ПОСПЕШИТЬ ЗА НАУКОЙ

В последние годы Институт физиологии НАН РА имени академика Л.А. Орбели, который прежде занимался преимущественно фундаментальной наукой, стал уделять большое внимание работам прикладного характера. И это, несомненно, большая заслуга директора Института физиологии НАН РА, доктора биологических наук Наиры АЙВАЗЯН. Некоторые новые направления могут превратиться в стартапы, стать основой для создания производства, разумеется, при поддержке государства и частного бизнеса. В конце прошлого года от Комитета по науке РА и международных научных фондов сотрудниками института было получено 11 грантов, из которых 4 - по прикладным направлениям.

ПРИКЛАДНАЯ ОБЛАСТЬ ФИЗИОЛОГИИ – МЕДИЦИНА. Одно из перспективных направлений – использование в лечебной практике наночастиц, что, судя по предварительным результатам, окажется эффективным в борьбе с онкологическими и нейродегенеративными заболеваниями. По сравнению с традиционно используемыми методами лечения, нанотерапия имеет огромные преимущества. Дело в том, что многие препараты, используемые при лечении рака, очень токсичны, и их применение оказывает тяжелое воздействие на весь организм. Использование наночастиц обеспечивает адресную, так называемую, таргетную доставку лекарственных средств, которые наносят точечный удар по пораженным заболеванием тканям. По сравнению со здоровыми клетками, раковые клетки очень активны, в них все процессы идут очень быстро, но в данном случае это повышает эффективность действия препарата, который легко проникает в мембраны раковых клеток, исключая негативные последствия для всего организма. Другое преимущество использования наночастиц – возможность доставки генного материала, что создает возможности персонифицированного лечения.

Наряду с сотрудниками Института физиологии в работах по этому междисциплинарному направлению участвуют физики, материаловеды и химики. Исследования ведутся совместно с коллегами из других научных учреждений Армении – с Российско-Армянским университетом (РАУ), Институтом физических исследований (ИФИ) НАН РА и ЕГУ, а также с учеными из России, Бельгии, Белоруссии и Испании. Проведение работ по этой программе распределено между ее участниками по их специализации.

Сотрудники Института физиологии исследуют воздействие новых методов на клеточных культурах и животных моделях – на крысах и мышах, что представляет особый интерес для зарубежных коллег, поскольку в странах Европы эти возможности ограничены по соображениям этики.

В Институте физиологии действует лаборатория тканевой инженерии, что способствовало созданию банка данных клеточных культур, необходимых в экспериментальной работе. Используемые в исследованиях наночастицы Институт физиологии получает из РАУ и ИФИ, а также от зарубежных коллег – из Бельгии и Испании (серебряные дендримеры). Причем, наночастицы, полученные в ИФИ – ферромагнетики и суперпарамагнетики, обладают особыми свойствами, они накапливаются в патологических тканях и нагреваются до высокой температуры, убивая раковые клетки - магнитная гипертермия злокачественных опухолей. Эта уникальная методика представляет большой интерес.

В экспериментах используются и «зеленые» наночастицы, получаемые научной группой РАУ в растворах и экстрактах растений, обладающих лекарственным действием. Участвующие в проекте белорусские биофизики исследуют все параметры используемых в экспериментах наночастиц, чтобы исключить их токсичность. Результатом проводимых работ стало создание целого ряда наночастиц, используемых в качестве онко- и нейропротекторов.

Этот перспективный проект будет представлен на европейский грант Горизонт-2030, и в случае победы на конкурсе, а это весьма вероятно, ученые, участвующие в этих исследованиях, получат серьезную финансовую поддержку, что ускорит достижение практических результатов.

ДРУГОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ, ТАКЖЕ ИМЕЮЩЕЕ ПРАКТИЧЕСКУЮ направленность, – получение противоядий, использующихся при укусе змеи, что для Армении, где обитает несколько видов ядовитых змей, актуально. Ведутся исследования и по применению сочетанного действия некоторых производных от змеиного яда вместе с эфирными маслами лекарственных растений. Пока ученые работают с орегано. Программа предполагает получение лекарственного препарата, который можно использовать в качестве очень эффективного анальгетика, без побочных негативных эффектов. Работа проводится совместно с Ереванским государственным медицинским университетом и ЕГУ. Очень хорошие результаты исследований дают основания полагать, что к концу второго года проекта будет получен продукт, готовый к серийному производству.

Ведутся работы по получению рада лекарственных препаратов, в том числе человеческого альбумина, используемого в клинической практике так же, как раствор плазмы, но оказывающего при некоторых патологических состояниях – больших потерях крови, шоке и др. лучший терапевтический эффект, чем плазма. Эти работы проводятся в сотрудничестве с фармацевтическими фирмами и после их завершения методика получения этого препарата может быть использована для организации производства альбумина в Армении.

Другие работы этого направления связаны с созданием препаратов для лечения нейродегенеративных заболеваний, число которых постоянно растет и превращается в серьезную проблему для человечества. Наиболее распространенные из них – болезни Паркинсона и Альцгеймера. Эффективного лечения этих заболеваний пока нет. Проводимые в Институте физиологии исследования с использованием наночастиц в качестве нейропротекторов, обеспечивающих защиту нервных клеток от негативных внешних воздействий, возможно, позволят продвинуться к решению этой проблемы. При проведении этих исследований используются и токсины обитающих в Тихом океане актиний. Эти необычные организмы обладают очень интересными свойствами, которые могут успешно использоваться в практической медицине. Работы ведутся совместно с дальневосточным Институтом биоорганической химии им. Елякова.

В числе исследований прикладного характера, проводимых в Институте физиологии НАН РА, есть и такие, практические результаты которых предполагается получить не так скоро. В частности, в лаборатории тканевой инженерии был организован стартап по получению коллагеновых клапанов, не отторгаемых организмом и используемых в кардиохирургии. Для получения этих клапанов используется метод трехмерного биопринтинга. Продукт, который предполагается получить, будет иметь серьезные преимущества по сравнению с синтетическими клапанами, используемыми сегодня.

В области психофизиологических исследований ведутся работы по использованию методов виртуальной реальности для лечения патологических эмоциональных состояний и разных видов зависимостей. Исследования проводятся с привлечением волонтеров. Пока это люди с табачной зависимостью. В дальнейшем диапазон исследований будет расширен и включит в себя работы по преодолению более трудных аддикций. Результаты этих исследований могут быть использованы и для лечения патологических психических состояний у участников военных действий и людей, переживших другие тяжелые стрессы.

ЕЩЕ ОДНО НАПРАВЛЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИНСТИТУТА осуществляется в рамках гранта Фонда Присцилы Чан Цукенберг, финансирующего проведение биомедицинских исследований. Задача фонда - найти лечение всех существующих заболеваний. Грант на создание сетей биовизуализации был получен тремя соруководителями научной группы – директором Института физиологии Наирой Айвазян, профессором Университета Джорджа Вашингтона Нарине Сарвазян и ученым из Белоруссии кандидатом химических наук Дмитрием Щербиным. Задача проекта - расширить применение методов биовизуализации, что значительно повысит уровень диагностики.

Речь идет о современных микроскопах, используемых в клинической практике передовых медицинских центров. Проект предполагает проведение тренингов с участием лучших специалистов из разных стран, в том числе и постсоветского пространства. Метод гиперспектрального анализа был разработан для использования в военных целях и в аграрном производстве. Однако супертонкий мониторинг спектральных свойств поверхности ткани, свидетельствующих о физиологическом состоянии и наличии патологий в изучаемом объекте, с недавних пор стал использоваться и в медицине, в частности – в хирургии. Дистанционное зондирование осуществляется с помощью гиперспектральных камер, которые позволяют увидеть недоступное невооруженному глазу. Эти возможности уже применяются в кардиохирургии развитых стран. Одна из задач проекта создание центра биовизуализации и внедрение этого метода в медицинскую практику.

Люди, далекие от науки, в том числе и занимающие высокие посты, нередко обвиняют ученых в том, что их деятельность не дает практических результатов. Однако, пора понять, что задача ученых – исследования, получение результатов и прототипов, а их внедрение, создание производств на основе передовых разработок – дело государства и бизнеса. Наука в меру своих возможностей свои функции выполняет, а заинтересовано ли в первую очередь государство в современном развитии и внедрении прикладных задач – на этот вопрос обнадеживающего ответа мы пока не имеем.