В школьной научной лаборатории гимназии № 13 – все как в настоящей: оборудование, техника безопасности, стерильность. А главное, исследования, которые здесь проводят сами ученики, тоже совершенно «взрослые», – дети учатся выделять ДНК и работать с ней, чтобы диагностировать заболевания, имеющие генетическую предрасположенность.
Исследования «по-взрослому»
Журналистов встречают девочки-школьницы, облаченные в спецодежду: одноразовые халаты, шапочки, очки, маски, перчатки…
– Здесь должна быть абсолютная чистота, – объясняют они гостям. – Чтобы не было контаминации, когда мы одну ДНК «пачкаем» другими. Поэтому головой желательно не трясти, чтобы волосы не летели, обязательно надо надевать маску, чтобы даже микроскопические частички слюны не попали в пробу…
Школьницы рассказали, что они сначала делали опрос среди родственников и знакомых на предмет заболеваний, потом брали у них образцы тканей – буккальный эпителий, это соскоб с внутренней стороны щеки, чтобы в дальнейшем выделить из него ДНК.
– Здесь мы изучаем генетическую предрасположенность к заболеваниям человека, в том числе к бронхиальной астме, сердечно-сосудистым заболеваниям – гипертонии, аритмии. К болезням желудочно-кишечного тракта – гастритам, холециститам; обмена веществ – ожирению, сахарному диабету.
Это заболевания, имеющие мультифакториальную природу, которые довольно часто встречаются в Красноярском крае и в России, – объясняет руководитель базовых классов РАН гимназии № 13 Марина Смольникова. – Сейчас две девочки покажут вам, как они берут пробы, потом сядут в бокс и займутся экстракцией ДНК.
Школьницы проводят манипуляции с палочками и пробирками, одна у другой берет анализ… В общем, процедура знакома каждому, кто сдавал ПЦР-тест на коронавирус.
Взять анализ – минутное дело, и юные ученые тут же переходят к боксу. Это такая стеклянная коробка с приборами и окном для головы и рук, чтобы можно было работать.
– Процесс выделения ДНК занимает от 40 минут до полутора часов, – продолжает Марина Смольникова. – Сначала мы с помощью специальных буферов разрушаем клетку, чтобы достать ядерный материал, где находится ДНК. Затем отмываем носитель ДНК от клеточного дебриса – делается это несколько раз, центрифугируется, опять отмывается. Раствор выливается. Используем специальный сорбент, представляющий собой полиорганическую структуру, – на него садится наша ДНК. Там она заплетается и остается…
Вот, смотрите, сейчас девочки делают отбор сорбента. А это – специальный вакуумный отсасыватель… Теперь остается забрать с сорбента нашу ДНК. Для этого тоже существует специальный реактив…
Дальше следует ряд не очень понятных научных терминов.
Тихо жужжат и попискивают приборы, девочки старательно и сосредоточенно выполняют свою работу. Им это нравится. Они делают первые шаги в большую науку.
Нравится всем
А мы расспрашиваем руководителя о том, как и почему она, серьезный красноярский ученый, имеющий открытия мирового уровня, стала заниматься со школьниками. Интересно ли ей это? Марина Викторовна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник НИИ медицинских проблем Севера.
– В институте я руковожу молекулярно-генетической группой, которую сама и создала. Мы давно занимаемся вопросами генетической предрасположенности к заболеваниям, исследованием иммунологических маркеров, популяционной генетикой. У нас очень широкий спектр оборудования, и мы способны делать интересные научные открытия.
В 2019 году меня пригласили в качестве научного руководителя базовой школы РАН в эту гимназию. Разумеется, я предложила проект, связанный с тем, чем занимаюсь в науке уже 20 лет, – персонифицированная медицина и поиск молекулярно-генетических маркеров актуальных заболеваний. Мы прописали рабочую программу и ведем этот проект с восьмых классов. Так как он длится третий год, у нас в гимназии уже три «научных» класса: восьмой, девятый и десятый.
Со школьниками здесь работает целая команда кураторов – 10–11 человек. Это ведущие научные сотрудники ФИЦ КНЦ СО РАН, СФУ и Красноярского медуниверситета. Занимаемся интерактивно, разделили классы на подгруппы, максимум по 7 человек. Каждый куратор ведет свою группу, он приходит и общается со своими учениками, а не просто начитывает какой-то материал. Мы не перегружаем детей, они же приходят сюда после основных занятий.
Весь восьмой класс ученики классов РАН углубленно изучают с нами основы химии, биологии, биохимии, чтобы в 9-м классе уже перейти к изучению молекулярной биологии, генетики и собственным научным исследованиям в этих областях.
Приводим школьников в свои научные институты, лаборатории, показываем, как работают ученые, знакомим с общелабораторными методиками. Объясняем, как важно и перспективно для страны иметь сильную науку, свои открытия. Словом, прививаем детям любовь к тому, чему сами посвятили жизнь. Им это очень нравится. И нам, конечно, тоже.
ПРЯМАЯ РЕЧЬ
Марина СМОЛЬНИКОВА
кандидат биологических наук, генетик
– На каждом научном конгрессе, в работе которых я активно принимаю участие, видные ученые, академики прямо говорят: нам не хватает притока свежих сил, молодых талантов. И я очень хочу, чтобы мои ученики посвятили себя медицинской генетике, биоинформатике, изучали патогенез заболеваний – механизмы их развития.
Отрасль науки, в которой работаю, стремится к персонификации: индивидуальный подход к профилактике и лечению. За этим будущее. В идеале – получение генетического паспорта каждого человека.
Такая информация поможет ему саморазвиваться, избегать болезней, к которым у него есть предрасположенность. Генетика – развивающаяся наука, мы получаем огромные массивы материала, который нужно обрабатывать – именно этим занимаются специалисты по биоинформатике. Их сейчас остро не хватает.
Василий ШАБАНОВ
академик РАН, доктор наук, научный руководитель ФИЦ «КНЦ СО РАН»
– Проект «Опорные школы Российской академии наук» стартовал в 2019 году. Сейчас в нем задействовано 100 школ по всей стране. Три из них – в Красноярске: школа № 10, лицей № 7 и гимназия № 13. Здесь, соответственно, углубленно изучают физику, химию, биологию и медицину.
Цель проекта – дать возможность талантливым детям попасть в научный мир, расширить представление о науке, найти востребованное направление, вуз, построить карьеру. Когда говорят об утечке мозгов, чаще всего имеют в виду, что утекают они за границу. Но это не так страшно – молодой ученый поработает за границей, наберется опыта и вернется на Родину.
А есть еще внутренняя «эмиграция», когда красноярские школьники рвутся поступать в вузы других городов. И уезжают из Красноярска безвозвратно. Мы хотим, чтобы они учились в наших вузах – СФУ, академии имени Решетнева и т. д., проходили практику и потом работали в наших научных институтах, были частью нашей команды ученых. Кто с детства полюбит науку, тот останется в ней навсегда.
Фото автора и Анастасии ТАМАРОВСКОЙ
