На финише года

От космоса до медицины

Директор Лаборатории радиационной биологии
Александр Николаевич БУГАЙ:

Уходящий 2020 год оказался непростым для Лаборатории радиационной биологии и Объединенного института в целом. В определенном смысле мы оказались на перепутье. Начало года было полно новых планов и надежд. В руководстве лаборатории вместе с молодым директором, заместителями по научной работе - докторами наук А.В.Борейко и А.В.Чижовым, кандидатуры которых были утверждены на февральской сессии Ученого совета, ученым секретарем И.В.Кошланем сформировалась новая слаженная команда, усиленная опытным наставником в лице научного руководителя лаборатории члена-корреспондента РАН Е.А.Красавина.

Активно развивалось международное научное сотрудничество. В самом начале года в Риме состоялось заседание исполнительного комитета Международной биофизической коллаборации - объединения радиобиологов, медицинских физиков и биофизиков, проводящих исследования в ведущих международных научно-исследовательских центрах. Членом этого комитета от ОИЯИ является директор ЛРБ. Обсуждались вопросы координации научных программ на крупнейших ускорительных и ядерно-физических установках, в число которых вошел комплекс NICA. В ходе дискуссии была озвучена программа исследований ЛРБ по космической радиобиологии на пучках Нуклотрона, вызвавшая всеобщий интерес в связи с возможностью изучения радиационных нарушений структуры и функций центральной нервной системы у животных, в особенности приматов.

Специалисты ЛРБ внесли вклад в развитие радиобиологических исследований в Сербии. Была опубликована совместно разработанная программа планируемых научных работ на строящемся протонном циклотроне в Институте ядерных наук "Винча" (проект "Тесла"). Также в нынешнем году вошла в активную фазу программа совместных исследований с коллегами из Вьетнама по изучению действия перспективных радиопротекторов для космической и атомной отрасли. Активное участие в этой продолжающейся работе принимает коллектив сотрудников сектора радиационной физиологии. Устойчиво идут исследования и по множеству ранее начатых проектов с нашими традиционными партнерами из стран-участниц и ассоциированных членов ОИЯИ.

Несмотря на стремительное ухудшение эпидемиологической ситуации в мире и в нашей стране, научная работа в лаборатории не была остановлена, а продолжилась в полном объеме, насколько это позволяла работа базовых установок Института. Следует отметить высокий уровень дисциплины сотрудников в соблюдении всех необходимых мер безопасности по охране собственного здоровья и здоровья своих коллег. Дистанционная работа во многом повысила уровень компьютерной грамотности, а кроме того активизировала поиск методов для автоматизированной обработки огромного числа накопленных ранее экспериментальных данных. В этом смысле весьма плодотворным оказалось сотрудничество с Лабораторией информационных технологий с целью применения искусственного интеллекта, методов машинного и глубокого обучения и нейросетевых подходов. Летом был проведен межлабораторный семинар и инициировано создание специализированной информационной системы для хранения и обработки данных.

Отметим, что одним из основных приложений ведущегося в ЛРБ спектра фундаментальных исследований в области радиобиологии тяжелых заряженных частиц является вклад в космические исследования. Основное влияние уделяется изучению нарушений в центральной нервной системе (ЦНС) экспериментальных животных, поскольку ЦНС необходимо рассматривать как "критическую" систему при оценке риска радиационного воздействия на организм космонавтов в условиях длительных межпланетных полетов вне магнитосферы Земли. В уходящем году были получены новые экспериментальные и теоретические данные, позволяющие пролить свет на механизмы формирования и репарации радиационных повреждений ДНК в культурах клеток нервной системы, а также проведены расчетные работы, оценивающие радиационные нагрузки и риски для космонавтов. Сюда же примыкают яркие работы по астробиологии, раскрывшие новые механизмы синтеза сложных органических биомолекул при облучении неорганических веществ пучками протонов в присутствии метеоритов как катализаторов. Проведена огромная работа по систематизации находок окаменелостей микроорганизмов в метеоритах и издан первый в мире иллюстрированный атлас таких находок в метеорите Оргей.

Следует отметить, что в последние годы в лаборатории наметилась устойчивая тенденция к приложению результатов фундаментальных радиобиологических исследований в медицинских областях, прежде всего в борьбе с такими социально значимыми заболеваниями, как злокачественные опухоли, а также в выявлении механизмов нейродегенеративных заболеваний. В уходящем году были продолжены пионерские теоретические работы по моделированию эффектов целого ряда генных мутаций, ответственных за эпилепсию. Сотрудниками секторов радиационной нейрохимии и физиологии совместно с коллегами из Института биомедицинской химии имени Ореховича были запущены пилотные исследования по применению протеомного анализа в выявлении механизмов радиационных нарушений в головном мозге. Сотрудники сектора цитогенетики помогают врачам-онкологам разобраться в природе сложных повреждений генома - комплексных хромосомных аберраций, возникающих после брахитерапии. А главным достижением в области медицинской радиобиологии стало дальнейшее развитие нового подхода для повышения биологической эффективности излучений с низкой ЛПЭ (гамма-кванты, протоны) в ходе лучевой терапии опухолей.

Отметим, что пилотные результаты по усилению биологической эффективности медицинских пучков протонов в присутствии определенных фармпрепаратов, проведенные совместно с коллективом МРНЦ имени А.Ф.Цыба (Обнинск) в опытах на мышах с привитой опухолью меланомы, были изложены президентом РАН А.М.Сергеевым в своем итоговом докладе как один из лучших результатов прошедшего года. В нынешнем году к исследованиям подключился ряд онкологических институтов. Ведутся предклинические исследования данного метода. Таким образом, традиции ОИЯИ в области пионерских работ по лучевой терапии в настоящее время успешно поддерживаются радиобиологами. Мы надеемся, что наш Институт и в дальнейшем сможет внести свою лепту в борьбе с такой опасной напастью, как онкологические заболевания.

Пользуясь случаем, поздравляю всех сотрудников нашего Института с наступающими Новым годом и Рождеством Христовым! Желаю всем крепкого здоровья, счастья и гармонии в ваших семьях! Пусть свершатся все планы и сбудутся самые заветные мечты!