Вопрос здоровья населения в наши дни стоит как никогда остро. В основе любого заболевания лежит неправильная работа иммунитета. Изучением связи нарушений в его работе с развитием кардио- и онкопатологий в ТГУ занимается лаборатория трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины. Ее руководитель – приглашенный ученый, заведующая отделом врожденного иммунитета и иммунологической толерантности Университета Гейдельберга (Германия) Юлия Кжышковска. В интервью газете Alma Mater Юлия Георгиевна рассказала, почему выбрала ТГУ местом работы, как растить молодых и талантливых специалистов и какие проблемы нации со здоровьем необходимо решать в первую очередь.

_
Человеческий потенциал – это главное

– Юлия Георгиевна, вы начали сотрудничать с ТГУ шесть лет назад, когда университет вошел в Проект 5-100. В то время вы уже были ученым с мировым именем, которому были бы рады многие университеты. Почему согласились сотрудничать с ТГУ? Какие перспективы для себя вы здесь увидели?

– Мне понравился коллектив. Основным мотивирующим фактором было наличие молодых и перспективных ученых, которые, несмотря на всю мировую конъюнктурность и стремление людей быстро заработать деньги ни на чем, хотели заниматься чем-то существенным. Тем, что наполняет человека содержанием, является смыслом жизни, делает из молодого человека полноценную творческую личность. Этот человеческий потенциал я в Томске увидела очень четко. В этом плане он резко отличался от столичного климата.

Люди стремились к развитию – к личному и развитию города. Томичи очень привязаны к своему родному городу, у них не было стремления уехать за границу. У них было стремление съездить ко мне в германскую лабораторию, научиться теоретически и практически вести современные исследования, вернуться домой и вложить все это в развитие ТГУ.

И у них это получается. Один из примеров – наш ведущий постдок Ирина Ларионова, которая защитилась осенью 2020 года под моим руководством. Ее индекс Хирша уже равен восьми. Ирина – руководитель проекта РФФИ, основной исполнитель по гранту РНФ. Мы планируем подачу гранта РНФ, где она будет руководителем, и это при том, что ей нет еще 30 лет. В конце декабря Ирина Ларионова стала лауреатом стипендии Президента РФ на 2021-2023 годы по направлению «Медицинские технологии». Я горжусь тем, что Ирина развила свой потенциал в течение шести лет в нашей лаборатории.

Ирина читает бесподобные лекции в нашей магистерской программе «Трансляционные химические и биомедицинские технологии», которую мы разработали с Ириной Александровной Курзиной для внедрения биологических и химических технологий в клиническую практику. Так же с Ириной Александровной мы развиваем наиболее передовое трансляционное направление биомедицины – применение умных материалов в регенеративной медицине. Специалистов для данного направления мы растим в рамках нашей магистерской программы.


Ученица Кжышковской ведущий постдок лаборатории Ирина Ларионова только осенью 2020 года защитила кандидатскую диссертацию, но уже является руководителем проекта РФФИ, основным исполнителем по гранту РНФ.

В этом году уже пять магистрантов включили в исследовательские проекты. Они не просто осваивают технологии, они становятся полноправными интеллектуальными соавторами публикаций, как оригинальных экспериментальных, так и теоретических обзорных работ. Мы стараемся с максимальной скоростью выводить их на уровень самостоятельной исследовательской работы и находить поддержку для своих проектов в университетских, региональных и федеральных программах, например, подавать на гранты типа УМНИК и так далее.

– Ваша лаборатория уже вскоре после создания занялась крупными проектами. Как вам это удалось?

– Эту базу мы создали за шесть лет. Зная западную структуру университетов, скажу, что концентрация технологий, модельных систем и оборудования у нас не только не уступает, но и превосходит многие западные университеты, где оборудование может быть рассредоточено по институтам и городам. У нас все сосредоточено в трех точках на близком расстоянии друг от друга – это НИИ ББ ТГУ, институт «Умные материалы и технологии» ТГУ, где все сделано для аналитики метаболомики, и экспериментальный блок для выделения моноцитов, организованный в НИИ онкологии ТНИМЦ в сотрудничестве с Надеждой Викторовной Чердынцевой. Мы используем мощности НИИ онкологии, с которым тесно сотрудничаем и развиваем все наши идеи на реальных когортах пациентов.

У нас очень тесные взаимоотношения с клиникой, за это благодарность Надежде Викторовне, которая сохранила школу научную и школу клинических исследований. Благодаря этому мы смогли стартовать сразу с реальных проектов. Были накоплены биобанки, у нас сразу сформировалась превосходная команда, в которую входят Николай Васильевич Литвяков, Евгений Денисов, Марина Завьялова и другие сотрудники онкоцентра. Во всех структурных моментах нас поддерживал Евгений Цыренович Чойнзонов. При его содействии был организован большой международный конгресс, который мы провели на базе ТГУ в 2015 году.

Очень эффективно развивается сотрудничество с Вячеславом Рябовым (заместитель НИИ кардиологии по научной работе), что позволяет параллельно проводить исследования в области кардиологии. Вячеслав Валерьевич очень дальновидный человек в плане анализа механизмов сердечных патологий, систематизации клинических данных, целенаправленных исследований для ранней диагностики и лечения смертельно опасных сердечно-сосудистых заболеваний. Сейчас Вячеслав Валерьевич задействован и в образовательном процессе, читает курс лекций нашим магистрантам.

И мы всегда чувствовали поддержку руководства ТГУ. Нам не только помогли создать новое структурное независимое исследовательское подразделение, нас систематично финансировали. Мы смогли стартовать мгновенно, не теряя времени, и добиваться результатов потому, что в работе не было никаких препон. Здесь, конечно, большое значение сыграла скорость реакции ректора. То, что ректор, не запрашивая талмудов документов, увидев дорожную карту развития лаборатории, оценил ее перспективность и квалификацию людей, которые объединились в научную группу. Он очень чуткий руководитель, который оценивает не только содержание, но еще и мотивацию.

– Один из результатов вашей работы в ТГУ – это организация научно-практической школы по секвенированию единичных клеток. Сотрудники лаборатории не только освоили прорывную технологию, но и обучают ей людей из разных стран. Расскажите о школе.


Встреча с нобелевским лауреатом Харальдом цур Хаузеном во время его визита в ТГУ.

– В 2015 году после проведения нами международного конгресса «CELLULAR AND MOLECULAR MECHANISM OF TUMOUR – MICROENVIRONMENT CROSSTALK», проспонсированного European Molecular Biology organisation/EMBO и РФФИ, репутация как нашей лаборатории, так и всего биомедицинского направления в ТГУ значительно возросла. Минобрнауки решило дополнительно инвестировать в развитие нашего биомедицинского направления. Ко мне обратился Юрий Владимирович Кистенёв, он спросил, какое самое современное оборудование нам необходимо, чтобы вывести наши исследования на новый уровень? В течение двух дней, будучи в отпуске, я нашла всю спецификацию необходимого прибора, и через некоторое время мы его получили.

У нас появилось оборудование компании Illumina для секвенирования, генотипирования и изучения экспрессии генов. Это позволило и онкоцентру, и ТГУ проводить передовые исследования и получать финансирование в спектре национальных и международных фондов и программ.

То, что мы вышли на уровень секвенирования единичных клеток, большая заслуга Евгения Денисова. У нас несколько обученных сотрудников, которые владеют технологией. Она очень информативна и позволяет нам заглядывать в самые тонкие структуры биологической материи. И это не предел, мы можем преподавать на самом современном уровне целый набор технологий качественного и количественного анализа биологических образцов на геномном, эпигеномном, белковом и клеточном уровнях. Мы также интенсивно развиваем направление биоинформатики.


«Слабые звенья»

– Юлия Георгиевна, вы не только специалист в области иммунологии, вы еще и вирусолог по образованию. В свете пандемии, с которой сейчас борется весь мир, как вы считаете, какие исследования необходимы? На что нужно обратить внимание?

– Действительно, пандемия – это вызов для всех, и мы не имеем права остаться в стороне. Я хотела бы сначала коснуться трех проблем здоровья, которые ослабляют человечество и россиян в особенности.

Прежде всего нужно обратить внимание на метаболический синдром и диабет. Сейчас метаболизм у всех людей подвергается огромной опасности в связи с неправильным питанием, неправильным как по составу, так и по количеству, распределению в течение дня. Люди не живут в здоровом биоритме. Нарушено множество параметров, влияющих на метаболизм, который, в свою очередь, определяет работу гормональной системы, иммунной системы и нервной системы. Иммунная система страдает на ранней стадии, когда еще непонятно, какое заболевание разовьется. Человек думает, что он просто полноват, на самом деле у него уже формируется неправильная программа в иммунитете. Она скрыта на уровне постгеномного программирования, которое называется эпигенетика.

Эта программа может быть скрыта как в зрелых иммунных клетках тканей, так и в их предшественниках, вплоть до костного мозга. Наша задача – разобраться, какая степень неправильного метаболизма и насколько быстро запоминается иммунной системой, как долго патологическая программа хранится и какими методами мы можем эту память, эту неправильную программу изменить.

То есть первичный фактор, который приводит к ошибкам в программе, – это метаболизм. Второй фактор – это стресс. Он бывает двух видов. Один – здоровый, который испытывали наши предки. Мужчина шел на охоту, убивал мамонта и отдыхал после этого два дня. В момент поднятия уровня адреналина здоровый стресс убивал в его организме все опухолевые клетки и расходовал лишнюю энергию. Но если человек пребывает в постоянном стрессе, не доходящем до порогового уровня и без наступления расслабления, то иммунная система не знает, что хорошо, что плохо и отклоняется от нормального функционирования. В какой-то момент это хроническое глубокое нездоровье фиксируется на уровне эпигенетического программирования.

Задача, которую я вижу перед собой на ближайшие 10 лет, – разобраться с механизмом формирования неправильной программы во врожденном иммунитете и найти способы управлять данной программой.

А теперь перейдем к вирусам. Именно те проблемы, которые у людей с хроническими заболеваниями зафиксировались на уровне программирования врожденного иммунитета, сейчас приводят к тому, что определенные категории людей оказались не в состоянии бороться с SARS-CoV-2 вируса и умирают от осложнений.

Коронавирус еще раз показал нам слабые места человечества, что нужно изучать и лечить. Этот вирус явился тест-системой для всей человеческой популяции. Он показал, где у нас «слабые» звенья в иммунитете, где стоят неправильные программы.


Коллектив лаборатории трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины. (Фото из архива лаборатории).

Страховка на будущее

– Юлия Георгиевна, есть прогнозы, что через некоторое время после этой пандемии довольно скоро людей может настигнуть новая. Насколько это реально и как человечеству подстраховаться?

– Нужно сказать, что SARS-CoV-2 – не самый тяжелый вирус, потому что многие люди с ним успешно борются. Вместе с тем для определенных категорий он смертелен. Вирус показал нам, что большой процент населения имеет серьезные нарушения иммунитета, как врожденного, так и приобретенного, которые до инфицирования были скрыты. Наша задача – выяснить, как мы можем восстановить здоровую программу врожденного иммунитета, не дожидаясь следующей волны вируса, потому что коронавирус приходит волнами. Это уже далеко не первая волна. Коронавирус был впервые выделен у пациента с острой респираторной инфекцией в 1965 году, последние волны короновирусных инфекций были в 2002-2003-х и в 2012-2013 годах. Предыдущие изоляты не приводили к такой масштабной эпидемии, хотя смертность была намного выше. Нельзя исключить, что происходит систематическое ухудшение программирования врожденного иммунитета в человеческой популяции.

У коронавируса есть свои особенности. К примеру, у вируса гриппа РНК фрагментированная, в ней несколько маленьких кусочков. Когда у гриппа формируется новая вирусная частица, там присутствует высокая комбинаторика, поэтому он каждый год мутирует. У SARS-CoV-2 РНК длинная, это одна молекула, и если происходят какие-то принципиальные для вируса мутации, вирус теряет возможность реплицироваться. Поэтому скорость мутирования у него низкая, но зато тот изолят, который все-таки выживает и заражает, может быть намного более опасным.

– То есть нам следует готовиться к новой волне, которая может быть более опасной?

– Да, учитывая цикличность, которую демонстрирует коронавирус, эта волна придет через 8-10 лет, и мы должны к ней приготовиться. Ведь каждый раз коронавирус появляется в новом варианте, и мы пока даже не можем предположить, что за страшный вариант ждет нас в обозримом будущем. Мы знаем, что тот вид, который циркулирует сейчас, убивает диабетиков и людей с больным сердцем. Кого выберет следующий вариант? Людей с депрессией, которых становится все больше и у которых ослаблен иммунитет?

Нам нужно успеть разобраться с такими проблемами, как нарушенный метаболизм и хронический нездоровый стресс. Найти те инструменты, которые помогут исправлять неправильные программы иммунитета.

Профилактически нам нужно начинать формировать здоровый врожденный иммунитет с самого раннего детского возраста. Это параллельная задача, которую необходимо решать. И здесь давление факторов патологического влияния продолжает расти. На уровне государства нужно запрещать повсеместную рекламу сладкого. Та выгода и налоги, которые сейчас идут от продажи сладостей, не смогут компенсировать расходы страховых компаний, когда эти дети начнут болеть и умирать от следующего коронавируса. Если мы сейчас не позаботимся о пяти-семилетних, то в будущем мы разоримся на больных, некому будет платить налоги.

Поэтому профилактика метаболических и нервных заболеваний и разработка методов программирования врожденного иммунитета – это задачи национальной безопасности, которые нужно решать не откладывая.

Елена Фриц