В Москву по приглашению главного онколога России, генерального директора ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, академика А.Д. Каприна прибыл всемирно известный биохимик и биофизик, профессор Арье Варшель, нобелевский лауреат по химии 2013 года за «разработку мультимасштабных моделей сложных химических систем», применяемых, в том числе, в онкологии. Пионерские исследования профессора Варшеля и его коллег открыли возможность использования компьютерных моделей при создании принципиально новых препаратов.

Встреча академика А.Д. Каприна  с нобелевским лауреатом А. Варшелем связана с поиском точек соприкосновения в научно-исследовательской работе и перспективой сотрудничества в области онкологии. 

В ходе встречи профессор Варшель немного рассказал о себе и своих исторических связях с нашей страной. Оказывается, его дед – родом из Белоруссии. Сам Арье родился в 1940 году в палестинском кибуце, служил в армии, а затем поступил  в университет Технион в Хайфе, где в 1966 году получил степень бакалавра наук по химии. В 1967 и 1969 годах в Институте Вейцмана получил степени магистра наук и доктора философии по химической физике, а затем проходил стажировку в Гарвардском университете. Годы работы Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже, после чего профессор Варшель перешел работать на химический факультет Университета Южной Калифорнии, где преподаёт по сей день. 

Основным объектом исследований Варшеля являются вычислительные методы применительно к моделированию ферментативных реакций, молекулярное моделирование биологических процессов, создание микроскопических электростатических моделей белков, возмущение свободной энергии в белках и прочие методы. 

По его словам, моделирование молекул для него началось с небольших экспериментов, а в середине 70-х годов прошлого века он начал углубляться в эту область, одновременно усложняя задачу, и постепенно идея о том, что с помощью математического моделирования можно исследовать процессы, происходящие в крупных системах, полностью его захватила. «Мы инвестировали усилия в рассмотрение специализированных ферментов, которые работают в разных системах, в том числе, онкологических, – рассказал профессор Варшель.  – Началась большая программа по изучению мутации белков, в результате которой мы научились моделировать поведение сложных систем».  

Исследовательская группа, в которую входил Арье Варшель, изучала различные белки и их комбинации, в результате чего они пришли к выводу, что мутации белков могут быть ассоциированы с различными заболеваниями. Этими исследованиями профессор Варшель занят уже полвека. 

В Россию он приехал уже в третий раз, но по чисто онкологической тематике – впервые. По словам А.Д. Каприна, эта встреча имеет для российской стороны большое значение, поскольку школа, которую представляет профессор Воршел, высоко ценится во всем мире, и лучшего эксперта в этой области просто не существует. «Мы занимаемся онкологией давно и увлечено, – подчеркнул академик Каприн. – В нашей стране сосредоточены несколько крупнейших онкологических научных центров, ведущие прорывные научные и практические исследования. Однако тематика, которой вы занимаетесь, нам очень интересна, поскольку она открывает огромные перспективы для лечения наших пациентов. Ведь математическое моделирование позволяет на доклиническом этапе провести важнейшие исследования более быстрыми темпами и с лучшими результатами». 

По словам Арье Варшеля, он очень симпатизирует нашей стране. Это родина многих крупнейших ученых, признанных во всем мире, и побывать здесь, помочь в исследованиях российским коллегам – для него большая честь. К тому же ему очень нравится Россия весной.  

Будет ли с помощью разработанных им и другими учеными методов полностью побежден рак? На этот вопрос профессор Варшель ответил скорее отрицательно. Исследуя проблему резистентности к тем или иным лекарственным препаратам, он пришел к выводу, что эту проблему, вероятно, не удастся решить никогда. На самое современное лечение одни пациенты всегда будут отвечать хорошо, другие же нет. Однако в ближайшие годы нас ожидает целый ряд прорывных результатов, когда врачи научатся помогать пациентам более успешно, чем сейчас. Уже сейчас таргетная и генная терапия даёт невероятные результаты, когда ранее безнадежные пациенты выздоравливают и возвращаются к полноценной жизни. Мы пока не знаем, как эти методы сделать эффективными для всех. «Мы не уверены, что сможем победить рак, но уверены, что достигнем высокого уровня контроля над ним», – подчеркнул профессор Варшель. 

Большое внимание академик Каприн и профессор Варшель уделили вопросам профилактики рака – отказу от курения, правильному образу жизни, регулярной диспансеризации. «Безусловно, есть жизнь после рака, но она должна быть правильной до рака, и тогда шансы избежать его значительно повышаются», – считает Арье Варшель. 

Процесс моделирования белковых молекул, по признанию Нобелевского лауреата, представляется ему необыкновенно увлекательным, поскольку позволяет шаг за шагом разгадывать величайшую головоломку, созданную природой. «Если конкретный белок мутирует и в результате развивается канцерогенез, мы можем заложить в программу возможность моделирования механических действий этих белков, когда мы меняем группу или аминокислоту и запрашиваем у системы, как удержать активность без мутации. Фактически мы ищем решение, как можно изменить работу дефектного белка, чтобы рак в этой клетке не развивался», – рассказал профессор Варшель.  

Всё это делается для того, чтобы понять работу клетки как можно лучше и, в конечном счете, найти конкретные препараты, идеальные для того или иного пациента. «Хотя меня никогда не интересовали прикладные вещи, – признался профессор Варшель. – Мной всегда двигало любопытство: как всё это устроено? Можно ли это изменить, чтобы это работало лучше? И если да, то каким образом?» 

Важную роль в развитии всех этих процессов профессор Варшель отводит системам искусственного интеллекта. Они незаменимы, когда требуется сбор и обобщение большого количества информации, например, о конкретных опухолях. Однако, если речь идет о совершенно новых исследованиях, когда ученые движутся в потемках, зачастую интуитивно угадывая следующий шаг, искусственный интеллект нам не помощник. Здесь может разобраться только человек. Поэтому эти две системы – интеллект искусственный и естественный –  никогда не станут конкурентами, но могут дополнять друг друга, считает профессор. 

В 2016 году Арье Варшель подписал письмо с призывом к Гринпис, ООН и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами (ГМО). Он считает, что эти исследования важны, поскольку позволяют справиться с рядом растительных болезней и решить проблему продовольственной безопасности, хотя никто не отрицает, что до выхода к потребителю должны быть соблюдены все возможные меры предосторожности. Есть ли связь ГМО с раком? Ведь многие считают, что внедрение таких организмов в нашу жизнь способствует росту онкологических заболеваний. «Не думаю, что это так, – считает профессор Варшель. – Есть множество других причин, которые могут приводить к раку».

Подход Арье Варшеля к онкологическим проблемам  в целом отличается от нашего спокойствием и отсутствием драматизма. Он не считает рак главным врагом рода человеческого. Это просто одна из проблем, которую надо пытаться взять под максимальный контроль, и сегодня наука предоставляет для этого целый ряд новых возможностей. Одно из них – математическое моделирование поведения сложных белковых систем. Вероятно, такое трезвое и взвешенное отношение к онкологическим проблемам позволит и нам выработать новые пути их решения. 

Видеозапись встречи можно посмотреть в материале  Вместе против рака

Источники

Взять рак под максимальный контроль
Научная Россия (scientificrussia.ru), 02/04/2019

Похожие новости

  • 05/04/2017

    Байкальские водоросли вошли в крупнейшую коллекцию живых водорослей и в банк геномной ДНК

    ​Ученые из Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН совместно с коллегами из США создали одну из крупнейших коллекций разнообразных культур живых водорослей и банк геномной ДНК, содержащий более двух тысяч образцов, которые могут использоваться для поиска организмов, необходимых в биотехнологии и создании биотоплива.
    1989
  • 27/11/2018

    Российские биологи расшифровали генетический «секрет» светящихся грибов

    ​Российские биологи идентифицировали все гены, ответственные за биолюминесценцию светящегося гриба. Воссоздание путей синтеза необходимых для этого компонентов — люциферазы и люциферина — в дрожжевых клетках заставило их излучать свет, видимый невооруженным глазом.
    1069
  • 05/03/2018

    В Москве состоялся форум «Экология жизни: медицина, наука, инновации»

    ​28 февраля в Общественной палате РФ прошел первый в этом году крупный российско-японский форум в области медицины - "Экология жизни: медицина, наука, инновации". Форум организован для обмена опытом в рамках проекта "Культура жить.
    989
  • 09/04/2019

    Российские ученые уточнили, как космические лучи действуют на мозг

    ​Нейрофизиологи из МФТИ, НИИ Анохина и Курчатовского института проследили за действием нейтронов на мозг мышей и пришли к выводу, что они не ухудшают интеллектуальные способности грызунов, но подавляют формирование новых клеток в центре памяти.
    101
  • 21/12/2018

    Нейрофизиологи показали, как депрессия меняет реакцию на стресс

    ​Ученые выяснили, что умеренный стресс, малозначимый для здорового человека, при депрессии вызывает более сильную и продолжительную реакцию. Полученные данные помогут понять механизм развития болезни и разработать новые методы диагностики.
    748
  • 23/06/2018

    Российские ученые нашли вещество, ослабляющее защиту раковых клеток

    ​Российские молекулярные биологи открыли вещество, способное "отключать" белки, мешающие химиотерапии убивать раковые клетки, и успешно проверили его работу на культурах рака прямой кишки.
    766
  • 24/07/2017

    Российские ученые установили, что белок STING может изменить иммунотерапию рака

    ​​Ученые из Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, подведомственного ФАНО России, совместно с Петрозаводским государственным университетом, Курчатовским институтом, а также коллегами из Университета Тафтса и Медицинского центра Тафтса (США) выяснили, что белок STING может изменить иммунотерапию рака.
    623
  • 27/11/2018

    ТюмГУ и Институт биомедицинской химии им. Ореховича займутся совместными исследованиями

    ​Тюменский государственный университет (ТюмГУ) и Институт биомедицинской химии им. Ореховича (ИБМХ) подписали соглашение о сотрудничестве в области медико-биологических исследований. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе университета.
    1152
  • 27/08/2018

    Ученые раскрыли механизм работы связанных с раком и аутизмом белков

    ​Ученые определили роль нового семейства белков, связанных с раком и аутизмом. Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом журнале Molecular Cell. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).
    355
  • 27/12/2017

    Исследователи реализуют проект, позволяющий исправлять мутации ДНК митохондрий

    ​В последнее время все чаще можно услышать о тяжелых наследственных заболеваниях митохондриальной этиологии. Эти недуги вызываются дефектами митохондрий, которые являются своеобразными "энергетическими станциями" клеток организма.
    1248