Горизонты научного поиска

Радиационная генетика: результаты и планы

27-28 июня в Дубне работала российская конференция с международным участием "Современные вопросы радиационной генетики". Ее организаторами стали Лаборатория радиационной биологии ОИЯИ, Научный совет РАН по радиобиологии, Радиобиологическое общество РАН, Государственный университет Дубна. Участники конференции представили результаты исследований механизмов формирования генетических и эпигенетических изменений при действии ионизирующих излучений в объектах с различным уровнем организации генома, обсудили вопросы модификации генетических нарушений при радиационных воздействиях и другие.

В конференции участвовали сотрудники Ереванского госуниверситета (Армения), московских НИЦ "Курчатовский институт", Института биохимической физики РАН, Института общей генетики РАН, Института химической физики РАН, Федерального медицинского биофизического центра, Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино), ВНИИ радиологии и агроэкологии (Обнинск), Института биологии Коми научного центра УрО РАН, Уральского научно-практического центра радиационной медицины ФМБА (Челябинск), ВНИИ экспериментальной физики (Саров), НИИ медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра и других российских центров, сотрудники ЛРБ и ЛЯП ОИЯИ, студенты и аспиранты университета "Дубна".

Приветствуя участников конференции, директор ЛРБ член-корреспондент РАН Е.А.Красавин отметил, что к настоящему времени представилась хорошая возможность обсудить новые результаты, полученные в ведущих исследовательских центрах России, а также в ОИЯИ по актуальным проблемам радиационной генетики и наметить перспективные планы, поскольку в Дубне собрались ведущие специалисты в этой области исследований. Для СМИ ОИЯИ он сказал:

- Дело в том, что радиационная генетика - часть радиационной биологии, но это ее особая ветвь, с самой длинной историей, поскольку ионизирующее излучение, с одной стороны, является инструментом для решения многих фундаментальных вопросов современной биологии, а с другой - от исследований в этой области есть колоссальный практический выход для всего человечества. Что касается фундаментальных аспектов, то в недрах этой ветви биологии родилось учение о репарации ДНК. Это супер-фундаментальная область, которая изучает механизмы избавления живых клеток от тех повреждений, которые возникают в них при действии различных внешних агентов - не только ионизирующего и ультрафиолетового излучений, но и различных химических агентов. Наконец-то, была присуждена Нобелевская премия в этой области, и в нашей конференции участвует профессор А.И.Газиев (на снимке слева), который долгие годы взаимодействовал с профессором Томасом Линдалем, получившим эту премию в 2015 году. Это базовая область для нашей науки.

Мы пригласили участвовать в конференции специалистов из разных учреждений нашей страны, география их очень широкая - от восточных областей до западных, участвует представитель Армении академик Р.М.Арутюнян, лидер в этой области в своей стране, с которым мы очень тесно сотрудничаем. И уже первые доклады на нашей конференции очень интересные и проецируются на многие сферы человеческой деятельности: от экологии до космоса. Мы обменяемся современными наработками в этой области и наметим определенные новые шаги для того, чтобы решить задачи генетического действия не только ионизирующих излучений, но и различных ДНК-тропных агентов.

- Здесь прослеживается связь физики, биологии и медицины...

- Дело в том, что все выдающиеся физики-теоретики так или иначе соприкасались с этой проблемой. Достаточно вспомнить Эрвина Шрёдингера, который написал замечательную книгу "Что такое жизнь с точки зрения физики?", где рассматривал мутационный процесс. Но у него были очень упрощенные взгляды на механизм формирования мутаций, как мы их называем, классические взгляды. Теперь мы понимаем, насколько сложный и многоэтапный процесс формирования мутаций при действии ионизирующих излучений, он затрагивает всю сложнейшую иерархию организации живых клеток.

В своем выступлении на открытии конференции академик НАН Армении Р.М.Арутюнян подчеркнул, что Научный совет РАН по радиобиологии и ЛРБ ОИЯИ проводят наиболее последовательную политику в области радиобиологии в стране. Он напомнил, что радиобиология в Армении тесно связана с именем Н.В.Тимофеева-Ресовского, который побывал в республике в 1963-1964 годах. По его настоянию в Институте физики была организована лаборатория радиационной биологии. "Нас связывают десятилетия крепкой дружбы с ЛРБ, которая ведет многомерную интереснейшую научную политику, и это видно по очень интересной программе конференции". Рубен Михайлович открыл программу конференции докладом "Кинетика репарации ДНК и эпигенетические изменения при облучении сверхкороткими импульсами ускоренных электронов" и дал интервью представителям СМИ Института:

- Я представляю Национальную академию Армении, являюсь академиком-секретарем Отделения естественных наук, и Ереванский государственный университет, которому в мае этого года исполнилось 100 лет. Мы на протяжении десятилетий занимаемся радиационной генетикой, сотрудничая с российскими и западными коллегами, в частности, с учеными Германии. У нас есть совместная с Институтом генетики человека в Йене лаборатория молекулярной цитогенетики. А буквально пять-шесть лет назад у нас начал работать ускоритель лазерно-индуцированных электронов AREAL, и в каких-то вопросах радиационной биологии мы двигались в фарватере ЛРБ ОИЯИ. С Евгением Александровичем Красавиным и его сотрудниками у нас давние контакты. Мы, можно сказать, работаем на двух полюсах: если здесь работают с тяжелыми ионами и тяжелыми частицами, то у нас - с потоками ускоренных электронов с исключительно малой продолжительностью жизни порядка пикосекунд, поэтому мы можем на достаточно небольшой установке получить очень высокие мощности. Мы используем весь диапазон методов современной радиационной биологии - это и проточная цитометрия, и молекулярная цитогенетика. И сейчас мы достигли той точки, не буду говорить насыщения, а точки роста, когда можем сравнить результаты двух лабораторий.

Ни в коем случае не надо думать, что цели радиобиологии уже реализованы. Наоборот, современные методы молекулярной биологии дают новый импульс: мы идем вглубь, и здесь были представлены и еще будут представлены несколько работ, которые связаны уже с повреждениями нервных клеток, с повреждениями мозга, то есть открываются новые перспективы исследований. У нас сейчас разрабатывается план работ в области биологии до 2030 года, так что есть чем заняться.

Первый вопрос Г.А.Посыпановой (НИЦ "Курчатовский институт") был о связи физики, биологии и медицины в их исследованиях:

- Если мы говорим о такой связи, то в первую очередь думаем об онкологии, а это - облучение. При облучении больных с раком мозга часто возникают отдаленные последствия - о чем сегодня уже говорилось - это когнитивные нарушения вплоть до деменции. Во многом это связано с тем, что при облучении страдают нейрональные стволовые клетки, которые, образно говоря, служат запасом для клеток головного мозга. Они при повреждении мозга могут превращаться в новые нейроны и восстанавливать его функции. При использовании физических методов анализа для диагностических целей, таких как компьютерная томография и некоторых других, актуальна проблема воздействия малых доз излучения. С одной стороны, улучшается диагностика, с другой - не очень понятен вопрос, не влияют ли малые дозы на функции стволовых клеток, которые очень нужны организму. Есть данные, что у больных, которые многократно подвергались диагностике с помощью компьютерной томографии, наблюдается больший процент онкологических заболеваний. Но есть другая версия, которая похожа на правду: у людей, которые часто обследуются, онкология выявляется раньше, а у других она просто не выявляется. До конца тут еще не все понятно, данные противоречивы.

- А начали вы свой доклад с того, что нервные клетки не восстанавливаются, но они, все-таки, восстанавливаются...

- Сейчас идет просто поток работ, масса экспериментов, которые подтверждают, что в мозге самых различных животных вплоть до дрозофилы, ну и, конечно, у человека есть неврогенные области, где присутствуют клетки, и некоторые из них находятся в спящем состоянии. Они могут активироваться при повреждениях, травмах головного мозга. Они как раз дают новые нейроны, новые глиальные клетки, которые хотя бы частично восстанавливают функции мозга. Это очень важно, что такие клетки присутствуют в организме.

(Окончание в следующем номере.)

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ