Иммунитет из глубины. Морские беспозвоночные помогут бороться с вирусами

Кандидат биологических наук Дарья Алёшкина изучает противовирусный иммунитет у очень древних живых существ — морских беспозвоночных. Она уверена, это поможет в изучении инфекций и создании противовирусных технологий.

Иммунитет и его библиотека

— Дарья, почему ученые называют океан «неизученной библиотекой иммунитета»? Звучит красиво, но что за этим стоит?

— Для исследователей океан — это источник информации о происхождении иммунитета. Морские беспозвоночные появились задолго до позвоночных и сохранили ранние механизмы защиты, многие из которых до сих пор работают и у человека. В данный момент я изучаю иммунитет у книдарий — обширного типа древних водных многоклеточных животных (медузы, кораллы, гидры и т. д), в частности у морских актиний, в лаборатории профессора Йеху Морана в в Еврейском университете Иерусалима.

Такие организмы дают увидеть, какие базовые принципы иммунного ответа возникли у ранних животных и как они отличаются от тех, которые появились позже в процессе эволюции.

При этом моя работа не ограничивается наблюдениями. В лабораторию Морана я создала методы, которых там раньше не было: PLA-подходы, анализ апоптоза на эмбрионах и работу с репортёрными конструкциями. Все 3 метода относятся к передовым направлениям клеточной биологии и генетики и позволяют с высокой точностью изучать молекулярные процессы в развивающихся организмах. Благодаря этому лаборатория смогла проводить новые типы экспериментов, а две работы были приняты к публикации в журналах группы иммунологии.

— Вы работаете с организмом Nematostella vectensis. Почему именно он интересен исследователям?

— Это морская актиния из типа книдарий, к которой также относятся медузы и кораллы. Это древние животные с простой организацией не имеющие сложных органов, но мы знаем, что их клетки способны выполнять базовые функции иммунитета. Они распознают угрозы, передают сигналы и запускают защитные реакции.

Многие из этих механизмов совпадают с человеческими, различаясь скорее уровнем сложности, чем принципами. Так вот, «моя» актиния ценна для исследований тем, что эволюционно отделился от остальных животных очень давно. Это дает возможность проводить сравнительный анализ. Кроме того, это очень удобный объект для работы в лаборатории: он легко содержится, быстро развивается, а эмбрионы восприимчивы к экспериментальным манипуляциям. Поэтому Nematostella vectensis служит моделью для изучения базовых элементов и происхождения иммунной системы.

Я специализируюсь на микроинъекциях эмбрионов актинии и обучаю этому методу коллег в лаборатории. Это существенно ускорило работу команды: больше исследователей получили возможность напрямую работать с эмбрионами и запускать собственные эксперименты без зависимости от узких специалистов.

От науки к лекарствам

— Вы разработали собственные методы — RNA-PLA и Puro-PLA. Обьясните, что это такое?

— Эти методы я разработала во время обучения в аспирантуре в Карловом университете в Праге, где занималась некодирующими РНК в раннем эмбрионе млекопитающих. RNA-PLA позволяет увидеть, какой белок взаимодействует с молекулой РНК непосредственно внутри клетки. Puro-PLA показывает момент синтеза белка — то есть дает возможность наблюдать, где и когда клетка начинает производить новые молекулы белка.

Для меня было важно перейти от анализа «конечного результата» к наблюдению самого момента запуска процессов внутри клетки. Именно это сделали возможным RNA-PLA и Puro-PLA.

Сегодня оба метода используют другие научные группы для изучения вирусов, регуляции генов и клеточного стресса. Для исследователя это, пожалуй, лучший показатель того, что инструмент оказался действительно полезным для сообщества.

— Насколько фундаментальная наука сегодня связана с поиском новых лекарств?

— Связь фундаментальной науки и разработки лекарств прямая: без понимания молекулярных и клеточных механизмов защита от вирусов остается предположением. Ученые не ищут готовые препараты, а изучают, как клетка распознает угрозу, передает сигналы и активирует гены. Они поэтапно описывают эти процессы, создавая карту, на которую можно опираться.

Моя работа как раз сосредоточена на таких механизмах: как клетка распознает вирус, какие сигналы запускает и как формируется защитный ответ. Эти исследования дают основу для будущих биотехнологических решений. Фундаментальная наука редко дает мгновенный прикладной результат, но именно она позволяет описать процессы, без понимания которых невозможно разработать точные методы терапии.

Новые инструменты

— Вы начинали в Петербурге, потом была работа в Праге, теперь Иерусалим. Это был план или стечение обстоятельств?

— Это были осознанные, хотя не всегда простые решения. В Петербурге я занималась цитогенетикой и кариологией морских моллюсков — так началась работа с морскими организмами. Но мне было важно использовать более современные методы, которых тогда в России не хватало.

В 2018 году я уехала в Прагу на докторскую программу в Карлов университет, где переключилась на изучение некодирующих РНК в эмбрионах млекопитающих. Там же были разработаны методы РНК-PLA и Puro-PLA, позволяющие наблюдать процессы в клетке на уровне отдельных молекул в момент их запуска: первый показывает взаимодействие белка с РНК, второй — момент синтеза белка.

Сегодня эти методы применяются в разных лабораториях для изучения вирусов, регуляции генов и клеточного стресса, что подтверждает их эффективность. Позже я получила стипендию в фонде Леди Дэвис и переехала в Иерусалим, где вернулась к морским организмам уже с новым инструментарием. Каждый этап дополнял мои навыки и был частью продуманной стратегии.

— Как ваши методы повлияли на работу лаборатории в Иерусалиме?

— PLA-методы позволили лаборатории перейти от косвенных наблюдений к точному анализу взаимодействий между молекулами внутри клетки. Анализ апоптоза (программируемой клеточной гибели) на эмбрионах дал возможность изучать её на ранних стадиях развития, а репортёрные конструкции — отслеживать активность генов в живых тканях. После внедрения этих подходов лаборатория значительно расширила спектр исследований и смогла проводить эксперименты, которые раньше были технически недоступны.

Путь познания

— За последние годы у вас появились публикации в крупных международных журналах и собственные гранты. Что это значит для ученого?

— Публикации и гранты фиксируют результат научной работы. Статьи проходят рецензирование, где эксперты проверяют методы, данные и выводы. Публикация в международных журналах означает признание их надежности. У меня 12 публикаций, а в 2026 году меня пригласили рецензентом в журнал по микробной экологии (The ISME Journal) и по иммунологии (Nature Reviews Immunology), что указывает на признание профессиональной компетенции.

Гранты обеспечивают ресурсы и возможность вести собственные проекты. Я была главным исполнителем грантов Карлова университета и Чешской академии наук, а сейчас работаю по стипендии фонда Леди Дэвис в Еврейском университете в Иерусалиме, которая поддерживает независимые исследования на постдокторском этапе.

В совокупности публикации и гранты показывают, как исследователь способен формулировать задачи и планировать эксперименты, анализировать данные и доводить их до результата и публикаций.

— Каким вы видите следующий этап своей работы?

— Сейчас я фокусируюсь на противовирусном иммунитете у книдарий: завершаю эксперименты, проверяю данные и готовлю публикации, параллельно формируя новые задачи на основе полученных результатов.

Следующий этап — запуск собственных проектов через стартовые гранты, которые дают ресурсы и независимость. Я планирую собрать исследовательскую группу и выстроить программу на стыке молекулярной биологии, иммунологии и эволюции, чтобы изучать механизмы защиты комплексно.

Океан в этой работе выступает как источник проверенных решений: морские организмы, живущие под постоянной вирусной нагрузкой, сохраняют базовые принципы иммунитета, которые можно сопоставить с более сложными системами.