Медицинские «гаджеты» все плотнее входят в нашу жизнь. Работу в этом направлении ведут и коллективы научных институтов Академгородка. В частности, недавно Золотой медалью и Дипломом I степени XXIII Международной выставки-конгресса «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (Санкт-Петербург) была награждена «Система бесконтактного кардиомониторинга», созданная сотрудниками Институт автоматики и электрометрии СО РАН. Подробнее об этой системе мы попросили рассказать ее разработчиков – к.т.н. Владимира Слуева и инженера-программиста Дениса Катасонова (оба – сотрудники лаборатории лазерной графики ИАиЭ).

– Расскажите, пожалуйста, для чего нужна система бесконтактного кардиомониторинга?

Владимир Слуев: – Как известно для многих людей, страдающих от сердечно-сосудистых заболеваний, критически важным является вовремя диагностировать приступ или иной сбой в работе сердца. К примеру, человек идет по улице, у него случается сердечный приступ, он падает и может умереть до того, как ему успеют оказать помощь. Наша система способна снимать кардиограмму в непрерывном режиме и, в случае необходимости, сообщить о сбое через мобильный телефон лечащему врачу или в службу скорой помощи. Причем, она распознает начинающийся приступ еще до того, как человек почувствует себя плохо. И своевременным сигналом значительно повысит шансы на благополучный исход, вплоть до предотвращения возможного инфаркта.

– А как она работает?

В.С.: – В нашей лаборатории разработаны специальные бесконтактные датчики ЭКГ, принцип работы которых основан на использовании слабой емкостной связи между поверхностью кожи человека и чувствительной площадкой сенсора. Датчик крепится на грудной клетке человека и снимает показания электрокардиограммы. Он через bluetooth-канал передает данные на микросервер, а тот уже связывается с сотовым телефоном. Сам процесс похож на холтеровское мониторирование (исследование, которое представляет собой непрерывную регистрацию электрокардиограммы от 24 часов до 7 суток). Отличием является то, что в нашей системе отсутствуют провода, соединяющие датчики с рекордером. Также наши датчики не требуют специализированного крепления. В итоге, система получается удобнее для человека и ее можно использовать на протяжении длительного срока. Еще одно важное отличие нашей системы – данные не просто накапливаются, они передаются через телефон лечащему врачу.

– Для работы системы требуется установка специальных программ на телефон?

Денис Катасонов: – Да, есть специальное приложение на платформе Android, также созданное нашими коллегами.  Кроме того, они создали прототип медицинского сервера, который хранит накапливаемые данные мониторинга и отслеживает GPS-координаты пациента. В данном варианте системы у нас работают два канала: датчик пульсовой волны оптического типа (по принципу работы он похож на шагомер), который крепится на запястье и датчик бесконтактной ЭКГ, про который рассказал Владимир Александрович.

– А для чего нужно такое дублирование?

Д.К.: – На случай ситуации (довольно частой, кстати), когда датчику ЭКГ придется работать в условиях внешних возмущений, которые могут испортить сигнал. И даже специалисту (не говоря о компьютере) будет непросто разобраться в полученных данных. А оптический датчик пульса более устойчив к внешнему воздействию. И даже в неблагоприятных условиях система сможет отслеживать состояние пациента.

– В разработке системы участвовали медики?

В.С.: – Безусловно, мы сотрудничали с сотрудниками Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Центра новых медицинских технологий (ЦНМТ). Они выступали в роли консультантов, объясняли, как те или иные сигналы должна трактовать наша система.

– Каковы перспективы внедрения этой технологии? Она уже испытывалась на людях?

Д.К.: – На всех сидящих в этой комнате сотрудниках (смеется). А если серьезно, то испытания – это этап, который нам еще предстоит пройти.

В.С.: – В настоящее время мы продолжаем доработку нашей системы, ее совершенствование, можно сказать, что этот объем работ выполнен на три четверти. Что же касается процедур сертификации, превращения ее в технологию для производства, то пока мы не можем сказать, кто и когда это будет делать.

– А вообще, насколько активно разрабатываются подобные устройства в мире и в нашей стране?

В.С.: – Это направление развивается. Например, одноканальных систем (когда два пальца прикладываются к прибору, и он снимает ЭКГ) на рынке медицинского оборудования достаточно много. Но, насколько мне известно, систем, аналогичных нашей, бесконтактных, с двумя каналами получения информации, таких систем в продажу еще не поступало. Есть немало публикаций на эту тему, но собственно готовых приборов пока не было. Пока все крупнейшие производители не ушли от проводов и контактного геля. Но такая ситуация, вряд ли, продлится долго. В современной экономике от создания технологии до ее промышленного воплощения обычно проходит совсем немного времени. А публикаций на эту тему, как уже говорилось, масса, значит, в скором времени можно ожидать и готовые системы.

– А насколько наша медицина готова к работе с такими системами? Кто-то же должен получать от них информацию, качественно и оперативно ее обрабатывать…

Д.К.: – Мы разговаривали с людьми, которые готовы автоматизировать этот процесс, я говорю о представителях компании «МЕДИАЛОГ», которая работает и в Академгородке. Готовы взять нашу систему на испытания врачи ЦНМТ. Понятно, что любое новое оборудование требует обучения тех, кто его использует в работе. Но современная медицина очень широко использует высокотехнологичное оборудование и процедура его внедрения достаточно хорошо отработана.

– И когда вы будете готовы отдать прибор на испытания медикам?

В.С.: – Рассчитываем, что уже этой осенью.

– И что дальше?

Д.К.: – В области обработки данных новые задачи можно ставить очень долго. Это и сама аппаратная реализация – уменьшение веса системы, увеличение срока ее работы. И совершенствование программного комплекса, его возможностей, по оценке состояния пациента. И многое другое.

Наталья Тимакова

Широко распространено мнение, будто нормальный плодовый сад в условиях Сибири – вещь неблагодарная: достаточно одной суровой зимы, и всё придется начинать заново. Отсюда делается вывод, что с яблонями, грушами, вишней и сливой лучше не рисковать. И вообще, не стоят якобы подражать южанам. Для Сибири, дескать, подходят соответствующие зимостойкие культуры вроде смородины, облепихи, жимолости, черемухи, ранеток. А нормальные фрукты надо-де покупать на рынке.

Тем не менее, многие сибирские садоводы идут на такие риски, стараясь создать «настоящий» сад. Пусть не совсем как на юге страны, но хотя бы такой, как в Средней полосе России. И вряд ли мы переломим эту тенденцию. Гораздо лучше, когда к этому процессу подключается наука, подключаются селекционеры, в результате чего появляются сорта, более-менее подходящие для сибирских условий. В советские годы, кстати, были грандиозные планы по продвижению плодовых культур на север. И надо отдать должное нашим ученым, внесшим серьезный вклад в создание зимостойких сортов (достаточно упомянуть хотя бы Ивана Мичурина).

Этот процесс продолжается и в наше время, причем, серьезную роль в таком деле продолжают играть дальневосточные селекционеры. На прошедшей в Институте цитологии и генетики СО РАН III Международной конференции «Генофонд и селекция растений» (посвященной 130-летию Николая Вавилова), представитель Дальневосточного научно-исследовательского института сельского хозяйства (г. Хабаровск) Олег Михайличенко ознакомил своих коллег с последними новинками дальневосточной селекции плодовых культур, связанной с использованием местных диких видов. Он напомнил, что отличительной особенностью растений, произрастающей в этих краях, является именно их зимостойкость.

«По этому свойству наши растения превосходят все другие соответствующие им виды, какие только известны на земном шаре. На Дальнем Востоке только дикорастущих плодово-ягодных растений насчитывается около 70 видов. Благодаря зимостойкости, их можно использовать на всей территории России. Но наиболее это актуально, как мы понимаем, для территорий от Урала до Сибири, - подчеркнул ученый. 

Надо сказать, что именно это свойство давно уже используется в отечественной селекции. В Хабаровском крае первое учреждение, занимающееся селекцией плодово-ягодных растений, было создано еще в 1937 году. И в течение 80 лет здесь было создано более ста сортов яблони, груши, сливы, вишни, абрикоса, актинидии, винограда. Как мы понимаем, в самом использовании для селекции устойчивых к морозу «дикарей»  ничего нового нет. Однако при этом необходимо понимать, что мало вывести зимостойкий сорт. Необходимо при этом добиться высоких вкусовых качеств плодов (чтобы было почти «как на юге»).

На сегодняшний день, по словам Олега Михайличенко, представляемый им институт сосредоточен на селекции яблонь, груш, слив и абрикоса. Особое внимание уделяется грушам. «Груша, - пояснил ученый, -  была и остается ведущей культурой на Дальнем Востоке, в частности, в Хабаровском крае. Ранее в специализированных хозяйствах 60% насаждений многолетних растений занимала именно эта культура». Отметим, что груши дальневосточной селекции  довольно широко используются в любительских посадках, в том числе и у нас, в Сибири. Известна целая группа сортов под собирательным названием «лукашовки» - по имени хабаровского садовода-оригинатора Артемия Лукашова, который впервые скрестил прибалтийские и средне-русские ранние сорта груши с дикой уссурийской грушей. Местный дикий вид в данном случае был использован как донор зимостойкости. По этому качеству ей нет равных среди всех видов диких груш. Правда, качество плодов при этом оставляет желать лучшего. Поэтому на сегодняшний день «лукашовки» нуждаются в замене из-за довольно посредственного вкуса и грубой мякоти плода. Не удивительно, что спрос на них начал падать.

Однако селекционеры не останавливались на достигнутом, и последователи Лукашева существенно обновили ассортимент груш дальневосточной селекции, создав гибриды второго поколения, отличающиеся улучшенными вкусовыми качествами. В настоящее время, отметил Олег Михайличенко, в селекции стали использоваться западноевропейские сорта груш, благодаря чему удалось получить гибриды с еще более высокими товарными характеристиками. Помимо этого в качестве доноров вкуса применяются и некоторые китайские сорта груш. Параллельно ведется работа и по отбору хозяйственно-ценных форм уссурийской груши для введения в культуру тех районов Дальнего Востока, где культурные сорта груши не переносят суровых зим.

Надо ли говорить о важности такой работы для сибирских садоводов? Показательно, что из семечковых культур именно груша (в отличие от яблони) по сию пору является экзотикой для сибирских садов. Во многом это связано именно с тем, что популярные некогда «лукашовки» не вызывают большого интереса со стороны наших любителей. Остается надеяться, что новые сорта дальневосточной селекции с более вкусными плодами придутся сибирским дачникам по душе. Как-никак, но груши так и просятся в дополнение к вездесущим яблоням, и без них «настоящий» сад выглядит сиротливо.

То же самое можно сказать и в отношении таких культур, как слива и абрикос. Сливы уже появляются в наших садах, и благодарить за это надо, опять же, дальневосточных селекционеров. На Дальнем Востоке слива рассматривается сегодня как одна из самых перспективных плодовых культур. По словам Олега Михайличенко, дальневосточные сорта сливы наиболее скороплодны из мирового ассортимента этой породы. Сливовые деревья довольно долговечны, и при грамотном выращивании их продуктивность составляет 20 – 25 лет, а урожайность некоторых сортов в нормальные годы составляет до 80 килограммов с одного дерева.

Кроме того, с определенных пор селекционеры Хабаровска обратили внимание и на абрикос. Работа, как мы понимаем, также была направлена на выведение зимостойких сортов с плодами хороших вкусовых качеств. В селекции используется зимостойкий восточно-азиатский вид абрикоса (маньчжурский абрикос), который скрещивается с европейскими и среднеазиатскими сортами. К настоящему времени, по словам Олега Михальченко, в Государственный реестр уже  внесено несколько вполне удачных новых сортов.

Таким образом, наш дальневосточный «резерв» дает сибирякам неплохие шансы на то, чтобы разнообразить свои сады не хуже, чем на юге. Стоит думать, что не за горами тот день, когда покупка на рынках южных фруктов станет для многих  дачников совсем не актуальной. В принципе, благодаря работе наших селекционеров, мы уже активно движемся в этом направлении.

Олег Носков

Как мы знаем, на днях вице-премьер Аркадий Дворкович поручил Минэкономразвития и ФАС представить к 1 апреля проект плана мероприятий, направленных на стимулирование развития микрогенерации электричества за счет возобновляемых источников энергии (ВИЭ), главным образом – за счет солнца и ветра. Предполагается, что физические лица и небольшие предприятия смогут устанавливать у себя солнечные панели, ветрогенераторы и другие установки малой мощности (до 15 кВт), подключая их к сети (что принципиально важно!) и имея при этом возможность не только обеспечивать собственные потребности, но и продавать излишки в сеть. Предполагается, что излишки будут продаваться энергосбытовым компаниям по оптовым ценам, а доходы с такой продажи не станут облагаться налогом.

В общем, правительство решилось-таки учесть европейский и американский опыт, где подобная система существует еще с 1980-х годов. Например, в США на сегодняшний день число солнечных микрогеренирующих установок перевалило уже за один миллион! Если опираться на этот показатель, то  инициативы нашего правительства нельзя не приветствовать. И мы, безусловно, двумя руками «за». Настораживает только один момент: участь всех предыдущих благих намерений. Я, конечно, не сомневаюсь, что упомянутый «план мероприятий» не заставить себя долго ждать, и 1 апреля нас о нем известят. Вполне возможно, это будет прямо-таки гениальный план. Однако предыдущий опыт подсказывает, что документы такого рода не так уж сильно влияют на нашу жизнь. Как бы красиво и обнадеживающе ни звучали официальные  предложения, на практике у нас очень часто все светлые начинания осуществляются по известной формуле: хотели как лучше, а получилось как всегда. Что нам ждать на этот раз?

Скептики, как правило, набрасываются на саму идею ВИЭ, сыпля своими «аргументами» относительно наших «особых» климатических условий, препятствующих-де эффективному использованию тех же солнечных панелей. На самом же деле проблема упирается не в солнце. С солнцем-то как раз всё у нас в порядке.

Согласно данным, предоставленным лабораторией молекулярной кинетики Института теплофизики СО РАН, годовая инсоляция одного кв. метра горизонтальной площадки для российских городов, расположенных на широтах от 55 до 43 градусов, различается не настолько сильно, чтобы говорить о том, будто опыт Кубани никак не применим к Подмосковью.  Так, для Москвы этот показатель составляет 1010 кВт/час в год. Для Новосибирска – 1140 кВт/ час в год; для Омска – 1260 кВт/час в год;  для Ростова-на-Дону – 1290 кВт/час в год; для Сочи – 1370 кВт/час в год.

В общем, разбег не очень заметный. Отметим, что для Финляндии этот показатель ниже, чем для Москвы, и, тем не менее, солнечная энергия там используется активно.

Есть, конечно, определенные технические сложности, хотя и они решаемы. Так, одной солнечной панели совершенно недостаточно для выработки электричества. Нужен целый набор специального оборудования. Если вы пользуетесь своей установкой автономно, вам, помимо солнечной панели, еще понадобятся: монтажный комплект, контроллеры заряда, аккумуляторы и инверторы. Согласно данным, приведенным той же лабораторией молекулярной кинетики ИТ СО РАН, в стоимости указанного набора на солнечные модули приходится в среднем только половина затрат. Всё остальное приходится на дополнительное оборудование. Чтобы понять, каков здесь порядок цифр, достаточно рассмотреть готовые предложения на рынке. К примеру, солнечная мини-электростанция с выработкой до 150 Ватт в час/ сутки предлагается за 128 тысяч рублей. Это так называемый «супер-эконом» вариант. Набор для солнечной электростанции с выработкой 1200 Ватт в час /сутки предлагается уже за полмиллиона рублей. В общем, цены «кусаются». Конечно, подключение к общей сети даст определенную экономию. Кроме того, в рыночных условиях предложение иной раз обгоняет спрос, а точнее, идет конкурентная борьба за потребителя, где решающим фактором является снижение цены (вспомним, как развивалась в нашей стране мобильная связь). Но суть вопроса в другом: какие механизмы будут использоваться со стороны государства для стимулирования этого самого спроса? И будут ли такие механизмы реализованы вообще?

У нас есть полное моральное право именно так ставить вопрос. Дело в том, что на Западе государство не просто «разрешило» гражданам заниматься микрогенерацией и отправлять излишки в сеть. Были разработаны соответствующие правила и главное – был ФИНАНСОВО простимулирован спрос посредством соответствующих госпрограмм. В нашем случае ситуация выглядит несколько двусмысленно.

Власть делает некий широкий жест, признавая легитимными инициативы некоторых граждан, решившихся на установление солнечных панелей или ветрогенераторов. Причем, в данном контексте установленное ограничение по мощности (до 15 кВт) как бы намекает на то, что руководство страны немного опасается излишней активизации граждан на этом поприще.

Говоря откровенно, у нас есть сомнения в том, что государство выделит адекватные денежные ресурсы на поддержку «зеленых» технологий, включая и субсидии по приобретению соответствующего оборудования. Кроме того, необходимы некоторые технические нововведения, связанные с двусторонним «перетоком» электроэнергии и приборами учета. За чей счет это будет сделано, непонятно. Вряд ли владельцы сетей заинтересованы в том, чтобы раскошелиться на подобные инновации. Это касается, в том числе, и владельцев региональных сетей. Насколько им по душе такая практика, когда реальный потребитель может не только значительно урезать потребление, но еще и стать продавцом? Для формирования подобных отношений необходимо достаточно проработанные государственные программы. Появятся ли они у нас, сказать невозможно. По большому счету, необходимо в корне менять всю государственную политику не только в сфере развития отечественной энергетики, но и в сфере экономических отношений, где пока что безраздельно господствуют монополисты.

Печальным примером могут стать безуспешные попытки правительства стимулировать развитие региональных рынков электроэнергии. Это, кстати, напрямую связано с созданием объектов малой энергетики, и микрогенерация, по сути, также вписывается в данное направление. Тем не менее, несмотря на пожелания правительства, инвесторы на местах не очень спешат вкладываться в такие объекты. Прежде всего, потому, что в регионах для таких инвестиций нет нормальных условий. Как показывает опыт Новосибирска, даже владельцам энергетических объектов мощностью в 10 МВт очень сложно договориться с региональным монополистом о «выводе» избытков энергии в сеть. Что уж тут говорить о физических лицах с их «ничтожными» киловаттами?  И вообще, давайте будем до конца откровенны: рост предложения автоматически предполагает снижение тарифа. В российских же регионах тарифная политика – тайна за семью печатями. И на местах (чего уж тут скрывать) привыкли играть только на повышение.

У меня есть смутные подозрения, что упомянутая правительственная инициатива по развитию микрогенерации за счет ВИЭ носит чисто формальный характер. Прежде всего, на мой взгляд, это связано с необходимостью ратификации Парижского соглашения по климату. Иначе говоря, руководству страны необходимо показать хоть какую-то работу в этом направлении. Поэтому вряд ли стоит впадать по этому поводу в эйфорию. Особенно если учесть, что ВИЭ до сих воспринимается у нас как что-то «несерьезное». Конечно, отдельным инициаторам дали зеленый свет. Но объективно для них, судя по всему, мало что изменится.

Олег Носков

19 – 20 апреля в Новосибирске прошла II Российская мультидисциплинарная конференция с международным участием «Сахарный диабет – 2017: от мониторинга к управлению». В кулуарах мы обсудили современные подходы к лечению сахарного диабета с Председателем научного оргкомитета конференции, научным руководителем Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии, академиком РАН Владимиром Коненковым.

- Владимир Иосифович, в своем выступлении Вы обратили внимание на то, что врачей, занимающихся проблемой сахарного диабета, становится всё больше и больше. С чем это связано?

– Уточню, что речь не идет об увеличении врачей в абсолютном выражении. Просто эта область распространяется внутри медицины. Сахарным диабетом вынуждены заниматься даже кардиологи и кардиохирурги, о чем у нас сегодня также докладывали. Казалось бы, где находится кардиохирургия, и где – сахарный диабет? Но, тем не менее, они тоже вынуждены обращать на это внимание.

- Можно ли это как-то связать с прогрессом в области медицины?

– Скорее всего, это связано с ростом численности пациентов, страдающих сахарным диабетом. Их становится всё больше и больше. Вернусь к той же кардиохирургии. Сегодня среди пациентов, которым проводят коронарное шунтирование, примерно половина приходится на людей с сахарным диабетом.  Именно поэтому кардиохирурги вынуждены заниматься вопросами диабетологии. То же самое касается и неврологов, и хирургов, занимающихся лечением поражений нервов и сосудов нижних конечностей. В принципе, сейчас мы всё чаще сталкиваемся с тем, что называется «коморбидность», то есть когда у одного пациента обнаруживается сразу несколько заболеваний. Особенно часто мы это видим и при диабете.

- Почему растет частота сахарного диабета?

– На этот счет существует много гипотез. Это связано и с высококалорийным питанием, и со снижением физической активности, а также с тем, что больные, которые раньше умирали молодыми, теперь, благодаря медицине, доживают до детородного возраста и оставляют потомство. Факторов достаточно много. Объективно, частота диабета растет во всем мире. У нас, в России, наблюдается та же тенденция. Есть небольшие различия в цифрах, но тенденция одна. С каждым годом количество больных сахарным диабетом увеличивается, и прогнозы здесь плохие.

- В своем докладе Вы обратили внимание на то, что нужно серьезно менять подходы и к профилактике, и к лечению. В последнем случае очень важен индивидуальный подход. Связан ли этот новый подход с термином «управление», который присутствует в названии конференции?

– По большому счету, любое лечение – это и есть управление. Когда мы лечим, мы начинаем вмешиваться и управлять какими-то процессами. И это для нас самое главное. Для чего мы проводим диагностику? Для того, чтобы лечить, то есть управлять процессом. Еще раз вернусь к кардиохирургии как к наглядному примеру. После операции врачи всё равно продолжают осуществлять сахароснижающую терапию. В итоге это ведет к снижению смертности, к снижению повторных инфарктов, повторных инсультов. То есть так мы управляем процессом. И поскольку мы таким путем снижаем смертность, то это можно приравнять и к управлению демографическими процессами.

- Вы уделили в своем докладе внимание исследованиям на клеточном и молекулярно-генетическом уровне. Насколько успешно внедряются такие методики в современную медицинскую практику?

– Нужно уточнить, о каких методиках идет речь. Скажем, методики клеточной терапии внедряются весьма активно. Если брать мировой опыт, то здесь уже достигнуты значительные успехи. Эти подходы  применяется и у нас в стране, конкретно – в нашем Институте.

Что касается геномных подходов, то это пока еще находится на стадии разработки. Идея, действительно, проглядывается очень хорошо. Но сама технология будет пока достаточно сложной и дорогой. И поэтому непонятно, насколько широко она будет применена.

- Если брать наш регион, то как здесь выглядит ситуация в плане диагностики и лечения сахарного диабета?

– Нам здесь удалось выстроить достаточно логичную систему, когда первичный пациент, у которого еще нет диагноза, попадает на прием к терапевту, и тот, выявляя повышение сахара в крови, направляет его к эндокринологу. Количество эндокринологов в Новосибирске в последние годы заметно возросло. Это первый этап. Второй этап – специализированные эндокринологические отделения. У нас они тоже есть, в том числе – в нашем Институте. Здесь больные сосредотачиваются, концентрируются и получают квалифицированную помощь. В России есть государственный регистр, куда попадает каждый пациент с диагнозом сахарного диабета. В компьютерную базу заносятся все его данные, и отслеживается динамика по годам.

Я считаю очень важным, что такая диабетологическая клиника находится в научном институте медицинского направления. Работая в отделении научного Института, врач может обследовать  пациента более углубленно, может применить более прогрессивные современные методы, которые есть в мире. Участие в клинических многоцентровых международных программах позволяет нам часть пациентов лечить уже теми препаратами, которые находятся в стадии апробации. Поэтому для пациента это самый удобный путь. Мы, например, фиксируем не только уровень сахара в крови, но также и то, как он колеблется в течение суток, осуществляя непрерывный мониторинг концентрации глюкозы. У нас используется также помповая инсулинотерапия, когда пациент носит с собой специальное устройство, которое автоматически осуществляет подачу инсулина и корректирует уровень глюкозы в крови. Поэтому концентрация больных в научных клиниках является перспективным направлением. Кроме того, у нас здесь в одном месте находится и отделение эндокринологии, и отделение хирургии. Так что, если у больного развиваются осложнения, такие как поражение сосудов ног или диабетическая стопа, то к делу подключаются хирурги. Тут же подключается и лаборатория клеточных технологий, и потому лечение идет гораздо эффективнее.

- Считается, что сахарный диабет, образно говоря, «обратной силы» не имеет. То есть, если установили диагноз, то это на всю жизнь. На обывательском уровне, например, распространены страхи по поводу инъекций инсулина. Считается, что если больной «подсел» на иглу, то он абсолютно потерян для нормальной жизни. Насколько оправданны такие страхи?

– Дело в том, что диабет распадается на различные формы. Раньше такого различения не делалось. Теперь мы знаем, что диабет – это такое «сборное» понятие, включающее в  себя множество подтипов заболевания. Есть формы  диабета, при которых инсулина в организме достаточно, но организм на него не реагирует, есть такие, которые протекают с дефицитом инсулина. Поэтому здесь и нужны квалифицированные всесторонние обследования. Могу сказать, что немалая часть пациентов с диабетом вообще не получают инсулина. То есть необходимо грамотно разбираться с каждым пациентом. Для этого как раз и существуют такого уровня клиники. Мы, например, работаем в контакте с Московским Эндокринологическим научным центром. В клиниках федеральных научных учреждений можно быстро внедрять все новейшие научные разработки. До обычных стационаров всё это доходит гораздо медленнее.

- Нужна ли какая-то специальная государственная программа по поддержке внедрения подобных медицинских технологий, по диспансеризации населения?

– Это несколько разные сферы. Государство, через Федеральное агентство научных организаций, на конкурсной основе выдает государственное задание и финансирует проведение тех или иных исследований. Мы в своем Институте уже имеем несколько таких заданий с финансами из бюджета как раз в области диабетологии. На эти деньги проводятся исследования, госпитализируются и лечатся пациенты, которые сами ничего не платят. Вопросы диспансеризации, организации первичных осмотров, скрининга хронических заболеваний - то есть всего того, что имеет отношение к практической медицине, находятся в ведении Министерства здравоохранения.

Я считаю, что мы – профессиональные исследователи, ученые – должны настойчиво возделывать свою поляну. Мы должны разрабатывать методы диагноза, прогноза, лечения – чтобы они были в России. Понимаете, есть производитель товара, и есть покупатель товара. Мы, в данном случае, производители. Государство что-то покупает, исходя из своих финансовых возможностей. Думаю, что когда всё нормализуется – и экономика, и финансирование здравоохранения – мы должны быть готовы предложить технологии, разработанные и опробованные в клиниках, соответствующие мировому уровню, но адаптированные к нашим условиям. То есть мы должны быть во всеоружии. И когда наши разработки сойдутся с возможностями государства, тогда и наступит счастье.

Беседовал Олег Носков

Рудольф Салганик родился 12 июня 1923 г. в Киеве. Там же в 1940 году поступил в Медицинский институт. Спокойно доучиться не дала война: получив диплом врача за три с половиной года, с 1944 года воевал в рядах Советской Армии. Сначала в парашютно-десантном батальоне, а затем – командиром санитарной роты гвардейского стрелкового полка III Украинского фронта.

После демобилизации в 1946 году, Салганик смог вернуться к занятиям наукой и, спустя несколько лет работы в киевском Институте питания, защитил кандидатскую по биохимии. А вскоре молодому ученому предложили переехать в Сибирь, где строился Академгородок и его институтам требовались такие сотрудники – молодые, амбициозные и талантливые.

Первый директор Института цитологии и генетики Сибирского Отделения АН СССР Николай Петрович Дубинин предложил Рудольфу Салганику возглавить лабораторию нуклеиновых кислот. Так начался новосибирский этап его научной работы (продлившийся почти сорок лет), по итогам которого лаборатория превратилась в отдел молекулярной генетики, а сам Салганик стал академиком РАН.

В первый же год работы лаборатории, он высказал предположение о том, что ферменты, деполимеризующие нуклеиновые кислоты – нуклеазы, могут задерживать размножение патогенов в организме (и излечивать вирусные заболевания). Его первая статья на эту тему получила разгромную рецензию от «лысенковцев». Но такой отпор не смутил боевого офицера и уверенного в своей правоте ученого.

Рудольф Иосифович вместе с колегами проводит ряд экспериментов. Результаты оказываются впечатляющими: введение РНКазы увеличивало выживаемость мышей, зараженных вирусом гриппа, с 16 до 60 %. Работа продолжается и открывает новые перспективы - нуклеазы оказываются незаменимыми при лечении ряда вирусных заболеваний глаз, герпеса, клещевого энцефалита. Затем принцип лечения вирусных заболеваний нуклеазами был распространен и в ветеринарии.

Так целеустремленность и блестящая интуиция позволили Салганику создать новый класс лекарственных препаратов, основанных на изучении молекулярных механизмов хранения, передачи и реализации генетической информации. И все это во времена «лысенковской биологии», отрицавшей ценность генетики.

Сегодня нуклеазы официально признаны эффективными противовирусными средствами и широко используются для лечения целого ряда тяжелых заболеваний человека и животных. А самому Салганику в 1976 г. в Англии, на Международном конгрессе по разведению пчел «Апимондия» вручили медаль за выдающуюся работу по защите пчел от вирусных болезней.

Кто-то, может, и успокоился бы на достигнутом, но только не Рудольф Салганик. Человек талантливый и энергичный, он продолжал активную исследовательскую деятельность, изучая фундаментальные молекулярно-генетические процессы. В частности, связь репликации и транскрипции с различными физико-химическими состояниями ДНК в клетке. Ученые установили, что в процессе репликации (удвоения) ДНК в ней появляются протяженные однонитевые участки. А дальше – снова (как и в случае с нуклеазой) смелое предположение: используя высокую чувствительность этих участков к химическим мутагенам, можно включать в мутационный процесс определенные гены при их репликации и получить таким образом ограниченный предопределенный спектр мутаций. Эта теория, подтвержденная экспериментально, стала основой для создания целого ряда штаммов бактерий-суперпродуцентов нуклеаз, протеаз, аминокислот, которые по сей день используются в промышленности, сельском хозяйстве и ветеринарии.

Вообще, многое из созданного при участии и под руководством Салганика востребовано и работает до сих пор. В 1970 году, по его инициативе, было организовано СКТБ биологически активных веществ, которое доктор биологических наук Рудольф Салганик и возглавлял до середины 1970-х годов. В СКТБ БАВ (ныне НИКТИ БАВ) впервые в стране начали в значительных масштабах производиться нуклеотиды, обеспечившие развитие работ по обратной транскрипции и генной инженерии.

В начале 1970-х гг. Ниной Александровной Соловьевой под руководством Салганика была создана линия крыс, получившая название OXYS. На сегодня в ФИЦ ИЦиГ СО РАН выведено более 100 поколений крыс этой линии. Она считается признанной моделью таких заболеваний, как сенильная катаракта, возрастная макулярная дегенерация, остеопороз. Модель активно используется для исследования механизмов развития этих заболеваний, а также для оценки эффективности новых способов их профилактики и лечения. Недавно было доказано, что нейродегенеративные изменения в мозге этих крыс делают их пригодными и для изучения болезни Альцгеймера.

Большой цикл работ Р. Салганика связан с исследованием еще одной функции ДНК: транскрипции – процесса переписывания генетической информации при синтезе молекул РНК, соответствующим одному или нескольким генам. Полученные результаты, в перспективе, способны привести к созданию нового типа антибиотиков.

На протяжении четверти века в лаборатории Салганика велось изучение механизмов старения. Современная биология считает основной причиной старения и сопутствующих ему заболеваний – свободные радикалы. Эти постоянно возникающие в наших клетках производные кислорода могут повреждать наследственный аппарат клетки, ее составные части. Салганику с коллегами удалось впервые получить линию животных с наследуемой высокоинтенсивной продукцией радикалов в клетках. Оказалось, что действительно, эти животные в два раза быстрее стареют, у них выше число повреждений ДНК, белков, клеточных мембран, чем у их нормальных собратьев, они чаще страдают сколиозом, эмфиземой, катарактой, онкологическими заболеваниями. Полученные данные открывают новые возможности для изучения молекулярных механизмов старения, а, значит, и создания средств, замедляющих его.

А еще в его научном багаже свыше 300 научных публикаций в ведущих журналах, десятки патентов на изобретения, подготовка 7 докторов и более 50 кандидатов. Все это позволяет считать академика Салганика – крупнейшим специалистом в молекулярной биологии и генетике, биохимии и биофизике. За свои научные достижения он был удостоен Государственной и Ленинской премий, награжден орденами.

Мы сохраним добрую память о нашем друге и коллеге Рудольфе Салганике.

Пресс-служба ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»

Опубликовано в "Наука в Сибири", № 16 (27 апреля 2017 г)

 На международном форуме «Городские технологии» в Новосибирске участники обсудили системы управления ЖКХ и «умные дома», а сибирские ученые представили свою технологию бестраншейной замены трубопроводов.

Бестраншейная технология прокладки и замены подземных коммуникаций была разработана в Институте горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН совместно с фирмой «Комбест». Дело в том, что открытый способ предполагает огораживание территории, выкапывание старой трубы и замену на новую. Помимо сложности подобной процедуры, рабочим долго приходится восстанавливать дорожное полотно, которое начинает проседать, от чего страдают здания и сооружения. При реализации бестраншейного способа используются уже имеющиеся колодцы, через которые без вреда для дорог и природных условий прокладывается новая труба.

— В основе нашей технологии лежат пневмомолоты или пневмопробойники — машины ударного действия, — рассказывает руководитель Научно-инженерного центра ИГД СО РАН, кандидат технических наук Андрей Савченко. — На пневомомлот, размещенный в колодце, монтируется разрушитель и расширитель, а к задней части пневмопробойника присоединяются секции нового трубопровода.Устройство разрушает старую трубу в то время как расширяется грунт для новой, которая затягивается в образованную скважину.

Работы на основе такого метода проводились как в московском Кремле, так и в новосибирском Театре оперы и балета: копать было нельзя, а потому пришлось воспользоваться бестраншейным способом.

В настоящий момент разрабатывается разрушитель для нового типа трубы — гофрированной: при глубокой укладке она сдавливается и деформируется. Существующими ножами такие трубы никогда не резалась, а так как с подобными трубопроводами периодически происходят аварии, специалисты ИГД СО РАН создают устройства для резки, которые уже проходят технические испытания.

26 апреля начал работу II Международный форум-выставка «Городские технологии». В прошлом году организаторы – Департамент промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска - ставили себе целью провести некий смотр имеющихся инновационных разработок, пригодных для внедрения в городское хозяйство. В этот раз, как отметил начальник департамента Александр Люлько, задачей Форума станет анализ практики внедрения smart-технологий в российских и зарубежных городах.

В рамках Форума пройдет ряд конгрессных мероприятий, с обсуждением опыта внедрения технологий в других регионах, будут представлены технологии и разработки для городского хозяйства, пройдут презентации компаний, институтов развития и встречи с инвесторами. Мы обязательно расскажем подробнее о тех из них, что показались нам наиболее интересными. А пока предлагаем вашему вниманию небольшой фоторепортаж с открытия и пленарного заседания Форума.

Как и в прошлом году, всех гостей перед церемонией открытия ожидала небольшая, но яркая концертная программа.

Но вот настало время для самой церемонии. Открывали Форум мэр города Анатолий Локоть и президент СО РАН академик Александр Асеев. Если в прошлом году символические ключи от Форума передавал робот, то в этом году мэру и академику пришлось нажать на не менее символическую кнопку запуска.

Как и ранее, вместе с Форумом проходила масштабная выставка, демонстрирующая достижения новосибирских ученых, разработчиков, производителей, изобретателей.

Первый этаж Экспоцентра отдали на откуп увлекающейся научно-техническим творчеством молодежи.

На втором разместились организации-участницы Форума, распределенные по секциям: энергетика, ИТ-технологии, «Доступная среда», ЖКХ и многое другое.

Еще одной доброй традицией Форума становится большое внимание, которое ему уделяет научное сообщество Академгородка – главный интеллектуальный ресурс Новосибирска.

А вот география Форума в этом году значительно расширилась. В нем приняли участие не только представители многих сибирских и дальневосточных городов, но и делегации из Казахстана, Монголии, Приднестровья, Сингапура. Это и позволяет теперь называть Форум международным. 

Первым деловым мероприятием Форума стало пленарное заседание «От умных технологий к умному городу», модерировал которое начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска Александр Люлько.

В своем докладе вице-президент РАН, председатель СО РАН, академик Александр Асеев кратко изложил ряд направлений, где научные институты Академгородка готовы предложить горожанам свои наработки: от новых видов общественного транспорта до эффективных систем поиска утечек в коммуникациях ЖКХ и программы озеленения Новосибирска, подготовленной сотрудниками Сибирского ботанического сада. 

Одно из направлений - инновации в области энергетики более подробно осветил в своем докладе другой академик - директор института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН Сергей Алексеенко. В частности, он предложил технологии утилизации ТБО с помощью тепла, сбрасываемого новосибирскими ТЭЦ.

Как уже говорилось выше, об этой и других, не менее интересных технологиях и практиках, рассмотренных на мероприятиях Форума вы сможете узнать из наших статей и интервью.

Ученые Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного университета (НГУ) разрабатывают для гамма-обсерватории TAIGA уникальные детекторы, которые помогут зарегистрировать гамма-кванты в недоступном ранее диапазоне энергии – от 100 ТэВ и выше. Источником таких частиц считается Крабовидная туманность. В будущем оборудование ИЯФ СО РАН и НГУ позволит найти новые источники, а также проверить гипотезы происхождения частиц с высокой энергией.

«Вселенная – большой космический ускоритель, который производит частицы с гораздо большей энергией, чем самый известный в мире коллайдер - Большой адронный, – комментирует старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, заведующий лабораторией НГУ, кандидат физико-математических наук Евгений Кравченко. – Если энергия гамма-квантов (фотонов с высокой энергией) сравнительно мала, то есть составляет несколько десятков ГэВ, их регистрируют на специальных спутниках. Потоки таких частиц большие, но чем выше энергия, тем гамма-квантов становится меньше».

Для сравнения – максимальная энергия сталкивающихся протонов на Большом адронном коллайдере – 7 ТэВ, а энергия гамма-квантов, прилетевших на Землю из космоса, может быть больше 100 ТэВ. Предполагается, что они могут рождаться при взрывах сверхновых. Заряженные частицы, в основном, протоны, отклоняются межгалактическими магнитными полями, и полем самой Солнечной системы, в отличие от них нейтральные гамма-кванты сохраняют направление движения. Поэтому зарегистрировав их на Земле, мы можем узнать, откуда они прилетели. Попадая в атмосферу, частицы рождают целый ливень заряженных частиц, по наблюдению которого их и регистрируют. Заряженные частицы и гамма-кванты по-разному взаимодействуют с веществом, их можно отличить друг от друга, используя черенковский телескоп, который «фотографирует» самое начало ливня. Однако при энергиях 100 ТэВ и выше это отличие становится слабым.

Сито для частиц. Если атмосферный ливень большой энергии образовался от протона или ядра, он содержит большое количество мюонов, а в ливнях от гамма-квантов они практически отсутствуют. Способность мюонов хорошо проникать через слой земли оказалась очень полезным свойством для астрофизиков. Она позволяет устроить из системы детекторов своеобразное сито: черенковский свет регистрируется наземными телескопами и оптическими станциями, а мюоны – подземными детекторами. В результате гамма-кванты надежно выделяются из общего потока. Чтобы система была эффективна, на площади 1 км2 должны быть размещены примерно 1-2 тысячи детекторов мюонов, каждый площадью 1 м2. Отсюда вытекает принципиальное требование – доступная цена одного детектора.

Новая технология. Сотрудники ИЯФ СО РАН и НГУ разработали технологию, при которой можно сделать детектор, с использованием элементов российского производства. Стоимость такого детектора составляет примерно тысячу долларов за квадратный метр. Тысяча детекторов, изготовленных по этой технологии, будет стоить примерно 1 миллион долларов, что немного для экспериментов такого уровня (цена зарубежных достигает 20 тысяч за квадратный метр).
Первые в новой области энергии. Участники проекта TAIGA станут первыми в мире, кто будет регистрировать гамма-кванты в этой области. Существует похожий по задачам международный проект CTA (Cherenkov Telescope Array), отметил Евгений Кравченко.

«Конечно, это своеобразное научное соперничество, – говорит учёный. – Пока у нас существенное преимущество: CTA находится на стадии проекта, а первая очередь обсерватории TAIGA уже работает, здесь реализуется научная программа. Планируемая эффективность обсерваторий примерно одинаковая, но наш подход существенно дешевле. В течение двух лет мы надеемся увидеть сигналы от Крабовидной туманности, это позволит впервые наблюдать события в новой области энергии».
Печка, звёзды и две собаки. Обсерватория находится в Тункинской долине, в 50 километрах от Байкала, среди гор и лесов Прибайкалья. Пультовая – небольшой домик с дровяной печкой, в котором находится система управления детекторами. Сюда ученые по очереди приезжают на вахту по 10 дней. 

«В следующий раз поеду в Тунку в июне, – рассказывает Евгений Кравченко. – Задачи на вахте – следить за набором экспериментальных данных, контролировать работу детекторов и кормить двух собак».

Головной организацией проекта TAIGA является Иркутский государственный университет. В проекте участвуют более десяти организаций из Италии, Германии, Румынии, России, в том числе, Объединенный институт ядерных исследований (Дубна). С 2016 года к проекту присоединилась совместная группа ИЯФ СО РАН и Новосибирского государственного университета, студенты которого участвуют в разработке детекторов. Общий вклад иностранных участников превысил 300 миллионов рублей.

24 апреля с подачи активистов из Международной ассоциации против болезненных экспериментов на животных (IAAPEA) отмечается Всемирный день лабораторных животных — невидимых солдат научного фронта, без которых последние несколько веков немыслима ни одна серьезная биологическая или медицинская лаборатория. «Чердак» разбирался, как сейчас ведут научные эксперименты на животных и можно ли от них отказаться так, чтобы ни одна наука при этом не пострадала.

Сказать, сколько именно мышей, крыс, кроликов, морских свинок — и тем более нематод и дрозофил — сейчас, в эту самую минуту, пока вы читаете этот текст, трудятся на благо прогресса, трудно. В первую очередь, потому что подсчетом поголовья лабораторных млекопитающих обеспокоены те, кто активно хочет его сократить. Скажем, в 2005 году британские активисты насчитали в мире 115 миллионов лабораторных позвоночных. Но PETA, например, заявляет, что только в одних Штатах в год умирает более 100 миллионов (при этом в другом материале на том же сайте та же оценка, более 100 миллионов в год, приводится уже только для крыс и мышей, поэтому доверять статистике активистов довольно сложно).

В разных оценках по-разному считают (или не считают) лягушек, рыб и прочих не очень пушистых зверей, а беспозвоночные не особенно интересуют даже самых отъявленных «зеленых», не то что государственную статистику. Поэтому просто складывать национальные оценки нельзя, но можно хотя бы прикинуть, о каком порядке численности мы говорим. В Евросоюзе в 2011 году в различных экспериментах задействовали 11,5 миллионов животных (61% из которых — мыши). В США из-за причуд законодательства местный минсельхоз ведет отдельный «штучный» учет кошек, хомячков, свиней и так далее, но не мышей и крыс, которых в 2008 году было от 20 до 30 миллионов, но сейчас, скорее всего, значительно больше. Китайские государственные научные институты оценивают общее количество лабораторных животных в стране примерно в 20 миллионов в год, но эта оценка может быть консервативной — Китай только в конце 2016 года озаботился официальными правилами работы с лабораторными животными.

В России централизованного учета общей численности лабораторных животных нет. Отдельные виварии и центры ведут свою статистику, но на национальном уровне ее, к сожалению, никто не подводит, говорит Михаил Мошкин, научный руководитель Российского национального центра генетических ресурсов лабораторных животных на базе Института цитологии и генетики СО РАН.

«Когда учет есть, когда все это известно, можно более аккуратно планировать работу. Если какой-то питомник производит животных и не имеет четкой информации о текущей потребности, он может заниматься перепроизводством, и лишние жизни, которые будут отправлены на тот свет просто по невостребованности, — это самое обидное для людей, которые занимаются биоэтикой», — сетует Мошкин.

По его оценкам, по тем же мышам, на которых в мире делается около 70% всех научных работ на животных, Россия вряд ли дотягивает до миллиона в год. Для сравнения: план производства и продаж у одного европейского филиала компании Charles River, одного из крупнейших поставщиков лабораторных мышей в мире, — 800 тысяч животных в неделю, говорит Мошкин.

Пушистые пробирки

Эксперименты на морских свинках и других подопытных животных известны еще с XVI века, но всерьез их судьбой озаботились относительно недавно. В 1959 году зоолог Уильям Расселл и микробиолог Рекс Берч представили так называемые принципы 3R, впоследствии ставшие своеобразным «золотым стандартом» биоэтики и работы с лабораторными животными. Логика их такова: там, где это возможно, надо заменить животных на другие экспериментальные инструменты (replacement), а там, где животные все же нужны, их нужно использовать как можно меньше (reduction). А когда исчерпаны обе эти возможностии вы остались с «голым» теоретическим минимумом животных, нужно до такого же минимума снизить страдания, которые им причинит ваш эксперимент (refinement), — например, с помощью анестезии, неинвазивных методов исследования или улучшенных условий содержания.
очти 60 лет спустя принципы Расселла и Берча закреплены в законодательстве многих стран, например Европейского союза, однако ученые до сих пор спорят о точных формулировках и границах принципов, которые их авторы привели в довольно общем виде и периодически уточняли. Можно ли заменять млекопитающих другими, более примитивными животными или стоит отказаться от животных в принципе? Насколько сильно нужно уменьшать количество животных и должно ли это влиять на выбор методов исследования? Наконец, что такое благополучие зверей, о котором стали говорить в связи с последним принципом, и как оно скажется на результатах проводимых экспериментов?

«Честно говоря, я думаю, многие люди говорят о принципах 3R, но ничего не делают. Это модное словечко. Я согласна, что те, кто выращивает животных и ухаживает за ними, действительно заботятся о них, но сами ученые часто относятся к лабораторным животным как к маленьким пушистым пробиркам», — считает Брианна Гэскилл, ветеринар и специалист по благополучию лабораторных животных из американского университета Пердью.

Именно после исследований Гэскилл та же Charles River стала давать своим мышам легко мнущуюся бумагу, чтобы они могли построить себе «гнездо». Оказалось, это снижает у животных стресс и они даже лучше размножаются.

По словам медицинского социолога из Бристольского университета Пандоры Паунд, из трех R по-настоящему всерьез воспринимают только refinement, совершенствование методов работы с животными: что бы там ни говорили об интенсификации научных исследований и развитии науки, де-факто количество используемых животных не уменьшается, да и с замещением все непросто.
«Множество ученых, занимающихся альтернативными технологиями, делают отличную работу, но они жалуются, что их разработки плохо внедряются. Сейчас научная культура настолько ориентирована на исследования на животных, что распространение альтернатив идет очень плохо», — говорит исследовательница.

Мошкин отмечает, что, несмотря на общий рост «поголовья» лабораторных животных в науке, благодаря технологическим альтернативам удалось сократить количество животных, используемых на начальных этапах исследований, — там, где точно можно обойтись и без них.

«Replacement, замещение, имеет все-таки определенные ограничения, и сегодня можно уменьшить количество опытов на млекопитающих за счет, допустим, фармакологии in silico (с использованием компьютерного моделирования — прим. „Чердака“), тестирования на культурах клеток, тестирования на животных, которые меньше огорчают биоэтиков, — например, на дрозофиле, нематоде или зебровой рыбке (данио-рерио — прим. „Чердака“)», — перечисляет ученый.

Но пока этап проверки на млекопитающих обязателен, непреклонен Мошкин: «Когда вы работаете с клеткой, вы работаете именно с клеткой. А если у вас какое-нибудь лекарственное соединение вызывает спазм кровеносных сосудов, узнать об этом, работая на клетке, вы не можете — вам нужен организм, у которого есть кровеносные сосуды».

В России принципы 3R тоже вполне известны, говорит собеседник «Чердака». Более того, российские ученые в 2011 году создали по западным образцам некоммерческое партнерство «Объединение специалистов по работе с лабораторными животными» (Rus-LASA), которое, например, занимается переводом профильной литературы на русский язык и организует тематические конференции.

Ваше исследование — не очень

Если вы хоть раз в жизни принимали лекарства, то вы, по крайней мере, подозреваете, зачем люди экспериментируют на животных — чтобы, как можно меньше и осторожнее экспериментируя на себе, сохранять свое здоровье и даже спасать жизни. Проблема, правда, в том, что «потренироваться на кошках», чтобы потом перейти к людям, в медицине получается далеко не всегда. Например, ни одно из более чем 100 успешно испытанных на животных соединений, считавшихся перспективными в борьбе с боковым амиотрофическим склерозом («болезнью Стивена Хокинга»), не сработало на людях и не «дожило» до стадии лекарства. Еще примерно 100 препаратов — кандидатов против последствий инсульта, прошедших доклинические испытания на мышах, испытывались на людях — тоже безуспешно. По консервативным оценкам, за 20 лет свои жизни на эти безуспешные испытания отдали как минимум 250 тысяч мышей.

В целом неофициальная правда доклинических испытаний, на которую ссылаются эксперты, крайне неудобна: перейти от мышей к людям не удается почти в 80% случаев. Для экоактивистов это обычно означает, что сами по себе эксперименты на животных бессмысленны и, следовательно, беспощадны, потому что животные — это не миниатюрные хвостатые и пушистые люди. Но ученые подозревают, что на самом деле виной всему может быть и их собственная небрежность: логично, что плохо спланированные эксперименты будут давать «мусорные» результаты, а с качеством экспериментов на животных все не очень хорошо. В одном из последних исследований на эту тему швейцарский специалист по работе с лабораторными животными Ханно Вюрбель выяснил, что менее 20% его соотечественников-ученых, обратившихся за разрешением на проведение экспериментов с животными, разрабатывая эти эксперименты, приняли простейшие меры для того, чтобы снизить вероятность случайного результата.

Пандора Паунд считает, что часть проблемы с качеством исследований на животных в том, что до последнего времени ученые, ведущие такие исследования, были довольно закрытым академическим сообществом. «Многие исследователи, работающие с животными, учились у своих научных руководителей, те — у своих руководителей и так далее — так вредные привычки воспроизводят себя и становятся частью культуры», — говорит Паунд.

В 2014 году Паунд вместе с эпидемиологом из Йельского университета Майклом Брэкеном опубликовали статью в British Medical Journal, вызвавшую резонанс в научном сообществе. В ней авторы писали, что в тех немногих исследованиях, качество которых оценивалось в систематических обзорах и метаанализах, повсеместны проблемы с качеством дизайна: например, ученые не используют рандомизацию, то есть случайное распределение животных по экспериментальным группам, и не ведут «слепые» исследования, когда сам экспериментатор в ходе работы не знает, в какую группу попадает то или иное животное. Кроме того, исследования на животных страдают от тех же проблем, что и другие области науки, — сильного перекоса в сторону положительных результатов (исследования, в которых у авторов не получилось ничего выдающегося, просто не публикуются, то есть животные в этих исследованиях страдали зря), плохой воспроизводимости и так далее.

В итоге, пишут Брэкен и Паунд, польза для людей — а ведь именно она оправдывает эксперименты на животных в глазах общества — далеко не так очевидна, как хотелось бы тем, кто отвечает на нападки защитников прав лабораторных мышей. И неустойчивый «фундамент» биомедицинских исследований подвергает опасности само «здание»: если не улучшить качество фундаментальных и прикладных исследований на животных, общество рано или поздно решит, что тратить на них деньги просто неразумно.

Паунд говорит, что за то время, которое она занимается этим вопросом, — почти 15 лет — изменений не видно: «Пока все имеющиеся у нас свидетельства говорят о том, что в большинстве доклинических исследований на животных не принимается никаких мер для того, чтобы избежать искажений, что ставит под вопрос их результаты». Но научное сообщество, по ее словам, видит проблему и даже пытается ее решать, так что качество исследований будет медленно, но улучшаться, что, конечно, не означает, что проблема с «переносимостью» на людей непременно решится сама собой.

«На то, чтобы систематические обзоры и анализ клинических испытаний стали обычным делом, ушло довольно много времени. Исследования на животных с точки зрения принципов доказательной медицины сейчас находятся там, где клинические исследования были примерно 50 лет назад, так что нам еще нагонять и нагонять», — добавляет Паунд.

«Нагоняют» международные группы ученых вроде CAMARADES: исследователи из этой группы как раз и занимаются систематическим обзором работ на животных, начав с того самого инсульта (это они насчитали 250 тысяч бессмысленных мышиных смертей) и затем переключившись на неврологические заболевания, рак костей, рассеянный склероз, болезнь Паркинсона и так далее. Похожий проект, SYRCLE, работает в Нидерландах. Но пока все это, похоже, капли в море: соотношение количества оригинальных исследований и систематических обзоров для исследований на животных примерно в десять раз хуже, чем для людей, отмечалось в статье в BMJ.

В России с качеством исследований на животных тоже не все радужно, но выяснить, насколько именно, не так просто. Михаил Мошкин говорит, что систематической оценкой того, насколько хорошо спланированы и проведены такие исследования, в нашей стране никто не занимается.

«Знаете, как это называется? Не до жиру. Я не видел такие метаанализы. Потом, понимаете, делать метаанализ российских исследований очень непросто. Если это исследование хорошего уровня и публикуется в зарубежном журнале, то оно попадает в метаанализ, который делается зарубежными учеными. Если же это посредственная работа, которая публикуется в российских журналах, то и работы сплошь и рядом откровенно слабые, и не выставлены в открытый доступ», — объясняет ученый.

Кроме того, Россия сильно отстает в области стандартизации лабораторных животных. Например, в сибирском Институте цитологии и генетики строго контролируют здоровье своих мышей по более чем 60 мышиным патогенам. По словам Мошкина, это очень дорого: гарантированно здоровая мышь в 7—10 раз дороже мыши без контроля за патогенами. «В нашей стране количество лабораторий, институтов, которые это могут делать, неуклонно растет, но их все еще можно сосчитать на пальцах одной руки», — отмечает ученый.

Здоровые мыши, не болеющие какими-то посторонними болезнями, не только не окажутся внезапно смертны от этих болезней в самый неудачный момент эксперимента, но и не добавят «шума» в экспериментальные данные, объясняет Мошкин. Недавно для доклинических испытаний лекарств в России ввели требование проводить их на «животных, свободных от патогенов», но, по словам ученого, «временно, как это у нас бывает, закрывают глаза и пропускают работы, которые выполняются ненадлежащим образом».

«В фундаментальной науке никаких требований нет. То есть это ваш выбор, но если вы честный ученый и хотите получать надежные результаты — во всем мире это даже не обсуждается, особенно в работах, ориентированных на фармакологию», — говорит Мошкин. И добавляет, что большинство пока делает этот выбор не в пользу надежных результатов.

Все (не) как у людей

Между тем, максимальная стандартизация мышей и других животных, в которой Россия пока отстает, в остальном мире уже успела стать предметом философских споров: не все согласны, что «армии клонов», с которыми часто работают ученые, на самом деле служат светлой стороне Силы.

«Представьте себе, что вы проводите испытания лекарства на людях и говорите FDA (Управлению по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США — прим. „Чердака“): так, я буду проводить испытания только на 43-летних белых мужчинах из небольшого городка в Калифорнии, где все живут в одинаковых домах, день за днем едят одно и то же, и температура дома у всех одинаковая — слишком холодно, а поменять ее они не могут. Ах, да, и еще у них у всех общий дедушка! В FDA вас с таким безумным планом испытаний просто засмеют. Но именно это мы делаем с животными».

Так биолог из Стэнфордского университета Джозеф Гарнер недавно описал главную, на его взгляд, проблему с исследованиями на животных: в попытках контролировать все, что с ними происходит в рамках эксперимента, и в стремлении к полному единообразию ученые получают малоосмысленные результаты, которые потом оказываются бесполезными при переходе к людям, единообразием не отличающимся. С единообразием тоже выходит плохо: в 2011 году Гарнер и его коллеги честно попытались провести на одинаковых мышах одного возраста одни и те же эксперименты в шести европейских научных центрах и везде получили разные результаты.

Ученый и его сторонники призывают коллег всерьез задуматься о том, какие именно знания они получают от экспериментов на животных, какие неявные допущения делаются в таких исследованиях и как дорого эти допущения обходятся. Но прежде всего, по их мнению, к животным стоит начать относиться не как к инструментам, а как к пациентам, и использовать методы, более близкие к «человеческим» исследованиям.

Брианна Гэскилл, соавтор апрельского манифеста Гарнера в журнале Lab Animal, рассказала «Чердаку», что, к ее удивлению, они пока не получили особенной реакции от коллег после публикации статьи. Но исследовательница «абсолютно уверена», что подход к экспериментам на животных, который они предлагают, однажды может стать научным мэйнстримом.

«На то, чтобы вести и готовить такие эксперименты, может потребоваться чуть больше времени и ресурсов, но я уверена, что результаты, которые мы будем получать, будут лучше воспроизводиться, что повлияет на использование лабораторных животных и общие затраты на такие исследования. Препятствия будут на пути к любым изменениям, и, конечно, они многих пугают, но я думаю, большинству из нас действительно дороги животные и наука, которой мы занимаемся с их помощью, и люди воспримут эти идеи серьезно», — говорит Гэскилл.

В первую очередь изменения в подходе должны поддержать организации, финансирующие научные исследования. «В конце концов, это ведь их деньги тратятся на исследования, которые нельзя будет воспроизвести или перенести на людей», — считает собеседница «Чердака».

Михаил Мошкин, правда, крайне скептически относится к попыткам «очеловечить» таким образом эксперименты на животных: по его мнению, это приведет только к затягиванию и существенному удорожанию самих исследований и их конечных продуктов, например тех же лекарств.

«Есть проблемы с экспериментальным дизайном, но приложение принципов экспериментов на людях к экспериментам на животных, с моей точки зрения, пустая трата денег. Эксперименты на животных и на людях решают разные задачи, и было бы странно ожидать, что они будут одинаково устроены», — говорит российский эксперт.

Он соглашается, что проблема переноса результатов от животных к людям существует, но отмечает, что «в основном это поле для демагогов».

«Те, кто серьезно занимается этой работой, сейчас подходят к очень простому принципу. Нельзя полностью воспроизвести состояние или болезнь, которые есть у человека, но вот воспроизвести некоторые ключевые процессы, которые лежат в основе болезни, вполне возможно», — говорит Мошкин.

Он напоминает, что все базовые знания человечества о том, как формируется нервный импульс, получены не на нервных клетках самого человечества, а на аксоне кальмара. «Но дальше все установленное на этом кальмаре приложимо к нервным волокнам высших животных и человека в том числе», — говорит ученый.

Или, скажем, у ученых есть генетические линии нематоды C. elegans, червячка длиной около миллиметра, у которых производится белок-амилоид, бляшки которого формируются при болезни Альцгеймера, приводя к гибели нейронов и деменции. «Червяк не воспроизводит того маразма, который мы наблюдаем у очень пожилого пациента, непонятно, есть у него этот маразм или нет. Но у него есть этот белок», — объясняет Мошкин. И, изучая на животном, как-то или иное соединение влияет на образование амилоида, можно затем искать возможные варианты терапевтического воздействия на него, то есть перспективные лекарства.

«Надо четко понимать молекулярно-генетические основы патологии и понимать, на какие механизмы воздействует то или иное соединение. Но это не спасает от ошибок — жизнь гораздо богаче», — добавляет ученый.

Герои и злодеи

Каждая такая неизбежная ошибка ученых для активистов становится еще одним аргументом в пользу отказа от испытаний и исследований на лабораторных животных. Когда речь заходит о защитниках их прав, люди обычно представляют себе сограждан, которые днем пикетируют научные лаборатории, а под покровом ночи крадут из них кроликов и обезьян.

На самом деле наиболее крупные и «мирные» организации сегодня уже признают, что выпускать на свободу животных, которые там часто просто не выживут, не выход и мгновенно и полностью отказаться от их использования не получится. Что, конечно, не мешает им стремиться к этой благородной цели.

Скандальный флер вокруг вопросов лабораторной биоэтики оказывается обоюдоострым мечом: пока защитников прав животных выставляют горлопанами с транспарантами, обсуждать даже сугубо научные вопросы проведения таких исследований оказывается непросто. «Еще совсем недавно почти невозможно было критиковать исследования животных, не получая в ответ обвинения в том, что ты противник вивисекции, так что плохие практики исследований никто не ставил под сомнения», — говорит Пандора Паунд.

Гэскилл согласна, что ученым стоило бы активнее брать инициативу на себя, чтобы «перехватить» тему отказа от лабораторных животных у общественников, но отмечает, что сделать это довольно трудно: многие грантодатели не хотят финансировать «рискованные» исследования, в том числе и в области альтернатив экспериментам на лабораторных животных.

И здесь активисты показывают себя с непривычной для обывателей стороны: при многих организациях по защите прав животных сегодня существуют фонды и грантовые программы поддержки научных исследований и разработок, которые помогут отказаться от экспериментов на млекопитающих (иногда защищают еще осьминогов — за выдающиеся интеллектуальные способности, но дрозофилы или нематоды волнуют все же мало кого). Один из самых известных таких фондов, британский Fund for Replacement of Animals in Medical Experiments (FRAME), был создан в конце 1960-х почти одновременно с ассоциацией, придумавшей Всемирный день лабораторных животных.

Защитники животных финансируют и одно из самых интересных исследований этого года, результатов которого все очень ждут. Ученые американского университета Джонса Хопкинса сравнят эффективность стандартных токсикологических тестов на животных с тестами на клеточных культурах и компьютерными моделями. 50 тысяч долларов на эту работу они получили от Beagle Freedom Project, который обращается в научные организации и находит хозяев лабораторным собакам после окончания исследований.

Руководитель этого исследования, токсиколог Катя Цайюн, в беседе с «Чердаком» подчеркнула, что у Beagle Freedom Project нет никаких рычагов влияния на ученых, а сами активисты ранее заявили журналистам, что не будут препятствовать публикации любых, даже неприятных для них результатов. Найти деньги на подобные проекты непросто, говорит Цайюн, поскольку пока оценка качества научных исследований и метаанализы не пользуются популярностью у тех, кто выделяет гранты, в том числе и государственные, и ученые благодарны активистам из BFP. Вместе с тем группа Цайюн в начале своей работы встречалась с американскими регуляторами, FDA и Агентством по защите окружающей среды (EPA), и те, по ее словам, очень хвалили план исследования и в целом были открыты к сотрудничеству.

В России, вероятно из-за небольших масштабов исследований на животных, громкие истории с ними случаются довольно редко (хотя в 2004 году из лаборатории биофака МГУ пропали 100 лабораторных крыс и пять кроликов). Зато судьбой лабораторных животных недавно заинтересовалась Госдума: там подумывают ограничить или даже полностью запретить тестирование на них косметики и лекарств.

«Объем наших исследований не настолько велик, чтобы бить тревогу, хотя в данном случае и во всем мире эта тревога полезна. Для того и щука, чтоб карась не дремал», — отмечает Михаил Мошкин.

По его словам, активность защитников прав животных и сочувствующих им в конечном итоге оказывается выгодной для тех, кто серьезно относится к биоэтике и ответственному содержанию зверей. Мошкин рассказывает, что однажды другой крупный мировой производитель лабораторных животных, Jackson Lab, перенаправил в его институт российскую фармацевтическую компанию, которая хотела купить мышей напрямую, с аргументом «мы вас не знаем, а вот Новосибирск мы знаем, давайте работать через них».

«Животными торгуют все-таки не совсем как любым другим товаром. Простое правило — вот вам деньги, дайте мне нужных мышей — не работает. Помимо денег, продавцы должны точно знать, что мышей, которых вы покупаете, вам есть где держать и вы умеете с ними обращаться. Помимо простых отношений бизнеса есть еще и такое соображение: если люди, озабоченные биоэтикой, узнают, что мыши попали туда, куда им лучше не попадать, то компания теряет репутацию. Они к этому относятся очень аккуратно», — говорит ученый.

С животными не входить?

Брэкен и Паунд в той самой разгромной статье пишут, что плохо проведенные исследования на животных, как бы нежно с ними ни обращались, откровенно неэтичны, причем по отношению не только к животным, но и к людям, которые потом участвуют в неудавшихся клинических испытаниях, основанных на «мусорных» работах. «Я категорический противник использования животных впустую, но я не вижу вариантов, как можно от этого (исследований на животных — прим. „Чердака“) избавиться», — заочно соглашается Мошкин.

Больше всего внимания и надежд в области альтернатив животным, пожалуй, приковано к «органам-на-чипе» — микрофизиологическим моделям сердца, легкого, кожи и так далее. Из клеток тканей этих органов на электронной «базе» выращивается упрощенное подобие, которое может имитировать одну или несколько функций (например, недавно в виде органа-на-чипе воспроизвели женский менструальный цикл).

Такие органы-на-чипе в перспективе могут решить проблему отсутствия у клеток кровеносных сосудов, о которой говорил Мошкин: сосуд-на-чипе недавно представили американские и португальские ученые. Правда, лекарство органы человека тоже «принимают» не строго по одному, и для комплексной оценки его безопасности или эффективности, скорее всего, потребуется не отдельный орган, а целый организм. Именно над таким «человеком-на-чипе» работают специалисты Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса: как заявляют разработчики, на их платформе iCHIP можно будет имитировать центральную и периферическую нервную систему, гематоэнцефалический барьер и сердце. Подобные работы ведутся во многих научных центрах, в том числе и в России. Например, московская компания «Биоклиникум» создает собственного «Гомункулуса» — микробиореактор для доклинических исследований фармпрепаратов и тестирования косметики.

Брианна Гэскилл отмечает, что возможность выращивать органы-на-чипе из клеток конкретных пациентов, чтобы экспериментировать именно с теми, для кого предназначено индивидуализированное лечение, по-настоящему «революционна». Но даже у настолько продвинутых технологий есть и будут свои ограничения: ни одно такое устройство не сможет имитировать взаимодействия мозга и остального организма. В пример она приводит работы американского психолога Джея Вейса, который в 1960—1970-х годах на крысах показал, что контроль или даже иллюзия контроля снижают физиологические проявления стресса.

«Это прекрасные исследования, которые показывают, что-то, как мы воспринимаем то или иное стрессовое явление, влияет на последствия для нашего тела. Я не уверена, что орган-на-чипе когда-нибудь сможет смоделировать этот феномен», — заключает Гэскилл.

В целом похоже, что благодаря развитию технологий, а также настойчивости активистов и специалистов по биоэтике, армии животных рано или поздно все же исчезнут из лабораторий: везде, где это возможно, их заменят более дешевые решения, из-за которых не надо будет опасаться акций протеста.

«Вместо того чтобы давать „вытеснению“ лабораторных животных происходить неравномерно и постепенно, нам нужна дорожная карта с четкими планами и дедлайнами по отказу от тех или иных исследований на животных, как это сделали в Нидерландах», — возражает Пандора Паунд.

Она пессимистически добавляет, что без подобного политического лидерства (с идеей полностью отказаться от тестирования на животных к 2025 году выступил министр сельского хозяйства Нидерландов Мартин ван Дам) на уход от использования животных в научных исследованиях уйдет очень много времени, поскольку «это просто не в интересах самих ученых».

Некоторые ученые, правда, совсем не против. «Меня полностью устроит, если я лишусь работы из-за того, что исследования на животных больше никому не понадобятся», — уверенно заявляет Гэскилл.

Ольга Добровидова

Современная научная работа часто требует использования очень дорогостоящего оборудования, на котором, к тому же, должны работать высококвалифицированные специалисты. Очевидно, что обеспечить каждую лабораторию таким оборудованием и кадрами в нашей действительности нереально. Решением проблемы стало создание в России сети центров коллективного пользования, которые и обеспечивают возможность проведения исследований широкому кругу ученых на современном и дорогостоящем оборудовании. Несколько таких центров созданы на базе ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», в их числе ЦКП «Геномного анализа», где и был установлен новый, высокопроизводительный секвенатор.

Новое оборудование позволит проводить весь цикл пробоподготовки и секвенирования геномов на базе самого ЦКП (ранее часть работ приходилось заказывать в московских или зарубежных научных центрах), что заметно снизит стоимость и продолжительность исследований.

Приобретение комплекса стоимостью порядка миллиона долларов стало возможным благодаря целевому финансированию из федерального бюджета. Как отмечают сотрудники ЦКП, программа модернизации и увеличения приборной базы была утверждена несколько лет назад, но из-за кризиса и обвала курса рубля, стартовать смогла только сейчас.

– Конечно, приобретение высокопроизводительного секвенатора – это мощный шаг вперед, - отмечает зав. сектором геномных исследований, к.б.н. Геннадий Васильев. – Но этим программа модернизации нашего Центра не исчерпывается. В частности, нам необходима роботизированная система подготовки проб для генетического анализа. Она значительно ускорит проведение исследований и позволит Центру обеспечивать больше заявок от научных коллективов Сибири.

А в том, что таких заявок с каждым годом будет все больше – сотрудники Центра не сомневаются. Генетические исследования – одно из самых быстроразвивающихся направлений науки. За последнее десятилетия технологии в этой области шагнули далеко вперед, что позволило снизить стоимость прочтения генома в тысячу раз. В результате, идет ли речь о персонализированной медицине, селекции сельскохозяйственных культур или клеточной инженерии – везде не обойтись без исследований генома.

Практически сразу после установки на новом секвенаторе началась обработка первых заявок.

– В их числе работы для группы, которая работает в рамках ФЦП «Картофелеводство», - рассказал Геннадий Васильев. – Перед ними стоит задача выделения генов устойчивости к заболеваниям для последующего их включения в геном новых сортов картофеля. Есть ряд исследований по медицинской генетике. И мы надеемся к следующему году полностью избавить новосибирских специалистов по биомедицине от необходимости заказывать подобную работу в Китае.

Комплекс будет обеспечивать работу над поиском новых методов лечения рака, диабета, нейродегенеративных заболеваний – ведь в каждом из этих направлений только в научных организациях Академгородка работает не одна группа исследователей. И возможности, которые создает модернизация ЦКП «Геномного анализа», станут хорошим подспорьем в этой важной работе.

Пресс-служба ФИЦ «Институт цитологии и генетики»