Целительные данные: что такое биоинформатика

Биоинформатика — это профессия на стыке математики, IT и медицины. Специалисты в этой области работают с большими данными из самых захватывающих медицинских областей: генетики, онкологии, молекулярной биологии. Как развивается эта специальность, где можно ее изучать и куда пойти работать? «Учёба.ру» составила гид по биоинформатике в России и в мире.
Елена Фоер
19 января 2016
Фото: Zuma / Legion Media

Обучение профессии, которая только формируется, — всегда риск. Так и с биоинформатикой — общественное недоверие, отсутствие законодательной базы и государственной поддержки, безусловно, могут отпугивать абитуриентов. Однако, и это не менее очевидно, потребность в обработке больших объемов информации в молекулярной биологии стремительно растет и будет расти дальше. А значит, несмотря ни на что, специалисты в области биоинформатики станут еще более востребованными, чем сегодня.

 

Чем занимается биоинформатика?

Работа молекулярных биологов в прошлом была в разы проще, чем сейчас. Исследователи проводили все необходимые эксперименты с белком или, скажем, бактерией и писали по их результатам научные труды. Сегодня, как правило, в одном исследовании необходимо рассмотреть тысячи элементов. Понятно, что работа с такими массивами данных должна строиться иначе. Именно для этого нового формата работы и нужны специалисты в области биоинформатики — науки на стыке биологии, математики, статистики и информатики. Задача биоинформатиков — обрабатывать и анализировать большие объемы данных, получаемых в лабораториях, грамотно управлять этой информацией и создавать программные продукты для работы с ней.

 

Что происходит в сфере биоинформатики сегодня?

Проекты в области биоинформатики в США и странах Европы сейчас могут самыми разными: от стартапов, созданных «на коленке», до международных проектов, привлекающих многомиллионные инвестиции. Отрасль биотехнологических продуктов определенно переживает сейчас стадию бурного роста — во многом это связано со снижением себестоимости используемых технологий, что заметно упрощает вход в отрасль для новых компаний.

Безусловным трендом среди проектов биотеха является работа с человеческим геномом. В медицине набирает обороты генетическое редактирование — лечение различных болезней с помощью удаления или замены «неправильных» генов. Другое популярное направление — персонализированная геномика, которая позволяет поставить пациенту диагноз, подобрать правильное лечение и даже создать препарат именно для него по результатам исследования генотипа. Прямо сейчас развивается масштабный американский проект Helix — своеобразный биотехнологический аналог AppStore. Геном клиентов компания будет хранить в «облаке», а специальные отдельные приложения, анализируя его, предложат пользователю рекомендации по диете, физическим нагрузкам, стилю жизни, расскажут об истории его семьи.

 

А в России?

Российский рынок геномики и биоинформатики сейчас только формируется, и его объемы пока невелики. Однако по темпам роста этот рынок практически не остает от американского. Помимо падения цен на геномное секвенирование (это одна из ключевых технологий, применяемых для работы с геномом), значительную роль здесь играет и популяризация направления — у лабораторий, проводящих генетические исследования, клиентов становится больше с каждым днем.

На сегодняшний день основное направление развития российского биотеха — работа с будущими родителями. Сюда можно отнести генетические консультации при планировании беременности, исследование эмбрионов до проведения ЭКО, диагностику плода и обследование новорожденных на наличие наследственных заболеваний по новейшим методикам. Второе активно развивающееся направление — генетическая диагностика раковых опухолей. Проанализировав ДНК клеток опухоли, врачи могут подобрать лечение, которое с наибольшей вероятностью позволит победить болезнь.

Компаний, работающих в этих областях, становится в России всё больше. В основном они базируются в Москве, Санкт-Петербурге и Новосибирске.

Важно упомянуть, что у российского рынка биоинформатики пока существует довольно много проблем — слабо развита законодательная база, государство в целом пока почти не замечает новый сектор экономики. Врачи, особенно работающие в госучреждениях, скептически относятся к возможностям геномики и персонализированной медицины, — а ведь именно они для многих являются «лидерами мнений» во всех вопросах, связанных со здоровьем. Впрочем, ситуация уже меняется. Знаменитый концерн «Роснано» активно развивает наноцентры, цель которых — поддерживать новые проекты, в частности в сфере биотеха, создавать для них инфрастуктуру и законодательную базу. Это одна из самых масштабных инициатив по развитию отрасли, но далеко не единственная.

 

Где можно работать?

У специалистов в области биоинформатики сегодня есть четыре основных карьерных пути. Можно устроиться на работу в экспериментальную лабораторию — заработная плата там обычно совсем невелика, а основным источником дохода становятся полученные гранты. В биотех-компаниях доходы выше, до 150 тысяч рублей в месяц. Сейчас в стране есть всего 40 таких компаний, но их число, безусловно, будет расти. Можно принять участие в этом процессе и открыть свое дело — недостатка в незанятых нишах и хороших идеях для проектов сейчас нет. Финансирование молодые предприниматели ищут у бизнес-ангелов либо в фондах, инвестирующих в биотехнологии и биоинформатику. В ряде случаев биоинформационные компании покупают крупные игроки фармацевтической отрасли, однако таких сделок в России пока состоялось не более пяти. И, наконец, еще один путь — работа в смежных областях: научно-популярные статьи и лекции, преподавание в вузах и образовательных проектах — грамотные журналисты, лекторы и популяризаторы науки в области биоинформатики очень востребованны.

 

Кому подойдет?

Хорошее знание математики — важное условие успешного обучения по программам биоинформатики в вузах. Однако одной любви к математике недостаточно. Для успешной работы специалистам-биоинформатикам нужно хорошо знать свою предметную область — а значит, им нужно будет посвятить много времени изучению медицинских дисциплин и биологии, особенно молекулярной.

Биоинформатика не подходит людям, которые хотят работать независимо от других: здесь критически важно умение трудиться в команде. Специалист должен понимать биологов и медиков и вместе с ними формулировать оптимальные варианты решения поставленных задач. Он должен с нулевых стадий участвовать в планировании исследований — для того, чтобы их несостоятельность не выяснилась на этапе передачи данных для анализа. В общем, в биоинформатике нет возможности делать всю работу в одиночку.

 

Где учиться?

В России сегодня есть программы биоинформатики как для выпускников школ, так и для бакалавров и специалистов. Частенько в биоинформатику приходят выпускники вузов в области биологии, математики, компьютерных наук. Им, конечно, приходится сложнее, чем тем, кто с самого начала вузовской жизни в равных пропорциях изучал естественные и точные науки. Однако биоинформатика, по словам руководителя соответствующей магистерской программы в НИУ ВШЭ, Михаила Гельфанда, «эластична по усилиям», так что шансов сделать карьеру у выпускников магистерских программ ничуть не меньше.

 

Москва

— Факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ

— Магистратура «Анализ данных в биологии и медицине» НИУ ВШЭ

— Кафедра биоинформатики, факультет биологической и медицинской физики МФТИ

— Магистерская программа «Биомедицинские науки и технологии», Сколковский институт науки и технологий. Учеба частично проходит за рубежом.

Кафедра биоинформатики, медико-биологический факультет РНИМУ им. Пирогова

 

Санкт-Петербург

— Кафедра математических и информационных технологий, СПбАУ РАН

— Кафедра прикладной математики, институт прикладной математики и механики СПбПУ

 

Нижний Новгород

— Кафедра биоинформатики, институт информационных технологий, математики и механики, ННГУ

 

Казань

— Кафедра биоинформатики и медицинской кибернетики, институт фундаментальной медицины и биологии КФУ

 

Волгоград

— Кафедра биоинженерии и биоинформатики, институт естественных наук ВолГУ

 

Саратов

— Специальность «Биоинженерия и биоинформатика», биологический факультет СГУ

 

Новосибирск

— Кафедра информационной биологии, факультет естественных наук НГУ

 

 

«Учёба.ру» благодарит за предоставленные данные «Московский центр исследований и разработок ЕМС»

Елена Фоер
19 января 2016

Обсуждение материала

Оставить комментарий

Cпецпроекты