Причины болезней старения скрываются в клетке.
Женщин-академиков в списке Российской академии наук не так уж много - полусотни не наберется. Но каждая - неординарная личность, выделяющаяся не только научными заслугами. Голос Ольги Ивановны ЛАВРИК (на снимке) регулярно слышен и на заседаниях президиума Сибирского отделения РАН, и на общих собраниях «большой» академии - она не может остаться равнодушной к обсуждаемым проблемам. Молекулярная биология, по убеждению Ольги Ивановны, - отрасль науки, отлично подходящая прекрасному полу, поскольку требует сочетания воображения и усердия в эксперименте.
Биологов радует, что в последние годы достижения фундаментальной науки находят прямой путь в здравоохранение. С младенческой смертностью в России уже практически справились, сегодня речь о том, чтобы максимально сохранить активность и качество жизни в так называемом серебряном возрасте. Именно фундаментальные основы долголетия стали темой нашей предпраздничной беседы с академиком Лаврик.
– Ольга Ивановна, на днях в Сибирском отделении создан Научный совет по здоровьесбережению, аналогичную программу разрабатывает Минздрав Российской Федерации. Полагаю, вы не могли остаться в стороне от столь важных инициатив.
– В первом варианте программы Минздрава по здоровьесбережению была глава о необходимости фундаментальных исследований процессов старения, как это, собственно говоря, делается во всем мире. И наш Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, российский лидер, по оценкам зарубежных коллег, в области изучения систем репарации ДНК, не мог не отправить заявку на участие в такой программе.
Но в сегодняшнем виде программа, по-видимому, приобретает в большей степени практический уклон: рассматриваются те разработки, которые можно внедрить в здравоохранение здесь и сейчас. А в этой области еще многое нужно исследовать и понять, прежде чем вести речь о конкретных приложениях.
Сейчас уже ни для кого не секрет, что эффективность работы систем репарации ДНК, которые много лет изучает наша лаборатория, определяет стабильность человеческого генома. Дело в том, что наша хрупкая ДНК постоянно подвергается повреждениям как из-за окислительного стресса, ежечасно наличествующего в организме по причине метаболических процессов, так и под внешним воздействием ультрафиолета, вредных веществ, экологических проблем.
В молодом и среднем возрасте системы репарации человека легко справляются со всеми этими повреждениями и геном остается стабильным. Однако в период старения организма ферментативные механизмы начинают работать менее интенсивно, повреждений в ДНК - разрывов, окисленных оснований - становится все больше, восстановление структур идет медленно.
И возникает следующий парадокс: разрывы ДНК в клетках сохраняются какой-то промежуток времени, а сигнальная система - белок, которым мы занимаемся, поли (АДФ-рибоза) полимераза (PARP) - «садится» на разрывы и усиленно «докладывает» об их наличии, синтезируя отрицательно заряженный полимер и нарушая тем самым энергетический баланс клетки. На синтез сигнального полимера расходуется очень важное клеточное соединение, связанное с энергетическим метаболизмом, - никотинамидадениндинуклеотид (НАД).
Повышенный расход НАД приводит к воспалениям, а впоследствии и к сердечно-сосудистым и онкологическим заболеваниям. Более того, синтезируемый сигнальными системами полимер влияет на агрегацию белков, ответственных за нейродегенеративные заболевания: болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз и др.
Когда повреждения ДНК вовремя не исправляются, а сигнал о них идет, нарушается регуляция ключевых клеточных процессов, и дело оканчивается воспалением, затем болезнью. Так что сбои в работе систем репарации ДНК становятся причиной заболеваний, сопровождающих старение.
– Возможно ли эти фундаментальные знания как-то применить в здравоохранении?
– В клиниках Израиля достаточно давно используются разработанные в Институте Вейцмана тесты, показывающие эффективность работы систем репарации ДНК. Они чрезвычайно полезны, например, при лечении… курильщиков.
При курении в организм попадает вредное ароматическое соединение бензпирен, повреждающее ДНК. И, посмотрев состояние систем репарации у курящего пациента, можно принять решение, насколько срочно ему необходимо бросить курить. Еще один из подходов к тому, чтобы понять, в каком состоянии находится клеточный метаболизм в организме, - проверить уровень НАД.
Это очень важное практическое применение фундаментальных знаний о системах репарации ДНК, и такие тесты в клинической практике в РФ пока отсутствуют.
Словом, фундаментальное изучение столь важных вопросов может внести практический вклад в медицину. И у нас есть опыт подобных разработок. Именно поэтому мы совсем недавно подали заявку на грант Российского научного фонда как лаборатория мирового уровня. Надеюсь, наши знания и опыт найдут применение и в программе по здоровьесбережению.
– Казалось бы, Российской академии наук самое время инициировать научно-исследовательскую программу «Фундаментальные основы здоровьесбережения»…
– Убеждена, что в России уже есть основа для подобной фундаментальной программы. Прекрасные заделы и в Институте молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта, Институте нейрофизиологии РАН и в ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». В общем, всех центров и не перечислишь.
А Сибирскому отделению сам Бог велел внести заметный вклад в такие программы. Хочу заметить, что в СО РАН есть уникальные возможности для изучения процессов старения.
В Институте молекулярной и клеточной биологии СО РАН, в лаборатории члена-корреспондента РАН Александра Графодатского, есть лучшая в мире коллекция клеток долгоживущих организмов. Нам в соавторстве с коллективом этой лаборатории удалось установить, что системы репарации ДНК у живущего 30 лет голого землекопа работают на порядок эффективнее, чем у домовой мыши (срок жизни - полтора года).
Следующий объект исследований - клетки живущей в пещерах, причем весьма долго, летучей мыши с романтическим названием «ночница Брандта». Вообще-то, человек - тоже долгожитель, он может прожить до 100 лет, и хочется понять те принципы, по которым эффективно работают системы репарации ДНК долгоживущих млекопитающих, чтобы помочь продлить активное долголетие людям.
Вдохновение и силы Ольга Ивановна черпает не только в любимой работе. Другие составляющие рецепта творческого долголетия - преданная науке семья, путешествия и бальные танцы. Недавно Союз выпускников Новосибирского государственного университета (альма-матер О.Лаврик) организовал клуб бального танца и попросил Ольгу Ивановну стать президентом. Академик Лаврик с удовольствием согласилась.
Ольга КОЛЕСОВА
Фото предоставлено пресс-службой ИХБФМ СО РАН
