МЕГАГРАНТЫ

П. Певзнер: Центр алгоритмической биотехнологии СПбГУ стал командой № 1 в мире

pevzner mini

Кандидат физико-математических наук (МФТИ, 1988 год), профессор Калифорнийского университета (2000 год) Павел Певзнер создал лаборатории биоинформатики в США и России.

Он написал около 200 статей в высокорейтинговые научные журналы и воспитал больше 20 учеников, которые сегодня работают в университетах всего мира, включая Гарвард и Принстон. Его индекс Хирша равен 80.

Центр алгоритмической биотехнологии Института трансляционной биомедицины СПбГУ (Center for Algoritnmic Biotechnology (CAB)) возник в 2014 году в рамках мегагрантов Правительства РФ и СПбГУ для решения важнейших вычислительных задач современной биомедицины.

«Награда ISCB — не мне, эта награда — моим учителям и ученикам, с которыми я провел последнюю четверть века», — не устает повторять Павел Аркадьевич, принимая поздравления.

– На что нацеливаете своих учеников в Петербурге?

– Коллектив CAB стал командой № 1 в мире в области геномных ассемблеров (компьютерных программ, которые выстраивают в единую последовательность маленькие, разрозненные кусочки геномов). «Собрать геном» — тяжелая задача, это как будто собрать пазл не из тысяч, а из миллионов кусочков. Молодые ребята из CAB — тогда им было в среднем 22–23 года — смогли создать алгоритм сборки генома, который мы назвали SPAdes — Sankt-Peterburg Assembler. Уже 5 лет его используют ученые всего мира, тысячи специалистов в геномике работают со SPAdes, который создали в России, в Петербурге. Статья, в которой был описан этот ассемблер, за 5 лет была процитирована более 2000 раз и стала самой цитируемой статьей в России.

– Но наверняка основную часть работы сделали вы — уважаемый профессор, опытный человек...

– В том-то и дело, что это была командная работа: я дал начальный импульс, а дальше потребовалось много идей и энергии от каждого, чтобы получился алгоритм, который приносит славу Санкт-Петербургскому университету как в геномике, так и в персонализированной медицине, особенно в той ее части, которая занимается микробиомом (изучением тысяч бактерий, которые живут внутри нас).  В данной области это ведущий ассемблер сейчас. Кстати, признанием наших заслуг является и то, что в начале августа в Петербург приедут эксперты мирового класса в области биоинформатики, чтобы выступить на организованной нами в СПбГУ научной конференции. Их приезд — безусловно, дань уважения Университету.

– Однако останавливаться на достигнутом нельзя.

– Конечно. Биоинформатика развивается стремительно, мы постоянно соревнуемся с кем-то, и, чтобы не проиграть, нужно все время находиться в движении. Но у нас получилось так, что, сделав первый ассемблер и проанализировав его использование, мы увидели, что из SPAdes выросла дюжина следующих задач — как собирать вирусы и микробиомы, как применять новые технологии, можно ли использовать уже наработанные методы... Очень актуален оказался наш ассемблер при изучении антибиотиков.  Это очень важная тема, ведь — как сказал недавно директор Центра контроля болезней США (CDC) — человечество уперлось в конец дороги: все больше смертей происходит от болезней, которые устойчивы к антибиотикам, и если сейчас не будет совершен резкий скачок в изобретении новых антибиотиков, то мы войдем в смертельный виток...

– Чем может помочь биоинформатика?

– Для поиска новых антибиотиков самое перспективное место — океан. Мои коллеги (которым я по-белому завидую) сейчас ездят в самые экзотические места мира и собирают в океане биологические образцы, с которыми затем проводят разные эксперименты. А чтобы интерпретировать результаты экспериментов и понять, какие антибиотики скрываются в каждом образце, как раз мы и нужны, ведь идет работа с большими базами сложных данных. Сотрудники CAB Алла Михеенко и Алексей Гуревич участвуют в разработке новых технологий такого поиска и, в частности, работали над статьей, которая вышла в Nature Chemical Biology в 2017 году. В ней описан первый алгоритм, помогающий искать антибиотики сразу по огромной базе данных масс-спектров, собранных по всему миру сотнями лабораторий. Так что Центр алгоритмической биотехнологии Института трансляционной биомедицины СПбГУ находится на переднем плане развития мировой науки.

– Есть еще одна медицинская проблема, которую сегодня совместно решают ученые разных стран, — исследование иммунной системы человека. Биоинформатика здесь также является поставщиком новых технологий...

– CAB активно занялся этой темой, и на самом деле именно сейчас — правильное время для входа в нее. 6 лет назад, когда я начинал работать в Петербурге, было рано, тогда коллеги только начинали читать иммунную систему человека, изучать антитела и систему их функционирования. А сейчас уже понятны вычислительные задачи, которые возникают в связи с их исследованиями. Думаю, будут совместные разработки и с создающейся в СПбГУ лабораторией «Мозаика аутоиммунитета», которую возглавил известный исследователь Иегуда Шенфельд.

– Сотрудники CAB участвуют и еще в одном мировом проекте — в так называемой «ходячей лаборатории», в которую превратил себя профессор Калифорнийского университета Ларри Смарр, узнав, что у него обнаружена болезнь Крона.

– Да, мы обеспечиваем этот «проект» биоинформационной поддержкой: последние 12 лет Ларри Смарр изучает собственный микробиом и анализирует, что происходит в организме в связи с развитием болезни Крона — серьезнейшего аутоиммунного заболевания, когда организм начинает «пожирать» собственные здоровые клетки. Из множества биоинформационных центров мира был выбран именно петербургский: Дмитрию Мелешко и Сергею Нурку выделен миллион часов на суперкомпьютере в Калифорнийском университете для анализа микробиома Смарра, а Алексей Гуревич, Антон Коробейников и Александр Шлемов анализируют его метаболом (конечный продукт обмена веществ в организме), используя их VarQuest алгоритм. Надеюсь, эта работа принесет СПбГУ не только новую славу, но и публикации в высокорейтинговых журналах.

– Павел Аркадьевич, какой «горячей» темой будет заниматься CAB, например, через 3 года?

– Если бы я знал, мы бы уже этим занимались.

Источник http://spbu.ru/news-spsu/29329-pavel-pevzner-tsentr-algoritmicheskoj-biotekhnologii-spbgu-stal-komandoj-1-v-mire.html
Back to top