Традиционный путь создания нового белка напоминает выращивание сада для получения одного плода. Ученым нужно встроить нужный генетический код в бактерию, вырастить целую колонию, а затем выделить из нее искомую молекулу. Этот марафон занимает недели и даже месяцы. Компьютерное моделирование генерирует сотни потенциальных кандидатов, но проверить их все классическим способом невозможно.
Новая платформа действует по принципу 3D-принтера для молекул. Вместо целого организма используется сложный биохимический «коктейль» — экстракт, содержащий все необходимые компоненты для сборки белка. В эту среду помещают цифровую инструкцию (ДНК-матрицу), и нужная молекула синтезируется за несколько часов. Это превращает разработку новых ферментов, компонентов вакцин и диагностических тестов из долгого поиска в быстрый инженерный цикл «спроектировал – собрал – проверил».
«Мы переходим от ремесленного поиска к конвейерному проектированию, – поясняет научный сотрудник ПИШ ДВФУ Егор Рочин. – Свойства будущей молекулы закладываются на компьютере, а наша система позволяет почти мгновенно получить физический образец для проверки гипотезы».
Технология открывает перспективы не только для фармацевтики. Синтезированные на заказ белки могут применяться для создания высокочувствительных биосенсоров, улучшения свойств промышленных ферментов для бытовой химии, разработки инновационных кормовых добавок в сельском хозяйстве и даже новых ингредиентов для косметики.
Проект является частью национальной стратегии «Биоэкономика и здоровьесбережение». После отработки технологии на лабораторном уровне команда планирует создать пилотные установки для индустриальных партнеров, предоставив российским компаниям инструмент для быстрого вывода биотехнологических продуктов на рынок.
