От кратона до генома. Сибирские ученые отчитались о прорывах.

Реконструкция почти 2 миллиардов лет истории древнего суперконтинента, изучение генетических маркеров различных заболеваний у жителей Сибири, разработка новых способов лечения фибрилляции предсердий - таким разнообразным трудам посвятили себя ученые Сибирского отделения РАН в 2016 году. В конце декабря в Доме ученых новосибирского Академгородка состоялась научная сессия Общего собрания СО РАН, на которой были представлены итоги работы институтов в уходящем году. 

Научные достижения высоко оценивает власть. Заместитель полномочного представителя Президента РФ в Сибирском федеральном округе Вадим Головко поблагодарил сибирских ученых за результаты, достигнутые в 2016 году, и выразил надежду, что в 2017-м взаимовыгодное сотрудничество государственных структур и науки упрочится, поскольку нужно серьезно заняться разработкой стратегий развития байкальских регионов. Также в будущем году планируется провести совместное заседание двух округов - Сибирского и Уральского - по развитию Арктики. 
Заместитель губернатора Новосибирской области Анатолий Соболев отметил: “Жизнь нашего региона тесно связана с академической наукой. Влияние новосибирского научного сегмента на все аспекты его развития трудно переоценить. В науке мы видим огромный потенциал для модернизации экономики, в первую очередь - в рамках Программы реиндустриализации Новосибирской области. Этот уникальный документ - результат нашей совместной работы, и я хотел бы выразить благодарность ученым СО РАН за создание этой программы. В апреле 2016 года она была утверждена областным правительством, получила одобрение Президента РФ и поддержку председателя правительства, и в настоящее время уже создана рабочая группа для ее реализации под руководством заместителя председателя Правительства РФ Аркадия Дворковича”. 
Также в качестве примера эффективного сотрудничества администрации области и Сибирского отделения А.Соболев привел научно-производственный кластер “Сибирский Наукополис”, который стал в этом году одним из победителей программы Минэкономразвития РФ среди инновационных территориальных кластеров. 

Председатель Сибирского отделения академик Александр Асеев отметил большое количество премий и наград, полученных сотрудниками отделения в уходящем году. Среди них - премия Правительства РФ в области науки и техники (доктор физико-математических наук Петр Бохан и кандидат физико-математических наук Дмитрий Закревский из Института физики полупроводников), премия “Глобальная энергия” (научный руководитель Института катализа академик Валентин Пармон), международная премия КНР “За научно-техническое сотрудничество” (научный руководитель Института солнечно-земной физики академик Гелий Жеребцов) и многие другие. “Сегодняшняя научная сессия, на которой выступают члены академии, пополнившие ее ряды на недавно прошедших выборах, абсолютно успешных для Сибирского отделения, призвана показать достижения вновь избранных членов РАН и быть ответом на ту критическую волну, которая недавно поднялась в прессе”, - подчеркнул Александр Леонидович.

И действительно: фундаментальными достижениями, признанными во всем мире, смогли похвастаться сибирские геологи. Как следовало из доклада директора Института земной коры члена-корреспондента РАН Дмитрия Гладкочуба, используя палеогеографический и палеомагнитный методы, изотопную геохронологию и даже метод “отпечатков пальцев”, иркутским ученым удалось доказать, что Сибирский кратон, или Сибирская платформа, возник всего-навсего 1,9 миллиарда лет назад, а вовсе не 2,5, как предполагалось ранее. Сибирь и Северная Америка когда-то входили в состав древнего суперконтинента. “Мы получили палеомагнитные данные, позволившие выдвинуть гипотезу: предположительно южный фланг Сибирского кратона располагался около северного края Североамериканского”, - рассказал Дмитрий Гладкочуб. 
Официально считается, что первым человеком, выдвинувшим эту гипотезу, был выдающийся немецкий ученый Альфред Вегенер. В 1912 году он написал труд “Происхождение континентов” и для своих реконструкций использовал несколько основных аргументов: совпадение линий побережья Африки и Южной Америки, а также сопоставление отдельных видов фауны и флоры позволило высказать догадку о том, что раньше оба континента входили в состав одного, гигантского суперконтинента. Но недавно выяснилось: еще до Вегенера в 1858 году французский монах Пелегрини опубликовал книгу “Создание и обнародование тайн”, где высказывал аналогичную мысль. 
Примечательно, что сибирским геологам тоже удалось сказать новое слово в изучении этого глобального процесса - с их легкой руки мировая наука называет период в истории суперконтинента с 1,9 миллиарда до 700 миллионов лет назад “скучным миллиардом”. 

- Мы исследовали Сибирский кратон от юга до севера и установили: после образования нашей платформы и палеопротерозойского суперконтинента никаких серьезных процессов растяжения вплоть до отметки в 700 миллионов лет назад не происходило, - комментирует Дмитрий Гладкочуб. - Отсюда и название “скучный миллиард”. Подобные особенности развития потом были установлены для Северной Америки. Над объяснением причин этого явления сейчас работает весь мир, но первые результаты получили именно мы при изучении Сибири, опубликовав их в журнале American Journal of Science”.
Что касается распада древнего суперконтинента - это событие произошло примерно 700 миллионов лет назад. “Наша гипотеза в ходе большой совместной работы нескольких научных коллективов получила подтверждение. Статья вышла в этом году в журнале Nature Geoscience, - говорит Дмитрий Гладкочуб. - В ней показано: геологические комплексы, которые мы находим в южной части Сибирского кратона, очень хорошо соотносятся с теми, что характерны для северной части Североамериканского кратона. То есть миллиард с лишним лет обе платформы входили в состав единого суперконтинента, площадь которого превышает 25 миллионов квадратных километров. Где-то 600 миллионов лет назад кратоны разошлись, и между ними открылся Палеоазиатский океан”. 
Впрочем, история на этом не заканчивается: согласно прогнозам геологов, грядет обратное сближение - через 30 миллионов лет к России присоединится Япония, а через 250 миллионов  лет Сибирь и Северная Америка вновь сольются в единый суперконтинент.

Заместитель директора Федерального исследовательского центра “Институт цитологии и генетики” академик Михаил Воевода поведал участникам Общего собрания о более прикладных исследованиях. Сегодня много говорится о персонализированной геномной медицине, но, по словам докладчика, так и нет единых подходов относительно того, как это направление должно внедряться в практику здравоохранения. 
На сегодняшний день соответствующая государственная программа есть только в Великобритании. Она включает в себя предсказание заболевания до его развития, таргетную (специфическую для каждого человека) профилактику, раннюю диагностику недуга, возможность постановки точного диагноза (выделение конкретного подтипа болезни, основываясь на механизме развития патологии у конкретного человека) и целевое лечение. 
Все заболевания делятся на три типа: моногенные (для их развития важна поломка в одном конкретном или нескольких генах), мультифакториальные (значение имеют и генетические факторы, и окружающая среда) и обусловленные средой. 
Наибольший успех достигнут в области исследования заболеваний первого типа. Академик Воевода привел пример с каналопатиями, то есть нарушениями функции каналов в мембране клетки, ответственных за формирование баланса концентрации ионов натрия и калия. Нарушения могут приводить к внезапной смерти человека. Ученые выявили пять типов мутаций, каждый из которых чувствителен к определенным факторам, провоцирующим внезапную смерть: это могут быть физические или эмоциональные нагрузки, недостаток сна. Руководства для лечения и профилактики подобных недугов уже внедрены в практику. 
Кроме того, специфика болезни зависит от места проживания и генетических особенностей конкретной популяции. В рамках международного проекта HAPIEE проводилось масштабное исследование когнитивных способностей жителей Новосибирска (в исследовании участвовало более 9 тысяч новосибирцев от 45 до 69 лет) и Чехии.
- При достижении возраста 60 лет когнитивный потенциал нашей популяции резко уменьшается, по сравнению с чешской, - рассказал Михаил Иванович. – В случае с сибирякам есть специфические факторы, которые необходимо учитывать, поэтому мы не можем просто брать и переносить на наших пациентов данные, полученные за рубежом. Здесь проведена большая работа: мы реплицировали результаты исследования полногеномного поиска ассоциаций на популяцию Новосибирска, например, в инфаркте миокарда и знаем, какие маркеры работают у нас так же, как и в других странах, а какие - имеют свою специфику. 

Изучены также генетические маркеры, ответственные за чувствительность к вирусу клещевого энцефалита, что особенно важно для Сибири. Речь в данном случае идет не об ответе на вопрос, заболеет человек или нет, а о том, как он перенесет заболевание. Обнаружено, что один из генов, участвующий в системе регуляции экспрессии интерферона, определяет вероятность развития тяжелых поражений в случае заражения клещевым энцефалитом. 
Доклад заместителя директора Сибирского федерального биомедицинского исследовательского центра (более известного как “клиника Мешалкина”) члена-корреспондента РАН Евгения Покушалова был посвящен перспективным способам лечения фибрилляции предсердий, разработанным учеными центра. Фибрилляция предсердий возникает, когда две камеры сердца начинают активно хаотично сокращаться и полностью сбивают ритм желудочков, работающих как насос. Эта разновидность аритмии встречается у двух-трех человек из тысячи. 
- Так что среди сидящих в этом зале наверняка найдутся наши будущие пациенты, - оптимистично отметил медик.
От фибрилляции не умирают, но она несет за собой много опасных последствий: инсульты, сердечную недостаточность и так далее, поэтому является социально значимой проблемой, над решением которой медики и ученые бьются уже очень давно. Несмотря на все возможности современных фармакологических компаний, медикаментозная терапия в лечении этого заболевания неэффективна. Если даже препарат дает результат, то это работает только первые полгода. Сейчас клиника Мешалкина стала мировым лидером в этой области, поскольку недавно предложила два новых способа справиться с проблемой - оперативный и химический. 
Первый позволяет воздействовать на вегетативную нервную систему, которая запускает болезненные процессы в сердце, убирая определенные нервные узлы (ганглии). “Однако у части наших пациентов фибрилляция предсердий не присутствует постоянно, а появляется на время в определенные жизненные периоды. Уничтожать ганглии в таком случае - кощунство, их просто нужно на время выключить, - комментирует второй способ Евгений Покушалов. - Так, эпизоды фибрилляции предсердий возникают более чем у 30% пациентов, перенесших шунтирование. Бороться с такими проявлениями крайне сложно”.
Специалисты СФБМИЦ им. академика Е.Н.Мешалкина предложили использовать для лечения ботулотоксин, который раньше в кардиологии никто не применял. Было проведено экспериментальное исследование, которое показало, что это работает. Пациентам, ложившимся на шунтирование, делались инъекции ботокса в жировые подушки сердца, после операции людям имплантировали маленькие приборчики, измеряющие сердечный ритм, и наблюдали их в течение года - ни у кого фибрилляции предсердий не возникло.

Представленные на сессии Общего собрания доклады о научных успехах институтов аргументированно подкрепили тезис председателя Сибирского отделения о том, что Российскую академию наук так просто не уничтожишь, в ее системе работает много талантливых ученых, а за 300-летнюю историю бывали времена и тяжелее нынешних. 

Источник: газета "Поиск"