По мнению Сергея Лукьянова, основные достижения, полученные в рамках гранта, который он ведет, связаны с перенесением разработанных ранее технологий с уровня клеточных культур на уровень целого организма: «Ключевую роль в этом сыграло соединение трех факторов: нашего опыта в области флуоресцентных белков, опыта научного коллектива нижегородцев под руководством Елены Загайновой в работе с экспериментальными опухолями животных, получение нового уникального оборудования в рамках финансирования мегагранта и давнее сотрудничество медакадемии с Институтом прикладной физики РАН в сфере оптического биоимиджинга». Академик Лукьянов рассчитывает, что дальнейшая работа по гранту позволит серьезно углубить и расширить понимание механизмов развития опухолей и на основе полученных знаний предложить новые стратегии лечения онкологических заболеваний.
Соруководитель этого гранта со стороны Нижегородской медицинской академии Елена Загайнова подчеркивает: «Как было обещано сделать новые контрастные маркеры на основе флуоресцентных белков дальней красной области, так и сделано». Показано, что с ними хорошо видны опухоли разных видов, в том числе ортотопические метастазы, которые растут глубоко в органе. Удалось показать на живых мышах и в живой опухоли, что в опухоли есть более активные зоны и менее активные. Благодаря этому можно планировать эффективность воздействия химиотерапии: насколько каждая конкретная клетка активна, будет ли она воспринимать лечение. Такого, подчеркивает Загайнова, в мире никто никогда не делал. Наконец, в рамках гранта разработан генетически кодируемый фотосенсибилизатор — KillerRed — одновременно белок и фотоактивное вещество, убивающее опухоль. Его можно будет применять и для лечения человека, после того как пройдут клинические испытания и будет разрешена генетическая терапия.
Все, с кем мы обсуждали результаты работы по этому гранту, отмечали, что подобные исследования экспериментальных опухолей ведутся во многих лабораториях, например в Российском онкологическом научном центре им. Н. Н. Блохина, но такого сочетания разработок, как в этой лаборатории (генетическое маркирование, создание культур флуоресцентных белков и генетически кодируемых фотосенсибилизаторов), в России до сих пор не было.
Матрикс мозга
Грант, посвященный биологии мозга и реализуемый на базе ННГУ в тесной кооперации с ИПФ и Медицинской академией, был получен профессором Итальянского института технологий (Генуя, Италия) Александром Дитятевым. Профессор Дитятев — известный ученый в области науки о мозге, создатель нового направления в нейронауке по изучению синаптических функций внеклеточного матрикса в головном мозге млекопитающих. Научной задачей, стоявшей перед получателями гранта, было изучение влияния различных молекул внеклеточного матрикса мозга на информационные функции передачи сигналов в мозге.
Матрикс — это внеклеточная среда, которая заполняет в мозге пространство между нейронами и различными вспомогательными клетками и, согласно последним исследованиям, активно взаимодействует с клетками мозга. Нейронные сети взаимодействуют с этой средой, образуя различные обратные связи, влияющие на пластичность мозга.
В рамках гранта, в частности, удалось показать, что такие болезни, как эпилепсия и шизофрения, связаны в том числе с нарушением структуры матрикса мозга. Кроме того, коллектив, работавший по гранту, подготовил несколько работ, основанных на применении радиофизических методов для описания сигнальных процессов в мозге. Как заметил заведующий кафедрой нейродинамики и нейробиологии Нижегородского университета, заведующий лабораторией нелинейных процессов в живых системах ИПФ, соруководитель гранта от ННГУ Виктор Казанцев, «использование таких методов — это то, чем славна нижегородская физическая школа со времен одного из ее основателей академика Александра Андронова и чем активно занимаются в ИПФ».
Продолжение гранта позволит заняться разработкой дополненной, модифицированной модели матрикса, которая сейчас включает в себя не только сам матрикс, но и глиальные клетки. Это особый тип клеток, через которые питаются нейроны. Они также вовлечены в процессы активной передачи сигналов в мозге и генерируют кальциевые волны, которые с помощью радиофизических методов изучались в рамках гранта.
Все эти исследования напрямую связаны с выходом на доклинические испытания лекарственных препаратов, воздействующих на мозг, при работе с животными, включая генномодифицированных. Эта работа ведется в том числе в интересах фармкомпаний, которые в других странах обеспечивают существенную часть внебюджетного финансирования подобного рода разработок. Насколько это возможно осуществить в российских условиях, судить сейчас трудно, признает Виктор Казанцев, потому что помимо уже имеющейся научной составляющей необходима еще и соответствующая бизнес-инфраструктура, которая пока не готова. «Но если мы будем предлагать некие решения для бизнеса, то, я думаю, мы достаточно быстро сможем найти и заказы, и финансовую поддержку», — полагает ученый.
Читать дальше
