Биолаборатории. Чем действительно занимаются и что исследуют украинские ученые

Коллажи – Артур Бондаренко

Украинские ученые уже несколько месяцев не сходят со страниц российских СМИ. Мы уже рассказывали о том, как российская пропаганда придумывает фейки и уверяет, что в наших лабораториях разрабатывают биологическое оружие, создают птичий грипп, COVID-19 и боевых гусей, способных убивать только определенную нацию.

Решили узнать, а чем же занимаются украинские биологи — как проходит их рабочий день, что они разрабатывают и над какими темами работают. Своими историями поделились биологи Инесса Скрипкина и Татьяна Древицкая.

Инесса

Инесса Скрипкина
Инесса Скрипкина — кандидат биологических наук, заведующая Лабораторией биосинтеза нуклеиновых кислот в Институте молекулярной биологии и генетики НАН Украины.

Я работаю заведующей Лабораторией биосинтеза нуклеиновых кислот уже четвертый год. Вся наша команда состоит из 8 ученых.

Главные и глобальные задачи работы лаборатории – сохранить и улучшить здоровье человека, найти терапевтические агенты для улучшения здоровья и маркеры негативных процессов в организме.

Мы изучаем преимущественно процессы онкогенеза, то есть влияние некоторых генов на развитие опухоли, а также определяем, какие гены или молекулы могут быть маркерами канцерогенез. В лабораторных условиях мы ищем изменяющиеся в опухоли молекулы, наблюдаем за их изменениями, а затем берем кровь для анализа и ищем эти молекулы в крови человека. После этого можем сформировать предположение или утверждение, что у человека начал развиваться рак.

Зачем это нужно? Если найти маркеры, то люди смогут даже во время ежегодного осмотра и анализа крови обнаруживать, что с ними что-то не так.

В ходе своих исследований мы уже определили отдельные онкогенные маркеры для женщин и мужчин, а также маркеры для определенных возрастных групп. Разница в маркерах обусловлена ​​разным гормональным состоянием в этих группах. То есть если человек сдал кровь и обнаружил какие-то изменения в крови, то теперь ему не нужно делать целую кучу исследований и анализов, а можно сдавать только некоторые. Это дешевле и показательнее.

В общем, в лаборатории мы работаем в трех направлениях.

Первое направление – онкозаболевание почек. Мы проводим исследования, которые помогут выявлять их на более ранних этапах, ведь чем раньше мы это сделаем, тем легче с ними бороться. Одно дело – удалить микроскопическую опухоль, а другое, если она уже выросла до 5–7 см. В таком случае почка уже не будет нормально функционировать.

Второе направление – глиомы, это очень агрессивные опухоли головного мозга, которые не поддаются лечению. Их невероятно сложно обнаружить на ранних стадиях, ведь они прячутся в мозгу. Мы же в лаборатории исследуем маркеры, которые могут являться мишенями для нейтрализации таких глиом.

Третье небольшое направление – это мезенхимальные стволовые клетки как потенциальные терапевтические объекты. Сейчас известно, что стволовые клетки используют для лечения некоторых типов рака. Несколько лет назад мы начали проект о том, какие маркеры изменяют иммунитет людей. И как только появился Covid-19, у нас уже был собственный банк стволовых клеток, поэтому мы сразу смогли проанализировать их и произрастившие из них популяции. Это помогло нам быстро начать изучение маркеров в крови, которые влияют на иммунный ответ во время коронавируса.

Биологический материал для исследований – где его берут лаборатории?

Для исследования рака почки мы сотрудничаем с Институтом урологии Национальной академии медицинских наук. Врачи-урологи дают нам образцы и описания, иногда приходят к нам сами и наблюдают исследования или собственноручно помогают их выполнять. Мои студенты-магистры в свою очередь могут ходить к ним и наблюдать за операциями. Мне очень нравится такое сотрудничество, когда медики и ученые вместе делают что-нибудь важное.

Обычно мы изучаем биологический материал людей, которым производят операции. В них принимают кровь до и после операции, а также образцы опухоли. Если идет исследование, каждый такой человек дает на использование своего материала информативное согласие, то есть знает, куда он потом идет и какое исследование будет проводиться.

Биолаборатории. Чем действительно занимаются и что исследуют украинские ученые - Украина, Польша, Германия.
Коллаж – Артур Бондаренко

Среднестатистический день исследователя

Больше времени в нашей лаборатории занимает работа руками. То есть человек приходит на работу и заранее план действий: если какой-то процесс не закончен, то он проверяет, в каком он состоянии. Например, если у тебя уже некоторое время растут клетки, ты смотришь, выросли ли они до нужного состояния, размножились ли они достаточно и можно ли с ними продолжать работать.

Иногда работа с клетками занимает 1, 2, 3 часа. Процессы могут быть параллельными: ученый в одном месте ставит ПЦР, который длится 1,5 часа, за это время уходит в другую лабораторию и ставит рестрикцию или пересевающие клетки. Графики бывают так плотны, что человек может целый день бегать из лаборатории в лабораторию.

Если какой-то процесс закончился, у ученого есть возможность все проанализировать. Появляется время посидеть за компьютером, поискать новую литературу, сделать обобщение по проделанной работе и обдумать результаты. Но у нас бывает и так, что люди весь день работают в лаборатории, а потом приезжают домой, ужинают и только потом садятся за компьютер, чтобы отрефлексировать день. Часто также собираемся в лаборатории все вместе, чтобы обсудить проделанную работу, разобраться с тем, что не получается, и решить, как двигаться дальше.

У меня лично более сидячая работа и чем-то заниматься в лаборатории есть время только в период после Нового года и до марта, когда нет отчетов и бюрократии. Также я занимаюсь студентами, помогаю, объясняю и курирую их работу.

Как работает лаборатория во время войны?

Сейчас мы вернулись к работе в лаборатории, однако когда началось полномасштабное вторжение, полностью остановили все. Мы не были подготовлены, но пытались включить покой и выработать какой-нибудь план. Сначала организовали спасение коллекции биологических образцов, затем пытались по возможности защитить дорогостоящее оборудование.

На тот момент у нас в лаборатории шли работы, например исследования клеточных культур, на которых мы создавали модели, имитирующие опухоли в организме. К сожалению, все пришлось остановить, это живые процессы, которые нельзя просто так поставить на паузу.

Почему биология?

Биология мне нравилась с детства. В детском саду я любила рассматривать муравьев, бабочек, кузнечиков и ящериц и интересовалась, почему они едят и летают. На территории сада была большая лужайка с травой, и все воспитательницы позволяли мне ловить ящериц в баночки. Ну а со временем вот такая моя детская любовь к птицам, насекомым и пресмыкающимся превратилась в настоящую профессию.

Татьяна

Название изображения
Татьяна Древицкая — кандидат биологических наук, старшая научная сотрудница Института физиологии имени Богомольца

За время своей научной карьеры я успела поработать во многих сферах — начиная с пренатальной диагностики в Институте педиатрии, акушерства и гинекологии, затем в Институте молекулярной биологии, на кафедре генетики КНУ, а затем поступила в аспирантуру в Институте физиологии имени

Сейчас работаю в отделе общей и молекулярной патофизиологии.

Исторически сложилось так, что наш отдел занимается больше сердечно-сосудистыми патологиями, но со временем мы начали изучать диабет, астму, поэтому впоследствии переформатировались в отдел общей и молекулярной патофизиологии. То есть сейчас мы можем изучать любые патологические состояния.

Лично я изучаю, как в организме работают молекулы, а также как начинаются и развиваются такие заболевания, как инфаркт, гипоксия, диабет, астма, COVID-19.

Когда началась пандемия COVID-19, мы стали исследовать острый респираторный дистресс синдром (ОРДС), сопровождающий тяжелое течение коронавируса у людей. Мы разработали модель этого синдрома на крысах.

Затем для изучения этого заболевания выиграли два гранта от Национального фонда исследований Украины. Один грант был посвящен центральным механизмам развития ОРДС, то есть мы изучали, как изменения в мозге и периферической нервной системе влияют на развитие воспаления легких.

А во втором гранте мы вместе с коллегами из Института молекулярной биологии исследовали препараты, которые могли бы лечить этот синдром. Потенциально эти препараты могут стать лекарством не только при осложнениях от COVID-19, но и всех остальных.

Вот, например, сейчас ВОЗ объявили угрозу пандемии обезьяньей оспы. Как и любая вирусная инфекция, она может вызывать осложнения на тканевом уровне, то есть страдают ткани не столько от самих вирусов, сколько от гиперактивации иммунной системы. Ну, а мы, в свою очередь, можем изучать и разрабатывать лекарства, которые спасут людей от таких болезней.

Каков среднестатистический рабочий день ученого?

Есть такой миф о ученых, что они все время должны что-нибудь капать или работать с пробирками. На самом деле, это не так. У среднестатистического ученого, не phd-студент, то есть не аспирант, экспериментальная работа в лаборатории занимает где-то 20-30 процентов времени.

Большая часть рабочего дня посвящена ознакомлению с мировыми научными статьями, поиску новой научной информации, пересмотру новых публикаций в своем направлении, а также анализу своих данных и написанию статей.

Если представить наш среднестатистический день, то ученый приходит в кабинет, общается с коллегами, пьет кофе, а затем садится за компьютер, читает, анализирует и обсуждает с коллегами. Если же это запланированный лабораторный день, то вместо компьютера ученый может сесть, например, за ПЦР и эксперименты могут продолжаться с утра до ночи.

Ну и, конечно, большая часть времени уделяется обсуждению, ведь ученый не варится все время в своих мыслях, а еще делится ими с коллегами, руководителями, работниками соседней лаборатории, чтобы найти правильное решение и правильно интерпретировать свои данные.

Биолаборатории. Чем действительно занимаются и что исследуют украинские ученые - Украина, Польша, Германия.
Коллаж – Артур Бондаренко

Самые интересные исследования

Так сложилось, что на протяжении всей карьеры я занимаюсь не одним направлением, а каждый раз участвую в новых проектах, исследующих различные явления и патологические состояния. И каждый из них для меня важен и интересен.

Вот, например, мы с коллегами выиграли немецко-украинский грант по астме и благодаря лабораторным исследованиям на крысах смогли поставить в отделе новую методику моделирования этого заболевания и полечить его. Также успешным было исследование ранних маркеров тяжелого течения COVID-19.

Наибольший результат любого ученого в любом проекте – это публикация в мировых журналах. Это означает, что мир признал твой вклад, а рецензенты оценили его ценность.

К примеру, из последних моих публикаций — в этом году вышла статья в журнале Discovery Oncology. Это был небольшой проект по раку молочной железы, и мы с коллегами изучали то, имеют ли значение микроРНК во время неоадъювантной терапии при лечении рака молочной железы.

Почему биология?

Где-то в 14 лет я начала интересоваться биохимией, всяческими лекарствами и веществами, а также решила, что хочу заниматься молекулами, разрабатывать новое лекарство и, грубо говоря, спасать мир. Именно поэтому я поступила на биологический факультет. И когда после первого курса нас распределяли по специальностям, то решила, что молекулярная биология и генетика более интересна, поэтому выбрала это направление.

Вообще, я никогда не задумывалась, почему я стала тем, кем стала, ведь никогда не имела других вариантов. Не хотела стать юристом, финансистом, экономистом — это было как-то неинтересно, а в науке привлекало то, что здесь можно исследовать и постоянно изучать что-то новое.

Tags: