Этот научный форум утвержден в ноябре 2009 года, в 20-ю годовщину падения Берлинской стены. На него приезжают молодые инноваторы, представляющие науку, бизнес, искусство и т.д. В этом году на конкурс пришло 2400 заявок со всего мира. В финал вышли 100 участников из 50 стран, из которых авторитетное жюри определило трех победителей.
Заведующий лабораторией нанобиотехнологий МФТИ, кандидат физико-математических наук Максим Никитин, получил "серебро" за работу "Нанороботы для биомедицины". Речь идет о доставке лекарства прямо в очаг болезни. Оно не расходуется по пути, не наносит вред здоровым клеткам, что должно во много раз снизить дозы и побочные эффекты. Такой метод особенно актуален в онкологии, ведь химиотерапия "бьет" одинаково не только по опухоли, но и по нормальным тканям.
Конечно, это идеал, даже фантастика, реализовать которую стремятся ученые ведущих лабораторий мира. Создать наночастицы для транспорта лекарства к очагу болезни сегодня уже не такая большая проблема. Но вот как они могут распознать, что перед ними не здоровые клетки, а именно больные? Ответ подсказала сама природа: она "установила" на опухолевые клетки маркеры, своего рода маяки для поиска. А дальше, казалось бы, все просто. Надо создать наночастицу с каким-либо лекарством, навесить на нее антитела и запустить в кровь больного. Частица движется, отыскивает маркеры, связывается с ними и начинает бороться с опухолью. Однако на деле все происходит несколько иначе. Наночастицы нередко промахиваются, пролетают мимо и попадают в здоровые клетки. Почему?
- Как правило, маркеры не столь специфичны, они могут "сидеть" как на больной клетке, так и на здоровой, - объясняет Максим Никитин. - Но на больной клетке их гораздо больше. С другой стороны, здоровых клеток больше в организме, чем больных, и они берут количеством. Уводят лекарство от цели.
Никитин и его соавторы предложили вроде бы очевидный выход из ситуации: надо дать наночастице дополнительную информацию об опухоли или других очагах заболеваний, чтобы снизить вероятность промаха. И такая информация в организме есть - это сигналы, которые сообщают, что в таком-то месте что-то не в порядке. Такие сигналы тревоги SOS используются клетками - защитниками организма, чтобы найти зону бедствия. Ученые придумали, как научить наночастицы, несущие лекарства, распознавать и анализировать тревожные сигналы. Это позволит по наводке этих сигналов доставлять лекарство точно в цель, не расходуя его по пути.
- Наша наночастица - это своего рода наноробот, который сам может принять решение, надо ли ему взаимодействовать с клеткой или пройти мимо, - говорит Никитин. - У него своя логика, которая напоминает логику обычного компьютера с функциями "И", "ИЛИ", "ДА", "НЕТ". К примеру, наночастицы можно запрограммировать так, чтобы они начинали атаку на опухоль, только когда на входе одновременно фиксируется два тревожных сигнала. Если такого дуэта нет, наночастица не "выстрелит". В зависимости от того, что надо лечить, можно создать разные варианты логики.
Кроме нанороботов среди победителей конкурса Falling Walls Lab оказались разработки по получению топлива из кофейной гущи и пластиковых бутылок.
