Наука - практике

15-17 октября в Чехии в местечке Глоговец неподалеку от Брно проходила Международная конференция “Биофизика генома”. Организаторами конференции были Институт биофизики Чешской Академии наук (г. Брно), Объединенный институт ядерных исследований и факультет информатики Университета имени Масарика (г. Брно). Конференция проходила под эгидой IUPAB (Международного союза фундаментальной и прикладной биофизики). Ее спонсорами выступили IUPAB, Министерство бизнеса и индустрии Чешской республики, известные международные фирмы Labimex, OLIMPUS, Carl-Zeis, ROCHE, MICRO, EuroSan.

В работе конференции приняли участие специалисты из различных институтов Чешской Республики, Германии, Франции, Израиля, а также ОИЯИ. Тематика конференции была посвящена двум актуальным вопросам, имеющим фундаментальное и прикладное значение. Первый из них касался исследований организации хромосом интерфазных клеток, а второй – изучения механизмов действия некоторых химических агентов на раковые клетки.

В многочисленных докладах, посвященных первой проблеме, были рассмотрены новейшие данные о структуре так называемых “интерфазных” хромосом клеток человека.

Следует пояснить специфику результатов этих исследований. До недавнего времени все наши знания о строении хромосомного аппарата клеток высших организмов и человека базировались исключительно на данных, полученных в результате микроскопического изучения отдельных хромосом в процессе клеточного деления. Этот, так называемый “метафазный”, анализ позволял цитогенетикам изучать структуру отдельных хромосом, различные нарушения их целостности (хромосомные аберрации), и на основе этих исследований сформировалась “классическая” цитогенетика. Однако совершенно неясными оставались следующие вопросы: как “упакованы” хромосомы в покоящемся клеточном ядре? Какова пространственная структура интерфазной хромосомы? Постоянное ли место занимает каждая хромосома в ядре клеток или хромосомный материал размещается случайным образом и перемещается внутри объема клеточного ядра? Эти и многие другие вопросы были совершенно неясны специалистам.

В последние годы появился новый мощный метод, с помощью которого оказалось возможным проникнуть в тайны интерфазного клеточного ядра. Этот метод основан на способности определенных “проб”, ассоциированных с флуоресцентными красителями, комплиментарно связываться только с конкретными хромосомами или с отдельными генами. Сканируя по глубине клеточное ядро с помощью конфокального ультрафиолетового микроскопа, компьютер может реконструировать трехмерное изображение упакованной хромосомы, ее положение в клеточном ядре, или дать информацию о локализации конкретного гена. Получение такой информации исключительно важно. Дело в том, что в близко расположенных друг от друга хромосомах могут возникать транслокации – аберрации хромосом, когда их участки обмениваются друг с другом. Эти события могут возникать спонтанно или при действии различных факторов физической и химической природы. Часто такие транслокации могут приводить к возникновению раковых заболеваний. Например, возникновение транслокаций между 9 и 22 хромосомами приводит к развитию хронической миелоидной лейкемии.

Анализ таких хромосомных событий при различных формах рака успешно ведут специалисты Института биофизики ЧАН в Брно в лаборатории прецизионной цитометрии, возглавляемой доктором С.Козубеком, который в течение 10 лет работал в отделе радиобиологии нашего Института. Многочисленные результаты, полученные в его лаборатории, вызвали исключительный интерес специалистов. Исследования индукции транслокаций хромосом в клетках человека излучениями с разными физическими характеристиками, инициирующими развитие опухолевых процессов, успешно проводятся радиобиологами ОРРИ совместно со специалистами лаборатории С.Козубека. Результаты этих работ также были с большим интересом встречены участниками конференции.

Второй проблемой, обсуждавшейся на конференции, являлись вопросы использования некоторых химических и физических агентов в терапии злокачественных новообразований. Большое количество докладов было посвящено изучению закономерностей и механизмов цитостатического действия на раковые клетки препаратов цис- и транс-платины. Дело в том, что обнаруженное несколько лет назад свойство соединений этого элемента тормозить развитие некоторых опухолей (и, прежде всего, опухолей генитальной сферы) делает перспективным его использование в терапевтических целях. В ряде случаев этот препарат уже успешно применяется. Изучение механизмов его действия на клетки предпринимается с целью совершенствования методов клинического использования.

Помимо совместных с чешскими специалистами работ по структурным хромосомным аберрациям, сотрудниками ОИЯИ был представлен доклад, касающийся подходов к созданию новых препаратов для лечения пигментной меланомы. Этот тип злокачественной опухоли является наиболее агрессивной формой рака, быстро дающей метастазы во все органы и ткани организма. В настоящее время нет эффективных средств борьбы с данным заболеванием.

В Отделении радиационных и радиобиологических исследований совместно с радиохимиками Лаборатории ядерных проблем и специалистами Института биофизики (Москва) проводятся исследования возможностей клинического применения получаемого на ускорителе тяжелых ионов Лаборатории ядерных реакций альфа-излучающего радионуклида астата-211. Несколько лет назад было выявлено, что химическое соединение “метиленовый синий” эффективно накапливается в раковых клетках пигментной меланомы и не поглощается нормальными клетками. В связи с этим возникла идея создать комплекс “метиленовый синий – астат-211” для лечения данного заболевания, поскольку это соединение, как ожидалось, будет накапливаться только в раковых клетках и не будет поступать в нормальные. Действительно, как показали проведенные эксперименты, поглощение препарата раковыми клетками создает условия для их разрушения альфа-частицами, испускаемыми радионуклидом при распаде ядра этого атома, а нормальные клетки не повреждаются. В настоящее время проведены успешные лабораторные опыты на отдельных культурах раковых клеток и на экспериментальных животных. На данной конференции в пленарном докладе были представлены результаты выполненных исследований, которые получили высокую оценку специалистов.

В целом конференция прошла весьма успешно, и ее участники выразили единодушное мнение о целесообразности проведения подобных совещаний с периодичностью в два года. Данная область науки динамично развивается и, безусловно, через два года ее участниками будут представлены новые яркие результаты.

Профессор Е. Красавин