На программе «Большие вызовы» участники направления «Природоподобные и нейротехнологии» искали гены, которые могут повышать риск ишемического инсульта. Для этого ребята использовали биоинформатические методы: строили схемы связей между генами и обучали алгоритмы находить среди них самые подозрительные, то есть те, что с большой вероятностью влияют на развитие болезни. Каждый участник работал со своим набором данных — так получилось охватить разные стороны проблемы.
Данный проект — действующее исследование партнёра — Национального исследовательского центра «Курчатовский институт». Сегодня инсульт — одна из главных причин смертности в мире, и у него часто есть наследственная составляющая. При этом до сих пор нет полного списка генов, которые отвечают за эту предрасположенность. Обычные способы поиска таких генов требуют очень много времени и финансовых затрат на исследования. При этом они не дают полной картины. Новый подход позволяет быстрее и дешевле находить потенциально опасные гены — и его можно применять не только к инсульту, но и к другим сложным болезням.
.jpg)
«Курчатовский институт является партнёром “Больших вызовов” уже не первый год, при этом чисто биоинформатический проект был предложен впервые. Сегодня это направление активно развивается, однако в индустрии наблюдается острая нехватка специалистов. С развитием технологий получать биологические данные стало дешевле и проще, но классические биологи не успевают их обрабатывать. Возникает потребность в биоинформатиках, которые смогут справиться с подобными задачами», — поясняет руководитель проекта, главный специалист лаборатории молекулярной генетики человека НИЦ «Курчатовский институт» Геннадий Хворых.
В результате работы команда выделила несколько десятков перспективных генов, а среди них — 10 самых вероятных кандидатов. Например, некоторые из найденных генов связаны с воспалением и реакцией организма на стресс, другие — с восстановлением нервной ткани после повреждения, третьи — с обменом жиров и холестерина, что тоже влияет на здоровье сосудов. Особенно ценно, что три гена удалось обнаружить сразу в пяти разных наборах данных, это делает выводы намного надёжнее. Кроме того, учёные проверили результаты статистически: убедились, что находки не случайны. Ещё один важный итог — команда создала и испытала собственные методы анализа, которые теперь можно использовать для поиска генов и при других заболеваниях.
«С восьмого класса я активно занимаюсь проектной деятельностью в области химии. Мой путь начался с программы “Сириус.Лето”, о которой я узнала благодаря маме, а теперь на “Больших вызовах” я продолжаю развиваться в выбранном научном направлении. В будущем мне бы хотелось заниматься инфохимией. Сегодня химия развивается в тесной связи с другими науками. Если изучать предмет междисциплинарно, можно сделать больше открытий и эффективнее помогать людям», — поделилась участница проекта Лидия Зайцева из Санкт-Петербурга.
Проект по поиску генов‑кандидатов ишемического инсульта будет продолжен и после программы «Большие вызовы». Команда планирует обобщить полученные с помощью разных алгоритмов списки генов, чтобы выделить самые надёжные находки.
После этого учёные Курчатовского института займутся экспериментальной проверкой — изучат активность этих генов в крови пациентов, перенёсших инсульт. Кроме того, исследователи намерены расширить и доработать используемые данные, а также опубликовать результаты в научных журналах и представить их на конференциях. Школьники, которые работали над этим проектом в Сириусе, станут соавторами научных публикаций.
