В интервью «ГА» доцент кафедры конденсированных сред Ереванского государственного университета и научный сотрудник Национальной лаборатории им. А. Алиханяна (Ер.ФИ) кандидат физико-математических наук Лусине АЛОЯН говорит о возможностях использования света в практической медицине и некоторых других областях.
— Г-жа Алоян, в последнее время исследования армянских ученых в области естественных наук часто связаны с поиском новых методов лечения разных, в том числе и онкологических заболеваний. Расскажите, пожалуйста, об исследованиях, которыми вы занимаетесь.
— В ЕГУ я занимаюсь биофизикой макромолекул, а в Ер.ФИ являюсь руководителем группы радиационной биофизики. Это достаточно близкие области, которые существенно дополняют друг друга и скорее относятся к сфере фундаментальной науки, но в перспективе их результаты могут найти широкое практическое применение. В советские годы эта лаборатория была очень большой, а спектр проводимых исследований значительно более широким. Но потом объем проводимых там исследований значительно сократился, осталось всего несколько тем, над которыми мы продолжаем работать, но стремимся расширить область исследований. Основное направление проводимых работ — влияние ионизирующего излучения на биологические объекты. Ионизирующее излучение, иначе говоря, радиация – это поток частиц с высокой энергией или электромагнитных волн, которые повреждают биологические объекты — разрушают молекулы ДНК и нарушают процесс деления клетки.
— Но ведь эти свойства ионизирующего излучения уже давно находят практическое применение…
— Да, это рентгенография, компьютерная томография, а также лечение онкологических заболеваний, поскольку ионизирующее излучение разрушает ДНК раковых клеток и прекращает их рост. Сейчас вопросы, связанные с использованием ионизирующего излучения, исследуются во многих научных центрах мира, разрабатываются современные методы с применением новых пучков. И это уже не только фундаментальная наука, поскольку результаты этих исследований находят практическое применение в радиационной терапии. Поэтому сегодня на каждом большом ускорителе определенное время уделяется выполнению медицинских задач.
— То есть цель проводимых вашей группой исследований – более полно представить воздействие радиации на биологические объекты?
— Да, и мы исследуем эти объекты, начиная с уровня молекул ДНК, различных белков, мембран клеток, а также бактерий. Следующим этапом этих работ должно стать исследование более сложных живых организмов, уже не бактерий, но этим должны заниматься биологи. Наша задача – понять, что происходит с клеткой при воздействии радиации в разных дозах и как при снижении дозы облучения добиться нужного терапевтического эффекта, не навредив соседним здоровым клеткам.
— То есть ваши исследования – это варьирование доз?
— Не только. Важно понять, какие условия нужно изменить, чтобы меньшая доза действовала более эффективно и выполняла поставленные задачи. А это зависит и от воздействия других факторов.
— Каких?
— Например, кислородный эффект усиливает воздействие излучения. Это используемый в радиобиологии феномен, при котором воздействие кислорода усиливает разрушающее действие ионизирующего излучения, взаимодействуя со свободными радикалами, образовавшимися под воздействием радиации. Образуются соединения, которые вызывают разрыв ДНК и гибель клеток. Но сейчас мы исследуем влияние присутствия молекул определенных препаратов, которые усиливают воздействие облучения. Это сенсибилизаторы – вещества, повышающие чувствительность организмов и клеток при определенном воздействии. В свою группу мы включили и химиков, задача которых синтезировать новые вещества, оказывающие сенсибилизирующее действие. При проведении наших экспериментов на исследуемый биологический объект действуют одновременно два фактора – излучение и наличие молекул сенсибилизатора, что позволяет при снижении доз радиации достичь необходимого результата – остановить рост больных клеток и одновременно снизить токсичность радиационного воздействия и побочные эффекты. В противном случае такое облучение может принести больше вреда, чем пользы.
— То есть сегодня при лучевой терапии невозможно исключить воздействие радиации и на здоровые клетки?
— Во всех случаях нужен индивидуальный подход. Необходимо учитывать вид опухоли, ее размеры, ряд других факторов и уже тогда определять и использовать те пучки, которые окажутся более эффективными. Дело в том, что обеспечить точечное воздействие – задача не только трудно выполнимая, но дорогостоящая. Но мы этим вопросом не занимаемся. Наша задача – найти наиболее эффективные сенсибилизаторы. И у нас уже есть публикации по этому вопросу в авторитетных журналах. Это одно направление, по которому наша лаборатория в Ер.ФИ сотрудничает с ЕГУ.
— Еще какими исследованиями вы занимаетесь?
— Другое направление – фотодинамическая терапия микроорганизмов. Присутствие патогенных микроорганизмов – проблема, актуальная для медицинских учреждений, а также при ранениях, осложнениях после травм, хирургии. Осложнения могут привести к очень тяжелым последствиям. Миллионы людей во всем мире погибают от воздействия патогенных бактерий и вирусов, при этом на некоторые бактерии не действуют антибиотики. Но на разработку этих препаратов тратятся огромные средства. Сейчас эту проблему пытаются решать с помощью фотодинамической терапии. Это метод использует особые вещества, чувствительные к свету. Они генерируют активный кислород, от воздействия которого погибают бактерии и вирусы. То есть такой метод можно признать эффективным.
Однако проблема осложняется тем, что молекулы, которые синтезируются, сами токсичны и начинают разрушать здоровые клетки. Но сейчас этот метод активно развивается, совершенствуется и в некоторых странах даже применяется в медицинской практике, но с большой осторожностью. Для этого используются лазеры, лучи которых убивают патогенные бактерии, на которые не действуют антибиотики. Мы тоже проводим исследования по этому направлению, проводим эксперименты с использованием красного и синего лучей лазера и разных соединений, в частности, порфириновых соединений. В некоторых экспериментах используется только свет, а не ионизирующее излучение.
— То есть ваши исследования направлены на поиск новых эффективных медицинских методов?
— Не только. Еще одно направление, которым мы занимаемся, связано с сельским хозяйством и борьбой с вредными бактериями, которые присутствуют в почве. Мы исследуем мутации, которые происходят при воздействии малых доз облучения. Но в горных районах и на равнине состав почв отличается, что обязательно нужно учитывать. Причем это связано и с тем, что в высокогорье более активно природное излучение, но по сравнению с пучками ускорителя это малые дозы. И все эти вопросы требуют глубоких исследований.
— Какие у вас планы на ближайшее будущее?
— Разумеется, мы продолжим исследования, которыми занимаемся. При этом на средства грантов Комитета по науке, которые мы получили, мы сможем приобрести необходимое оборудование и препараты для проведения исследований на более высоком уровне. В рамках одного из грантов через два года мы должны разработать соединения, которые можно использовать при стерилизации поверхностей с использованием света. Мы сотрудничаем с лабораторией радиационной биофизики в Объединенном Институте Ядерных Исследований в Дубне, расширяются связи с европейскими научными центрами, создаются новые коллаборации. Мы участвуем в международных научных конференциях, публикуем статьи, наши студенты будут проходить подготовку в европейских научных центрах. Все это способствует повышению уровня проводимых исследований и получению результатов, которые могут найти практическое применение.
