КОНФЕРЕНЦИИ, КОНФЕРЕНЦИИ... ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ "ГОРИЗОНТЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ" С 28 мая по 2 июня 2000 г. в г. Пущи-но проходила школа-конференция для молодых ученых и аспирантов, организованная Отделением физико-химической биологии и Пущинским научный центром РАН при поддержке президиума РАН, министерства науки и технологий РФ и Российского фонда фундаментальных исследований. С вступительным словом к участникам конференции обратился председатель оргкомитета акад. В.Т. Иванов. В своем выступлении он подчеркнул, что физико-химическая биология стала одним из ведущих направлений естествознания, в значительной мере определяющего уровень научно-технического прогресса. Более 200 участников конференции представили стендовые доклады [1], посвященные основным разделам физико-химической биологии и отражающие многообразие объектов и явлений, которое исследуется в настоящее время в научных учреждений и учебных заведениях России. В работе конференции были отражены следующие направления: биологические мембраны; биологическая физика; биоорганическая химия; биотехнология; биохимия; клеточные биология и иммунология; микробиология; молекулярные биология и генетика; радиобиология; физиология растений и фотосинтез. Различным направлениям современной биологии были посвящены и лекции, прочитанные ведущими учеными страны в области физико-химической биологии. К сожалению, время докладчиков было строго лимитировано, и многие темы выступлений были вынесены за рамки обсуждения. Практически не оставалось времени и для вопросов выступавшим, хотя каждая лекция вызывала огромный интерес у слушателей. Особенно хочется отметить доклад проф. Е.Б. Бурлаковой "Сверхмалые дозы химических веществ и низкоинтенсивные химические факторы. Закономерности и особенности действия" [2]. Это выступление, посвященное одной из фундаментальных проблем биологии, на всех уровнях организации живой материи - от модельных мембранных структур и клеток до целого организма и популяции, вызвало, пожалуй, наибольший интерес и отклик у слушателей. Действительно, актуальность подобных исследований несомненна, ведь в повседневной жизни все мы постоянно испытываем на себе действие факторов различной природы и сами являемся, по сути, объектами исследования. Еще в начале 80-х годов сотрудники Института химической физики РАН, изучая действие антиоксидантов на нейрон, столкнулись с неожиданным фактом - был получен эффект при разбавлении препарата в 1015 раз. Аналогичные результаты в дальнейшем были получены и в других экспериментах. Так, b-эндорфин оказался эффективным в концентрации 10-18 М/л, вазопрессин - в концентрации 10-19 М/л. С точки зрения классической химии эффект подобных концентраций объяснить невозможно, так как уже при концентрации 10-11 M на клетку приходится всего одна молекула вещества. Такие дозы, эффект которых нельзя объяснить с общепринятых позиций, и при которых на клетку приходится всего несколько молекул биологически активного вещества, принято называть сверхмалыми дозами (СМД). Для химических веществ они составляют10-9-10-13 М (в зависимости от сродства рецепторов к лиганду). Проф. Бурлакова подробно рассмотрела особенности действия СМД: сложную полимодальную зависимость "доза-эффект", наличие максимумов активности "мертвых зон"; кинетические парадоксы сверхмалых доз - возможность уловить эффект, когда в клетке имеется то же вещество в дозах на несколько порядков выше; зависимость эффекта от начальных характеристик объекта; "расслоение" эффекта по мере снижения концентрации вещества; увеличение чувствительности объекта к действию разнообразных агентов после воздействия на него СМД. Так, при обследовании у 15 % населения выявляется синдром MCS - появление целого комплекса различных болезней и недомоганий (бессонница, мигрени, снижение работоспособности) после хронического воздействия химических веществ в сверхмалых дозах. Для физических факторов отмечено усиление эффекта с понижением его интенсивности в определенных пределах мощностей и доз. Различными исследованиями показано, что во всех случаях воздействие СМД сопровождается изменением структуры мембраны. В частности, низкоинтенсивное облучение (0.6 сГр/сут) приводит к изменениям структурных характеристик ядерных мембран с экстремумом уже при дозе 2.4 сГр. В некоторых работах зарегистрирован эффект СМД при концентрации до 10-35 М, хотя уже при дозах 10-15 М само понятие "концентрация" теряет смысл, так как в объеме препарата не содержится ни одной молекулы испытуемого вещества. Существует множество моделей, претендующих на объяснение парадоксов СМД, в частности, через изменение структуры воды. Полагают, что мишенью малых концентраций и слабых полей являются структурные образования воды. Соответствующие изменения воды приводят к изменению свойств мембран, а те, в свою очередь, к изменению функциональной активности клетки. Возможно, эффект СМД объясняется действием перекиси водорода, образующейся при разведении и встряхивании пробирок. Однако экспериментальных доказательств существующих моделей явно недостаточно. Несмотря на отсутствие общепризнанной теории действия СМД, на практике эффекты воздействия биологически активных веществ в сверхмалых концентрациях используются давно (в частности, в гомеопатии). В настоящее время разрешены для медицинского применения или находятся на стадии рассмотрения Фармокологическим комитетом некоторые лекарственные вещества в СМД. Сверхмалые дозы этих препаратов обладают высокой биологической эффективностью и лишены побочных эффектов. Проф. Бурлакова подчеркнула, что мы имеем дело не с особенностью действия какого-либо препарата или ответа какого-то биологического объекта, а с некими принципиально новыми закономерностями взаимодействия биообъектов со сверхмалыми дозами биологически активных веществ. Уже на сегодняшнем уровне изучения можно говорить о перспективности внедрения в практику результатов этих исследований; Успехи в изучении механизмов действия СМД будут достигнуты в более поздние сроки. С интересом отнеслись собравшиеся к докладу Л.Л. Киселева "Познай свой геном и береги его". Лектор подробно остановился на истории геномики и ее достижениях последних лет. На сегодняшний день расшифрованы геномы многих вирусов, митохондрий, дрожжей, червей, арабидопсиса, дрозофилы. "Начерно" расшифровано 80 % всего генома человека (полный геном человека состоит из 80000 генов - 2.5-3 млрд. нуклеотидных пар). Однако несмотря на то, что структура многих генов известна, функция большинства из них до сих пор не изучена. Больших успехов достигла медицинская генетика. Обнаружены гены, определяющие предрасположенность ко многим заболеваниям, в частности, к астме, к СПИДу. В Финляндии, отличающейся высоким процентом лиц, страдающих сахарным диабетом, проводится плановое генетическое обследование всех новорожденных. Выявляются дети так называемой группы риска, имеющие генетическую предрасположенность к диабету. За ними ведется постоянное медицинское наблюдение. Изучение нуклеотидной последовательности отдельных участков ДНК - незаменимый инструмент современной антропологии и этнографии. Достижениям молекулярной генетики был посвящен и доклад В. В. Власова "Биологически активные вещества на основе олиго- и полинуклеотидов". Ученый рассказал о перспективах создания лекарственных веществ, представляющих собой "антисмысловые" олигонуклеотиды, способные блокировать "вредные" гены и транспортные РНК. Такие препараты отличаются высокой избирательностью действия, просты в производстве и, полагают, будут незаменимы в борьбе с некоторыми наследственными болезнями. Однако существует и ряд проблем. Синтезируемые олигонуклеотиды должны быть стабильны в организме, отличаться высокой аффинностью, специфичностью, необходимо также решить проблему доставки препарата в клетку. Перспективным считается и синтез олигонуклеотидов - полиндромов. Показано, что многие из них обладают сильным иммуностимулирующим действием. Проблемы молекулярной биологии были затронуты в лекции В.А. Ткачука "Мембранные рецепторы: классификация, структура, механизмы функционирования". Докладчик подчеркнул важность и сложность регуляторных систем. Так, 18 % генома человека занимают гены, ответственные за рецепцию и проведение сигналов. На лекции были подробно рассмотрены различные типы рецепторов, механизмы передачи сигнала, типы клеточной регуляции. О сигнальной системе клеток растений говорил в своем выступлении И.А. Тарчевский. Были проанализированы различные типы сигнальных систем: МАР-киназная, аденилатциклазная, липоксигеназная, НАДФЧН-оксидазная, NO-синтазная. Все эти системы работают сбалансированно, существует так называемая сигнальная сеть клеток, одни сигнальные системы активируются компонентами другой системы. На сложность, многокомпонентность, наличие внутренней сбалансированности, дублирующих механизмов в устройстве живых систем всех уровней указывали практически все докладчики. Несмотря на огромные достижения последних лет в области молекулярной и физико-химической биологии, решение многих фундаментальных проблем еще впереди. В рамках школы-конференции была организована философская дискуссия, посвященная вопросам этики науки, Ученые и философы различных взглядов делились своими мнениями относительно моратория на работы по клонированию, о перспективах создания трансгенных сортов растений и пород животных. Бурное обсуждение вызвала сама постановка вопроса о наложении какого-либо запрета на научный поиск в определенных направлениях. Должен ли ученый прекратить исследования, если их результаты могут принести вред человеку? Несет ли ученый ответственность за свои открытия? Каково место ученого в современном обществе, как он связан с государственной машиной, особенно если это государство тоталитарное? Эти аспекты деятельности ученого были затронуты и в документальных фильмах, демонстрировавшихся в связи со 100-летием со дня рождения Н.В. Тимофеева-Ресовского ("Зубр", "Охота за Зубром", "Доносчики и предатели"). В этих кинолентах рассказывалось о сложной судьбе выдающегося ученого-генетика, его высоких моральных и человеческих качествах, упорстве и бескомпромиссной борьбе, а также о травле, преследовавшей Тимофеева-Ресовского не только при жизни, но и после смерти, о том, что было предпринято для реабилитации честного имени ученого и гражданина. Программа школы-конференции отличалась чрезвычайной насыщенностью. Помимо лекций, стендовых докладов, демонстрации фильмов, "философских посиделок" были организованы экскурсии в институты Пущинского научного центра, Пущинскую радиоастрономическую обсерваторию. Силами местного Народного театра был поставлен спектакль по рассказам Аверченко. Хочется надеяться, что молодые сотрудники и аспиранты нашего института смогут и в дальнейшем принимать участие в подобных школах. ЛИТЕРАТУРА 1. Горизонты физико-химической биологии: Тез. стенд, сообщений. Т. 1. Пущине, 2000. 336 с. 2. Бурлакова Е.Б. Особенности действия сверхмалых доз биологически активных веществ и физических факторов низкой интенсивности // Рос. хим. журн., 1999. Вып. 5. С. 3-11,
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3578 посещений с 12.05.2001 |