Совещания

Объединить усилия

В пятницу, 28 января, в ЛИТ ОИЯИ в смешанном формате прошло совещание по перспективам научного сотрудничества в области биоинформатики, молекулярной и вычислительной биофизики ученых из ОИЯИ, России и Армении. Совещанию предшествовал приезд в Дубну президента Национальной академии наук Армении А.С.Сагяна, его встречи с академиком Г.В.Трубниковым и академиком Ю.Ц.Оганесяном, посещение ряда лабораторий ОИЯИ, обсуждение более активного взаимодействия ученых Армении с подразделениями ОИЯИ.

Инициатором совещания стал Ю.Ц.Оганесян, научный руководитель ЛЯР, который и открыл его:

- Пандемия продолжается, сколько нам еще жить с коронавирусом? Наверное, долго, поэтому надо как-то устраивать нашу жизнь. Первой от коронавируса сильно пострадала Италия, с которой у нас установлено прочное научное сотрудничество. Я спросил итальянских коллег, нельзя ли применить наши мембраны, которые мы используем для очистки от бактерий, в борьбе с вирусами? Наше предложение их заинтересовало. В Неаполе собралась группа европейских исследователей, но беда наступила значительно быстрее. Технологии, разработанные в ЛЯР, позволяют производить сотни тысяч квадратных метров мембран в год, делать в них поры разной формы. А биологическая часть остается открытой, ее надо обсудить.

- Для меня большая честь оказаться в ОИЯИ, а приглашение Юрия Цолаковича вдвойне почетно, - начал свое выступление Р.М.Арутюнян (Национальная академия наук Армении, Ереванский государственный университет). - Благодарю Г.В.Трубникова, В.В.Коренькова и С.Г.Арутюняна за предоставленную возможность поделиться нашими наработками. В докладе "Разработка и применение в биологических исследованиях лиганд-модифицированных наномембран" я расскажу, что мы умеем делать. Своими наработками поделятся коллеги из ФМБЦ и РАУ. А как эти кусочки пазла сложить в единую картину - будем вместе думать.

В своем докладе Р.М.Арутюнян представил результаты по четырем направлениям исследований с наночастицами и наномембранами, проводимым в Армении. Это применение наномембран для быстрой идентификации и количественной оценки различных типов внеклеточной ДНК; применение защитного/фильтрующего эффекта наномембран с использованием модельных вирусов; разработка нанопластырей в качестве многокомпонентных управляемых систем для эффективного заживления ран; разработка и применение модифицированных бактериородопсином нанопоровых мембран для получения электричества из солнечного света.

А.Н.Осипов (ФМБЦ имени А.И.Бурназяна ФМБА России) в докладе "Перспективные направления и результаты работы отдела экспериментальной радиобиологии и радиационной медицины ФМБЦ в сотрудничестве с ОИЯИ и Арменией" представил основные направления деятельности отдела и результаты работы в области изучения механизмов формирования ранних и отдаленных эффектов воздействия ионизирующего излучения и разработке средств профилактики, диагностики и лечения лучевых поражений. Специалистами отдела разработан ряд противолучевых препаратов при радиационных инцидентах для персонала радиационно-опасных объектов и населения, проживающего в зоне их возможного воздействия. Разработаны средства купирования первичной реакции на облучение. Показаны принципиальные отличия в работе систем репарации критических повреждений ДНК (двунитевых разрывов) в клетках человека, подвергавшихся острому и пролонгированному воздействию ионизирующего излучения. В последние годы в отделе разработаны программное обеспечение для автоматического анализа фокусов белков репарации двунитевых разрывов ДНК, метод окраски ДНК-комет для рутинной световой микроскопии, а также новые методики исследований в области молекулярной биологии и микробиологического контроля.

А.Н.Осипов привел краткие результаты гранта РНФ по изучению клеточных и молекулярных эффектов ультракороткого импульсного излучения in vitro как пример успешного сотрудничества между Арменией и Россией, а также показал перспективы дальнейших исследований противоопухолевой эффективности ультракороткого импульсного облучения in vivo с выходом на доклинические исследования.

Он отметил, что опыта трехстороннего сотрудничества ФМБЦ-ОИЯИ-Армения нет, но есть области возможных совместных исследований, в том числе изучение факта долгожительства на Кавказе в условиях повышенного радиационного фона. Заинтересовали А.Н.Осипова и возможности ЛИТ, поскольку сегодня методы радиационной дозиметрии автоматизированы очень мало, колоссальный объем данных обрабатывается вручную. Алгоритмы, использующие машинное обучение и искусственный интеллект, очень помогли бы в этой области.

С докладом "Устойчивость и проводимость бислойных липидных мембран" на совещании выступил В.Б.Аракелян (Ереванский государственный университет, Армения). Он рассмотрел подходы и модели устойчивости мембран, а также экспериментальные данные, указывающие на то, что мембрана теряет устойчивость в электрическом поле, практически не подвергаясь деформации. Предложил механизм устойчивости бислойной липидной мембраны (БЛМ) в электрическом поле, в основе которой лежат представления о спонтанном возникновении сквозных микроскопических пор в БЛМ. Докладчик привел термодинамическое описание процесса образования поры в электрическом поле, рассмотрел влияние числа стадий рождения поры на среднее время жизни мембраны. Поры, развитие которых приводит к потере устойчивости БЛМ, обеспечивают фоновую проводимость БЛМ. Был рассчитан радиальный профиль энергии иона в цилиндрическом канале, что позволяет оценить избирательность канала к различным типам ионов.

С докладом "Транслокация биологических макромолекул в ограниченных областях пространства" выступил Е.Ш.Мамасахлисов (Российско-Армянский университет, Армения). Докладчик рассмотрел кинетику прохождения полианиона дцДНК во внешнем электростатическом поле через последовательность щелей различной ширины, представляющих собой "энтропийные ловушки". Была исследована кинетика и скейлинговое поведение цепи при выходе из энтропийной ловушки. Было показано, что процесс выхода из "энтропийной ловушки" протекает в две кинетические стадии с разными временными масштабами, обсуждается возможное влияние неровностей поверхности на кинетику выхода. Существует возможность применения описываемого подхода к задаче транслокации макромолекул через массив синтетических трековых мембран.

В совещании заочно участвовали директор Института молекулярной биологии Академии наук Республики Армения А.А.Аракелян, сотрудники лабораторий Объединенного института.

По окончании совещания в ЛЯР под руководством Ю.Ц.Оганесяна состоялось продолжение обсуждения, во время которого были приняты решения по дальнейшим действиям для усиления роли биологических исследований в мембранной тематике и намечены конкретные сроки для представления соответствующих проектов. А.Н.Осипов и советник директора ОИЯИ С.Г.Арутюнян будут выполнять роль координаторов будущей программы.

Решено провести второе рабочее совещание по мембранной тематике в апреле в Ереване, где уже четко будут уточнены и сформулированы окончательные задачи с соответствующими временными, материально-техническими, кадровыми и финансовыми показателями. Для успешного выполнения темы будут также определены возможные источники финансирования.

Ольга ТАРАНТИНА