Инженерная (синтетическая) биология 2.0: Биопроектирование, молекулярный и клеточный инжиниринг

Инженерная (синтетическая) биология 2.0: Биопроектирование, молекулярный и клеточный инжиниринг

Аннотация
Стратегический проект призван сформировать экосистему, включающую мультидисциплинарную образова-тельную, фронтирную научную, и кросс-индустриальную компоненты, направленную на создание сибирского форпоста биотехнологий – Национального хаба «Инженерная (синтетическая) биология».

Цель – сформировать научно-образовательную инновационную экосистему в области инженерной биологии на базе научных школ экспертного класса.

Консорциум

Томский государственный университет принимает участие в консорциуме организаций, реализующих программы развития в области агро- и биотехнологий (НИ ТГУ, ННГУ, ДВФУ, Воронежского государственного аграрного университета имени им. Петра I) и в «Ассоциации специалистов в области молекулярной, клеточной и синтетической биологии».

Проведены Всероссийская научная конференция, круглый стол по агробиопромышленным технологиям, круглый стол по теме «Функциональное питание» на Форуме промышленных партнеров PromSkills 2023.

Для реализации целей проекта за 2022-2024гг. создана исследовательская инфраструктура «Открытая лаборатория» на принципах коллективного пользования, лабораторное пространство (146,1 м2) для клеточных технологий оснащено современным высокопроизводительным оборудованием. Лабораторное пространство (350 м2) для генной инженерии оснащено оборудованием. Отремонтировано и оборудовано более 500 м2 лабораторных помещений.

Совместно с вузами и НИИ, участниками проекта «Большой университет Томска» реализованы 3 проекта в рамках Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019-2027 годы от 20 сентября 2021 г. №2021-1930-ФП5-1-8/3: проект «Широкомасштабный поиск и изучение микроорганизмов и микробных сообществ, ассоциированных с сельскохозяйственными животными и продуктами животного происхождения», направлен на решение проблемы устойчивости человечества к антибиотикам. (ТГУ, ФИЦ «Биотехнологии РАН», МГУ им. М.В. Ломоносова, НИЦ «Курчатовский институт»); проект «Разработка технологии субмикролитрового дозирования жидкостей для задач инженерной биологии, создание и практическая апробация опытного образца системы автоматического синтеза олигонуклеотидов на ее основе»,направлен на создание «генетического принтера». (ТУСУР, ТГУ, СибГМУ, Курчатовский институт, ИХБФМ СО РАН, НПФ «Микран»); проект «Генетическое и эпигенетическое редактирование клеток опухоли и микроокружения с целью блокировки метастазирования», направлен на создание новых технологий эпигеномного редактирования в опухолевых тканях (СибГМУ, ТГУ, БГМУ).

В 2022-2023гг сформированы три основных направления, которые развиваются индивидуально, существенно не пересекаясь:

1. Клеточные технологии в биомедицине

2. Новые методические подходы для инженерной биологии; 

3. Анализ генетических данных с помощью инструментов биоинформатики. 

Исследовательские задачи в 2024г для импортозамещения и реинжиниринга в сфере сельского хозяйства реализованы с использованием инструментов инженерной биологии в рамках передовой инженерной школы ТГУ «Агробиотек». Проекты других направлений выполнялись в текущем режиме.

Ключевые задачи ТГУ в 2024-2030гг: стать центром ускоренной подготовки передовых инженерных кадров для агросектора и центром компетенций мирового уровня в области биотехнологий и создать центр компетенций мирового уровня в области инженерной биологии в агробиотехнологии для целей реализации задач продовольственной безопасности страны на базе базе филиала «Алтайское экспериментальное хозяйство ТГУ» (п.Черга, р.Алтай). Филиал «Алтайское экспериментальное хозяйство ТГУ» работает в консорциуме с институтами Сибирского отделения РАН, СФНЦА РАН, университетами Сибирского федерального округа.

Для интеграции усилий региональных центров подготовки кадров высшей квалификации для решения острых вопросов продовольственной безопасности к ТГУ в 2024г присоединен Томский сельскохозяйственный институт (ТСХИ), филиал ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ. В октябре 2024г на базе ПИШ «Агробиотек» и ТСХИ создана Высшая инженерная школя Агробиотех ТГУ (ВИША ТГУ). Задачи ВИША: подготовка инженеров, владеющих современными знаниями о природе живого, навыками цифрового моделирования и умения применять биологические технологии в решении прорывных задач опережающего развития для обеспечения высокопроизводительного экспортно ориентированного сектора экономики страны.

Таким образом, отделение инициатив, связанных с синтетической биологией по направлению Биомедицина, от стратегического проекта «Синтетическая биология 2.0: биопроектирование, молекулярный и клеточный инжиниринг», их интеграция в другие стратегические проекты и текущую деятельность университета, а также в деятельность ПИШ «Агробиотех» и созданной в 2024г ВИША, позволит расширить границы исследований в этих областях и подготовить специалистов, необходимых для решения задач обеспечения продовольственной безопасности страны.

Стратегический проект «Синтетическая биология 2.0: биопроектирование, молекулярный и клеточный инжиниринг» остается приоритетным направлением университета, является одним из частей целевой модели. Главными задачами 2025г являются пересборка исследовательской составляющей проекта.