 научных статей, опубликованных в том числе в престижных журналах группы Nature, и свыше десятка патентов. Более десяти лет назад молодой ученый одним из первых в мире начал заниматься созданием умных наноматериалов для биомедицины и развил фундаментальные основы автономных биомолекулярных вычислительных систем для тераностики. Причем все это время он работал в России. Создаваемые им нанороботы — в том числе и реализация мечты человечества о победе над раком. О возможностях биомедицины, потенциале российской науки и технологическом суверенитете страны — в интервью ученого и общественного деятеля Максима Никитина «Ленте.ру».
Вас называют одним из пионеров в области разработок «умных» наноматериалов нового поколения для биомедицины. В свое время основатель метода химиотерапии Пауль Эрлих, мечтавший об адресной доставке лекарства к опухоли (тема, над которой вы работаете), назвал ее «волшебной пулей». Насколько далеко вы уже продвинулись в ее создании?
Надо сказать, что эта концепция волшебной пули под влиянием фантастов XX века немного трансформировалась — превратилась в идею о нанороботах. Мы действительно активно работаем в этом направлении, то есть идем к созданию наночастиц, которые способны были бы компенсировать те или иные сбои в нашей иммунной системе, по сути, беря на себя функции иммунных клеток — действительно настоящих «биороботов». Тем не менее, на мой взгляд, применять такое «громкое» понятие, как наноробот, к современным наночастицам еще сильно преждевременно.
Однако какие-то их функции уже удалось реализовать. В частности, мы впервые разработали технологию, которая позволяет превратить практически любую наночастицу, переносящую лекарство, в молекулярный компьютер. Его задача — анализировать не электрические сигналы, а биохимические — для того чтобы точнее найти мишень, например, раковые клетки. Такая частица может передвигаться в организме, например, в кровотоке, и непрерывно анализировать профиль определенных молекул в своем микроокружении — маркеров заболевания. При этом, как только вокруг нее профиль концентраций этих маркеров совпадает с характерным для опухоли, частица из инертной превращается в активную — и атакует клетки вокруг (убивая опухоль) или, например, доставляет к клеткам терапевтические молекулы. Мы уже продемонстрировали это на клеточных культурах, да и на животных уже приблизились к этому.
До клинических испытаний на людях предстоит пройти еще длительный путь, но попутно мы решаем и много других задач. Например, в наших последних работах мы решили ключевую проблему всей наномедицины — быстрое выведение наночастиц из кровотока. Если мы берем вот такой умный доставщик, да и вообще практически все существующие наночастицы, и вкалываем в кровоток, то их очень быстро идентифицирует иммунная система и удаляет из кровотока — так что 90 процентов введенных наночастиц ни разу даже не пройдут через опухоль, а следовательно, у них даже шанса не будет обнаружить опухоль, но при этом они будут токсичными для здоровых тканей.
А мы придумали такую технологию — чуть-чуть обманываем иммунитет тем, что перед введением терапевтических наночастиц вкалываем антитела против эритроцитов. Это дает организму команду усилить естественный процесс обновления эритроцитов — если каждый день в человеке обновляется один процент эритроцитов, то после инъекции таких антител организм перерабатывает несколько процентов. При этом иммунная система временно «наедается» собственными эритроцитами. Такое усиление работы иммунитета намного безопаснее любой противораковой химиотерапии, но при этом, когда мы после антител вкалываем наши наночастицы для доставки лекарств, они уже долго циркулируют и попадают в опухоль в десятки и даже сотни раз эффективнее, чем без этой технологии.
Еще одна интересная разработанная нами технология позволяет существенно улучшить чувствительность наших "умных" наноматериалов (тех самых молекулярных компьютеров) к различным маркерам заболеваний. При этом мы показали, что их можно еще и использовать для создания чрезвычайно чувствительных экспресс-тестов на ДНК.
По всем фронтам идем — и функционал, и чувствительность, и работоспособность в организме. Сейчас все это стараемся собрать воедино и выводить разные этапы и технологии на клинические испытания. В итоге, я надеюсь, что рано или поздно мы эту самую волшебную пулю сделаем.
Пять лет назад вы стали лауреатом премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых. Насколько для вас это было важно и изменилось ли что-нибудь после этого в вашей работе?
Безусловно, это важный этап в моей жизни, важная оценка достижений, но которая накладывает большую ответственность. В чем-то это, конечно, помогает ускорить наши исследования, поскольку обязывает, стимулирует работать быстрее и стремиться решать более полезные для общества задачи, ну и, конечно, дает для этого какую-то внутреннюю энергию. Ученые — это же профессионально сомневающиеся в себе люди. Наша работа на 99 процентов состоит из неудачных экспериментов — менее одного процента экспериментов приводят к открытию или хотя бы стоящему результату.
Молодым исследователям особенно важна оценка результатов их работы со стороны старших коллег, мне кажется, это дополнительно позволяет выстроить правильный вектор развития. В то же время статус лауреата этой премии позволяет реализовывать свою социальную ответственность, дает возможность помочь улучшить что-то в организации научной деятельности.
Вы окончили МФТИ, работаете в России, а ваши исследования находятся на стыке химии, биологии и физики. Считаете ли вы полученное образование фундаментальным?
Безусловно, я потомственный патриот МФТИ, который также окончили мои родители. Физтеховское образование высоко ценю, это очень мощная фундаментальная база по физике и математике. Сейчас я ими занимаюсь в минимальной степени, но обучение этим предметам структурирует мыслительный процесс, развивая его аналитические функции, позволяет глубоко вникать и в биологию, и в химию, и в IT, да и вообще в любую незнакомую область. Я очень ценю физтех за предоставленную мне возможность разбираться в чем-то принципиально новом, а мне очень нравится заниматься разным — приборостроением, коллоидной химией, аспектами иммунологии, программированием и многим другим. Главное — мне активно хочется работать, причем выносливость и работоспособность явно заложены на первых курсах МФТИ.
Результаты вашей работы могут решить одну из важнейших задач, стоящих перед человечеством, — победить онкологические заболевания. Ощущаете ли вы какую-то свою особую миссию в связи с этим?
Я для себя формулирую так: если я за свою жизнь сделаю лекарство, которое выйдет в клинику и будет лечить людей, значит, я жил не зря. Но понимаю, что это очень длинный путь, принципиально новое лекарство или метод лечения разрабатываются 15-20 лет, поэтому в течение жизни исследователь может вывести одну-две новые технологии лечения. Но, повторюсь, это очень длительные процессы, поэтому на пути к этому я занимаюсь и другими проектами, например, в приборостроении. Какую-то пользу хочется приносить постоянно.
С 1 по 3 декабря в Научно-технологическом университете «Сириус», где вы являетесь руководителем направления «Наномедицины», пройдет Конгресс молодых ученых. Что вы от него ждете и как подобные мероприятия влияют на развитие науки?
Это будет уже второй конгресс, первый в прошлом году был феерически удачным, одним из самых ярких событий конференционного типа за всю мою карьеру. В этом году, надеюсь, будет еще лучше. Это классная площадка, во-первых, дает возможность мотивированным активным молодым ребятам встретиться, познакомиться и подружиться, наладить рабочие и нерабочие связи. Во-вторых, конгресс дает возможность осознать, что научная молодежь — это реальная сила. Прошлогодний конгресс показал, что есть очень много талантливых ребят, и это очень сильно воодушевляет. Одна из главных задач конгресса — вдохновить молодежь на какие-то большие свершения.
В 2020 году вы стали самым молодым членом Совета при президенте РФ по науке и образованию, поэтому имеете более полное представление о современном развитии российской науки. Наш президент объявил период с 2022 по 2031 год Десятилетием науки и технологий. Может ли Россия за этот период, по вашему мнению, добиться технологического суверенитета?
Добиться полного суверенитета с полностью закрытыми границами может — и реально. Но, как мне кажется, экономически это крайне нецелесообразно. Стоит стремиться к независимости по самым маржинальным продуктам, то есть по самым высоко технологичным. У нас очень хорошие возможности за эти 10 лет собраться и реально добиться по многим технологиям суверенитета, да еще и так, чтобы весь мир хотел наших технологий, в том числе биомедицинских.
Для этого нам, конечно, нужно мотивировать молодежь, которая способна работать, грубо говоря, 7 дней в неделю по 16 часов в день, для достижения классного результата. Необходимо замотивировать ребят, чтобы они поверили в себя, в то, что это возможно и того стоит. Это, как мне кажется, главная цель и конгресса, и государственной политики. Если раньше это было больше «а давайте пообсуждаем», то сейчас понятно, что любой молодой человек, который захочет что-то полезное сделать, сможет себя реализовать: столько задач на поверхности — только успевай делать.
Например, мы долго не могли купить очень дорогой зарубежный оптический томограф для животных, но в 2019 году рискнули, основали свой стартап и попробовали разработать собственный томограф. Риск оправдался — сейчас наш прибор очень востребован на рынке, так как по абсолютному большинству показателей превзошел лучший зарубежный аналог. То же сейчас происходит и по реагентике — успешно импортозаместили уже большое количество ключевых реагентов для биомедицинской области. А до этого, пока занимались только наукой, у нас существовала фобия, очень страшно было решиться начать это делать. Но главное — надо верить в себя и не бояться.