На заседании Президиума СО РАН доктора наук, которые примут участие в выборах в члены Российской академии наук, продолжили представлять свои исследования.
Заведующая лабораторией молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН доктор биологических наук Нина Викторовна Тикунова рассказала о бактериофагах, как одном из способовлечения бактериальных заболеваний, в том числе тех, которые не поддаются традиционному лечению антибиотиками.
«Бактериофаги — вирусы бактерий и архей, самостоятельно они не размножаются и не перемещаются в пространстве», — подчеркнула Нина Тикунова. При встрече с подходящей клеткой бактериофаг попадет в нее и переориентирует машинерию всей клетки на производство фаговых частиц. По словам исследовательницы, всего существует 109 тонн вещества бактериофагов. «Если вытянуть их в одну линию, то она долетит до созвездия Плеяд», — сравнила она. При этом бактериофаг обладает настолько высокой специфичностью, что не заражает даже соседние штаммы, поэтому их безопасно использовать в терапии. Кроме того, иммунная система человека за счет миллионов лет жизни в сообществе с бактериофагами адаптировалась к ним, их безопасность показана для разных групп пациентов, включая детей, людей пожилого возраста, пациентов с ослабленным иммунитетом. «В настоящий момент существует две стратегии фаготерапии: коммерческие коктейли бактериофагов определенного состава и подбор фагового препарата индивидуально каждому пациенту. В первом случае возможно воздействие лишь на ограниченное число патогенов, каждого конкретного бактериофага в коктейле не очень много, а сами бактериофаги могут конфликтовать друг с другом при хранении. Во втором случае требуется дополнительное время и существенные финансовые ресурсы для составления препарата», — акцентировала Нина Тикунова.
Нина Викторовна показала, насколько выросла антибиотикорезистентность после пандемии COVID-19. В качестве примера она рассмотрела эпидермальный стафилококк: до пандемии треть всех его штаммов в Новосибирской области была чувствительна к антибиотикам, после — только 7 %.
Нина Тикунова коснулась исследований, которые ведутся в ИХБФМ СО РАН:биологи преимущественно работают с индивидуальным подбором бактериофагов для пациента. «68—95 % пациентов с различными местными инфекциями излечиваются, — сообщила исследовательница. — Например, нам удалось показать, что при протезировании тазобедренных суставов использование этиотропного антибиотика и бактериофага в случае, когда у пациента был только один возбудитель, давало полное выздоровление». Более сложная задача — подбор коктейля для разных агентов, но здесь исследователи заметили, что бактериофаг может стимулировать у бактерии чувствительность к антибиотикам. Н. В. Тикунова затронула использование бактериофагов для раковых, аутоиммунных, вирусных заболеваний и в общих чертах обозначила технологии фагового дисплея, получения синтетических бактериофагов с заданными свойствами и новое направление — литические ферменты (ферменты для разрушения стенок бактерий). «Бактериофаги — выдающая молекулярная машина, предложенная нам природой, но пока недооцененная и недостаточно нами используемая», — резюмировала Н. Тикунова.
Доклад директора Северского биофизического научного центра Федерального медико-биологического агентства доктора медицинских наук Равиля Маниховича Тахауова был посвящен обеспечению радиационной защиты при обращении с радиоактивными веществами и соблюдению норм радиационной безопасности при внедрении ядерных инноваций, в том числе новых видов топлив. «Вклад атомной отрасли в развитие страны, ее потенциал для обеспечения национальной безопасности, технологического суверенитета и лидерства, а также необходимость укрепления кооперации в радиологии обсуждались недавно на совместном заседании Госкорпорации “Росатом”, Российской академии наук и НИЦ “Курчатовский институт”, посвященном 80-летию атомной отрасли, — отметил Р. Тахауов. — Развитие атомной индустрии, расширение использования источников ионизирующего излучения в различных сферах обусловливает необходимость интегрального анализа радиогенных медико-биологических эффектов». Ученый рассказал об экономическом ущербе атомной отрасли, связанном с потерей профессионального долголетия персонала: потери, связанные с болезнями специалистов, могут достигать 14 млрд рублей, а профилактика лишь 30 % случаев медицинских противопоказаний позволяет сохранить свыше 4,5 млрд рублей ежегодно.
Поэтому сфера ядерных инноваций нуждается в модернизации регламентной системы здоровьесбережения, качества и уровня жизнедеятельности, продлении активного долголетия, в том числе и профессионального, персонала объектов использования атомной энергии при работе с новыми видами топлива. «Необходимо разработать тест-системы для установления повышенного уровня индивидуальной радиочувствительности организма человека, внедрять средства профилактики и коррекции ряда нарушений, вызываемых особенностями новых видов топлива и предотвращать развитие радиогенных патологий в условиях контакта с ними, а также совершенствовать систему оперативной готовности и аварийного реагирования в случае возникновения внештатных ситуаций на предприятиях, применяющих ядерные инновации», — перечислил Равиль Тахауов.
По словам ученого, современные знания не позволяют оценить с какой-либо точностью возможные последствия для человека малых доз ионизирующего излучения, поскольку многие эффекты отсрочены и зачастую неотличимы от эффектов других агентов, многие развиваются только при превышении пороговой дозы, некоторые могут быть кумулятивными. Плюс отдельные люди могут отличаться чувствительностью к ионизирующему излучению. Поэтому только комплексные и междисциплинарные исследования помогут установить истинное положение вещей, а наиболее основополагающими и репрезентативными являются эпидемиологические работы, выполняемые на группах/когортах лиц, подвергавшихся профессиональному облучению или проживающих на территориях, имеющих радиационный фактор природного или антропогенного характера.
Директор Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН доктор биологических наук Кирилл Сергеевич Голохваст говорил о новейших методах исследований растительного сырья. Один из наиболее перспективных подходов — использование сверхкритической экстракции. Этот способ основан на переводе газов в жидкое состояние благодаря особым условиям давления и температуры. Полученная таким образом жидкость обладает уникальными физико-химическими характеристиками, позволяющими эффективно извлекать растительные компоненты, ранее труднодоступные традиционными методами.
«Преимущество технологии в том, что она полностью зеленая: процесс протекает без выделения вредных веществ в атмосферу. Мы провели исследование свыше сотни различных видов растений, среди которых сельскохозяйственные культуры, дикорастущие виды и даже водоросли. Все образцы собирались непосредственно в естественных зонах обитания. В результате анализа одного из трех изученных видов шиповника было обнаружено вещество, обладающее выраженным воздействием на определенный вид опухоли мозга, — глиобластому. Помимо медицинских приложений, сверхкритическая экстракция активно применяется в пищевой индустрии для извлечения натуральных пигментов. Благодаря тому, что экстрагированный пигмент остается защищенным от кислорода, он сохраняет свою окраску и стабильность, что делает его востребованным компонентом в производстве продуктов питания», — отметил Кирилл Голохваст.
Метод позволяет детально изучить метаболический профиль растений, выявить взаимосвязи между биохимическим составом и генетическими особенностями. Это открывает перспективы для целенаправленного селекционного отбора и разработки устойчивых сортов сельхозкультур. Метаболомный анализ, выполненный с использованием сверхкритической экстракции, дает ученым возможность глубже понять механизмы адаптации растений к неблагоприятным внешним воздействиям и составить обоснованные рекомендации для аграриев. Кроме того, исследователи используют комплексный подход, сочетающий методы метаболомики и лазерной конфокальной микроскопии. Такая методика показывает, где именно в зерне накапливаются полезные вещества и как оно реагирует на стрессы вроде засухи или болезней.
«Наука в Сибири»
