Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Уникальная технология поможет лечить болезни мозга

Молекула с прицепом

Юрий Дризе, газета «Поиск» № 51-2013

Уходящий год для Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН оказался очень удачным. В ведущих, самых рейтинговых иностранных журналах в области нейрофизиологии (один из них принадлежит американскому аналогу нашей академии) вышло несколько статей с описанием экспериментальных работ. Один материал был настолько уникальным и новаторским, что рецензенты его отклонили: просто не поняли значения. Директору пришлось писать в редакцию письмо – разъяснять суть, тогда разобрались и приняли. На этой волне институт решил участвовать в престижном конкурсе Российского фонда фундаментальных исследований «Комплексные междисциплинарные фундаментальные исследования в области молекулярной и клеточной организации биологических структур и процессов» («КОМФИ») и стал одним из победителей. Цель конкурса наиважнейшая: поиск принципиально новых подходов к анализу работы мозга и борьба с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезни Паркинсона, Альцгеймера, и другими, менее распространенными. Победить в этом очень важном соревновании было столь же сложно и почетно, как напечататься в зарубежных журналах.

Рассказывает директор института член-корреспондент РАН Павел Балабан:

– Конкурс действительно сложный. Ведь обязательное его условие – собрать команду из четырех научных организаций, которые дополняли бы друг друга и, главное, соответствовали мировому уровню. Не будь у кого-то из нашей четверки публикаций в известных профильных журналах – победы нам было бы не видать.

– И при таком жестком условии у вас все-таки нашлись конкуренты?

– Да, и очень много: насколько я помню, около 200 проектов претендовало примерно на 20 мест. И это неудивительно: уровень биомедицинских исследований в нашей стране чрезвычайно высок.

Это касается и молекулярных биологов, и физиков, и физиологов. Физиология традиционно впереди, особенно та ее область, что изучает мозг. Горжусь: наша заявка оказалась в первой пятерке. Потому, думаю, что у нас на редкость сильная группа: помимо нашего института, координатора проекта, в нее вошли физики МГУ – специалисты в оптике применительно к биологии, молекулярные биологи из Института биоорганической химии РАН им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова и физиологи, исследующие высшие функции мозга (НИЦ «Курчатовский институт»). Только вместе можно попытаться нащупать новые, никогда ранее не исследованные пути лечения нейродегенеративных заболеваний. Известные подходы, надо это признать, себя уже исчерпали. Работы по этой тематике ведутся и на Западе, в наиболее сильных лабораториях, и считаются приоритетными. Национальные институты здоровья США (National Institutes of Health) выделяют на сходные проекты от 10 до 100 миллионов долларов в год. А у нас, увы, финансирование срезали в три раза: из обещанных РФФИ трех миллионов рублей каждый участник получит один (грант рассчитан на два года).

– Что можно сделать на такие скромные средства?

– Практически ничего. Прибор на них не купишь. Думаю, мы просто раздадим деньги участникам в виде премии.

– Известно: ученые всего мира уже десятки лет ведут исследования в области нейродегенеративных заболеваний – и фактически безрезультатно. Почему?

– Верно. Ни одного пациента вылечить так и не удалось. Причина в сложности изучения мозга: для науки он представляет загадку до сих пор. Беда еще и в том, что болезни эти чрезвычайно распространены: после 50-60 лет прибавляются десятки процентов (от общего числа населения) больных. В мире от этих хронических недугов страдают сотни миллионов человек. И, увы, болезни эти неизлечимы. Лекарства могут лишь затормозить развитие заболевания да облегчить его ход, поскольку не могут бороться с причиной, которая доподлинно все еще неизвестна. Потому и болезнь побороть пока что люди не в силах.

В итоге суммарная стоимость лечения нейродегенеративных заболеваний намного превышает расходы на сердечно-сосудистые и онкологические. В этом году Европейский союз к уже выделенным средствам добавил еще свыше миллиарда (!) евро на борьбу с первыми. Даже на встрече «Большой восьмерки»  будет обсуждаться положение, связанное с болезнями мозга: как лучше скоординировать исследования в этой области и продвинуть их. Для членов G8 это важная политическая проблема, не в последнюю очередь из-за огромной стоимости лечения. И конкурс РФФИ преследует практически те же цели: заставляет искать единомышленников по борьбе с этими недугами у нас в стране и объединять усилия. Ведь подчас мы лучше знакомы с работами коллег за рубежом, чем с трудами соотечественников.

– Известно ли, что в работе мозга вызывает эти заболевания?

– Мозг человека достаточно пластичен. В отличие от мозга животных он обладает куда большим объемом, а потому имеет фактически неограниченные возможности к обучению и творчеству. Но, как оказалось, при определенных, пока не выясненных условиях мозг может развиваться в положительную сторону, скажем, приобретает навыки, способность воспринимать и анализировать. А в каких-то случаях, возможно единичных, возникают нейродегенеративные заболевания.

– Похоже, все зависит от «стрелочника»: куда направит мутирующий ген, в ту сторону и пойдет развитие мозга?

– Примерно так, но ген, к сожалению, не один. А сбивает с верного пути, прежде всего, возраст. Под его влиянием изменяется работа мозга, регуляторные механизмы не срабатывают – и «стрелка» переводится не туда, куда надо. Но понять, что за «толчок» происходит в мозге, разобраться в его причинах и следствиях чрезвычайно трудно, ведь нужно исследовать сотни миллиардов нервных клеток. Поэтому необходимо нащупать, создать принципиально новые технологические методы. Существующие явно устарели – они лишь регистрировали активность отдельных клеток, пытаясь изучать генетическую регуляцию на уровне отдельных нейронов, а это уже пройденный этап, и вперед мы не продвигаемся.

– И в каком направлении вы развиваете исследования сегодня?

– Мы уже лет пятнадцать пытаемся найти новый путь и пришли к выводу: самое перспективное направление – попытаться увидеть, как протекают физиологические процессы в мозге. У нас появилась для этого блестящая возможность найти, выделить наиболее важные молекулы, работающие там, и буквально прицепить к ним частички (молекул или белков), обладающие способностью светиться. С помощью таких маркеров мы точно узнаем, как действуют клетки. Выясним, как, скажем, при обучении или других самых разных нагрузках происходят физиологические изменения. И с помощью особого микроскопа – а это уже задача физиков-оптиков – постараемся проникнуть в достаточно плотную ткань мозга на 1-2 миллиметра. При микронном разрешении мы увидим, как и куда движутся молекулы, разберемся в их поведении, проследим их судьбу. Тогда, надеюсь, поймем, как происходит отклонение от нормального, здорового, пути. Наблюдать этот потрясающе интересный, никогда ранее не виденный нами процесс в живой клетке – выдающееся достижение.

– Да это же Нобелевская премия!

– Возможно, если, конечно, удастся найти «стрелочника». Ведь таких молекул, повторяю, тысячи, а наша задача – определить, какие из них самые важные и отвечают за те изменения, которые делают мозг более пластичным, восприимчивым или, наоборот, ведут к ухудшению его деятельности и болезням. Это принципиальный момент. Но обнаружить молекулы, «управляющие движением», – лишь первый шаг. Следующий – научиться регулировать их работу, а если надо, то и подавлять. Для этого существует множество способов. Где-то – притормозить, где-то – активировать работу клетки. Конечно, не все так просто, но путь уже примерно понятен. Если этот метод себя оправдает (а ясности до конца пока нет), то откроется перспектива. Зная первопричину заболеваний и механизм, их вызывающий, можно будет подключать технологов. Разложив эти процессы на молекулы и атомы, они займутся созданием новых препаратов. Эти связи мы установим благодаря участию в «КОМФИ».

– А что значит «прицепить частичку молекулы», как это делается?

– Для этого в генетический аппарат клетки вставляют вирусный носитель, обладающий, как известно, способностью проникать куда угодно. К носителю прикрепляют ген светящейся безвредной белковой молекулы. Получается, что маркирующий биологический механизм встраивается в нужное место, например рядом с исследуемым геном. Теперь по свечению можно будет узнать о работе генетического аппарата, проследить физиологические реакции клетки. Труднейшую эту задачу с успехом решает Институт биоорганической химии РАН.

– Сколько примерно времени потребуется на разработку этой уникальной технологии?

– Грант РФФИ дали, к сожалению, всего на два года, а нужно лет на пять. За меньший срок мы ничего не сделаем. И хотя сегодня развитие этих методов идет буквально семимильными шагами, все же, думаю, нам потребуется лет десять, чтобы найти новые подходы к лечению нейродегенеративных заболеваний. Пока что нужно обнаружить все гены, изменяющиеся после вышеупомянутой «развилки». Потребуется масса усилий, чтобы разработать эффективную технологию «пришивания» к молекуле светящихся частичек. Нужны современные микроскопы, а стоят они 1,5-2 млн долларов. Они есть в нашей группе, но не у всех участников. Однако благодаря гранту ими будет пользовать вся наша команда – в этом и есть смысл объединения.

Помимо микроскопов необходим еще целый комплекс разнообразного оборудования и реактивов. И чтобы работать со всем этим сложнейшим «хозяйством», надо много учиться, поэтому подготовка таких сотрудников – целая проблема. Даже для Запада, даже для самых продвинутых университетов и лабораторий мира. Я получаю уйму запросов от иностранных коллег: пришлите специалиста – мы не в силах наладить прибор или освоить технологию маркеров. Коммерческие фирмы, университеты, как говорится, с руками оторвут таких сотрудников и заплатят им очень хорошие деньги.

– А чего вам не хватает, кроме денег, конечно?

– Очень простой ответ: уважения. Ученых не уважают. Наука, уверен, отбирает едва ли не самых способных, умных людей. А в чиновники в большинстве своем идут по знакомству, по блату. Но именно эти, не обладающие практически никакой квалификацией люди берутся управлять наукой, решать, что делать ученым. Это ужасно! Еще, конечно, тревожит неизвестность: сколько продлится неопределенность, возникшая в связи с реорганизацией РАН? Среди молодежи это вызывает подвижки – многие сотрудники думают об отъезде. Они просят у меня рекомендации, и я не могу отказать. Боюсь, вскоре мы потеряем как минимум половину наших лучших молодых кадров. Повторится провал, который пережила наша наука в середине 90-х годов прошлого века. Но осуждать молодежь за то, что она хочет достойно жить, я не могу.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
26.12.2013

Читать статьи по темам:

визуализация диагностика мозг наука в России нейродегенеративные заболевания Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Засветить микробов

Светящиеся антибиотики, созданные группой голландских ученых, помогут обнаруживать инфекции на ранних стадиях и даже быстро выяснять, какой именно антибиотик будет эффективен в данном случае.

читать

Мини-микроскоп увидит свободно циркулирующие раковые клетки через кожу

В Стэнфордском университете разрабатывает мини-микроскоп, способный неинвазивно обнаруживать такие клетки раньше, чем это возможно сейчас.

читать

Охота на клетки: «загонщики» и «номера»

Химерные молекулы из ДНК и антител могут распознавать клетки точнее, если вместо одного такого молекулярного робота отправлять на охоту за клеткой сразу нескольких.

читать

Диагностика рака: глюкоза + МРТ

Об активности разных зон раковой опухоли нам расскажет глюкоза: чем интенсивнее делятся клетки, тем больше сахара они поглощают, а разницу концентраций глюкозы в тканях можно обнаружить с помощью обычного МРТ-сканера.

читать

Рак и старение: посмотрите на мышей-светлячков

Ученые Университета Северной Каролины создали штамм мышей с геном люциферазы светлячков. Этот ген включается при активации нормального гена р16 – опухолевого супрессора и биомаркера старения.

читать