18 февраля журнал Science объявил победителей 8-го ежегодного Международного конкурса научной и инженерной визуализации. Лучшей научной иллюстрацией года стало изображение 3D-модели ВИЧ, авторство которой принадлежит российской студии Visual Science.

Этот похожий на нового персонажа «Улицы Сезам» пушистый шарик убивает примерно 2 миллиона человек ежегодно. Самая точная модель вируса иммунодефицита в истории медицины была создана в Москве — спустя многие месяцы работы над интеграцией последних исследований и данных сотни научных работ в единую модель 100-нанометровой частицы ВИЧ.

Компания Visual Science была основана в 2006 году и создает самые разные продукты: от научно-популярных иллюстраций для журналов и рекламных материалов до сложных анатомических трехмерных моделей, пластиковых моделей медико-биологических объектов, схем производств и наноматериалов, молекулярной визуализации, анимации, полиграфии и организации 3D-презентаций.

Иллюстрация нервирует своей простотой — белки изображались двумя цветами: серым — белки клетки-хозяина, оранжевым — белки вируса. ВИЧ проникает в клетки иммунной системы и внедряется в их геном: оранжевые белки снаружи садятся на клетку, что дает возможность капсиду, оболочке вируса, проникнуть внутрь. Как только это происходит, он сливается с клеточной мембраной (серая оболочка), переводит вирусную РНК в ДНК, и внедряется в ядро клетки. После этого клетка-хозяин начинает производить вирусные белки, превращаясь в фабрику по производству вирусов.

«Вирус использует материал клетки-хозяина чтобы «обернуть» вокруг себя его мембрану, — рассказывает участник судейского комитета Корин Сандон. — Так что такой вариант визуализации с использованием всего двух цветов делает картину гораздо очевиднее, чем другой пример этой же модели, который может использовать до 10 различных цветов».

Кроме того, на иллюстрации продемонстрирован срез частицы, открывающий центр вирусной частицы. «Это как будто бы пасть вируса: выглядит так, как будто ВИЧ готов тебя сожрать — так же, как он разъедает наше общество», — делится впечатлениями член жюри Том Вагнер.

«Мы считаем, что такие модели 3D-модели — это новый способ представить последние научные данные о строении наиболее распространенных вирусов человека в простом и наглядном виде, так что даже неспециалист сможет оценить сложность и красоту вируса — считает Иван Константинов, руководитель проекта. — Во время работы над этим проектом нас консультировал доктор Егор Воронин из Глобального центра по разработке ВИЧ-вакцин: помогал оценить данные, делился информацией о последних исследованиях и своими взглядами». По словам Константинова, визуальные модели студии Visual Science, о работе которой уже писали T&P, выполнены в высокой детализации и поэтому могут быть использованы самым различным образом: от иллюстраций и анимаций до интерактивных приложений для веб и мобильных платформ — таких, как iPad.

— Иван, у кого возникла идея реализации такого проекта?

— Идея создавать модели сложных надмолекулярных структур, таких как вирусы и клеточные органеллы, возникла у меня в 2006 году почти одновременно с решением создать компанию. В итоге — мы сделали шаг от частного (белка, компонента) к общему, не упуская из виду детали. В результате появилась возможность увидеть сложные пространственные взаимодействия и целую частицу, наглядно; увидеть максимально реально вирус своими глазами. Теперь даже обыватель может оценить сложность и красоту ВИЧ, и отойти от навязанного образа в виде сферы или икосаэдра с пирамидками и кубиками на поверхности.

— Вы ожидали, что победите в конкурсе?

— Мы поставили себе высокую планку по уровню точности и детализации модели, и нам удалось реализовать все задумки. На сегодняшний день эта модель вируса действительно наиболее точная и сложная из существующих, поэтому у нас были основания рассчитывать на победу в данном конкурсе. Но, конечно, первое место в этой конкурентной секции стало большой радостью.

— Что означает эта победа?

— Прежде всего, это признание уровня модели специалистами из научной среды в наиболее авторитетном конкурсе подобной тематики. Для нас это особенно важно, так как одним из главных аспектов в работе над любым проектом для нас являются точность и адекватное представление фактов.

— Много ли в России компаний, занимающихся научной визуализацией?

— В России мы первая и на сегодняшний момент единственная компания, которая специализируется на решении дизайн-задач для высокотехнологичных компаний и проектов в различных областях: от фармацевтики и биотехнологий до энергетики и телекомуникаций.

— Сколько времени и ресурсов ушло на создание и подготовку проекта?

— Для такого проекта необходимо четыре-пять специализаций. Биолог общего профиля (кандидат наук) для предварительного исследования научных публикаций, консультант-рецензент (кандидат или доктор наук с большим количеством научных публикаций в данной области) для консультаций и заверения на различных этапах создания модели, молекулярный биолог для моделирования структур белков, 3D-моделлер общего назначения для сборки вирусной частицы, визуализатор-дизайнер и руководитель проекта (биолог) для сборки воедино всех данных и построения плана модели.

На практике часть этих специализаций должна быть сосредоточена в одном специалисте, тогда все получается как надо.

— Почему был выбран именно вирус ВИЧ?

— ВИЧ второй в серии моделей наиболее распростарненных вирусов человека. До этого в студии была создана модель вируса свиного гриппа A/H1N1. В ближайшее время мы покажем новую модель из нашего «зоопарка» вирусов, что это за вирус пока говорить не буду.