От расшифровки генов к предсказательной медицине

Совсем недавно впервые в нашей стране была расшифрована полная последовательность генома микроорганизма - дело совершенно немыслимое еще несколько лет назад. Приоритет - у НИИ физико-химической медицины, где работает прекрасный коллектив ученых самых разных специальностей - математиков, физиков, химиков, биофизиков, биохимиков, иммунологов, морфологов, экспериментальных хирургов, клиницистов различных направлений.

Был и еще один повод встретиться с директором института академиком РАМН Валерием СЕРГИЕНКО - накануне он отметил свое 60-летие.

- Валерий Иванович, расскажите, пожалуйста, об объекте гордости - бактерии, генная структура которой зарегистрирована в международной базе данных.

- Речь идет о Acholeplasma laidlawii, которая обнаруживается в твердых средах, компосте, клеточных культурах, таких как клетки тканей человека и некоторых видов животных (птиц, грызунов, приматов и т.д.). Эта бактерия имеет ряд особенностей. Как и все изученные ахолеплазмы, она содержит в составе клеточной мембраны специфические липогликаны, но отличается от других представителей этого рода генетическим «алфавитом»: только у бактерии данного вида сочетание трех букв - UGA - является сигналом остановки процесса считывания генетической информации. У других микоплазм этот триплет кодирует аминокислоту триптофан.

Это первый проект по секвенированию генома бактерий семейства Acholeplasmataceae. Работы по расшифровке полной последовательности генома этой бактерии проведены в рекордные для фундаментальной отечественной науки сроки - за 10 месяцев. Затем последовала регистрация генома Acholeplasma laidlawii в международной базе данных, в которой публикуются все расшифрованные последовательности геномов. Наш номер в GenBank - 000896. Поверьте - это повод для гордости, первое и на сегодняшний день единственное достижение российских ученых в этой области.

- Результат налицо. Но благодаря чему вам удалось вывести отечественных ученых в самый передовой научный ряд - тех, кто занимается расшифровкой генов?

- На сегодняшний день в институте сконцентрировано всё самое уникальное оборудование, которое существует в этих разделах науки - такого комплекса нет ни в одном другом учреждении России. Мы тесно сотрудничаем с ведущими мировыми компаниями, работающими в этом направлении. Плюс умственный потенциал - у нас работают замечательные ученые самых разных направлений: биофизики академик РАМН Юрий Владимиров, член-корреспондент РАМН Геннадий Добрецов, генетик профессор Вадим Говорун, иммунолог профессор Виталий Арион, морфолог профессор Сергей Гусев, биохимики профессора Эльвис Халилов и Дмитрий Петрунин, многие другие. Не хочу никого обижать, потому что надо перечислить весь коллектив института, поскольку у нас работают специалисты высочайшего уровня.

И конечно, нельзя не сказать самые добрые слова об академике РАМН Юрии Лопухине, создавшем наш уникальный институт чуть более 25 лет назад на базе 2-го Московского медицинского института. Напомню, что он был ректором последнего и при его непосредственном участии были созданы флагманы нашего здравоохранения - НИИ урологии и НИИ пульмонологии. Юрий Михайлович - один из титанов отечественной науки. Он в течение 25 лет возглавлял НИИ физико-химической медицины, который впервые в стране сочетал фундаментальные, экспериментальные науки с клиникой. Академик и сейчас продолжает плодотворно трудиться в должности почетного директора, осуществляя планирование научных исследований, работу с молодыми кадрами. Он возглавляет Этический комитет РАМН, находящийся на базе нашего института. Из этих стен выходят монографии, учебники по биоэтике. Ну а собственно НИИ физико-химической медицины, который стал самостоятельным учреждением в 1984 г., - это центр, где разработки, начинающиеся на уровне клеток, молекул, а теперь и генов, проходят испытания сначала «в пробирке», а затем на животных и человеке. Среди его знаковых достижений - новые методы диагностики и лечения

 Вчера я рассказал о предстоящей встрече с вами своему однокурснику-хирургу, и он был удивлен: неужели известный академик Сергиенко и преподававший у нас оперативную хирургию в 1978 г. ассистент кафедры Сергиенко - одно лицо?

- Один умный человек как-то сказал: иногда, чтобы достичь успехов в науке, необходимо каждые 10, а лучше каждые 5 лет кардинально менять направление исследований. Моя научная биография только на первый взгляд кажется пестрой и непоследовательной: она абсолютно логична. Я действительно начинал как хирург, а моя кандидатская диссертация была посвящена лечению острого панкреатита. Но именно в ней прослеживался интерес к фундаментальным наукам, поскольку способ лечения и лекарственный препарат, который был мною предложен - панкреатическая рибонуклеаза, - воздействовали на РНК поджелудочной железы. Это было первое зарегистрированное мною лекарственное средство, которое потом успешно использовалось в клинической практике.

Затем я занялся изучением атеросклероза, возглавил научную группу. Последовали защита докторской диссертации, издание коллективной монографии «Холестериноз», пропагандировавшей новые взгляды на атеросклероз, Государственная премия РСФСР в составе авторов под руководством академика РАМН Юрия Лопухина. Именно он предложил мне заняться новой проблемой, когда возникла идея моделирования работы цитохрома Р450 - печеночного фермента, отвечающего за трансформацию многих веществ, в том числе токсинов и лекарств. Надо сказать, что программа детоксикации - гемосорбция, плазмаферез и другие методы - всегда была во главе угла нашего института. Так вот: совместно с НИИ электрохимии РАН мы придумали метод электрохимического окисления, который моделирует в искусственных системах работу этого фермента. Были разработаны аппараты и оригинальные препараты, например гипохлорит натрия, которые используются до сих пор. Эта работа оказалась столь продуктивной, что была удостоена премии Правительства РФ.

- И вот новый научный этап - исследование генов...

- На генетических особенностях заболеваний человека основана разработка целого ряда новых лекарственных препаратов. Среди них панавир - противовирусный иммуномоделирующий препарат широкого спектра действия. Исследования проводятся на уровне определения СНиПов - участков генов, отвечающих за предрасположенность к тем или иным заболеваниям. На этой основе мы начинаем строить фундамент так называемой предиктивной (предсказательной) медицины. Изучив несколько сотен СНиПов, различные их сочетания, можно создать схемы профилактики ряда болезней практически с рождения ребенка. Мы также можем определить повышенный риск человека к конкретной патологии - это касается генов, отвечающих за сердечно-сосудистые, онкологические, гематологические заболевания, свертывающую систему и т.д.

Здесь вступает в силу фарма-когенетика - наука, изучающая, в том числе, чувствительность конкретного человека к конкретному лекарству. Например, сейчас для стабилизации агрегатного состояния крови часто используется препарат варфарин. Оказалось, что люди настолько отличаются по чувствительности к этому лекарству, что его стандартная дозировка для одного пациента слишком мала, для другого в 10 раз превышает необходимую. В последнем случае, если варфарин принимается перед хирургическим вмешательством, то интраоперационно может возникнуть кровотечение, которое практически невозможно остановить. Таким образом, возникает необходимость проводить анализ генов на чувствительность к лекарству до операции, до применения препарата. Мы можем определить предрасположенность человека к обструктивным заболеваниям легких. Есть, например, ген «устойчивости к курению»: если один человек может курить до 90 лет без всяких серьезных последствий для здоровья, то у другого к 30 годам разовьется ХОБЛ. Некоторым курить вообще противопоказано. Такую информацию необходимо использовать для профилактики табакокурения.

- Открытие - звездный час ученого. Но как возникает такое «озарение»?

- Можно вспомнить такое событие. Когда мы начали заниматься моделированием цито-хрома, то работали с электрохимической ячейкой с двумя электродами. Для течения электролиза необходимо наличие ионов, в данном случае мы использовали физиологический раствор. Работали с этой ячейкой долго, пока не обратились к электрохимикам с просьбой разобраться, что там происходит. Они расписали все реакции и сделали вывод, что главное вещество процесса - гипохлорит ClO-. Когда мы об этом узнали, то поняли, что речь идет о явлении, которое до нас не было известно никому в мире. Оказывается гипохлорит - то самое вещество, с помощью которого фагоцит убивает микроб, это настоящее «химическое оружие» на клеточном уровне. Природа сама создала его для борьбы с микробами. Так появился гипохлорит натрия -универсальное средство для борьбы с токсинами, микробами и вирусами, которое можно вводить в вену, полости, раны и т.д.

- Наши ведущие кардиологи нет-нет да и скажут о пользе небольших доз алкоголя, например красного сухого вина. Говорят, что именно вы подвели под эти рекомендации реальную научную базу.

- Как-то мы проводили эксперимент, чтобы понять, как можно «вымыть» холестерин из сосудистой стенки. Брали фрагмент стенки сосуда и пропускали через него различные растворы. Оказалось, что самый лучший экстрагент, который при этом практически не повреждает эндотелий, - это разведенный этиловый спирт. Когда я защищал докторскую диссертацию в 1988 г. и прозвучал этот вывод, члены ученого совета рассмеялись: уж не хотите ли вы прослыть пропагандистом алкоголя? Впоследствии таким «пиаром» занимались, правда, не мы, а клиницисты.

- В конце 1990-х - начале 2000-х годов вы занимали важные посты в Министерстве здравоохранения РФ: возглавляли Департамент науки и образования, были заместителем руководителя Росздрава...

- Это очень важный период, когда я лучше стал понимать систему здравоохранения страны, ее нужды. Думаю, что мое присутствие там было полезно для врачей и пациентов, так как многие вопросы я понимал «изнутри». Вот и сейчас, возглавляя Комитет Торгово-промышленной палаты РФ по предпринимательству в здравоохранении и медицинской промышленности, стараюсь объединять усилия предпринимателей, ученых, врачей на благо страны и отечественного производителя. Например, одно из последних заседаний было посвящено развитию фармацевтической промышленности России, причем членами комитета была представлена позиция, отличная от мнения Министерства промышленности РФ.

- А первую специальность - «оперативку» - не забыли?

- Нет конечно! Преподаю ее как профессор факультета фундаментальной медицины Московского государственного университета, выпустил несколько учебников по оперативной хирургии и топографической анатомии, один из которых был удостоен премии РАМН им. А.И.Евдокимова. А в родном Российском государственном медицинском университете руковожу курсом «Физико-химические основы медицинских технологий» на медико-биологическом факультете.

Беседу вел
Альберт ХИСАМОВ,