Конференции

Космические задачи решаются в Дубне

1-2 июня в Дубне работала международная конференция "Современные направления в радиобиологии и физиологии", которую организовали ЛРБ ОИЯИ и Научный совет по радиобиологии РАН.

- Эта конференция организована в честь 60-летия ОИЯИ, но, с другой стороны, это уже традиционная встреча, многие ее участники неоднократно бывали здесь, - открыл конференцию член-корреспондент РАН директор ЛРБ Е.А.Красавин. - Сегодня мы бы хотели сделать акцент на той преемственности идей, которая была привнесена в ОИЯИ 50-60 лет назад, когда здесь начались первые биологические эксперименты, и дать слово молодым специалистам, чтобы представить срез наших научных исследований.

- Я физик по образованию, но профессиональный космонавт, - сказал летчик-космонавт Герой России С.В.Авдеев, - и ожидаю услышать здесь новые сведения о наших возможностях в космосе. Рассматривая варианты полетов в дальний космос, хотелось бы понять, какие ограничения они накладывают на человека, где тот предел, на который можно рассчитывать, чтобы не строить фантастических, нереализуемых планов. Я как потребитель результатов ваших исследований желаю всем успехов в дальнейшей работе и продолжения общения здесь.

В президиуме конференции: М.А.Островский, Р.М.Арутюнян, С.В.Авдеев, Е.А.Красавин, В.А.Маркевич.

- Для меня огромная честь присутствовать здесь, - отметил член-корреспондент Национальной академии наук Армении, профессор Ереванского госуниверситета Р.М.Арутюнян. - Наше сотрудничество с биологами и медиками России длится десятилетия. Мы, во многом, - зарубежные клоны российских научных школ. В тяжелые 1950-1960-е именно физики подали руку помощи генетикам: и в России, и в Армении при физических институтах были организованы генетические лаборатории. С радиобиологами ОИЯИ в Армении прочное и долгое взаимодействие. А современные исследования все больше связаны с жизнью, они демонстрируют необходимость и перспективность радиобиологии.

А для нашей газеты Рубен Михайлович Арутюнян добавил: "Нас связывают многие годы сотрудничества с дружелюбной и мощной Лабораторией радиационной биологии ОИЯИ. На конференции было представлено много новых результатов исследований и оценивались перспективы их внедрения. Я невольно вспоминал здесь интересную конференцию 2014 года по радиобиологии и космической биологии памяти академика Алексея Норайровича Сисакяна. Если попытаться обобщить итоги с позиций сегодняшнего дня, на конференции были не только затронуты вопросы оценки действия различных типов излучений с применением современных методов молекулярной и клеточной биологии, но и обсуждалась возможность их экстраполяции к проблемам безопасности при длительных космических перелетах.

Сам я впервые представил результаты нашей работы по изучению эффектов действия релятивистских пучков электронов в молекулярно-генетических исследованиях с применением метода ДНК-комет (электрофореза отдельных клеток) на новом линейном ускорителе АРЕАЛ. Ускоритель АРЕАЛ Института синхротронных исследований КЕНДЛ - достижение наших физиков-ядерщиков, он вошел в строй в 2014 году при огромной поддержке Государственного комитета по науке Армении, предназначен для генерирования и ускорения сверхкоротких электронных пучков с малым эмиттансом. В нашем докладе мы сравнивали индуцированные пучками электронов повреждения ДНК нормальных культур клеток с опухолевыми, анализировали эффекты при различных значениях мощности и частот пучков электронов. Я рассказал о наших планах изучения роли эпигенетических эффектов при оценке повреждений ДНК. Еще было много встреч и обсуждений с коллегами. Директор ЛРБ член-корреспондент РАН Евгений Александрович Красавин познакомил с удивительными "астробиологическими" результатами и перспективами исследований. Подобные конференции и встречи чрезвычайно полезны для обмена идеями и результатами, будем с интересом ждать новых!".

А.И.Газиев (Институт теоретической и экспериментальной биологии РАН, Пущино) поздравил ОИЯИ с 60-летием, а Е.А.Красавина - с новой обязанностью председателя Научного совета по радиобиологии РАН. "Мы проводили первый съезд радиобиологов в 1989 году, на нем было представлено свыше 1000 докладов. На седьмом съезде в 2014-м - только 300, ситуация ухудшается. Надеемся, ЛРБ станет локомотивом, который вытащит нас всех из этой ямы". Самые теплые поздравления и пожелание успехов передал от Отделения биологических наук РАН В.А.Маркевич.

Открыл конференцию докладом, посвященным развитию радиобиологических исследований в ОИЯИ, Е.А.Красавин, он же ответил на вопросы дубненских журналистов:

- Мы пригласили сюда коллег из Москвы, Пущино, других городов с тем, чтобы обсудить вопросы биологического действия различных видов ионизирующих излучений, которое чрезвычайно важно изучать: и при использовании различных типов излучений в терапии злокачественных образований, и при решении задач, которые стоят перед пилотируемой космонавтикой. Вопросы такого плана без участия Дубны в настоящий момент не могут рассматриваться - без наших замечательных ускорителей, без Нуклотрона как базовой установки для моделирования действия различных видов излучений на сложные биологические системы. Сюда мы пригласили, прежде всего, специалистов, которые входят в Научный совет по проблемам радиационной биологии РАН. Дубна теперь лидирует в этом плане, и я как председатель совета должен координировать работу. Здесь представлен широкий спектр институтов, но, прежде всего, Институт медико-биологических проблем как головная организация, занимающаяся космосом, биофизические центры Пущино, коллеги из университета и других учреждений Армении, и многие другие институты, - это коллеги, с которыми мы долгие годы активно и плодотворно сотрудничаем.

Одному из докладчиков задали вопрос, где тот предел воздействия космического излучения, который может выдержать человек?

Были заданы вопросы относительно опасности и относительно того, насколько может экипаж выдержать те радиационные воздействия при уровнях защиты, имеющихся в настоящее время. Мы не можем ответить, каковы эти величины потоков и какова продолжительность безопасного нахождения космонавтов вне магнитосферы Земли при реализации полета к Марсу и освоении Лунной программы. Необходимы дальнейшие тщательные исследования на Земле с использованием ускорителей заряженных частиц. Без этого нельзя двигаться дальше, правильно сказал наш гость летчик-космонавт С.В.Авдеев: можно построить гигантские ракеты, но без анализа действия вредных потоков на человеческий организм осуществлять такие полеты, дорогостоящие программы невозможно.

Наша лаборатория сейчас оснащена практически всем необходимым, чтобы проводить полноценные исследования в этой области, используя методы, которые прекрасно работают при анализе радиационных воздействий на различных уровнях биологической организации - от молекулярных эффектов до изучения нарушений высших интегративных функций центральной нервной системы организма. Действие тяжелых заряженных частиц космического излучения подобно пуле, которая пересекает и генетические структуры, и ткани организма, вызывая очень серьезные нарушения. Эти эффекты мы изучаем очень подробно.

С.В.Авдеев (ЦНИИ машиностроения, г. Королев): Если посмотреть, как развивалось это направление исследований в Дубне, можно увидеть, что сначала это была небольшая группа, потом отдел, отделение и вот уже 11 лет это лаборатория ОИЯИ. С другой стороны видно, что все больше внимания в мире уделяется наукам, связанным с человеком, - биологии и медицине. Исходя только из этого, я уже предвижу, что в наших пока фантазиях, поскольку они не имеют конкретной даты запуска чего-то куда-то, пристальное внимание нужно уделять именно направлению исследований, собравшему сегодня здесь столько ученых. Самый главный ответ на наши фантазии должен быть дан в этой аудитории: в первую очередь нужно изучить человека, его возможности и только потом выдумывать технику, которая позволит человеку получать новые знания, а не гробить себя.

По итогам работы этой конференции будет принята какая-то резолюция, в адрес Роскосмоса, например?

Роскосмос многими воспринимается как организация, которая отвечает именно за разработку техники. А пилотируемая космонавтика - это не только техника, работающая без сбоев и отклонений. С включением сюда человека приподнимается роль более тонких, дорогих и длительных исследований, связанных с медициной, биологией, в конце концов, человеком. Как обычно, будет принята резолюция конференции, которую направят не только в Роскомос, но и в различные организации, связанные с научной и практической медициной, - представители некоторых присутствуют здесь.

Академик РАН М.А.Островский (Институт биохимической физики РАН, ЛРБ ОИЯИ): Во-первых, я хочу сказать, что волею судеб и логики исторического развития центр радиобиологических исследований в России перемещается в Дубну, и это объективный факт. Это связано с тем, что такие исследования здесь ведутся давно, работает лаборатория, а главное, на мой взгляд, в том, что сейчас достигнуты огромные успехи в исследованиях физиологии мозга, физиологии поведения, когнитивных функций, сознания, даже мышления. Эти успехи в мировой физиологии как науки привели к тому, что становятся понятны, в том числе, механизмы памяти: как память образуется, что такое запоминание. Сейчас начались работы по изучению механизма вспоминания, извлечения информации из памяти. Как идет запоминание человеком дороги, а животным пути в лабиринте, какие структуры мозга за это ответственны - сейчас стало более-менее ясно. Если, в основном, клетки мозга не возобновляются, это высокоспециализированные клетки, они радиорезистентны, то есть мало чувствительны к действию радиации, то выяснилось, что в небольшой области мозга - гиппокампе - идет образование новых клеток. Так вот, этот механизм деления, образования новых клеток, образования новых контактов, синапсов - все это отвечает за механизм образования новой памяти. Из классики известно, что клетки, которые делятся, очень чувствительны к радиации. Когда частицы галактического излучения попадают на этот участок мозга, они повреждают механизм деления и образования новых клеток, то есть они повреждают механизм образования новой памяти. Тогда возникает простая мысль: если космонавт не будет запоминать, что он делает, как он сможет выполнять свою миссию? Отсюда возникает новая парадигма, новая концепция космической радиобиологии, о чем мы с академиком А.И.Григорьевым и Е.А.Красавиным сейчас публикуем статью, где речь идет о вероятности выполнения самой миссии. Как космонавт будет работать, если невозможно, в частности, образование новой памяти? Отсюда возникают новые задачи, которые можно решать в Дубне, моделировать процессы, происходящие в космосе. Именно поэтому Дубна и выходит на лидирующие позиции.

В ЛРБ вместе с Институтом медико-биологических проблем и кафедрой высшей нервной деятельности МГУ начаты работы с приматами. Результаты этих исследований прокомментировал ученый секретарь конференции И.В.Кошлань (ЛРБ): В нашей группе ведутся исследования фундаментального характера и здесь будут представлены два доклада. Одно направление исследований - цитогенетические нарушения в клетках крови обезьян. Безусловно, приматы как объекты исследований очень важны. Экстраполировать эффекты с мелких лабораторных животных на человека не совсем правомерно, наибольшее совпадение достигается в модели примат - человек. Что интересно? Облучение, безусловно, оказывает влияние на организм, даже если это облучение проведено локально. Мы облучали голову обезьянам в специальном щадящем режиме, у них перед и после облучения делался забор крови. Было обнаружено, что даже при облучении одной головы наблюдается повышение уровня хромосомных аберраций (нарушений) в клетках лимфоцитов крови обезьян. Для нас это было удивительно, ведь голова - небольшая часть тела, и облучали 15 минут ионами углерода, а протонами - 5 минут. Казалось бы, сколько крови пройдет через голову за это время? Даже через год после облучения головы сохраняется повышенный уровень хромосомных аберраций. Это говорит о том, что любое воздействие определенным образом сохраняется в облученном организме. Мы смотрели на примере нестабильных хромосомных аберраций, американцы в 1980-е исследовали стабильные аберрации. Они обнаружили, что и стабильные аберрации сохраняются даже через 28 лет - их обезьяны жили после экспериментов в специальном питомнике, и была возможность провести исследования спустя почти 30 лет.

Геномная нестабильность может передаваться и потомкам, что представляет опасность. Мутагенезу и геномной нестабильности у потомков будет посвящен наш второй доклад. Эти исследования мы начали лет пятнадцать назад на дрожжах, бактериях, сейчас исследуем клетки млекопитающих. Геномная нестабильность интересна тем, что дестабилизация генома может наблюдаться у потомков. Эта дестабилизация может приводить к некоторым изменениям в организме, и одним из проявлений может быть канцерогенез. Серию этих экспериментов мы проводили пять лет, и результаты, которые представляются сегодня на конференции, - первые данные, достаточно интересные.

***

В рамках конференции прошли Кузинские чтения, посвященные А.М.Кузину - одному из основателей современной радиобиологии, члену-корреспонденту АН СССР, организатору и первому директору Института биофизики АН СССР, эксперту Комитета по действию ионизирующих излучений при ООН, одному из основателей Пагуошского движения ученых против ядерной войны. А еще - чрезвычайно яркой, разносторонне образованной личности, талантливому поэту и художнику.

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ