Номер 04, 2012

О профессии – с восторгом!

Ученый сегодняшнего и грядущего дня – это человек широких взглядов.
Ведь работая в биологии, нельзя не вникать в вопросы современной физики, химии и математики.
В стенах вуза студент должен получать научную информацию непосредственно от ее создателей, то есть самих исследователей.
Академик Ю.А. Овчинников

Преемственность научных знаний – ключевое понятие Учебно-научного центра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН. По инициативе Ю.А. Овчинникова сначала были созданы базовые кафедры в МГУ и МФТИ, а затем заработал центр, которому в этом году исполняется 30 лет. Ведущие ученые института читают спецкурсы, ведут семинары. По направлениям физико-химической биологии и биотехнологии в рамках практикумов студенты и аспиранты делают лабораторные работы, проводят научные исследования по тематике ИБХ РАН. Каждый год здесь проходят зимние молодежные научные школы для 300-600 слушателей.

Этот институт студенты называют храмом науки, местом, где легко приходят в голову новые идеи и совершаются открытия. Приехав на XXIV Зимнюю молодежную научную школу «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» в составе команды журнала «Студенческий меридиан» я убедилась, что это так…

Вначале прошлого века один из лучших врачей своего города – мой прадед – умел при помощи простой деревянной трубочки безошибочно диагностировать у пациента пневмонию. К его дочери – моей бабушке – врачу-клиницисту подмосковного городка молодые доктора спешили за советом, известные люди ехали из столицы, чтобы перепроверить результаты исследований. Заглянув в микроскоп, она никогда не ошибалась в диагнозе. Я не стала врачом, но сохранила уважение и благоговение перед теми, кто искренне хочет помочь больному, учеными, чьи разработки влияют на судьбы научных направлений и человечества. Одна из точек приложения исследований во имя здоровья людей – клеточный, молекулярный уровни. Крупнейшим в стране центром физико-химической биологии и биотехнологии стал основанный в 1959 году ИБХ РАН. Здесь изучают молекулярные механизмы процессов жизнедеятельности, думают, как их применить в интересах медицины (например, в разработке и производстве лекарств), сельского хозяйства, разрабатывают фундаментальные и прикладные аспекты биотехнологии. Техника помогает видеть, как упорядоченно в клетке действуют ферменты, рибосомы, митохондрии, деловито и красиво выстраивая молекулы. Только с восторгом говорят о науке студенты Учебно-научного центра ИБХ РАН…

В дни работы XXIV Зимней молодежной научной школы перед слушателями выступили Председатель Оргкомитета, директор ИБХ РАН академик Вадим Иванов, академик Алексей Богданов из НИИ ФХБ МГУ, академик Евгений Гришин, член-корреспондент РАН Виктор Цетлин, доктор химических наук, профессор Татьяна Овчинникова. Уникальную возможность высказаться имела и молодежь. Аспирантка ИБХ РАН Елена Воробьева рассказала о новом регуляторе клеточного ответа на окислительный стресс – белке гапонине. Девушка представляла работу команды ученых из ИБХ РАН в составе Д.Л. Ивановой, Т.В. Ракитиной, Е.В. Смирновой, И.А. Костанян, В.М. Липкина. Выяснилось: гапонин локализуется в ядре клетки и является положительным регулятором клеточного ответа на окислительный стресс. Сидящие в зале ребята с интересом задавали докладчику вопросы. После выступления Елена ответила и на мои:

– Выбирая специальность, хотела заниматься теоретической медициной. На биологическом факультете МГУ как раз занимаются такой наукой. Проучившись два года, задумалась о специализации. Читала о каждой кафедре и выбрала кафедру биоорганической химии. В ИБХ РАН привлекла и личность Юрия Овчинникова, история работ. С третьего курса практикуемся, включаемся в научную работу. Знакомимся с новыми методами исследований. Написание курсовой, диплома часто проходит в ИБХ РАН. Это продолжение работы, о которой рассказывала здесь же в прошлом году.

Пришедшая поддержать коллегу студентка четвертого курса МИТХТ Нина Шаронова участвовала в работе команды вместе с Е. Воробьевой. Неравнодушная к судьбе человечества, будущая молодая ученая говорила горячо и восторженно:

– Интересного много! Специализация родного вуза – химия реакций, а в ИБХ РАН уклон больше в биологию. Нравится работать с живыми клетками. Хочу помогать людям. Делаю здесь бакалаврскую работу. Еще не все открыто! Вот так нечаянно открыли белок гапонин. Работа в этой сфере меняет человека. Думаю, как применить результаты исследований и знания, чтобы помочь излечиться людям от различных заболеваний!

Недавний выпускник биофака МГУ им. М.В. Ломоносова, аспирант Института молекулярной генетики РАН Алексей Котов представил доклад о функциях фермента РНК-хеликазы Vasa в семенниках D. melanogaster. Работу сделали вместе с кандидатом биологических наук Людмилой Олениной. Опыты шли на дрозофиле с целью изучения влияния мутации гена Vasa на процессы, идущие в семенниках самцов. Мутация приводит к проблемам с репродукцией. Алексей поделился своим мнением о важной теме:

– Горд за исследованную нами РНК-хеликазу. Существовал миф, что она ни на что не влияет. Оказалось, наоборот. Мои исследования – кирпичики в фундамент крупной работы. Эксперименты на дрозофиле – не праздный интерес. Результаты на модельных организмах экстраполируются на человека. Одна из причин бесплодия – мутации белков. Используя работу в будущем, можно думать о решении проблем бесплодия. Насчет того, что никто из молодых не занимается наукой, – неправда. Науку любят. Много, чего сейчас делается в науке. Все мы думаем об открытиях. Хотелось бы сделать что-то полезное в молекулярной биологии.

Аспирант кафедры физико-химической биологии и биотехнологии факультета молекулярной и биологической физики МФТИ Андрей Кузнецов представил работу «Влияние полисиаловой кислоты на структуру и активность линейных катионных пептидов – мелиттина и латарцинов», сделанную в составе команды Н.М. Грецкой, В.В. Безуглова, Р.Г. Ефремова из ИБХ РАН и МФТИ. Во время учебы в Физтехе Андрей решил: хватит физики, и пришел в ИБХ РАН на лучшую кафедру по обучению биологии:

– Дали замечательные знания – спасибо руководителю УНЦ ИБХ РАН Татьяне Владимировне Овчинниковой за организацию занятий, практики. Подружился с ребятами из разных вузов. Необычно, что в научно-исследовательском институте организован отдел, занимающийся обучением молодежи. На раннем этапе студенты могут попробовать множество методик в работе. В Центре помогают реализоваться.

Самое интересное – на стыке наук! С помощью компьютерных методов я начал предсказывать структуру полисиаловой кислоты. Обозначилась задача: понять, на что она может влиять. Зародилась увлекательная работа. Она сделана в двух подразделениях. В Лаборатории моделирования биомолекулярных систем (руководитель – доктор физико-математических наук, профессор Роман Гербертович Ефремов) моделировал полисиаловую кислоту. Большая, биологическая часть представленной мной работы сделана в Лаборатории оксилипинов (руководитель – доктор химических наук, профессор Владимир Виленович Безуглов), где изучал химические и биохимические методы исследований, учился работать руками. Оказалось – интересно! Хотелось разнообразия – нашел.

Зимняя школа – возможность для ребят показать результаты. Читать доклад я шел в боевом настроении. Горжусь уровнем современной науки, работой в лаборатории. Постарался максимально понятно изложить результаты исследований. У слушателей проблема должна вызывать интерес, словно это тайна. А ИБХ РАН дает возможность эту тайну немного приоткрыть!

На заседаниях выступали и научные руководители начинающих исследователей. Для студентов удача – попасть на лекцию опытного ученого. Слушатели конспектируют, задают вопросы, громко аплодируют. В познавательной лекции руководитель Андрея доктор химических наук, профессор Владимир Безуглов поведал о ключе к успеху лекарственного препарата – полифункциональности:

– Синтезируя лекарство, медицинский химик думает об эффективности, избирательном действии препарата. Стоит обратить внимание на полифункциональность (многофункциональность) и монофункциональность молекулы лекарства. В концепции «магической пули» Нобелевского лауреата Пауля Эрлиха искомое монофункциональное лекарство уничтожает патогенный организм, не затронув организм хозяина. Казалось, повреждённые молекулярные шестеренки сложной человеческой машины можно выключить, починить или заменить. Но организм воспринимает лекарство как чужеродное. Растет риск побочных заболеваний, снижается эффективность. В классификации ВОЗ – около 34000 диагнозов. Если у пациента хотя бы 1 % из них, и на каждый назначить 1-2 монофункциональных препарата, человеку будет плохо.

Создание информационного полифункционального лекарства со множеством мишеней основано на теории Информационно-энергетического учения заведующего Лабораторией нейроэндокринологии Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН, доктора медицинских наук, профессора Сергея Коновалова. Человек сложнее, чем молекулярная машина, и обладает не только физическим телом, но и разветвленной информационной структурой – информационным каркасом. У него одна информационная хроническая болезнь. В зависимости от того, какие информационные цепочки нарушены, заболевание проявляется в виде набора из известных 34000 диагнозов. К счастью, мы обладаем информационной матрицей абсолютного здоровья, позволяющей восстановить нарушенные информационные потоки нашего организма. На физическом, молекулярном уровне, с которым работают медицинские химики, информационные потоки реализуются через взаимодействие сигнальных молекул, переносящих информацию. Эти молекулы – шаблон для создания информационного полифункционального лекарства, не отторгающегося организмом. Пример – успешный поиск соединений для помощи работающим в чрезвычайных ситуациях. В одной молекуле – комбинация двух веществ с нужными эффектами, в том числе расширяющими бронхи. Для усиления полезного действия природного простагландина Е2 ученые добавляют позитивные свойства оксида азота. Первое вещество направленно доставляет к клеткам второй компонент. Подтверждено: в условиях токсических факторов выживаемость экспериментальных животных повысилась. Исследования показали информационное действие такого препарата: лекарство дает сигнал организму включить дополнительные защитные системы, которых у него в избытке, чтобы подготовиться, легче перенести такие ситуации. Если враг ясен, молекулярная хирургия (уничтожение неправильных молекул) дает хороший результат. Но, борясь с хронической болезнью, нужно возрождать силы сопротивляемости организма. Восстановлению нарушенного информационного каркаса способствуют информационные полифункциональные лекарства, в структуре вещества которых – минимум две внутренние сигнальные молекулы. Сигнальными могут быть молекулы липидов или пептидов, без них информационный каркас не работает. Человеческий организм – совершенное создание Вселенной, имеющее колоссальные средства противостояния болезни.

Кроме устных докладов слушатели Зимней школы представили в фойе постерные сообщения. Жюри выбирало лучших. Во время стендовой сессии бурлили научные страсти! Студенты и убеленные сединами ученые обсуждали увиденное, спорили. «На Зимней школе интересно, есть, с кем поговорить на научную тему», – признался слушатель, студент МФТИ Михаил Юрьев. – Из одаренной молодежи многие идут работать «офисным планктоном». Дело не в деньгах. Молодежь понятия не имеет, насколько интересна работа ученых – биологов, химиков, математиков, физиков!

У стенда студентка медико-биологического факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова Ольга Калашникова рассказала, что довольна возможностью написать диплом в ИБХ РАН. Здесь помогли заняться актуальной проблемой – изучить влияние иммуномодулятора на бронхиальную астму. Студент должен карабкаться на вершину науки, быть заинтересованным в получении результата.

Еще одна работа – влияние иммуномодуляторов на перевиваемые опухоли мышей. В Лаборатории биотехнологии ИБХ РАН под руководством Екатерины Викторовны Моисеевой учащийся четвертого курса медицинского факультета РУДН Дмитрий Аронов выяснил, что к иммунотерапии в лечении онкологии надо относиться осторожно:

– Исследованные препараты ускоряли проявление опухолей. Как шел наш эксперимент? Каждая мышь имеет историю болезни. Изучили максимум параметров. Брали чистое интактное животное, вводили шприцем препарат, подкожно прививали клетки опухоли. На 22-ой неделе получили результаты.

Разобраться в морфогенетических связях внутри рода, понять, как шло развитие, подготовиться к составлению генетических карт смогла студентка биолого-химического факультета МПГУ Людмила Можаровская, исследуя ящериц рода Darevskia. Работа проведена совместно с Институтом биологии гена РАН. Людмиле повезло: ее папа – профессор-математик, дядя – физик, член-корреспондент РАН. Выросла в научной среде, ездила с отцом на конференции, с детства хотела заниматься биологией. Вспоминает, как однажды, во время эксперимента по ботанике делала вытяжку луговых растений. Каждые 40 минут надо было менять спиртовой раствор в сосуде. Не заметив там маленькой дырочки, обнаружила, что все пролилось. Результаты месячного эксперимента были потеряны, пришлось начинать сначала. В итоге работа была успешно сделана. Студентка считает, что настоящий ученый – это образ жизни. Каждый день мы наблюдаем, что происходит вокруг, – смотрим на природу, что-то читаем, думаем, делаем выводы. Людмила ставит высокую цель, идти к ней надо всю жизнь. Ничего, что осуществится не завтра. Счастье, когда у тебя есть цель, которой можешь посвятить жизнь. Это правильно. Папа ей когда-то сказал: «В жизни и в науке надо поступать так, как чувствует твое сердце!»…

Как говорит руководитель Учебно-научного центра Института биоорганической химии им. Академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН Татьяна Владимировна Овчинникова, обучение позволяет студентам понять, в каком направлении двигаться:

– УНЦ ИБХ РАН взял на себя функции посредника между вузом и институтскими лабораториями. К нам приходят студенты уже со второго, третьего курсов. В Центре идет многостадийный отбор наиболее талантливых. ИБХ РАН все время пополняется «живой кровью», приходит молодежь, у которой горят глаза. Сначала идет конкурс на наши базовые кафедры, потом – отбираем тех, кто выполняет курсовые, магистерские работы. Лучшие идут в аспирантуру и лучшие из лучших попадают в штат института. Ребята растут на наших глазах.

Зимняя школа – форма обучения и эффективный способ расширения студенческого кругозора, ориентации в безбрежном море научных тематик. Все заведующие нашими лабораториями читают спецкурсы и лекции на школах. Для выступлений из представленных тезисов отбираем 20-30 лучших молодежных работ и даем возможность молодым сделать устный доклад на Зимней школе. Это стимул для тех, кто лал делает первые шаги. Мы относимся к студенту как к факелу, который нужно зажечь интересом к науке!

Зимняя школа – калейдоскоп исследований. И если кто-то из студентов еще не определился с научным направлением, увиденное здесь точно поможет!

Александра РАКОВА

К началу ^