На программе «Большие вызовы» школьники с направления «Генетика и биомедицина» включились в масштабный междисциплинарный проект, посвященный спортивной медицине. Его курируют ученые направлений «Генная терапия», «Междисциплинарные исследования спорта», «Когнитивные исследования» и «Нейробиология» Университета «Сириус». Эксперты намерены на основе генетической и антропометрической информации сформировать индивидуальные программы тренировок и реабилитации для тренеров и спортсменов. Это может способствовать развитию персонализированной и прогностической медицины. В рамках проекта участниками эксперимента стали более 80 человек – спортсмены и сотрудники Университета.
В профессиональном спорте очень важно как можно точнее и подробнее определить генетический и физиологический потенциал каждого спортсмена для достижения максимальных результатов. Ученые установили, что такие индивидуальные особенности могут быть вызваны генным полиморфизмом, то есть единичной заменой одной лишь буквы в геноме. Сегодня поиск полиморфизмов и и ассоциированных с ними признаков является актуальной задачей не только для диагностики и лечения генетических заболеваний, но и для более эффективного развития спортивных навыков. Определенные полиморфизмы могут способствовать развитию положительных качеств, что может позволить добиться выдающихся результатов в своей области. Выявить данные вариации во всем геноме можно с помощью полногеномного секвенирования, однако намного быстрее и экономичнее это можно сделать таргетно с помощью метода полимеразной цепной реакции. Данная методика исследований позволяет выявлять полиморфизмы, обуславливающие индивидуальные особенности организма в процессах общего метаболизма. Это способствует ускоренному восстановлению мышц, делает человека более стрессоустойчивым.
Также в ходе работы ученые намерены выяснить, как эти генетические особенности соотносятся с фенотипическими признаками – ростом, массой тела и другими физическими показателями, есть ли здесь взаимосвязь, или это не зависящие друг от друга факторы. К масштабному исследованию присоединились и школьники – участники программы «Большие вызовы».
В рамках проекта наставники попросили ребят не только проанализировать показатели спортсменов, но и сравнить их с показателями ученых. Для этого принять участие в эксперименте пригласили более 80 человек – представителей разных спортивных дисциплин и сотрудников Научно-технологического университета «Сириус».
«Мы попросили коллег собраться в большом помещении ледовой арены “Айсберг”и, используя прибор InBody, проанализировали основные фенотипические параметры каждого человека. Далее с помощью ряда тестов мы оценили их психофизиологическое состояние, провели когнитивный тест на исследование глубины словарного запаса, анкетирование. После мы произвели забор биологического материала для дальнейших исследований в виде соскоба буккального эпителия. Используя данный материал, мы проводили генотипирование по 15 мишеням. Всего в эксперименте приняли участие 88 человек. Работа с учеными велась прямо во время программы “Большие вызовы”. Тестирования спортсменов были проведены ранее научными сотрудниками Университета “Сириус”. Все эти материалы были предоставлены для работы школьникам», – рассказал о проводимой работе один из руководителей проекта, младший научный сотрудник направления «Генная терапия» Научного центра трансляционной медицины Научно-технологического университета «Сириус» Андрей Бровин.
Данные, собранные школьниками, лягут в основу биобанка генетической информации, которая позволит ученым Университета «Сириус» проводить дальнейшие исследования. В перспективе такая работа позволит разработать оптимальную программу тренировок для тренеров и спортсменов, а также сформировать рекомендации по ведению здорового образа жизни для всех россиян.
.jpg)
«Цель нашего проекта – изучить генотипы и фенотипы добровольцев и, сопоставив их, постараться определить, есть ли какие-либо закономерности. Я увлечена науками о человеке, мне интересно изучать все, что связано с психологией. Я выбрала этот проект из-за междисциплинарности, потому что здесь мы занимались в том числе психологическими тестированиями и когнитивными исследованиями. При этом на программе я научилась и проводить лабораторные работы, ставить ПЦР-анализы», – поделилась участница проекта Любовь Васильева из Рязани.
«Этот проект меня привлек тем, что, помимо лабораторных работ, мы очень много работаем с людьми. В некоторых смыслах это и социальный проект. Было очень интересно проводить тестирования вместе с участниками эксперимента. Интересно и то, что это очень экспериментальная работа, и данное исследование продолжается и после программы. Ни мы, ни ученые заранее не знаем, что станет итогом работы. Всегда интересно быть первопроходцем, пробовать то, чем раньше не занимался никто до нас», – говорит Екатерина Гостева из Оренбурга.
«В своем городе я занимаюсь в региональном центре, работающем по модели “Сириуса”, увлекаюсь биологией, химией и начала развиваться в генетике. Я перехожу в 9-й класс и уже сейчас задумываюсь о своем будущем пути. Проект, над которым мы работаем, позволил мне получить совершенно новые практические навыки, а лекции, которые мы также посещали в рамках программы, расширили кругозор. Я узнала много нового про работу мозга, создание вакцин, генную терапию», – рассказала Дарина Меретукова из Майкопа.
Мария Дятлова учится в Колледже Университета «Сириус» по IT-специальности. При этом у девушки есть вторая сфера научных интересов.
.jpg)
«На проекте мы изучаем генетику, физиологию и новые методики исследований. Лично для меня было очень важным и интересным основательно поработать в лаборатории. Я получила огромное количество новых навыков. Я занимаюсь программированием, а также изучаю биологию и генетику. Планирую связать жизнь с междисциплинарной сферой, тем более сейчас знания программирования и машинного обучения очень востребованы в науке», – говорит Мария Дятлова.
В дальнейшем проект, над которым работают ученые и школьники, намерены масштабировать.
«В настоящее время целью нашего исследования является разработка системы рекомендаций для тренеров и спортсменов, то есть популяционный анализ на данном этапе пока ведется на малых группах. Но в дальнейшем у проекта появятся новые направления исследований. Мы намерены существенно расширить выборку людей, которых включим в тестирования. Благодаря собранным данным мы сможем описать, каким генотипом и фенотипом обладает среднестатистический житель федеральной территории “Сириус”. Мы сможем проводить дальнейшие исследования, чтобы определить возможное влияние полиморфизмов на фенотипические признаки: рост, индекс массы тела, процент жира и мышц. Это позволит сформировать общие рекомендации для российского населения по правилам ведения здорового образа жизни с учетом генетических особенностей нашей этнической группы и разработать программу эффективных тренировок для спортсменов», – пояснил Андрей Бровин.
