Поиск - новости науки и техники

Сила дождя: один из проектов ФЦП “Кадры” посвящен изучению вопросов генетики…

Один из проектов ФЦП “Кадры” посвящен изучению вопросов генетики. Исследование “Механизмы защиты генома человека от эндогенных мутагенов” проводится на биофаке Санкт-Петербургского государственного университета под руководством приглашенного профессора из Института исследования рака и родственных болезней им. Эппли Медицинского центра Университета штата Небраска Юрия Павлова.

Мы попросили Юрия Ивановича рассказать о деталях работы, а также о том, как складывалась его научная карьера.
– Я выпускник кафедры генетики Ленинградского (ныне Санкт-Петербургского) госуниверситета, долгое время работал в СПбГУ. В 1998 году уехал в Америку, несколько лет проработал приглашенным профессором в Национальном институте охраны здоровья и окружающей среды в Северной Каролине. В 2003 году получил должность профессора Института исследования рака им. Эппли. У значительной части его сотрудников – медицинское образование. При этом в Америке считается, что онкоцентр должен иметь в своем штате ученых, которые занимались бы серьезными фундаментальными исследованиями. Задача клиницистов – понять, как результаты фундаментальной науки можно применить в лечебной практике.
– Что послужило началом вашего сотрудничества с СПбГУ?
– Оно и не прекращалось. Мой отъезд в Америку по сути стал длинной командировкой: я курсирую из одной страны в другую, занимаюсь со студентами, читаю лекции в Санкт-Петербурге, выступаю с докладами. Когда я получил в США независимую позицию, стартовое финансирование от Института Эппли и первый грант Национального института здоровья, я начал приглашать своих бывших студентов поработать у меня в лаборатории. Ежегодно в США на два-три месяца приезжали несколько российских студентов или научных сотрудников из лаборатории СПбГУ. Один из моих самых талантливых аспирантов, Артем Лада, – выпускник кафедры генетики СПбГУ. Мы поддерживали контакты, вместе писали статьи. Логичным продолжением этого сотрудничества стала подача заявки на грант в рамках ФЦП “Кадры”.
– Какая задача стоит перед вашей группой, как протекает работа?
– Мы изучаем вещества, которые вызывают рак и другие болезни человека. Раньше причины многих заболеваний связывали с влиянием внешней среды, а недавно ученые выяснили, что в человеческом организме есть внутренние мутагены, которые могут вызывать эти же болезни, причем они оказывают более сильное влияние, чем факторы окружающей среды. Изначально эти системы предназначены для блага человека: наша иммунная система использует специальные ферменты, редактирующие дезаминазы, чтобы при необходимости генерировать разнообразные антитела при иммунном ответе. Эти ферменты способны превращать цитозин в составе ДНК в урацил. При этом генетическая информация искажается. Здесь можно провести параллель с ядерной энергией. Атомная бомба – это страшная разрушительная сила, если она неконтролируема. Но когда цепная реакция под контролем, мы можем получать безопасную энергию и использовать ее в мирных целях. То же самое происходит и в человеческом организме: природа выбрала оружие массового поражения (дезаминирование цитозина в урацил), чтобы защищаться от вирусов, чтобы иммунная система реагировала на инфекции и другие негативные воздействия. К сожалению, иногда “мирный атом” выходит из-под контроля, и тогда эти системы начинают внезапно работать в обычных клетках, которые в принципе они затрагивать не должны. Это как раз и служит источником многих заболеваний человека. И, в частности, в этом году выяснилось, что рак груди у женщин связан с аномальной активностью дезаминаз, которые активируются при гормональных и других воздействиях.
– Ваше исследование финансируется в течение полутора лет. Что можно сделать за столь короткое время?
– Первое, что я считаю необходимым, – информировать людей о новейших достижениях в этой области. Поэтому я читаю курсы лекций (как правило, очень интенсивные – по 4 часа в день), занимаюсь просветительской деятельностью. Меня слушают люди разных специальностей, не только генетики (со студентами кафедры генетики я провожу более специализированные занятия). Кроме этого, мы ведем совместные исследования. Мне бы хотелось, чтобы тематика, которой я занимаюсь в Америке, распространилась и на часть лабораторий Санкт-Петербургского госуниверситета, тогда мы сможем более успешно двигаться в совместном решении тех проблем, о которых я говорил.
– То, что в американских университетах занимаются серьезными исследованиями медицинской направленности, никого не удивляет. У нас же считается, что для этого больше приспособлены институты РАН, РАМН. Достаточно ли хорошо оснащен СПбГУ для такой деятельности, достаточно ли высока квалификация его сотрудников?
– Квалификация исследователей в СПбГУ нисколько не хуже, чем в Америке. Другое дело, что пока в России не хватает ученых, которые умеют работать на самом современном оборудовании, в этом я вижу проблему. В Санкт-Петербургском госуниверситете создан так называемый Ресурсный центр. То, что я увидел в нем, просто поражает воображение. Там собраны все необходимые приборы для самых новейших исследований. Они стоят миллионы долларов. Проблема в том, что в СПбГУ недостаточно высококвалифицированных специалистов, которые могли бы успешно работать на таком оборудовании. Их можно попытаться переманить из Америки или других стран, но тогда надо каким-то образом решать вопрос адекватной оплаты их труда. Ни один ученый не переедет в Россию из Америки, если его зарплата будет составлять 20 тысяч рублей в месяц (для сравнения, зарплата аспиранта в Америке не менее 65 тысяч в переводе на рубли). А если говорить о научной квалификации сотрудников моей кафедры, то она очень высока. Мы можем все эксперименты с модельными системами выполнять на базе Санкт-Петербургского госуниверситета. Сложнее выходить на клинические исследования, но и в Америке это не так просто.
– Что служит моделями в ваших экспериментах?
– Мы используем классические модельные объекты генетики. В простейшем случае это могут быть мушки-дрозофилы или даже обычные пекарские дрожжи. В более сложном – культура опухолевых клеток.
– Я знаю, что в июне будущего года вы организуете в Санкт-Петербурге Международную научную конференцию “Нестабильность генома, эволюция и заболевания человека”. Ее тема перекликается с темой ваших исследований в рамках ФЦП “Кадры”?
– Конечно. На этот форум съедутся самые передовые ученые в нашей области, и мы сознательно организуем ее в Санкт-Петербурге, потому что это позволит российским специалистам и студентам, никуда не уезжая, узнать самые последние новости в этой сфере. В ходе конференции планируется обсуждение механизмов точного воспроизведения наследственной информации, ответа репликативного аппарата на спонтанные и индуцированные повреждения ДНК, источников генетической изменчивости, а также роли изменений генетического материала в эволюции и в развитии заболеваний человека. Целью конференции является объединение заинтересованных исследователей, представляющих различные дисциплины и применяющих современные подходы к изучению проблем нестабильности генома. Мы надеемся, что конференция послужит стимулом для представления и обсуждения новых идей и воодушевит новые поколения исследователей.
– Насколько актуальна сейчас тема нестабильности генома?
– То, что она актуальна, несомненно. Это связано с изучением проблем возникновения рака – заболевания, которое считается “императором” всех болезней. Это самый сложный недуг человека, который до сих пор лечить очень трудно и не до конца понятно как. Рак очень многоплановый, у этой болезни существует множество разных проявлений и причин. Довольно давно была высказана теория, что рак столь сложен и непобедим из-за того, что клетки, которые формируют опухоль, все время мутируют и их геном изменяется гораздо чаще, чем геном нормальной клетки. Поскольку эти изменения происходят непредсказуемым образом, то и проявления могут быть непредсказуемы. То есть первоначальный этап возникновения раковой опухоли – это возникновение генетически нестабильной клетки. Потом она начинает себя “плохо вести”, и это нарушает другие клеточные системы, которые освобождают клетку от контроля организма и она начинает безудержно делиться. Это давно высказанная теория, но ее трудно было доказать. Только когда появилась возможность определять полную нуклеотидную последовательность геномов, то есть расшифровывать всю генетическую информацию клетки, выяснилось, что в опухоли возникают от тысячи до десяти тысяч новых мутаций. Но почему это происходит? Лишь совсем недавно произошла революция в этой области, потому что выяснилось, что упомянутые выше внутренние факторы, которые призваны модифицировать нашу иммунную систему и генерировать разнообразные антитела, вырываются из-под контроля и начинают повреждать нормальные клетки. То есть запускают мутационные всплески, которые происходят в опухоли. Только в этом году появились громкие статьи в журналах Cell, Nature о секвенировании геномов клеток рака груди у людей и выяснилось, что по геному будто бы проходит “дождь” из мутаций. Причем весь геном мозаичен: в одном месте происходит лавинообразное скопление мутаций, гигантские повреждения, а в другом – все хорошо. Это как погода в Питере: где-то идет ливень, в некоторых местах – грозы, а где-то совсем сухо.
– Юрий Иванович, получив опыт участия в ФЦП “Кадры”, какой вывод вы для себя делаете: стоит ли овчинка выделки, будете ли вы продолжать подавать заявки и добиваться грантов для работы в российских проектах? Много ли сложностей подстерегает зарубежного ученого на этом пути?
– Увы, форма заявки на грант очень непростая. Чтобы ее заполнить (объем заявки – около 500 страниц), мне приходилось прибегать к помощи российских сотрудников. В то же время описание научной составляющей проекта – лишь малая часть работы, и мы быстро с ней справились. То есть формальная сторона дела пока плохо отлажена – она подразу-мевает выполнение огромной бюрократической работы, и я не совсем понимаю, зачем это нужно. Недавно мы выиграли еще один грант Минобрнауки на следующие полтора года, и я надеюсь, что система будет эволюционировать в лучшую сторону.
– Какое впечатление произвели на вас российские студенты, будущие молодые ученые?
– Главное, что бросается в глаза: студенты очень сильные, они явно сильнее американских ровесников в моем университете. В Ресурсном центре СПбГУ я встретил группу очень активных и талантливых молодых людей. Если им удастся запустить эту сложную технику, то я думаю, что у университета есть хорошие шансы существенно поднять свое реноме в области генетических исследований.

ПОЛНОСТЬЮ МАТЕРИАЛ СПЕЦВЫПУСКА ДОСТУПЕН В ФОРМАТЕ PDF.

Спецвыпуск подготовила
Светлана БЕЛЯЕВА

Нет комментариев