«Нас мотивирует создание не новой бизнес-модели, а
целой индустрии»

По просьбе renchen.ru соучредитель и управляющий партнер 3d Bioprinting Solutions Юсеф Хесуани рассказал о том, как управлять сложными проектами в научной среде.

Лаборатория 3D Bioprinting Solutions начала свою работу в 2013 году. За эти восемь лет мы научились конструировать 3D-биопринтеры, печатать живые ткани и конструкты органов, клеточное или культивированное мясо, провели несколько экспериментов в космосе на МКС. Однако наша самая, пожалуй, главная компетенция — собирать международные коллективы и управлять сложными наукоемкими проектами. По сути, все как и в любом бизнесе — поиск людей, переговоры и налаживание коммуникаций, управление командами и сроки, но есть и своя специфика.

Я закончил факультет фундаментальной медицины МГУ, работал в медицинских организациях, а в начале 2000-х начал заниматься лабораторной диагностикой. Открыл по франшизе несколько отделений группы «Инвит­ро», а с ее основателем Александром Островским познакомился еще раньше. В структуре группы есть комитет, который рассматривает новые направления, и в начале 2012 года коллеги принесли документ со странным названием «Киборг». Это была справка об одной интересной технологии в области регенеративной медицины — трехмерной биопечати. Метод 3D-биопринтинга используют для выращивания тканей и в перспективе — человеческих органов, а в качестве сырья применяют гидрогель и живые клетки. Александр Островский загорелся этой темой, переговорил с профильными учеными и решил открыть лабораторию в России. Было несколько кандидатов из Китая, США, а также один из пионеров в области биопечати — наш соотечественник Владимир Миронов, который тогда работал в США и в Бразилии. Миронов и стал научным руководителем лаборатории.

Я поначалу сомневался в идее, но, побывав на конференции по биопринтингу, убедился, что направление перспективное, и согласился возглавить 3D Bioprinting Solutions. А кроме того, вложил в проект и собственные деньги. Официальное открытие лаборатории состоялось 6 сентября 2013 года в Москве.

За это время мы переосмыслили нашу стратегию. На наш взгляд, есть несколько направлений для развития биопечати. Во-первых, производство и продажа принтеров. Чаще всего их покупают научные организации для обучения студентов или проведения экспериментов. Некоторые игроки создают и успешно продают достаточно простые машины — это южнокорейская компания Rokit Invivo, американская Allevi, шведская Cellink. Мы тоже научились делать биопринтеры и в 2014 году разработали свой аппарат Fabion, но идти в этот сегмент нам не очень интересно. Нас мотивирует создание не новой бизнес-модели, а целой индустрии, поэтому мы выбрали клиническое направление — создание устройств, которые можно использовать в медицинских целях. А наша голубая мечта — печатать органы и ткани, это долгосрочная и рискованная стратегия. Например, на биопринтере Fabion мы уже напечатали конструкт щитовидной железы мыши из эмбриональных клеток и коллагена, а также успешно его пересадили.

Компания пока живет на частные инвестиции (речь идет о миллионах долларов) и гранты, и наша выручка сейчас невелика. Мы решили с акционерами, что не идем по пути быст­рой коммерциализации и позиционируем себя как R&D-центр, внутри которого могут рождаться различные новые направления. И вот их мы уже рассматриваем как бизнес. Сейчас это, например, FoodTech — печать еды, культивированного мяса, сотрудничество с ресторанами. А также создание новых материалов, в том числе синтетических, на основе керамики, которые можно использовать в медицине. Пандемия во многом нарушила наши планы, поскольку эксперименты невозможно проводить онлайн. Тем не менее мы будем развивать новые идеи и, возможно, не только в России.

Творческие мотивы

Сегодня в нашей лаборатории работают 20 человек. Сначала собирали кадры по знакомству, обращались к людям из научно-исследовательских лабораторий. Но когда стали активно проводить эксперименты и публиковаться, у нас появилось много заявок на стажировку, в том числе от студентов из MIT и Гарвардского университета. Принимаем примерно 15 человек в год, некоторые у нас и остаются. Сейчас в рамках нашей лаборатории будет уже третья защита кандидатской диссертации.

Для ученых очень важны связи, поэтому до пандемии наши сотрудники часто ездили в разные страны работать в совместных проектах, на стажировки (от двух недель до нескольких месяцев), выступать на научных мероприятиях. В нашей сфере существует пять больших конференций, к которым мы всегда готовимся, а также организовываем сами. Конечно, за рубежом читают наши статьи, но обмен идеями, которые еще не опубликованы, чрезвычайно полезен.

Зарплата сотрудников состоит из двух частей — базовая часть и премиальная, которая зависит от выполнения KPI. Например, раньше мы материально поощряли участие в конференциях, но из-за пандемии пришлось показатели пересматривать. Кроме того, есть KPI по публикациям. Наконец, сотрудники, участвующие в грантовых программах, должны выполнять соответствующие показатели. На мой взгляд, деньги не являются главным стимулом для научных работников, им гораздо интереснее решать сложные задачи и работать в международных коллективах. Можно выбрать подходящий график работы — например, кому-то удобно начинать в 7 утра, кому-то в 9.

У нас также предусмотрен бюджет на незапланированные эксперименты — важно, чтобы молодые ребята могли набить руку. В отличие от классического университетского обучения, мы мотивируем сотрудников не отвечать на вопросы, а правильно их задавать, поэтому даем возможность исследовать какие-то свои идеи. А для этого должна быть, во-первых, свобода, а во-вторых, отсутствие боязни ошибиться.

Для работы в командах мы используем готовые инструменты: канбан-доски, программу для управления проектами Trello, Zoom-коммуникации. Пока компания была маленькая, 5—7 человек, все общались в ежедневном режиме между собой. А когда коллектив стал разрастаться, появились биологическое, инженерное направления; люди не всегда знали, какие задачи решают коллеги. Понадобились новые технологии межгруппового взаимодействия, и мы стали использовать эджайл. Как минимум еженедельно или раз в две недели обсуждаем наработки, и бывает, что результат требует новых решений, куда двигаться дальше.

Выполняя крупные проекты, мы обычно привлекаем большое количество внешних участников, потому что очень сложно иметь все технологии у себя. Например, невыгодно покупать дорогостоящие микроскопы или другое оборудование, которое потом будет простаивать. Или, скажем, мы не выращиваем клетки, но есть компании, которые целенаправленно этим занимаются.

Как правило, сотрудничество строится на безвозмездной основе — никто никому не платит. Мотивация ученых в другом: у большинства из них есть KPI по публикациям в высокорейтинговых журналах, поэтому они понимают, какой выхлоп получат, объединив свою технологию с нашей. Кроме того, в эксперименте часто участвует много серьезных команд из разных стран, это тоже плюс. И если график позволяет и совпадают научные цели, то шансы на сотрудничество велики. Например, когда мы планировали эксперимент по биопечати в космосе, то обратились к зарубежным лабораториям. Откликнулись 6—7 компаний из разных стран, в итоге мы договорились с американской Finless Foods и израильской Aleph Farms. Опять же все бесплатно — ученые прекрасно понимали, что помимо внимания инвесторов они получат невероятный PR-эффект.

Проектная работа

Технологию поиска внешних участников мы поставили на поток. Начинается все с постановки научной задачи и планирования эксперимента: продумываем концепцию, описываем цели и формируем гипотезы. И понимаем, что нужны, например, определенные клетки. Где их взять? У нас на очень высоком уровне поставлен анализ литературы, сотрудники читают огромное количество работ в разных областях. Кроме того, мы пользуемся специальными инструментами для поиска по ключевым словам и тематикам: ищем группы ученых и взаимо­связи, кто с кем публиковался, определяем лидеров мнений в конкретной области. Так, по щитовидной железе на тот момент было две передовые группы: одна в США, другая в Бельгии. Мы написали письма и той, и другой. Лично никто никого не знал, но поскольку имя Владимира Миронова известно в этой сфере, то он объяснил коллегам суть проекта, спросил, интересно ли им поучаствовать. Бельгийцы согласились. Точно так же мы искали лидеров мнений, когда нужно было построить математическую модель.

Конечно, на письма далеко не всегда отвечают, но мы можем нагрянуть и с холодным визитом. Был случай, когда Миронов приехал в Марсель, пришел наудачу в институт, но был выходной день, и в итоге коллега принял его дома. В этом плане ученым проще, чем бизнесменам: если к вам приезжает профессор из другой страны, руководитель лаборатории, будет моветоном его не принять.

В проекте каждый партнер вносит свой вклад. По щитовидной железе с нами работали два бельгийских института, два российских, американская и греческая лаборатории. Бельгийцы передавали нам протоколы по выделению клеток и обучали наших сотрудников, россияне проводили операции на животных, а греки и американцы считали математические модели. За собой мы оставили нашу ключевую компетенцию — биопечать.

Как организаторы мы также отслеживаем все этапы проекта. Конечно, людей сложно мотивировать, если они не получают деньги, но с учеными вопрос решается проще. Если кто-то отстает по срокам, он тормозит всю группу, и тогда 5—6 коллективов не могут закончить и опубликовать работу. Быть отстающим стыдно: страдает престиж организации, а в научной среде репутация — вещь крайне важная.

Как правило, мы решаем задачи со множеством неизвестных, и первичная гипотеза может быть ошибочной, поэтому отрицательный результат — тоже результат. К вопросу о сроках выполнения эксперимента подходим гибко — у нас есть принцип «6+3+3». Это означает, что проект должен быть закончен за шесть месяцев, но в ряде случаев можно взять три дополнительных месяца, а иногда еще три. И всякий раз мы расписываем, что такое позитивный и негативный результат, когда имеет смысл продолжать. Например, мы научились получать 3D-конструкты из клеток поджелудочной железы, и они вполне вырабатывали инсулин в ответ на добавление глюкозы. Но, к сожалению, вырабатывали инсулин и спонтанно, то есть не обладали функциями обратной связи. В итоге проект пришлось приостановить.

Предполетная подготовка

Один из самых сложных наших проектов — запуск биопринтера на МКС и проведение экспериментов в космосе.

Как это часто бывает, идея родилась во время неформального общения на конференции. В 2014 году наш коллега, профессор медицинской школы Стэнфордского университета Уткан Демирчи, делал доклад, и мы обсуждали, как на 3D-биопечать влияет сила тяжести. В земных условиях биопечать идет послойно, но если гравитация не мешает, можно использовать магнитные волны. Это чем-то напоминает лепку снежка: искусственный орган формируется сразу в трех измерениях. Весь вопрос в том, как провести эксперимент в космосе. «Ок, если есть такая задача, давайте ее решать», — сказал профессор Демирчи.

Мы решили продвигать проект в России. Сначала обдумали идею, описали, что хотим сделать, какое нам нужно «железо» и т. д. К тому моменту мы уже научились печатать хрящевую ткань человека и щитовидную железу мыши, поэтому могли повторить эксперимент в космосе и сравнить результаты. Однако планировать там испытания очень сложно: если что-то не продумал, не будет возможности поправить, поэтому на проработку идеи ушло почти полтора года.

3D Bioprinting Solutions является резидентом «Сколково», и коллеги познакомили нас с представителями «Роскосмоса». Я хорошо помню эту первую встречу. Нам объяснили, что есть два варианта провести эксперимент на МКС. Первый — коммерческий, то есть нужно оплатить «Роскосмосу» все работы, в том числе доставку груза на МКС и обратно. Это обошлось бы в миллионы долларов — неподъемная сумма. Второй вариант — подать проект как научный, получить финансирование через «Гособоронзаказ», но на это нужно лет 6—8. Мы были в ужасе от таких сроков и предложили гибридный вариант. Наша компания разрабатывает принтер, оплачивает проверку документации и тестирование аппарата в профильных ведомствах, а остальное, в том числе доставку на МКС и проведение эксперимента на орбите, берет на себя «Роскосмос». И вся интеллектуальная собственность по итогам эксперимента будет принадлежать обеим сторонам.

Пока в «Роскосмосе» думали над ответом, пришли новости из США: компания Techshot тоже решила отправить биопринтер в космос. Мы забеспокоились и решили поторопить партнера: «Пока мы с вами обсуждаем, есть риск потерять не только научный, но и страновой приоритет. Американцы уже запланировали старт в конце 2018 года. Если мы не успеваем раньше, то лучше и не браться, потому что в науке “me too” неинтересно». В итоге проект согласовали, и нам предстояло выполнить его в течение двух лет — фантастическая скорость, особенно для госструктур.

Насколько я знаю, на МКС до сих пор не было проведено ни одного российского коммерческого эксперимента, только зарубежные. Поскольку мы были первыми, то нужно было подготовить всю аналитическую и технологическую базу, научить основной и дублирующий экипаж работать с магнитным биопринтером и т. д. Проект начали планировать с конца, то есть с даты предполагаемого старта ракеты — 11 октября 2018 года. Сформировали несколько групп и работали, используя классические инструменты эджайл и скрам. В общей сложности было задействовано 50 человек: наши сотрудники, представители «Роскосмоса», РКК «Энергия», Института медико-биологических проблем, ЦНИИмаш, Цент­ра подготовки космонавтов и проч. Позже на внутренней части нашего биопринтера (он получил название Organ.Aut) мы выгравировали все 50 фамилий, чтобы участники тоже символически побывали в космосе.

Во время поездки на Байконур меня особенно поразили несколько моментов. Во-первых, весь космодром буквально пропитан человеческими амбициями. Во-вторых, несмотря на высокие технологии и передовые разработки, здесь на каждом шагу масса суеверий — вероятно, это связано с ситуацией высокой неопределенности. Все ритуалы неукоснительно выполняются годами. Например, космонавты накануне полета смотрят фильм «Белое солнце пустыни», отдельный сеанс организовали и для нашего научного коллектива.

Утром 11 октября 2018 года на стартовой площадке собралось около тысячи человек. Корабль «Союз МС-10» взлетел, все выдохнули, рядом кто-то кричал: «Ура!» И вдруг после второй минуты связь с кораблем пропала. Диктор объявил, что произошла нештатная ситуация. В этот момент воцарилась полная тишина, было лишь слышно, как дует ветер. Первыми пришли в себя люди в военной форме, потом гражданские, началась суета. Всех интересовало только одно — что с космонавтами. Минут через 15—20 наш знакомый из «Роскосмоса» сообщил, что с ракетой-носителем произошла авария, а спускаемый спасательный аппарат приземлился в Казахстане, с людьми все в порядке. Мне позвонила жена, которая смотрела новости по телевизору: «Что у вас происходит?» «Все хорошо, — говорю, — люди целы». «А с принтером что?» Она была готова услышать от меня все что угодно, только не тот ответ, который я дал: «С каким принтером?» В тот момент у меня просто не было никаких мыслей о нашем аппарате. Как потом оказалось, он находился в бытовом отсеке и был сильно поврежден, упав с высоты 80 км, но все же сохранил работоспособность. Сейчас этот принтер находится в Музее космонавтики.

Полет нормальный

Несмотря на аварию, никто из нас не бил себя руками в грудь и не рвал волосы. Мы договорились с командой, что активно поработаем сутки-полтора и определимся, что делать дальше. И к возвращению в Москву у нас должен быть детальный план, как отправить аппарат на ближайшем корабле «Союз МС-11» в декабре 2018 года.

Второй принтер у нас уже был, но предстояло подвергнуть его испытаниям. А времени было катастрофически мало. «Роскосмос» решил отправить в космос дублирующий экипаж, но из-за аварии сдвинулся график экспериментов, и мы рисковали вообще не попасть в это расписание. Я очень благодарен командиру экипажа Олегу Кононенко, который сказал, что наш эксперимент ему интересен, и он хотел бы его провести, пусть даже в свое свободное время.

Восемь недель до следующего старта были для нас дико «веселыми»: нужно было сделать то же самое, что мы делали раньше, только в очень сжатые сроки. И нам повезло, что американские исследователи тоже переносили полет. В итоге мы оказались в космосе первыми, и наш биопринтер напечатал в невесомости конструкт щитовидной железы мыши и хрящевую ткань человека. Кстати, американские коллеги прислали нам стопочки с поздравительной надписью. В научной среде люди относятся друг другу с уважением, хотя каждый хочет победить.

Наш прибор будет находиться на МКС до 2024 года, и мы продолжаем эксперименты. Например, получили материал под названием октакальцийфосфат: он обладает отличными свойствами замещения костной ткани, но производство на Земле было крайне сложным. Мы недавно пересадили его лабораторным животным. Нам удалось воспроизвести технологию с помощью специальных центрифуг, поэтому в ходе эксперимента сравним свойства этих материалов.

Еда из принтера

Обсуждая с учеными и коллегами из «Роскосмоса», какие еще направления биопечати можно опробовать в космосе, мы заговорили про еду. Во время длительных полетов было бы здорово печатать ее прямо на борту, потому что доставка с Земли стоит очень дорого. Работы по воспроиз­водству в космосе растительной пищи (водоросли, листья салата) ведутся уже давно, однако с животной — пока много вопросов. В сентябре 2019 года мы напечатали на МКС небольшой фрагмент мышечной ткани, используя клетки коровы — это была первая попытка создать в космосе протеин животного происхождения. Кроме того, мы использовали клетки рыбы и кролика. Все технологии оказались успешными. Один килограмм клеточной говядины стоит около $10 тыс., однако нужно учитывать, что доставка в космос 1 кг груза обходится в $50 тыс. Так что эксперименты будем продолжать.

Что касается «земной» еды, у нас получилась интересная история с ресторанами. Как-то нам позвонили известные рестораторы Иван и Сергей Березуцкие, которые проводят научно-популярные конференции в области FoodTech. Они прочитали о наших космических достижениях и попросили выступить с докладом. А потом предложили напечатать что-то для их ресторана Twins Garden. Проекты с растительным мясом сейчас очень популярны, идея греет умы инвесторов и технологов. Выпускать клеточное мясо пока дорого, поэтому мы подумали, что можно сделать что-то на растительной основе, чтобы по форме и по вкусу напоминало продукт животного происхождения. Решили напечатать кальмара. Это нетривиальная задача, поскольку каждый по-своему представляет, как должен выглядеть кальмар и какой у него вкус. К тому же создание цифровой модели продукта — отдельный вид искусства, нашим инженерам пришлось написать 30 тыс. строк кода. Сырье сделали из фасоли, и на его разработку рестораторы потратили почти девять месяцев. Сейчас один кальмар печатается несколько минут, и продукт всегда имеет одинаковый вес, правильную форму и полностью соответствует прототипу. Можно прийти в Twins Garden и заказать это блюдо по меню, оно стоит 1200 руб.

Недавно мы объявили о проекте с KFC, где уже будем использовать технологии культивируемого мяса. Прочитали в новостях, что KFC собирается сотрудничать с компанией Beyond Meat и выпускать растительные наггетсы. Организовали встречу и сказали, что можем сделать что-то подобное на нашем биопринтере. Владимир Миронов когда-то занимался культивируемым мясом, и одну из передовых компаний в мире в этой области — Memphis Meat — возглавляет его бывший студент. Основная сложность не в том, как вырастить клетки, а как получить мышечные волокна, которые будут напоминать натуральное мясо. Специально для наггетсов мы разработали гибридную технологию, где 80% — растительные волокна, а 20% — клетки куриного мяса, так получается дешевле. В продаже культивируемых продуктов пока не будет, потому что технология очень дорогая, и кроме того, нужно получать специальные разрешения.

Первой страной, которая официально одобрила мясо, выращенное в лаборатории, стал Сингапур. Это государство признало, что искусственную курятину американской компании Eat Just можно использовать для производства наггетсов. Если не ошибаюсь, они стоят около $17 за штуку, так что удовольствие еще не для всех. Но, как известно, многие технологии, например мобильная связь, только поначалу стоят дорого, а через какое-то время становятся массовыми.

Наша отрасль развивается семимильными шагами. Сейчас 3D Bioprinting Solutions разрабатывает новую стратегию — надеюсь, примем к концу 2021 года. Мы планируем развивать несколько направлений и под некоторые проекты привлечем инвестиции. Согласно прогнозам, к 2030 году биопечать выйдет на такой уровень, когда конструкты можно будет пересаживать человеку, и мы бы точно хотели в этом участвовать.

Об авторе. Юсеф Хесуани — соучредитель, управляющий партнер 3D Bioprinting Solutions.