Научная тематика, имеющая значение для общества в целом, во многом гарантирует успех коллектива ученых, работающих над ней. Однако одной только темы мало для того, чтобы соответствовать современным высоким требованиям научного сообщества. Работа в профессиональной и мотивированной команде и рациональное распределение обязанностей – вот еще два ингредиента серьезных исследований в любой сфере. В этом убеждены сотрудники лаборатории трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины ТГУ.
Научный коллектив из 22 человек – биологов, химиков, физиков, медиков-клиницистов – работает над одной из самых актуальных задач современности: поиск инновационных подходов в профилактике, ранней диагностике и лечении онкологических и сердечнососудистых заболеваний. Для решения этой задачи необходимо объединение фундаментальных знаний и научно-методических компетенций в области клеточной и молекулярной биологии, биохимии белка, хроматографии, нанохимии, конфокальной микроскопии и других областей знания.
- Идея этого проекта появилась благодаря знакомству томских исследователей с ведущим ученым из Германии Юлией Кжышковской (университет Гейдельберга, медицинский факультет Маннгейм), - рассказывает зам.руководителя лаборатории, профессор Ирина Курзина. - В прошлом году Министерство образования и науки Германии пригласило Юлию Георгиевну в составе делегации в Томск для знакомства с научными школами. Результатом нашей встречи стало участие в конкурсе мегагрантов. Еще не зная итогов конкурса, нам выразил большую поддержку ректор университета Эдуард Галажинский: он сказал, что исследования нужно начинать при любом исходе. И несмотря на то, что мегагрант мы не получили, было принято решение реализовать проект, и лаборатория трансляционной клеточной и молекулярной медицины вошла в число лабораторий, поддержанных по программе ведущего исследовательского университета.
В работу включились не только сотрудники и аспиранты ТГУ, но и специалисты НИИ онкологии (под руководством доктора биологических наук, профессора Надежды Чердынцевой) и НИИ кардиологии СО РАМН (под руководством доктора медицинских наук Вячеслава Рябова). В институтах обрабатываются и исследуются тканевые, клеточные и молекулярные препараты, полученные от пациентов с онкологическими и сердечнососудистыми заболеваниями, а изучение молекулярных механизмов развития заболевания на клеточных моделях, визуализация молекулярных процессов, разработка инновационных диагностических и терапевтических препаратов на основе антител, рекомбинантных белков, генных конструктов и наночастиц проводится на базе университета. Особенно ценным является вклад в проект передового опыта по созданию новых материалов, что дает возможность не только создавать наночастицы для доставки терапевтических препаратов, но и развить новое направление по разработке специальных покрытий для имплантатов. Проект реализуется в сотрудничестве с технологической платформой «Медицина будущего».
Онкологические заболевания (рак молочной железы, рак легкого, рак желудка, рак кишечника, опухоль мозга) и сердечнососудистые заболевания являются наиболее социально значимыми патологиями и основными причинами смертности.
Ученые всего мира бьются над решением непростых задач – как предсказать, предупредить или эффективно лечить эти заболевания, как модифицировать подходы к лечению в зависимости от стадии болезни и индивидуальных особенностей пациента.
- Для эффективности борьбы с возникновением и развитием заболевания современная биотехнология предоставляет широкий спектр высокоточных биофизических и биохимических подходов, - поясняет Юлия Кжышковска. - Однако для изучения клеточного и молекулярного механизма заболевания нужны модельные экспериментальные системы на основе как первичных клеток человека, так и рекомбинантных клеточных линий. Перенос опыта и уже созданных модельных систем из университета Гейдельберга на «томскую землю» и дальнейшая разработка инновационных клеточных моделей и является основной задачей нашей лаборатории.
Данные модельные системы позволят определить молекулярные события, предшествующие развитию заболевания, установить молекулярные мишени для терапии и разработать высокоспецифичные и персонифицированные терапевтические инструменты.
Химики совместно с биологами создают модельные системы, разрабатывают маркеры и тестеры, которые помогают выявлять «неправильные» молекулы и клетки. Для Томского университета это новое направление, но оно очень актуально сейчас. В планах – развитие образовательных курсов по медицинской химии, создание совместной магистратуры с Гейдельбергским университетом (Германия). А для продолжения и расширения спектра научных исследований ученые решили создать биомедицинский центр (научный институт) международного уровня с привлечением зарубежных экспертов. Там исследователи будут развивать не только «онкологическое» направление, но и осуществлять синтез биосовместимых и биодеградируемых материалов.
На пути создания такого центра ТГУ уже одержана значимая победа: получен грант в размере 150 млн. рублей на приобретение уникального научного оборудования. Первой покупкой станет конфокальный лазерный сканирующий микроскоп Karl Zeiss. Этот аппарат позволит поднять биотехнологические исследования томичей на новый уровень.
- Одна из научных гипотез, над которой работают коллеги в лаборатории, заключается в том, что онкологические и сердечнососудистые заболевания начинаются с изменения количества и молекулярного фенотипа макрофагов – клеток, способных поглощать и переваривать чужеродные или вредные для организма частицы. Конфокальный микроскоп позволит исследовать тканевый и клеточный материал: благодаря ему мы сможем увидеть функциональное состояние клеток, - говорит Ирина Курзина.
Сотрудники лаборатории сегодня – это, в основном, молодежь: аспиранты, молодые кандидаты наук. Может быть, поэтому в коллективе всегда царит такое позитивное и очень «рабочее» настроение. Ирина Александровна рассказывает, что очень часто ребята засиживаются в лаборатории допоздна, работают до десяти часов вечера и позже. Ведь возможность для исследований сегодня обеспечивается победами в конкурсах и грантами: на десять поданных заявок успешной окажется чаще всего одна. Поэтому энтузиазм не иссякает, ведь тема-то действительно важная.
- Команда – это главный секрет успеха, - считает Ирина Александровна. – В команде должно быть четкое распределение обязанностей: кто-то пишет проекты, кто-то делает эксперименты, кто-то делает научные аналитические обзоры, кто-то занимается образовательной стороной. И, конечно, необходим сильный и перспективный научный лидер, каким стала для нас Юлия Георгиевна.
Руководитель лаборатории трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины, профессор университета Гейдельберга и Томского университета Юлия Кжышковска известна в научном мире как один из ведущих специалистов в
области изучения молекулярных механизмов воспаления, лежащего в основе формирования злокачественных новообразований и сердечнососудистых заболеваний. И несмотря на то, что руководитель работает на расстоянии, томичи постоянно чувствуют ее поддержку, опираются на ее опыт и знания. Несколько успешных стажировок молодых ученых-томичей в университете Гейдельберга в лаборатории Юлии Кжышковской уже позволили перенести уникальные технологии по выделению, молекулярному анализу первичных макрофагов человека, а так же конфокально-микроскопическому анализу тканевых препаратов пациентов с миокардитам и онкологическими заболеваниями. Данные методики являются основой выполнения текущих грантовых программ.
- В общении на расстоянии есть, конечно, свои сложности, - признается Ирина Александровна. - Мешает и разница во времени – пять часов. Но нас очень выручает – и в хорошем смысле поражает – высокая работоспособность Юлии Георгиевны, четкость и ясность постановки исследовательских задач, качественное планирование и организация научной деятельности, быстрота реакции и скорость принятия решений. С таким руководителем исследовательский коллектив чувствует себя сплоченной командой с общими научными целями и большим желанием получать новые результаты и транслировать их в клиническую практику.
Для справки. Лаборатория трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины ТГУ создана 22 января 2014 года. Тема НИР – «Изучение клеточных и молекулярных и механизмов врожденного иммунитета и его роли в прогрессии злокачественных новообразований и сердечно-сосудистых заболеваний с целью разработки инновационной диагностики и иммуномодулирующей терапии».
За время работы лаборатории:
- проведены 4 стажировки сотрудников лаборатории в университете Гейдельберга (Германия);
- начаты исследования биомаркеров активации врожденного иммунитета у пациентов с различными онкологическими и сердечнососудистыми заболеваниями и функционального анализа этих биомаркеров; получены первые результаты;
- проведена всероссийская конференция молодых ученых-онкологов (Томск, апрель 2014 г);
В соответствии с отчетом о деятельности лаборатории в первом полугодии 2014 года, объемы привлеченных средств составили 9, 660 млн. руб., в зарубежных изданиях (Web of Science и Scopus) опубликованы 2 статьи, подготовлены и находятся на рецензии еще 17 статей.