Учёба.ру WWW.UCHEBA.RU
 

«Клетки не перестают меня удивлять»

«Учёба.ру» побеседовала с молекулярным биологом лаборатории молекулярной кардиологии СЗФМИЦ им. Алмазова Александром Худяковым и совершила виртуальное путешествие по месту, где хранится уникальный природный материал.
Елена Климашевская
10 марта 2016
Александр ХУДЯКОВ,
молекулярный биолог лаборатории молекулярной кардиологии СЗФМИЦ им. Алмазова

«Мы проводим эксперименты на клетках сердца»

Глядя на технику, которой сегодня пользуются учёные, с трудом можно поверить, что не так давно открытия совершались только с помощью микроскопа. Чем вы пользуетесь сегодня?

Этот прибор по-прежнему присутствует в нашей работе, хотя, конечно, современные методы наблюдения выходят далеко за пределы классического микроскопа и чашки Петри. Сегодня наша деятельность предполагает, прежде всего, физико-химические методы изучения материалов. Для моих проектов, пожалуй, самый важный прибор ‒ амплификатор. С его помощью в присутствии специальных ферментов можно нагревать молекулы ДНК до разных температур. Таким образом, их количество увеличивается в миллионы раз, и мы в пробирке измеряем их содержание с высочайшей точностью.

За какими молекулами вы наблюдаете?

Мы изучаем молекулярные и клеточные механизмы развития заболеваний, проводим эксперименты на клетках сердца — кардиомиоцитах. Представьте, в микроскопической клетке размером всего 50 микрометров (одной двадцатой миллиметра) происходит невероятное количество процессов, за которыми мы наблюдаем. С помощью современного оборудования можно измерить, например, электрическое напряжение на клеточной мембране, определить активность того или иного гена, последовательность участка ДНК, расположение в клетке отдельных молекул.

С чего всё начинается? Как клетки вообще попадают в лабораторию?

С помощью биопсии у пациентов клиники берётся, например, жировая ткань или кусочек кожи, из которых выделяются клетки. Они затем сажаются на чашку Петри. Там в специальных условиях они растут, делятся, и их количество достигает определённой величины. Если в текущий момент никаких экспериментов не планируется, мы замораживаем клетки в жидком азоте. Там они хранятся неограниченно долгое время.

«Пять лет я овладевал технологией превращения клеток»

То есть лаборатория превращается в своеобразную научную корпорацию, в которой хранится уникальный природный материал. Как вы с ним работаете?

Сначала клетки кожи или жировой ткани мы перепрограммируем в колонии стволовых клеток, потом превращаем их в кардиомиоциты, сокращающиеся клетки сердца. Если пациент являлся носителем мутации, поломки в каком-либо гене, эта поломка сохраняется во всех полученных клетках. Их мы и исследуем, выясняем, на каком этапе произошёл сбой, и каким образом он повлиял на развитие кардиологического заболевания. Чем яснее мы разглядим механизмы возникновения поломки, тем эффективнее можно с ней бороться, создавая наиболее действенные лекарства.

Наверное, не так просто научиться силой мысли противостоять болезням...

Мне понадобилось пять лет, чтобы овладеть технологией клеточных превращений. Это удивительное зрелище — наблюдать за перепрограммированием клеток. Впервые этот процесс я наблюдал в Германии, в лаборатории Медицинского университета, где проходил стажировку, ещё будучи студентом магистратуры. Спустя несколько месяцев подобный результат удалось повторить уже в России. Помню, тогда все сотрудники собрались, чтобы в микроскоп посмотреть на полученные сокращающиеся кардиомиоциты.

Наверное, мысль о близости научных открытий даёт силы?

Конечно. Нам важно получить необычный результат своих наблюдений. В моём случае он представляет собой набор числовых значений на компьютере. Проанализировав их, можно понять, каким образом мутация вовлечена в развитие болезни.

«В школе я особенно любил генетику»

Как получилось, что вы настолько серьёзно увлеклись биологией, решили связать с ней свою профессиональную жизнь? С чего всё началось?

В детстве мы часто выезжали с родителями на природу. Собирая грибы и ягоды, я наблюдал за растительным и животным миром и думал, насколько интересно устроены живые организмы. Мне хотелось понять, как они «работают». Наверно, интерес к природе и стал для меня главным толчком к познанию. Неудивительно, что моими любимыми предметам в школе были естественные науки: физика, химия и, конечно, биология. Особенно я полюбил генетику — науку, где биология сочетается с элементами математики.

В старших классах у вас появилась уверенность, что вы «пойдёте в биологи»?

Я мог стать и физиком. Ещё в феврале, по результатам олимпиады, поступил в Политех на физико-технический факультет, но решил, что этот вариант сделать своеобразным «запасным аэродромом». Биология привлекала меня больше, и я решил подать документы на биофак университета. На вступительных по биологии получил пятёрку. Мне попался вопрос с подвохом: надо было рассказать о конкуренции пингвинов и белых медведей, которые в природе друг с другом не встречаются. Правда, химию я сдал на тройку. К счастью, восьми баллов оказалось достаточно для поступления.

«Студенту трудно найти свою лабораторию»

Каково это: быть студентом биофака знаменитого университета?

Первые два курса учиться особенно трудно, ведь в это время ты получаешь огромное количество базовых знаний. Учить надо всё: ботанику, зоологию, анатомию человека, эмбриологию, генетику, органическую и неорганическую химию, физику, высшую математику и разнообразные гуманитарные дисциплины. Объём информации получаешь огромный, но в этом и огромный плюс — быстрее приходит понимание, в какой области хочешь применить свои силы. В любом случае, на третьем курсе, к началу специализации, я уже понимал: меня интересует всё, что связано с молекулярной биологией.

Какие университетские знания пригодились вам в работе?

Практически все. Например, сейчас мы осваиваем новое оборудование для измерения клеточного дыхания, работа которого основана на базовых принципах электронтранспортной цепи митохондрий. На эту тему в университете было прочитано множество лекций. К нам в лабораторию приходят студенты из разных мест, но выпускники биофака выделяются среди них за счет серьёзного уровня подготовки и широкого спектра знаний.

Студенту-биологу трудно найти применение своим силам?

Считается, что поменять кафедру не сложно. Гораздо труднее найти лабораторию, которая тебе по душе. Мне в этом плане повезло. Знакомая пригласила меня в лабораторию молекулярной кардиологии. Когда я оказался здесь первый раз, меня поразило большое количество молодых сотрудников, которые работали так профессионально, что их знаниям и умениям можно было только позавидовать. Если добавить к этому, что лаборатория отлично оснащена, в ней решаются самые разнообразные научные задачи, то мой выбор очевиден. Здесь я защитил магистерский диплом и работаю уже пять лет.

«Сегодня биоинформатики особенно востребованы»

С чем сегодня связаны ваши ближайшие планы?

В апреле я защищаю кандидатскую, которую готовил четыре года. Она посвящена теме аритмогенной кардиомиопатии — заболевания, при котором участки сердечной мышцы замещаются жировой тканью.

Что бы вы посоветовали будущим биологам?

Когда я был старшеклассником, то плохо представлял, что происходит за дверями лаборатории. Сейчас возможностей больше. Можно самому посетить лабораторию ‒ познакомиться со спецификой научной деятельности. Можно читать научно-популярные статьи на интересующую тему. Я бы посоветовал старшеклассникам знакомиться с материалами двух сайтов biomolecula.ru или elementy.ru. Мне кажется, эти источники доступным языком рассказывают о развитии текущей науки и о труде современных учёных.

Какие направления биологии пользуются сегодня особой популярностью?

С помощью новейших приборов и технологий мы научились получать огромное число новых данных, например, можем даже прочитать полный геном клетки. Только полученные данные нельзя проанализировать без специальных программ и алгоритмов. Это можно сделать только с помощью биоинформатики. Без неё наука не может двинуться дальше. Так что сегодня биоинформатики особенно востребованы.

«Моё место - в лаборатории»

Со временем не хотите пополнить их ряды?

Мне интересно планировать эксперимент от начала до конца: самому поставить его, получить данные и их проанализировать. Так что моё место - в лаборатории.

Вы всё еще получаете удовольствие от работы здесь?

Да, и большое. При том, что работа у меня творческая, она довольно непредсказуемая. Именно это и увлекает.

Надеетесь увидеть появление неожиданного набора цифр на своём мониторе?

Конечно. Клетки не перестают меня удивлять.

Елена Климашевская
10 марта 2016

Обсуждение материала

Оставить комментарий

Cпецпроекты