Navigation/Close Facebook Instagram POLYTECH1 Header3 main-title-lost THE LOST WORLD main-title-world Политех Twitter Correct VK
#политехфест ENG

В интервью «National Geographic Россия» Слава Эпштейн рассказал о маленьком мешочке из полупроницаемых мембран — изобретении, способном открыть новые горизонты в разработке антибиотиков.

 — Как вы пришли к микробиологии, почему стали этим заниматься?

 — Я не микробиолог. Вырос я — в научном смысле — в Московском университете, а после этого в аспирантуре в Институте океанологии Ширшова около станции метро «Профсоюзной». Тогда я не занимался микроорганизмами. И, пожалуй, то, что я делаю сегодня, мало связано с моей предыдущей работой. Когда я писал свою курсовую работу и кандидатскую, я погрузился в мир микробов. Тогда ко мне пришло осознание, что то, чем я занимаюсь, может быть важно и интересно, но лишь пяти людям на Земле. А микробы — пяти миллиардам. Никакого сравнения! Я начал сам себя обучать. Так что в микробиологии я пришелец, что плохо, поскольку многих вещей я просто не знаю. Но есть и преимущества, потому что у такого пришельца есть возможность посмотреть на старую проблему новыми глазами. Около 15-ти лет назад я познакомился с одной проблемой, о которой не знал до этого, и оказался захваченным ею полностью. Я говорю о том обстоятельстве, что абсолютное большинство микроорганизмов на нашей Земле никогда никем не были культивированы, и об их свойствах мы не знаем практически ничего. Зоологи пляшут от восторга, когда обнаруживают какой-то новый подвид, и я очень рад за них. Но здесь, в каждом горшке с землей, существует такое разнообразие жизни, которое превышает все, что мы знаем. Представьте себе — в одном горшке! Одним словом, существует море, океан новых видов микробов. А если существует океан, то есть биологическая новизна, которую мы не знаем, то есть новизна и химическая. Ученые сходятся во мнении, что сегодня культивирован лишь 1% существующих микроорганизмов. Если этот один процент может спасти человечество в виде антибиотиков, то что могут сделать 99%?

Давайте я вам расскажу об одном мысленном эксперименте, который положил начало тому, чем я стал заниматься после этого в моей лаборатории. Представьте себе, что бы берете бактерию из почвы и сажаете ее на чашку Петри с какой-нибудь питательной средой. Представьте, что эта клетка выросла, поделилась и сформировала колонию. Разумеется, мы называем это культивированием. Теперь — другой эксперимент. Вы взяли ту же самую клетку и несете ее в лабораторию, чтобы посадить на чашку Петри. Но в последний момент вы поменяли свое решение и вернули эту клетку туда, откуда она приехала. Представьте себе, что вы никак не повредили эту клетку. Что она сделает, после того, как вы вернете ее в домик? Она станет расти и образует колонию точно так же, как она сделала в чашке Петри. Это тоже культивирование?

С одной стороны, конечно, да: мы сделали так, что из клетки выросла колония. С другой стороны, это не так, поскольку результаты этого эксперимента недоступны и бессмысленны для нас. Мы не можем отделить колонию, которая выросла, от тех, которые там уже были. В практической жизни такое культивирование не имеет никакого значения.

 — Почему этот эксперимент был важен?

 — Проведя его, я понял, что работал в неправильном направлении. Я попытался сделать то, что все пытались сделать, — улучшить чашку Петри. Я пытался изменить способ культивирования, сделать его более приемлемым для микроорганизмов. Я решал задачу, которую не надо решать, потому что ее уже решила природа. Она содержит все вещества, необходимые для роста любого организма. Значит, там-то и надо растить! Проблема не в культивировании, а в том, как отделить результаты роста этой клетки от других колоний.

 — Каким образом вы смогли разрешить эту проблему?

 — Очень просто. Представьте, что вы идете в природу, берете клетку, приносите в лабораторию и не сажаете ее в чашку Петри, а помещаете в такой небольшой мешочек, который сделан из полупроницаемых мембран. У этих мембран есть крошечные дырочки, через которые клетка не может пройти, а молекулы могут. Итак, наша клеточка сидит в таком мешочке. И этот мешочек я кладу туда, откуда эту клетку взял. Клетка не может покинуть этот мешочек. Но химическая диффузия приведет к тому, что внутри ситуация будет такой же, как и вне мешочка. И эта клетка никогда не узнает, что она не в природе. Клетка начнет делиться и сформирует колонию. Все, что мне нужно сделать, — это подождать неделю-другую, вытащить этот мешочек, открыть его и получить колонию. Мне даже не надо знать, почему она выросла. Культивирование — дело природы, мне только нужно создать этот мешочек.

 — Из такого мешочка и появилось ваше изобретение iChip?

 — IChip — это идея. Ее можно претворить в жизнь самыми разными способами. Первый был маленькой пластиночкой со множеством дырочек. В каждую дырочку мы помещаем одну клетку, после чего берем мембрану, которая позволит химической диффузии совершаться, но не даст клетке путешествовать, и закрываем пластинку со всех сторон. Получается такой бутерброд, в котором порядка 400 клеток, каждая — в своей дырочке. Мы помещаем его туда, откуда пришли клетки. Такая пластинка ничем не отличается от мешочка, о котором я говорил. У меня есть и другие приборчики, например, слепок десны волонтера со вставленным в нее крошечным iChip. Мы берем пробу зубного налета и помещаем одну клетку из этой смеси в одну из крошечных дырочек в чипе. Все это возвращается в рот волонтера, где клетки имеют возможность расти, соприкасаясь именно с тем зубом, с которого мы их взяли. И таким образом мы можем культивировать организмы, которые растут во рту, но не растут на чашке Петри.

Продолжение

Другие записи в блоге

17 МАРТА

ФЕСТИВАЛЬ «ПОЛИТЕХ» СОБИРАЕТ УЧАСТНИКОВ-ВОЛОНТЕРОВ НА ПРОЕКТ MUSEO AERO SOLAR

Фестиваль собирает команду для сбора гигантского воздушного шара из пластиковых пакетов