Как стать генным инженером

Как я пробовала стать генным инженером

Бывший главный редактор рассказывает о своей жизни после Rusbase.

Привет! Меня зовут Элина, и в 2016 году я ушла с должности главного редактора Rusbase, чтобы стать генным инженером. Подробно об уходе написано здесь .

Прошел год, инженером я не стала, а что из всего этого вышло – в статье ниже.

Учеба

Мои знания по биологии и химии находились где-то на уровне шестого класса. Уволившись, я засела за учебники. Друзья привезли целую полку книг.

По химии мне больше всего понравилась вот эта книга:

Джон Мур, «Химия для чайников»

А по биологии лучше всего зашли лекции на Youtube: CrashCourse (на английском) и лекции Окштейна. Заниматься по YouTube посоветовал знакомый, который учится на биолога в Голландии: «Я не понимаю, как можно читать учебники на русском – они такие занудные!»

Еще занималась в Академии Хана, прошла курс по генной инженерии на Coursera (он, кстати, русскоязычный, подготовлен сотрудниками Новосибирского государственного университета).

Так в сидячем режиме учебы прошло 2 месяца.

Изучение рынка

Здесь мне нужно было разобрать две вещи:

• куда можно и стоит поступать
• как потом попасть на работу в клевый стартап

Прошла мини-курс о поступлении за рубеж «Умная заграница» за 1500 рублей. Мне показалось, что основная цель курса – завлечь людей на следующую большую программу за

20 тысяч рублей. Но зато дают много полезных ссылок и шаблон резюме, помогают подобрать для себя список грантов и бесплатных образовательных программ.

Ходила на мероприятия, посвященные биологам и научной карьере. Основной организатор таких мероприятий в России – Future Biotech.

Очень понравились выступления Виктории Коржовой о том, как строить научную карьеру за границей. У нее, кстати, есть свой паблик, где она выкладывает много полезной информации.

Я подошла к Виктории после одного из выступлений. Она посоветовала: «Попробуй несколько месяцев поработать в лаборатории, вдруг тебе НЕ понравится». Для меня это звучало как «Слетай в космос на звездолете, вдруг тебе не понравится».

Лаборатория: начало

У Агентства Стратегических Инициатив (АСИ) есть программа НТИ – Национальная Технологическая Инициатива. Там изучают, какие рынки могут появиться в будущем – например, рынок беспилотных машин. И сотрудники НТИ что-то делают, чтобы Россия на этих рынках стала лидером (мне такая программа кажется сомнительной, но не суть).

Так вот, блоком HealthNet (будущий рынок медицины) руководит Михаил Самсонов, он же директор медицинского департамента «Р-ФАРМ».

В прекрасный зимний день Михаил сидел в ресторане и обедал, а меня просто посадили перед ним (спасибо старым контактам). Я что-то пролепетала про генную инженерию и книгу Аси Казанцевой.

Он сказал: я вас познакомлю с Павлом Волчковым, который 10 лет работал в лабораториях в США, а потом приехал и основал свою лабораторию геномной инженерии в МФТИ.

Через неделю я стояла перед зданием «Физтех Био» в ожидании интервью с Павлом Юрьевичем. Мы договорились пообщаться на тему «Рабочий день генного инженера». А заодно я репетировала про себя «А можно у вас поработать стажером пару месяцев?»

Здание «Физтех БИО» на территории университета МФТИ. Лаборатория геномной инженерии размещается на 6 этаже

Павел Юрьевич рассказывал про состояние науки в России, о том как он открыл лабораторию, а потом заявил:

«Вот вы видите пакет молока, и думаете – уау, это продукт. Люди занимались продуктом! А на самом деле, чтобы получить молоко, нужно еще навоз убирать. Вот в науке, чтобы получить что-то стоящее – нужно годами “убирать навоз”. Идите к нам в лабораторию на пару месяцев. У нас школьники занимаются геномным редактированием – будете вместе с ними, сделаете проект. Заодно проверите, нравится ли вам это».

Не очень веря в свое счастье, на следующий день я приступила к работе в лаборатории.

Рабочий день генного инженера

Генные инженеры, конечно, не называют себя генными инженерами. Они зовутся молекулярными биологами.

МФТИ находится в городе Долгопрудном под Москвой. Я приезжала туда к 11, уезжала домой обычно в 20:00.

Вид из лаборатории

Первую неделю в лабе я следила, что и как делают другие сотрудники. А потом мне назначили научного руководителя Светлану Дмитриевну Звереву, она сказала: «Вот твоя пипетка, вот твои клетки. Делай».

Лабораторная пипетка выглядит вот так. Как космический бластер

Светлана Дмитриевна разрабатывает новый метод генной инженерии растений. В основном я занималась тем, что брала на себя маленькие части ее проекта:

• подготовить плазмиды (плазмида – это кусок ДНК в кольце. Мне нужно было «разрезать и заново сшить» цепочку ДНК в нужных местах),
• подготовить клетки (изменить геном клеток с помощью плазмиды) и т. д.

В пробирках – мои плазмиды

Проверяю с помощью агарозного гель-электрофореза, получилась ли нужная мне цепочка ДНК

Кстати, мне разрешали работать с реактивами, пробирочка каждого из которых стоит

20 тысяч рублей. В жизни бы не подпустила новичка к таким дорогим штукам!

Холодильник с реактивами

Через 3 месяца Светлана позволила юному падавану готовить растения для экспериментов.

В отдельной лаборатории сажаю черенки табака на гель

Посадила черенки табака, чтобы потом на нем проводить опыты

На сленге ученых то, чем я занималась, называется «капать» – потому что много времени ты проводишь с пипеткой и капаешь свои растворы из пробирки в пробирку. На некоторых вечеринках ко мне подходили молодые люди и спрашивали «О, ты капаешь?» – это звучало как «О, ты играешь в рок-группе?»

Как бы круто все это ни звучало, в США такому учат еще в школе. Опыты с геномом клеток входят в школьную программу по естествознанию.

Нужно добавить, что российские школьники все равно могут попробовать себя в молекулярной биологии: либо прийти в лабораторию геномной инженерии МФТИ, либо пройти программу в Школе молекулярной и теоретической биологии, проходящей при поддержке Zimin Foundation.

Еще я делала стандартные для ученого процедуры:

• вела лабораторный журнал (т. е. записывала все свои действия и результаты экспериментов), чтобы затем можно было убедиться, что опыт был проведен правильно,
• изучала зарубежные исследования по нужной мне теме.

В лаборатории

Многие ученые работают по выходным, потому что у клеток и растений нет выходных. Если по ходу опыта нужно прийти и проверить клетки 1 января в 6 утра – ученый придет и будет проверять клетки.

Кстати, эксперимент может не получиться 5 раз подряд – это нормально. Клетки с нужным геномом для проекта Светланы я получила с четвертого раза (правда, в моем случае всё можно списать на неопытность).

Вы спросите: «А как ты резала геном, если ничего не знаешь в биологии?» Дело в том, что в научном процессе много протоколов. Чтобы «разрезать» геном, нужно смешать вот такие растворы, подержать их на льду, потом согреть, потом снова на лед и т. д.

Мне дали стопку таких протоколов, и я просто все делала по инструкции. Для этого и учиться особо не нужно.

А вот для чего нужно учиться годами и следить за миром науки: чтобы самому проектировать эксперименты. «Цель – получить особи свиней, устойчивых к африканской чуме. Я возьму эти клетки, эти плазмиды, эти рестриктазы, подготовлю такую конструкцию, потом вставлю конструкцию в геном зародышей свиней, а вот в этих зародышах менять не буду, потому что. » и т. д.

То есть, я просто делала ручную лаборантскую работу. Говоря об ученых, я не называю себя таковым и не считаю себя им. Спроектировать эксперимент я не способна.

По пятницам у нас проводились «симпозиумы»: кто-то из сотрудников готовил доклад о зарубежной научной статье, а потом мы садились с пиццей и вином и обсуждали новые открытия.

Мне тоже выпало счастье готовить доклад, и это было самым сложным испытанием. Представьте, что вам нужно за неделю выучить новый язык, а затем на этом же языке рассказать поэму, притом еще ответить на вопросы по тексту. Вот примерно так я себя чувствовала.

На пятничном симпозиуме

Странности ученых

Не странности, конечно. А те специфические качества, которые я не замечала в общении с людьми других профессий.

1. Ученые очень холодно относятся к научпопу. Я бы даже сказала, с неприязнью. «Зачем такие книги читать, почему вы не читаете “Биологию стволовых клеток”?» «В России нормального научпопа нет». Это самые мягкие примеры того, что я слышала о научпопе 🙂
2. Ученые общаются на своем языке, полном терминов. Если есть термин, то они выберут его, потому что так корректнее. «Суспендировать», а не смешивать. «Амплифицировать», а не размножить. Белок «экспрессируется» в клетке, а не выделяется. А теперь представьте, что предложение из 10 слов наполовину состоит из таких терминов – это будет речь Павла Юрьевича 🙂 Можно послушать подкаст с Павлом здесь.
3. Главная цель ученого – провести исследование и получить вывод, получить новое знание. Будет ли кто-то регистрировать патент и строить на этом знании бизнес – ему по большей степени все равно.

Почему я ушла из лабы через 4 месяца

Официальная версия: чтобы лучше подготовиться к надвигающемуся языковому экзамену IELTS и чтобы пройти курсы программирования на Python, которые были давно запланированы.

Это было лукавством, конечно. Я просто чувствовала, что работа в науке противоречит моей внутренней природе. Как это объяснить? Ну вот, например, многие не хотят идти работать в продажи и говорят «Уууу, я никогда не смогу». Вот, я никогда не смогу.

Кстати, программирование тоже не вошло в мою «природу». После первых же трех часов дебажинга (очистки кода от ошибок).

Почему вас возьмут в лабораторию?

В российских научных лабораториях не хватает рук. Планы и исследования большие, а бюджеты – нет. Если вы готовы бесплатно работать, вас, скорее всего, возьмут и всему научат.

Представьте, с чем можно соприкоснуться: космические спутники, лазеры, новые организмы.

А если вы лаборатория, которая хочет рассказать о себе – напишите мне или Алексею Стаценко, он на Хабре ведет блог и часто пишет о достижениях российской науки.

А что дальше?

Сегодня я работаю продюсером в зарубежном СМИ. Сейчас мне кажется, что моя профессиональная жизнь будет связана с контентом. Но не вижу смысла загадывать.

Что мне дал опыт в лаборатории

• Могу смеяться над шутками ученых.
  
• Понимаю все на этой картинке:
  

• Ем ГМО (вы тоже едите, просто не задумываетесь об этом) и «неорганическую» еду, а трансжиры не ем.
• Могу обсуждать рак и другие болезни во время обеда.
• Спокойно отношусь к новостям «УЧЕНЫЕ ПОБЕДИЛИ РАК». Правильный заголовок должен быть: «Ученые на 30% уменьшили опухоль одной мыши из десяти».
• Теперь я мысленно могу раскладывать разные профессии на составляющие части: вот такая будет рутина, вот такая будет мотивация, вот такими компетенциями и чертами характера нужно обладать.

Благодарности

Павлу Юрьевичу Волчкову за то, что позволил прикоснуться к прекрасному.

Моему научному руководителю Светлане Дмитриевне Зверевой – за то, что возилась со мной, пока я мучала растения и бактерии.

Сотрудникам лаборатории: Ольге Глазовой, Анне Гапоновой, Катерине Антоновой – за то, что всегда подсказывали, что и как делать.

Мужу Никите Кириллову – за то, что ругался каждый раз, когда я опускала нос.

Генный инженер

Генным инженером является ученый, который специализируется на изменении особенностей живых организмов путем выполнения манипуляций с их системой ДНК.

Содержание:

История профессии

Вторая половина XX века – период, когда ученые направляли свою деятельность на проведения исследований и детальное изучение живой природы.

В начале 50-х годов, когда мир узнал о молекулярной биологии, ученые получили отличную возможность детально изучить способы хранения и передачи наследственной информации. Это послужило стимулом развития генной инженерии. Возникла необходимость в специалистах, способных создавать новые организмы с измененной генетической структурой, усиливая либо устраняя их определенные качества.

Особенности профессии

Генный инженер – это человек, который путем применения молекулярного клонирования, может напрямую воздействовать на генетический аппарат живого организма, оперировать разными генами, синтезировать их, переносить от одного вида другому и комбинировать на свое усмотрение.

В ходе проведения экспериментов ученый активно применяет методы молекулярной и клеточной биологии, цитологии, генетики, микробиологии и вирусологии. Бессмысленно идти в науку в расчёте на большие доходы и скорую славу.

Сегодня профессия Генный инженер входит в число перспективных, ведь наука не стоит на месте. Достижения генной инженерии сложно переоценить, в частности – медицине и сельском хозяйстве. Вместе с тем, не стоит рассчитывать на скорую славу.

Чтобы добиться признания, необходимо проделать колоссальный труд, демонстрируя успешные результаты экспериментов.

Обязанности

Работа генным инженером предусматривает:

• видоизменение структуры живых организмов на генном уровне с целью усилить их устойчивость к различным вирусам;
• выведение трансгенных растений;
• создание эффективных средств борьбы с насекомыми;
• проведение ряда исследований с целью изучить структуру и специфику генов;
• постоянное наблюдение за подопытным материалом с последующим составлением письменного отчета о проделанной работе и результативности;
• написание научных работ и выступление на конференциях.

Важные качества

Необходимые качества, которыми должен обладать генный инженер:

• ответственный подход к выполнению поставленных задач;
• скрупулезность;
• целеустремленность;
• собранность;
• стрессоустойчивость;
• хорошая память;
• аккуратность;
• склонность к экспериментам.

Навыки и знания

Генный инженер – это специалист, который должен отлично знать такие предметы, как химия, биология и физика.

Результативная деятельность в данной области невозможна без знания ключевых технологий генной инженерии и умения правильно использовать профессиональное оборудование.

Ученому необходимо в совершенстве владеть английским языком, чтобы не испытывать сложностей при общении с иностранными коллегами и без труда читать литературу.

Перспективы и карьера

Профессия Генный инженер предусматривает широкий спектр возможности дальнейшего трудоустройства. Специалисты подобного профиля востребованы в НИИ, научных центрах и лабораториях, специализирующихся на создании лекарственных препаратов клиниках и организациях.

Что касается продвижения по карьерной лестнице, то начальной ступенькой является должность помощника лаборанта.

При наличии нужного количества практического опыта и безукоризненном выполнении своих обязанностей, специалист вправе рассчитывать на возможность проводить самостоятельные исследования. Перед ним открывается перспектива спустя некоторое время занять место старшего научного сотрудника.

При отсутствии желания заниматься научной деятельностью, есть отличный шанс создать собственное дело, выращивая трансгенные продукты и животных для дальнейшей реализации либо трудиться на должности агронома в одной из сельскохозяйственных организаций.

Обучение

Работа генным инженером возможна при наличии у претендента на вакантное место диплома о высшем образовании специальности «Генетика», «Биология» либо «Микробиология».

С целью совершенствования профессиональных навыков стоит посещать квалификационные курсы, изучать материалы передового опыта и читать специализированную литературу.

Хотите гарантированно много зарабатывать? Учитесь на генного инженера

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Новые карьерные возможности открываются перед теми, кто обладает знаниями, необходимыми в стремительно развивающейся отрасли генного редактирования, обещающей совершить революцию в медицине.

. Лежа на больничной койке под капельницей, Брайан Мадо улыбается немного напряженно. В вену Брайана поступает жидкость с миллиардами крошечных фрагментов ДНК, которые должны войти в его геном и отредактировать эту своеобразную биологическую инструкцию, содержащуюся в каждой клетке человеческого тела.

44-летний уроженец Финикса (штат Аризона) всю жизнь прожил с редким, опасным для жизни генетическим заболеванием – синдромом Хантера.

В ноябре прошлого года он стал первым в мире пациентом, подвергшимся новому типу лечения, при котором гены в его организме подвергаются редактированию.

В его кровь были добавлены микроскопические “молекулярные ножницы”, которые отрежут часть ДНК в клетках его печени и вставят ген, который должен починить “сломанный” от рождения.

“Мы на пороге нового рубежа генной медицины”, – говорит Сэнди Макрей, директор Sangamo Therapeutics, биотехнологической компании, разработавшей метод лечения.

И хотя пока рано говорить о том, насколько успешным будет редактирование генома Брайана Мадо, произошедшее с ним – серьезная веха в новой области науки, которая, как считается, совершит революцию в медицине.

По мере того, как новые и новые методы лечения будут переходить из исследовательских лабораторий в обычные больницы по всему миру, нужда в квалифицированных инженерах-генетиках станет необыкновенно острой.

В британском правительстве прогнозируют, что к 2030 году генная и клеточная терапия создаст только в Великобритании более 18 тысяч новых рабочих мест.

По мнению американского Бюро трудовой статистики, спрос на биомедицинских инженеров в стране возрастет на 7%, а на ученых-медиков – на 13%, что вместе создаст около 17500 новых рабочих мест.

Однако возникнет и нужда в тех, чья работа – не в медицинских лабораториях. Надо будет перерабатывать и осмысливать большие массивы данных, получаемых в ходе исследований, поскольку лечение будет становиться все более и более персонифицированным, подстроенным под индивидуальный геном пациента.

“Генная терапия быстро становится признанной сферой медицинских исследований и при этом – быстро растущей, развивающейся индустрией”, – говорит Мишель Калос, президент Американского общества генной и клеточной терапии, профессор генетики Стэнфордского университета.

“Рост количества новых компаний, занимающихся генной терапией, и также развитие уже существующих, приведет к увеличению числа рабочих мест для научных сотрудников в этой сфере”.

“Индустрии генной терапии требуются самые разные молодые специалисты – генетики, молекулярные биологи, вирусологи, биоинженеры, химики. Ну и, конечно, специалисты по ведению бизнеса”.

Такой ажиотаж вокруг редактирования генома объясняется просто: ведь это даст возможность исправить генетические дефекты, которые в настоящее время не лечатся, – например, гемофилию или муковисцидоз.

Во многих ведущих фармацевтических компаниях мира считают, что в будущем генное редактирование станет главным инструментом здравоохранения.

Согласно некоторым прогнозам, в ближайшие пять лет глобальный рынок генного редактирования вырастет вдвое и достигнет объема в 6,28 миллиарда долларов.

В начале этого года британское правительство объявило о том, что инвестирует 60 млн фунтов стерлингов (76 млн долларов) в создание центра клеточной и генной терапии, чтобы ускорить создание новых методов лечения.

В США Национальный исследовательский институт генома человека прогнозирует значительное увеличение спроса на специалистов в этой сфере.

В мире сейчас уже апробированы или проходят клинические испытания примерно 2700 разных способов генной терапии. С их помощью надеются лечить самые разные заболевания – от рака до мышечной дистрофии и серповидно-клеточной анемии.

Большинство мелких компаний генной терапии делают это в партнерстве с гигантами фармацевтического рынка – такими как Bayer, GlaxoSmithKline, Pfizer, Merck и Novartis (и часто на их деньги). Достаточно быстрого поиска по сайтам рекрутинговых агентств, чтобы понять: большинство этих фармацевтических компаний активно ищут специалистов по генной терапии, чтобы иметь их в штате.

Одна из причин такого спроса состоит в том, что генная терапия – настолько широкая сфера, что требует экспертов в самых разных областях знаний.

“Это по-настоящему многопрофильная сфера деятельности”, – говорит Гунеш Тейлор, исследовательница из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне.

Тейлор применяет технику генного редактирования для своих исследований хромосом пола, что в итоге должно помочь людям с проблемами бесплодия или с пороками развития, подобными синдрому Рокитанского, когда девочки рождаются без матки.

“Нам нужны специалисты по молекулярной биологии, инженеры и ученые-компьютерщики, которые помогут нам проанализировать огромные массивы данных, выдаваемые современными методами генетической модификации”, – говорит она.

Зарплата таких специалистов, конечно, зависит от их квалификации, но, судя по всему, она будет выше средней – из-за того, что в этой отрасли требуется высокий уровень подготовки.

Например, врачи-генетики могут рассчитывать на годовую зарплату между 39 870 и 134 770 долл., а биофармацевты, помогающие анализировать данные генома, будут зарабатывать от 35 620 до 101 030 долларов в год, считают в Национальном исследовательском институте генома человека.

“По поводу генного редактирования много шума, – отмечает Тейлор. – Но, по мере того как все большее количество методов будет апробировано, нам будут нужны специалисты по медицинской этике, которые помогут справляться с некоторыми возникающими проблемами”.

Тейлор применяет в своей работе CRISPR-Cas9 – довольно новую технологию редактирования генома, базирующуюся на иммунной системе бактерий (этот механизм защиты бактерии используют для редактирования генов в чужих организмах).

Открытие этой технологии пять лет назад коренным образом повлияло на скорость и стоимость редактирования генома, позволив ученым с недостижимой ранее точностью убирать из генома проблемные гены или создавать разрывы в цепочке ДНК в тех местах, куда необходимо вставить новые гены.

Изобретение CRISPR-Cas9 дало серьезный толчок исследованиям по установлению дефективных генов при разных заболеваниях.

Конечно, далеко не все болезни можно остановить, просто убрав из генома эти дефективные гены, но технология CRISPR-Cas9 дала надежду на излечение людей и на то, что мы в конце концов поймем, как справляться с заболеваниями, ранее считавшимися неизлечимыми.

“Сейчас – невероятно вдохновляющее и интересное время для специалистов по молекулярной биологии, – говорит Тейлор. – Мне хотелось стать ученым примерно с 15 лет, и я попала в научную сферу генетического редактирования практически случайно. Да, у меня случаются дни в лаборатории, когда приходится кропотливо выполнять одну и ту же работу, но все дни – разные, и моя работа позволяет мне находить ответы на очень важные вопросы”.

И тем не менее масштаб того, как будет в ближайшие годы использоваться потенциал редактирования генома, зависит и от законов. По-прежнему вмешательство в ДНК человека рождает споры в обществе – не в малой степени потому, что неизвестно, чем это может закончиться в долгосрочной перспективе.

Например, непреднамеренные или непредвиденные перемены могут спровоцировать превращение клеток в раковые или негативную реакцию иммунной системы на новый ген.

Возникают и этические вопросы, особенно когда речь идет о редактировании генов на этапе яйцеклетки или сперматозоида. Ведь помимо борьбы с болезнями эта технология может быть использована для создания детей с определенными внешними чертами – предположим, с заданным цветом глаз или ростом.

В таких регионах планеты, как Европа, редактирование генома у растений, животных и человека строго регламентировано. В США законы чуть более гибкие, позволяющие проводить некоторые клинические испытания.

Мировой лидер в генном редактировании – Китай. В начале этого года выяснилось, что там разрешили клинические испытания на 300 пациентах технологии CRISPR-Cas9, чтобы попытаться вылечить ряд заболеваний.

Кроме того, китайские ученые уже использовали эту технологию для лечения 86 пациентов с раком и ВИЧ.

Хотя многие из китайских специалистов прошли обучение за границей, сейчас они воспитывают себе смену внутри страны. Правительство Китая сделало редактирование генома одним из приоритетов в пятилетнем плане, предусмотрев инвестиции миллиардов долларов в эти исследования.

Но по мере того, как технология генного редактирования перемещается из лабораторий в больницы, все громче слышны голоса несогласных с самой идеей вмешательства в индивидуальный код ДНК человека.

Стоит отметить, что применение генетики для диагностики болезней, передаваемых по наследству, привело к быстрому увеличению числа специалистов, о которых еще несколько лет назад никто не слышал, – консультантов по генетическим вопросам.

“Пациентам и медикам приходится принимать непростые решения, и им нужна помощь тех, кто умеет анализировать информацию о генах”, – подчеркивает Кристин Пэтч, вице-президент Европейского общества генетики человека и консультант по генетическим вопросам.

Американское Бюро трудовой статистики оценивает потребность в таких консультантах как одну из 20 самых быстро растущих в стране. Бюро прогнозирует, что нужда в них к 2026 году вырастет на 29%.

“Генная терапия часто предлагает пациентам сделать непростой выбор, и поэтому им нужен кто-то, кто поможет оценить все возможные риски от того или иного лечения”, – предупреждает Пэтч.

“Профессионалам сферы здравоохранения тоже будет нужно расширить свои знания генетики, а для экспертов в этой сфере откроются новые возможности”.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Capital.

Источники:

http://rb.ru/story/gmo/
http://profitworks.com.ua/professii/nauchnaya-deyatelnost/gennyj-inzhener
http://www.bbc.com/russian/vert-cap-46289151