Конференции

Актуальные проблемы и новые технологии
на переднем плане

(Окончание. Начало в № 43.)

В своем докладе "Эпигенетическая революция и ее уроки для радиобиологов" А.В.Рубанович (Институт общей генетики РАН) рассказал в том числе и о потерянной наследуемости. Я попросила Александра Владимировича прокомментировать эту проблему.

- Весь конец прошлого века и в нулевые годы мы мечтали, что прочтем весь геном человека и сможем все объяснить: почему один человек предрасположен к заболеванию раком, а другой высокого роста. Мы успешно секвенируем (секвенирование - установление последовательности нуклеотидов в ДНК), есть сиквенсы (результаты секвенирования) нового поколения, но... Вот мы с вами абсолютно непохожи, но "тексты" у нас внутри одинаковые, отличие только приблизительно в каждой тысячной "букве". Если из романа удалить каждую тысячную букву, вы его прочтете и поймете с тем же успехом, а с геномом не так. В общем мы научились читать этот "текст", но ничего объяснить не можем. Например, у шизофрении высокая наследуемость - 70-80 процентов. Ищем нуклеотидные полиморфизмы, с которыми это может быть связано. Находим, мало, но находим, это воспроизводится в разных экспериментах, но эффекты отдельной нуклеотидной замены ничтожны, считаем совокупный эффект и объясняем только 0,1 процента от реальной наследуемости! Это и называется потерянная наследуемость, и это очень серьезная проблема, потому что мы весь текст прочли, но не смогли объяснить ни изменчивость признаков, ни их наследуемость.

Сейчас большие надежды возлагаются на эпигенетику, поэтому мы говорим об эпигенетической революции. Наиболее изучена методика метилирования цитозина, когда он выступает пятой "буквой" (четыре "буквы" - это четыре вида нуклеотидов, образующих цепочку ДНК). Сейчас биология очень изменилась, есть сотни тысяч предикторов (предсказателей, прогностических параметров), среди них могут быть чисто случайные связи, и надо эту значимость пересчитывать так, чтобы учесть возможность случайного появления эффектов. Когда у вас миллион тестов, возможно, то, что вы видите, - это случайность. А результаты метилирования (химическая модификация молекулы ДНК без изменения самой ее нуклеотидной последовательности) для меня стали потрясением - здесь видна четкая наследуемость. Но оно скорее объясняет следы какого-то воздействия, например курения, облучения. Эти следы остаются в определенных генах на всю жизнь, так что их можно определить довольно точно.

В дубненских конференциях этой тематики традиционно участвует Герой РФ летчик-космонавт С.В.Авдеев:

- Сейчас идет еще эскизное проектирование будущей российской орбитальной станции РОСС. Это тот период, когда надо учитывать результаты работы, прозвучавшие на этой и других конференциях. Несмотря на то что мы уже много лет летаем, эти исследования по медицине и биологии необходимы.

Не первый раз в Дубне и С.А.Гераськин (ВНИИ радиологии и агроэкологии, Обнинск):

- Надо сказать, что конференция удалась. Во-первых, был период ковида, когда мы вообще не встречались или встречались онлайн, а здесь совершенно другое. Отсутствие живого общения снижает эффективность. Эта конференция особенная, юбилейная, хотя понятно, что результаты подводятся не за все 65 лет. Новые направления становятся явными, и у нас появились новые возможности. Это связано с новыми суперкомпьютерами, на которых мы можем считать то, что раньше было невозможно. Было сделано несколько интересных сообщений, показавших, как мы сегодня можем моделировать взаимодействие ионизирующего излучения с ДНК, с клеткой, как пытаться переводить это на другие уровни биологической организации. Это очень интересное направление, но ему еще развиваться и развиваться, потому что на нынешнем уровне детализации мы не можем до конца довести эту цепочку, но то, что такие попытки начались, это очень важно.

Еще одна тенденция, прослеживающаяся по многим докладам, - появление так называемых омиксных технологий. Это молекулярные технологии, когда мы можем смотреть транскриптом, метаболом, можем секвенировать геном. Это совершенно удивительные вещи, потому что мы получили в свои руки аппарат, который позволяет изучать в деталях экспрессию генов (процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в РНК или белок), как меняются метаболиты в клетке в зависимости от разных условий. В чем трудности этих технологий? В том, что мы получаем совершенно невероятный объем данных, который очень трудно охватить, выявить общую тенденцию, при этом важно что-то не упустить. Мы сейчас работаем над развитием совершенно особых методов, позволяющих в огромном массиве информации не упустить чего-то очень важного. Эти методы развиваются, это происходит сейчас, это делаем мы, и это большое счастье, что мы можем в этом участвовать и видеть результаты наших усилий.

В нескольких докладах было подчеркнуто, что эпигенетика - важная тема. В своем прекрасном докладе Саша Рубанович показал, что эпигенетика указывает четкую связь, которую не выявляют исследования полиморфизма ДНК. Я работаю с растениями. Мы получили уникальные результаты по Чернобыльской и Фукусимской авариям - сравнили эпигенетические эффекты на сосне. Получили интересные данные, о которых раньше даже и мечтать не могли, - сейчас удивительное время!

На последнем заседании ответственный секретарь Научного совета РАН по радиобиологии В.И.Найдич выразила глубокую признательность и благодарность коллективу ЛРБ и оргкомитету, ученому секретарю ЛРБ И.В.Кошланю, обеспечившим успешное проведение конференции и ее душевную атмосферу.

Завершая конференцию, научный руководитель ЛРБ член-корреспондент РАН, председатель Научного совета РАН по радиобиологии Е.А.Красавин сказал:

- Хочу поблагодарить всех за участие в нашей конференции. Организуя ее, мы планировали собрать специалистов, в разное время работавших по формированию Совета, чтобы провести мемориальную часть встречи. Конечно, отцов-основателей мы уже пригласить не могли. Воспоминания, прозвучавшие в мемориальной части, показали значимость нашей науки. Все задачи, которые ставились перед Советом, успешно выполнялись, вырабатывались нормативные документы. Мы всегда помним отцов-основателей, знаем, какой фундамент они заложили. В научной части нашей конференции мы планировали охватить различные аспекты радиобиологии - молекулярная, генетика, космическая. Все охватить проблематично, но что-то нам удалось. Главное - встретились, пообщались лично, это самое дорогое. В заседаниях участвовала молодежь - это замечательно, ребята представили хорошие доклады. Я думаю, учитывая сегодняшние обстоятельства, наша наука будет развиваться. Мы должны держаться вместе, укреплять наше сотрудничество.

А для нашего еженедельника Евгений Александрович добавил: "Сегодня назрело решение фундаментальных вопросов, которые связаны с медицинским применением новых подходов, рождающихся в радиобиологии, в том числе для лечения новообразований. В Дубне будет работать медицинский ускоритель для протонной терапии раковых заболеваний. На конференции обсуждались и перспективы разработки использования новых радионуклидов - опять же для терапии злокачественных новообразований, дальнейшее направление создания новых радиопротекторов - препаратов, защищающих от воздействия радиации. Мы продолжили обсуждать развитие космической тематики. Новым научным достижениям здесь должна способствовать реализация в ОИЯИ проекта NICA, он будет работать в том числе и на космос.

ЛРБ тоже не стоит на месте. Что касается проблемы реализации длительных пилотируемых полетов, то мы вместе с академиками А.И.Григорьевым и М.А.Островским опубликовали стратегически важную статью в "Вестнике Академии наук". Речь в ней идет о том, что во главу угла этих исследований необходимо поставить оценку действия тяжелых заряженных частиц галактического излучения на центральную нервную систему. В результате этого воздействия у участников космических полетов могут нарушаться такие ее функции, как поведенческая реакция, память и другие. Мы получили очень интересные результаты, работа в этом направлении продолжится, в том числе в рамках проекта NICA. Второе направление касается медицинского использования ионизирующих излучений для лечения злокачественных опухолей. Нами было обнаружено, что есть класс веществ, которые при действии облучения, в частности пучков протонов, резко увеличивают радиочувствительность раковых клеток. Это очень важно, так как появляется возможность повысить эффективность облучения, что имеет большое значение для перспективной медицинской практики".

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Игоря ЛАПЕНКО