Любая достаточно развитая технология неотличима от магии, и, наверное, нигде это не проявлятся так ярко как в области биотехнологий и ИИ.

Попробую составить свою подборку из 12 наиболее впечатливших меня достижений в области биохимии, молекулярной и клеточной биотехнологии.

● Клеточная терапия in vivo
Стратегии in vivo для терапии Т-клетками с химерным антигенным рецептором (CAR-T) позволяют модифицировать собственные Т-клетки пациента. В одной из работ этого года использовали направленные липидные наночастицы для доставки мРНК к специфическим субпопуляциям Т-клеток с целью их перепрограммирования непосредственно в организме.

● Персонализированные онковакцины
Клинические испытания в 2025 году подтвердили большой потенциал вакцин, созданных под опухоли конкретного пациента. Успешные результаты были продемонстрированы при почечно-клеточной карциноме и протоковой аденокарциноме поджелудочной железы. В России также ведутся активные разработки и даже получены разрешения на применение подобных персонализированных онковакцин. В ноябре 2025 года Минздрав РФ выдал разрешения на клиническое применение двух инновационных препаратов.

● Геномная инженерия нового поколения
Появились новые системы для манипуляций с крупными фрагментами ДНК. Бридж - рекомбиназа оказалась достаточно эффективной для вставок, удаления и инверсии больших участков генома. А система на основе слияния ретротранспозона с CRISPR-Cas9-никазой была использована для бесшовной вставки достаточно больших последовательностей.

● In vivo генотерапия редких заболеваний
В 2025 году была проведена первая персонализированная терапия с помощью редактора оснований, доставленного липидными наночастицами in vivo. Лечение было разработано для младенца с дефицитом CPS1 — редким метаболическим заболеванием. Это достижение открывает путь для лечения других орфанных болезней.

● Терапевтическое программирование микробиома
В этом году была впервые преодолена проблема долговременного приживления искусственных микроорганизмов в кишечнике. Штамм бактерии Bacteroides vulgatus был модифицирован для экспрессии гена, расщепляющего оксалаты — соединение, способствующее образованию камней в почках.

● Рекомбинантные антидоты
Была разработана антидотная сыворотка на основе рекомбинантных нанотел (тяжёлых цепей антител). Смесь, содержащая всего 8 таких нанотел, показала способность нейтрализовать яды 17 наиболее опасных змей Африки к югу от Сахары. Впрочем, этот подход, очевидно, может быть использован и для других направлений.

● Новая мишень для иммунотерапии рака
Появились новые классы противоопухолевых антител. Одним из примеров являются химерные белки из конъюгатов антител с лектином, которые нацелены не на белковые антигены, а на гликаны на поверхностей опухолей.

● Новые стратегии излечения ВИЧ
Появились работы, где описано применение систем CRISPR-Cas для полного удаления интегрированной провирусной ДНК вируса из заражённых клеток.

● Квантовые вычисления для моделирования белков
Квантовые вычисления были впервые применены при разработке лекарств для создания соединений, нацеленных на белок KRAS. Квантовый процессор предложил выборку из 1 миллиона соединений, а затем провёл их скрининг на фармакологическую жизнеспособность, протестировав в итоге 15 кандидатов.

● Модуляция нейропластичности
Доставка гена белка плейотрофина в астроциты головного мозга мышей с моделью синдрома Дауна привела к увеличению синаптической плотности и улучшению функций мозга даже у взрослых особей.

● Фармакологическая регенерация тканей
Новые подходы к восстановлению тканей без использования стволовых клеток. В исследованиях на мышах ингибирование возрастного фермента 15-PGDH индуцировало восстановление суставного хряща за счёт перепрограммирования собственных хондроцитов.

● Клеточная терапия старения
Наверное, самая спорная статья в этом списке. Введение старым макакам мезенхимальных прогениторных клеток с устойчивой активацией фактора долголетия FOXO3 имело якобы омолаживающий эффект, оцениваемого с помощью эпигенетических часов. Профессор Преображенский, вы ли это?

Основной тренд года заключается в объединении технологий редактирования генов, клеточной терапии и искусственного интеллекта. Однако все эти прорывы были бы невозможны без фундаментальной работы по изучению физико-химии белков. Понимание их трёхмерной структуры, физико-химических свойств и биологиских функций является ключевым звеном, связывающим знание о геноме с созданием действующих терапевтических средств. ИИ и новые методы доставки выступают мощными ускорителями, но именно исследования белка играют главную роль в развитии медицины.

Без «скучной» химии белка весь этот ИИ — лишь генератор убедительных картинок. Пока не поняты энергетический ландшафт белка, кинетика связывания, аллостерия, фазовые переходы и роль гликозилирования в функционировании белка — никакой CRISPR или липидные наночастицы не спасут. AlphaFold, квантовые вычисления и т.п., конечно, значительно упрощают работу, но делают её в первую очередь эксперименты, крио-ЭМ, ЯМР, масс-спектрометрия, хроматография, электрофорез и несчастные замученные мыши. Именно они создают реальное лекарство, а не очередную красивую публикацию.

Делаем ставки на 2026 год?

Предсказание развития науки – задача неблагодарная. Если бы я умел предсказывать развитие и успех тех или иных отраслей, я бы, наверное, работал в венчурном бизнесе, занимался бы инвестициями в биотех, работал бы на удалёнке, попивая манговый раф на обезжиренном молоке где-нибудь на Кюрасао или Тобаго. Поэтому это не предсказание, а скорее даже фантазии на тему развития науки.

Итак, я бы выделил семь трендов развития биотехнологии.

● Новые модификации белков
Модификация уже существующих терапевтических белков (создание конъюгированных белков, Fc-фузии, слияние с альбумином, синтетические полипептиды вроде XTEN) для улучшения фармакокинетики, специфичности и безопасности биопрепаратов.

● Применение нуклеиновых кислот за пределами генной терапии
Технологии вроде аптамеров, вакцин на основе ДНК-оригами, препаратов на основе пептид-нуклеиновых кислот, РНКзимов и т.п. имеют огромный (но пока нереализованный) потенциал для применения в клинике, имея целый ряд существенных преимуществ по сравнению с уже существующими биопрепаратами на основе белков.

● Применение ИИ
Это настолько банально и предсказуемо, что я даже не знаю, стоит ли об этом отдельно упоминать. Но это направление действительно стремительно развивается, и там достигнуты интересные результаты, искусственный интеллект перешёл от анализа данных к генеративной роли: модели RFdiffusion и ESM проектируют de novo функциональные белки с заданными свойствами, первые целиком созданные ИИ антитела (например, ABS-101 от Absci) уже вступили в клинические испытания и т.д..

● Прецизионная адресная доставка
Всё большее значение играет не только разработка терапевтических молекул, но и поиск её точной доставки к цели. Создаются новые платформы: липидные наночастицы, оснащённые аптамерами для таргетинга, и другие «умные» наноконтейнеры, способные преодолевать барьеры (например, гематоэнцефалический).

● Фармакология «экономики здоровья»
Вслед за революцией GLP-1 агонистов для снижения веса стоит ожидать безопасных препаратов для набора мышечной массы и функционального улучшения тела («анти-Оземпика»). Что-то вроде модуляторов андрогенных рецепторов, аналогов гормона роста или ингибиторов миостатина вроде апитегромаба.

● Научный подход к долголетию (Longevity 2.0)
Исследования в настоящее время сместились к таргетированию конкретных механизмов старения: очистке от сенесцентных клеток, эпигенетическое репрограммированию и восстановлению митохондриальной функции, что открывает путь к терапии возрастных заболеваний.

● Проникновение биотехнологий в другие сферы
Биотехнологии начинают постепенно проникать в другие области: ДНК-оригами могут быть использованы для сборки нанофотонных устройств и катализаторов нового поколения, появляются гибридные биоэлектронные интерфейсы (CMOS-биосенсоры) и т.д..

Развитие всё в большей степени определяется не какой-то одной технологией, а их объединенением. Успеха достигнут только те команды, которые состоят из специалистов самого широкого профиля – программистов, химиков, биотехнологов, физиологов.

Мне могут возразить, что значительная часть описанных мною направлений существует уже более 20 лет и какого-то существенного прорыва пока не достигнуто. Однако существование в режиме «идея обгоняет инфраструктуру» для биотеха не баг, а фича.

Например, первые моноклональные антитела были получены в начале 1980-х, но только через 20 лет началось их массовок применение в клинике. За это время была создана необходимая для их применения инфраструктура: методы гуманизации, промышленного производства, физико-химической характеризации с помощью масс-спектрометрии, хроматографии и капиллярного электрофореза.

Только после этого началось их стремительное распространение. Если в 2010-ые годы существовало несколько десятков терапевтических антител, то в 2020-ые годы их уже несколько сотен.

Эта же закономерность видна в развитии искусственного интеллекта. Теоретическая база для больших языковых моделей существовала давно, но их реализация стала возможна только с появлением необходимой инфраструктуры: дешёвых вычислительных мощностей, больших данных и инженерных решений для их обучения. Качественный скачок стал следствием количественного роста другой, «скучной» отрасли.

Возможно, похожий переломный момент мы наблюдаем сейчас в биотехнологиях. Внедрение новых инструментов, типа искусственного интеллекта для de novo дизайна молекул, роботизации лабораторий и т.п. создаёт ту самую инфраструктуру. Она позволяет перевести ДНК оригами, химерные белки, аптамеры, терапию старения и другие «старые» идеи из состояния лабораторных исследований в практику.

В 2026 году мы увидим следующие достижения. 1) Специалисты по перфузии изолированных органов наконец -то смогут добиться перфузии изолированного мозга в течение 24 часов,продемонстрировав что для большинства терминальных состояний, в том числе терминальных стадий рака, методом сохранения жизни может стать пересадка головы на перфузионную установку. 2) В центре восстановления органов будет продемонстрирована значительное преимущество лечения собственных органах на системах перфузии изолированных органов с последующей реимплатацией вылеченных органов по сравнению с аллотрансплантацией. 3) Кроме того первый центр сохранения и восстановления органов отчитается о возможности создания вечно (в организме) работающего органа, полученного благодаря биоинженерным подходам на базе естественных органов.

Ну, вы поняли...

что ж, "мечтать не вредно" = ПРОГНОЗЫ НА ПРЕДСТОЯЩИЙ 2026 ГОД

Вообще я верю, что всё нижеперечисленное точно произойдёт с БиоМедом - "когда-то". Но интересно, что именно случится вскоре - даже если выглядит фантастикой сейчас... Итак:

▪️Регуляторные органы утвердят к массовому использованию терапевтическую CRISPR-платформу. Надо понимать, что предыдущие поколения генетической терапии сначала модифицировали геном изъятых клеток, а потом таковые возвращались в пациентов. Грядёт эпоха клинического вмешательства в генетику НАПРЯМУЮ, в организме. О первом человеке с "поправками" ДНК, которые избавили его от тяжелейшего заболевания печени (и потенциального поражения мозга) я рассказывал в канун НГ ⬅️

▪️Появится дешёвый универсальный белковый секвенатор. Вместо косвенной идентификации ключевых функциональных молекул – белков и пептидов – в био-образцах (что сейчас почти всегда делают через ДНК и РНК секвенирование), можно будет напрямую обнаруживать диагностические маркеры, следы патогенов, и т.д. и т.п. Что категорически изменит исследовательские и клинические практики. На эту тему я уже высказывался - среди прочего, там ссылки на красивые видюшечки! ⬅️

▪️AI-подходы предскажут принципиально новую терапевтическую модальность. О чём может быть таковая? Моё предположение: сложные молекулярные агрегаты, по сути настоящие "нано-машины", с запрограммированной реакцией на определённые биохимические сигналы. Когда-то уже затрагивали эту тему ⬅️

▪️Учёные откроют фундаментально новый биологический механизм, который окажется крайне востребованным в прикладной медицине. Что-то масштаба РНК-интерференции, CRISPR, перепрограммирования стволовых клеток, и т.п. В какой области произойдёт открытие? "Если бы знать..." - но уверен, что очень много интересного нам подскажет эволюционная биология, ведь благодаря ей мы обнаруживаем эффективные решения, к которым за миллиарды лет кропотливых проб и ошибок пришла сама Жизнь 🧐

▪️Стартапы и небольшие производители лекарств, активно использующие AI-методы, станут массовым образом обходить патентную защиту представленных на рынке препаратов. Методы анализа больших данных, обученные на уже утверждённых лекарствах и механизмах действия, будут эффективно находить "пробелы" в функциональных ландшафтах – и подбирать альтернативные молекулы, дающие нужный эффект (а то и более действенные). В т.ч. с выраженной персонализацией под нужды конкретных пациентов. Это перекроит сложившуюся "экосистему" биомед-индустрии и лишит БигФарму заметной доли рынка 😎

Не об этом ли механизме говорит Пётр Власов, рассуждая о новом биологическом механизме, который окажется востребован в медицине? Из интервью Маркова Штерну:

Кунин моделирует случайную самосборку очень длинного и очень качественного рибозима. Да, вероятность такого случая в наблюдаемой части Вселенной исчезающе мала. Это всё так. Действительно, ищут обходные пути: дескать, первый репликатор не обязательно должен быть одним мощным и эффективным рибозимом. Не исключено, что это было некое содружество коротеньких рибозимов, которые могли себя реплицировать. Но чем длиннее геном, тем выше требования к точности репликации. При размножении коротких молекул какие-то копии окажутся правильными. Кроме репликации, есть еще лигирование — сшивание. Какие-то короткие полимеразы могли реплицировать рибозимы, а другие — лигазы, которые тоже просты и могли легко получаться, — сшивают короткие рибозимы в более длинные.

Но на самом деле самая интересная возможность происхождения жизни — неферментативная репликация. Это процесс, в котором молекулы РНК могут реплицироваться вообще без каких-либо ферментов или рибозимов. Этот процесс в природе существует, он активно изучается. Задача — найти реалистичные условия, где этот процесс мог бы идти достаточно точно и быстро. В этой области наблюдается медленный, но верный прогресс. Пока этот процесс идет недостаточно точно, недостаточно быстро, но всё же идет в некотором диапазоне условий. Даже умудряются делать модели протоклетки — мембранные пузырьки, внутри которых с помощью простых катализаторов происходит репликация коротких молекул РНК. Надо искать простые катализаторы. Есть вероятность, что в роли таких катализаторов могут выступать пептиды из двух-трех-пяти аминокислот, может быть, комплексы с короткими молекулами РНК. Там обязательно должны быть ионы магния, и какой-нибудь простенький пептид, который удерживает этот ион, мог бы помочь. Всё это — ключевой мировоззренческий вопрос: возможны ли реалистичные условия для неферментативной репликации РНК или они в принципе невозможны нигде во Вселенной.

Во‑первых, это шаблонно-зависимая полимеризация без участия ферментов – это новые способы амплификации РНК в условиях, где ферменты нестабильны (например, при повышеннойи радиации, экстремальных температурах или внутри имплантируемых устройств).

Во‑вторых, протоклеточные везикулы с неферментативной репликацией — это хорошая модель для самообновляющихся систем доставки лекарственных препаратов, которые могут адаптироваться, но не эволюционировать слишком быстро.

Таким образом, совершенствование химии неферментативной репликации, в частности за счёт управления РНК-пептидными взаимодействиями, способно сформировать новый платформенный инструментарий. Этот инструментарий выходит за рамки сугубо эволюционной биологии и может найти применение в диагностике и адресной доставке.

Вынесено из комментариев:

Большая часть аминокислот — стандартные участники базовых биохимических путей и циклов, они не существуют специально для белков, как порой людям кажется.

Собственно насчёт белков у меня подозрение, что изначально это просто был способ хранить аминокислоты в связанном виде, отдельно от текущих реакций и базового ограничения осмолярности. Это немедленная победа над любым конкурентом, который такое не умеет. А потом отбор сделал своё дело на них.

Эта новость интереснейшим образом перекликается с проектом американской компании Mitrix Bio.

Они уже давно пытаются шаманить с митохондриями. В июле прошлого года компания объявила о старте испытаний митохондриальной трансплантации. Первым добровольцем вызвался 90-летний квантовый физик Джон Крамер, который посчитал, что тепловая смерть Вселенной произойдёт быстрее, чем FDA одобрит эту процедуру это первый метод "лечения" старости, который кажется ему и потенциально безопасным, и достаточно действенным. 

Как вы все знаете, митохондрии — одни из самых важных клеточных органелл, чья основная функция – синтез АТФ, но кроме этого они участвуют во множестве других процессов: ядерная регуляция, эпигенетика, протеостаз, лизосомы, воспалительный фон, механика матрикса, синтез жирных кислот, аминокислот, гемовых и железо-серных белков и гормонов. Митохондрии контролируют количество доступной в клетке энергии, и если она в дефиците — запускается апоптоз или аутофагия — самоубийство и самопереваривание клеток.

Большой перечень функций митохондрий означает, что если что-то в их работе идет не так, это влечет за собой ворох проблем. Из-за врожденных мутаций в митохондриальной ДНК развиваются наследственные болезни у детей. При этих нарушениях клеткам ни на что не хватает энергии: они повреждаются и гибнут, а организм перестает нормально работать и развиваться. Приобретенные мутации или ошибки в работе митохондрий у взрослых приводят к развитию острых заболеваний, вроде инфаркта и инсульта, и хронических: диабета, депрессии, болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера.

Мутации в митохондриях накапливаются и просто в процессе старения — их последствия особенно заметны в энергетически требовательных органах: мозге, скелетных мышцах, сетчатке, яичниках, печени и сердце. Эти мутации влекут за собой снижение качества и эффективности синтеза энергии, а также избыточное образование активных форм кислорода. При этом с возрастом дефектные митохондрии не отбраковываются, как это происходит в норме, а накапливаются. Некоторые исследователи полагают, что пересадка "свежих" митохондрий, юных или специально выращенных в биореакторе, потенциально способна обеспечить человеку здоровое долголетие без сопутствующих возрастных заболеваний.

Но дьявол, как всегда, таится в деталях. Как обеспечить приживаемость? Как избежать иммунного ответа на митохондрии с чужой mtDNA? Как они распределятся по тканям, и не застрянут ли они просто в печени как очередной нано‑фейл? И главное — кто сказал, что стареет только митохондрия, а не вся клеточная система вокруг неё? Что если не "митохондрия стареет, и в результате стареет клетка", а "стареет клетки, и в результате стареет митохондрия"?

Потенциальной пользы от митохондриальной трансплантации для борьбы со старением человека ученые пока не подтверждали, хотя уже были некоторые обнадеживающие результаты в экспериментах на клеточных культурах. Часть научного сообщества считает полученные данные недостоверными, Джон Крамер, как мы видим, придерживается другой точки зрения (да и что ему терять).

Впрочем, мы не узнаем, работает ли эта терапия, пока не попробуем.

Внимательные комментаторы обратили внимание, что для 90 лет господин Крамер выглядит очень хорошо. Высокий уровень образования и дохода, спокойная профессия, жизнь без стрессов, здоровый образ жизни, мотивация к жизни (научная работа)...

Что сразу ставит неудобные вопросы по интерпретации полученных результатов. Допустим, он доживёт до 100-110 лет. Можем ли мы быть уверены, что тому способствовало пересаживание ему свежих митохондрий, или он бы и сам прожил столько лет?

PS: будут пытаться отслеживать по биомаркерам (IL‑6, TNF‑α, CRP,
CD4/CD8 и пр.).

Скорее он тут будет в качестве добровольца по безопасности: «Дедушка старый — ему всё равно.» 😁 Если проблем не будет, можно и на более молодых попробовать, и посмотреть, замедлится ли старение.

Кстати, забыл упомянуть ещё одно значимое событие года: лютоволков, которые создала компания Colossal Biosciences.

Да, по сути они получили просто генетически модифицированного волка. Ужасные волки и серые волки – два разных биологических вида, которые не были даже способны скрещиваться друг с другом. От того, что серому волку вставили 20 генов волка ужасного, он ужасным волком не станет, к сожалению.

Геном ужасного волка не извлекали, не пересаживали, и не планируется (пока). Его геном расшифровали, взяли оттуда несколько генов, а остальные сделали, "чтоб было похоже", из C. Lupus, который с эноционом только в одну подсемью входит.

В общем, что из себя этот эксперимент (если он действительно состоялся) представляет? Старый анекдот:

- Господа гусары, выкупаем коня в шампанском!
- Ржевский, у нас ни шампанского, ни коня, все пропили.
- Ну тогда кошку пивом обольем.

И всё же, это значимое событие (ну, как паровая машина Герона), даже если генно-отредактированные волки страшно далеки от своего древнего прототипа. Во-первых, отработка методов многократного, точного и безопасного редактирования десятков генов одновременно в живом организме является дорогой к терапии полигенных заболеваний человека. Во-вторых, клонирование вымерших и вымирающих животных, на мой взгляд, само по себе очень интересно и будоражуще.

https://t.me/liza_loves_biology/915

⬆️ Вот в тему большая обзорная статья (2026) "Вакцинация от COVID и риск развития рака после заражения: оценка закономерностей и потенциальных биологических механизмов" - 69 публикаций, 333 пациента (2020-2025) - обзоры, эксперименты, случаи из самых разных стран, включая РФ. Среди этих случаев описаны саркомы, меланомы, глиобластомы - новые диагнозы и рецидивы, от 7 дней (вам не смешно?) до 6 месяцев после вакцинации (для справки - порой проходят годы), разные скорости роста опухолей, конечно. Включены 2 ретроспективных популяционных исследования (Италия и Ю.Корея).

И при этом доказать что-то до сих пор невозможно:
а) невакцинированных кратно меньше, получается что вакцинированные болеют чаще
б) дебют опухоли может провоцироваться любой депрессией и инфекцией
в) никто не видит динамику, просто выявляют опухоль, поэтому статья про интеграцию генома так любопытна (но она одна и это пока тоже не доказательство).

Мне понравилась статья про военных в США (~1,3 млн человек), которые по приказу к середине 2020 года почти все прошли вакцинацию.

🖼 Сравнили 2 периода - 2017-2020 (до вакцинации) и 2021-2023 (ситуация после вакцинации и во время пандемии)

Рост числа зрелых Т- и NK-клеточных лимфом начался в период с 2020 по 2021 год, который охватывает время распространения COVID-19 и начала массовой вакцинации военнослужащих.

Начиная с 2021 года наблюдался ~50% рост числа Неходжкинских лимфом, а также стабильно высокая частота зрелых Т- и NK-клеточных лимфом по сравнению с допандемийными годами.

Но причинно-следственная связь из этого анализа временных тенденций не доказана: куча других факторов, от самого вируса, до снижения диагностики - известный факт, что из-за ковида выросло число тяжёлых форм опухолей - обвиняют позднюю диагностику.

* * *
Между прочим, пристальное внимание к раку и ковиду обнаружило ещё один любопытный факт - несколько случаев регрессии опухолей на фоне ковида. Предполагается влияние вируса - активация рецепторов NOD2 так перенастроила моноциты, что они стали активно призывать NK -известных убийц опухолевых клеток.

#вакцинация #инфекции #covid19 #рак