Алгоритм перевода

Выпускница бакалавриата Института интеллектуальной робототехники НГУ Дари Батурова в ходе выполнения выпускной квалификационной работы создала русско-бурятский и русско-монгольский параллельный корпус. 

Параллельный корпус — собрание текстов на одном языке вместе с переводом на другой язык. Он состоит из пар текстов на двух языках — оригинал и перевод. Помимо этого параллельный корпус может состоять из пар отдельных предложений. 

Также она обучила две модели для русско-бурятского перевода и сравнила их с лучшей моделью из ранее существовавших для данной задачи. Выяснилось, что по результатам оценки, одна из моделей, обученных молодой исследовательницей, превзошла другие существующие ранее аналоги.

 — Основная сложность состояла в том, что бурятский язык является малоресурсным. В онлайн-переводчиках он не представлен. В Интернете можно найти разве что электронные словари или разговорники. По этой причине собрать данные для создания параллельного корпуса было затруднительно. Молодежь не выражает сильной заинтересованности в сохранении и продвижении бурятского языка, передача его из поколения в поколение, к сожалению, происходит все реже. Согласно переписи населения России, в 2002 году 79% бурят указали, что владеют бурятским языком, в 2020 же году – 63%. А между тем бурятский язык внесен в «Атлас языков мира, находящихся под угрозой исчезновения» ЮНЕСКО со статусом «есть угроза исчезновения», — пояснила Дари Батурова.  

Девушка убеждена, что для сохранения и продвижения бурятского языка необходимо внедрить его в цифровое пространство. Машинный перевод представляет собой один из способов цифровизации, но из-за ограниченности данных на бурятском языке возникает такая проблема, как сдвиг данных. Сдвиг данных происходит, когда модель машинного перевода обучается на наборе данных, который не охватывает все особенности семантики, лексики и синтаксиса данного языка, из-за чего модель может выдавать неточный перевод. Для решения данной проблемы необходимо исследовать методы оценивания неопределенности нейросетевой модели для обнаружения некорректных переводов.

 — После выявления лучшей обученной модели, которая была основана на модели NLLB (No Language Left Behind), я проанализировала ее поведение при сдвиге данных с помощью методов оценивания неопределенности модели . Для этого был создан русско-бурятский параллельный корпус с аннотированными предложениями по типам ошибок, которые совершила данная модель при переводе текстов, содержащих специфические термины из научных областей. Он помог выделить лучшую метрику для определения уверенности модели в своих переводах и выявления возможных ошибок и галлюцинаций, — рассказала Дари Батурова.

Созданию алгоритма машинного перевода с русского языка на бурятский предшествовала серьезная подготовительная работа. Первыми помощниками стали родители студентки. Они поддерживали ее на всех этапах работы. Тему своей дипломной работы Дари Батурова выбрала еще в начале третьего курса и сразу занялась созданием русско-бурятского параллельного корпуса. За основу было решено взять тексты новостного информационного жанра. Благодаря гранту Республики Бурятия, который она получила ровно год назад, был заключен договор с тремя специалистами, которые с осени прошлого года занимались переводом новостных текстов. На сегодняшний день было переведено более 4 тысяч текстов, и работа в этом направлении продолжается. Ведется поиск новых переводчиков, сбор и обработка новых данных, а также дообучение нейросети.

Также помимо переводческой деятельности в рамках гранта проводился поиск уже существующих параллельных текстов. В результате было заключено сотрудничество с некоторыми организациями, находящимися в республике Бурятия, такими как Государственная служба языкового перевода Бурятии, Бурятский научный центр и другими. Они поделились имеющимися данными, которые были добавлены в параллельный корпус.

В рамках дипломной работы алгоритм, разработанный Дари Батуровой, представлен в виде кода. Однако девушка намерена преобразовать его в более доступный и удобный формат для будущих пользователей - сайт с русско-бурятским онлайн-переводчиком. С этой целью она объединила свои усилия с выпускницей Санкт-Петербургского университета Сараной Абидуевой, которая создала первую нейросетевую модель для русско-бурятского перевода в рамках своей дипломной работы. Благодаря совместной работе они создали первый в открытом доступе русско-бурятский параллельный корпус, состоящий из собранных данных в интернете и полученных текстов от различных организаций. В дальнейшем они планируют усовершенствовать алгоритм для русско-бурятского перевода и разместить сайт с ним. Дари Батурова уверена, что этот ресурс будет полезен для носителей бурятского языка и людей, изучающих его, а также исследователей языка и культуры, лингвистов, переводчиков и всех, кто заинтересован в сохранении и продвижении бурятского языка.

Модель и русско-бурятский параллельный корпус, которые были созданы Дари Батуровой, будут доступны в скором времени на Hugging Face.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

«Зеленое соглашение» в обороне от фермеров

Как мы и ожидали, амбициозные скороспелые планы европейских бюрократов по «озеленению» сельского хозяйства получили мощную «ответку» со стороны сельских тружеников. Уже несколько месяцев европейские города лихорадит от массовых фермерских выступлений. Километровые колонны из тракторов, горящие шины, раскиданный навоз – таков сегодня суровый пейзаж многих европейских столиц и других городов. Пока западные политики переключают внимание общественности на зону боевых действий на территории Украины, у них под боком творится настоящий хаос, на который, как будто, они не обращают никакого внимания.

Действительно, может сложиться впечатление, будто лидеры европейских стран совершенно не впечатлены выступлениями фермеров. Но это не совсем так. Инициаторам «зеленой» трансформации сельского хозяйства пришлось сдать назад. Напомним, что главным раздражающим фактором для сельских тружеников стало экологическое законодательство ЕС, в основу которого были заложены основные положения европейского «зеленого соглашения», нацеленного на достижение к 2050 году так называемой климатической нейтральности. В контексте провозглашенных мер сельскому хозяйству надлежало стать более «устойчивым». С этой целью было запланировано сокращение вдвое использования пестицидов к 2030 году, сокращение на 20% использования минеральных удобрений, оставление части сельхозземель (до 10%) в нетронутом состоянии (например, под паром) и удвоение так называемого «органического» производства. Плюс ко всему в отдельных странах ЕС происходили постоянные атаки на животноводческую отрасль по тем же экологическим поводам (о чем мы много писали).

Первоначально казалось, что воля руководства ЕС в вопросах «зеленой трансформации» совершенно несгибаема. Однако массовый протест фермеров, достигший пика к началу нынешнего года, сделал свое дело. Как утверждает газета The Guardian, европейские политики были в ужасе от столь масштабных и агрессивных выступлений, и в итоге, начиная уже с февраля, пошли на компромисс. Глава Европейской комиссии Урсула фон дер Ляйен (та самая, которая год назад объявила о полном крахе российской экономики) призвала своих коллег прислушаться к обеспокоенности фермеров. В итоге Еврокомиссия отложила планы по запрету использования пестицидов. Также были отозваны требования относительно высвобождения части сельхозземель для решения экологических задач. И что самое показательное – были смягчены требования к выбросам парниковых газов!

Нет, нельзя сказать, что Еврокомиссия совершенно отказалась от планов по трансформации сельского хозяйства. Как бывает в таких случаях, вынужденное отступление от «зеленой» стратегии трактуется как очередной тактический маневр (здесь то же самое, что уже было в энергетической отрасли, когда из-за высокой стоимости углеводородов пришлось заново включать простаивающие угольные электростанции).

По признанию Урсулы фон дер Ляйен, сельскому хозяйству, так или иначе, придется перейти на более «устойчивую» модель производства, но пока что фермеры заслуживают более доверительного отношения к себе.

На уровне национальных правительств также начались отступления. Так, власти Германии смягчили свои планы по сокращению субсидий на дизельное топливо. Правительство Италии решило восстановить отмененное ранее налоговое освобождение для фермеров (по крайней мере, для какой-то части из них). Французские власти отказались от повышения налогов на дизель и даже решили выделить на поддержку сельского хозяйства до 600 миллионов евро. Вдобавок ко всему, в правительстве Франции пообещали не вводить для фермеров более строгие правила, чем правила ЕС, а также оградить их от ввоза дешевой импортной продукции. Определенные сдвиги произошли и в Нидерландах, где выступления фермеров из-за правительственных ограничений длятся уже с 2019 года. Речь идет о так называемых «азотных войнах», где яблоком раздора стали претензии властей к животноводческой отрасли. На волне этих противостояний зародилась новая партия право-популистского толка «Движение фермеров и граждан», уже одержавшая победу на местных выборах в прошлом году.  

Активизация правых партий и движений, спровоцированная волной фермерских протестов, вызывает сильное беспокойство у сторонников «зеленой» трансформации. Как мы знаем, в рядах правых политиков и активистов концентрируется наибольшее количество климатических скептиков, открыто выступающих против радикальных экологических инициатив, включая и меры по снижению выбросов парниковых газов. Их идейные противники из числа защитников климата с нескрываемой тревогой наблюдают за развитием событий. У некоторых из них компромиссные решения Еврокомиссии вызвали явное разочарование. Автор одной апрельской статьи в The Guardian даже охарактеризовал это как «великое зеленое отступление» (great green retreat).

По мнению автора статьи, Брюссель срывает выполнение экологических обязательств в угоду агробизнесу и уступая давлению со стороны «экстремистов». Экстремистами (extremists), как мы понимаем, названы им восставшие фермеры. Впрочем, это еще не самый хлесткий эпитет. Среди борцов за климат уже давно в ходу такие обозначения для недовольных фермеров, как «бандиты», «разрушители» или просто «злодеи». Особое опасение у защитников климата вызывает как раз тот факт, что на фоне фермерских выступлений усиливаются позиции правых радикалов, что может нанести серьезный удар по самой «зеленой» повестке.

Компромиссная позиция европейских чиновников, с легкостью сдавших позиции, это, якобы, еще полбеды. Как пишет автор статьи, опытные наблюдатели усматривают попытку навязать странам ЕС «коричневую» повестку с приходом нового состава Еврокомиссии. Образно говоря, на смену «зеленой» революции, знаменем которой стали когда-то радикальные эко-активисты, готовится «коричневая» реакция. Эту реакцию как раз олицетворяют восставшие фермеры и их новоявленные вожди из праворадикальных партий и движений.

Некоторые борцы на климат уже не скрывают своих пессимистических настроений. По их словам, компромиссная позиция нынешней главы Еврокомиссии рискует свести на нет ключевые экологические меры в сфере землепользования. И, по сути, от «зеленого соглашения» практически ничего не осталось.

Мы не будем сейчас прогнозировать дальнейшее развитие событий. Как бы то ни было, исход фермерских протестов еще не решен. Мало того, позиция сторонников «зеленой» трансформации в чем-то вызывает понимание, учитывая, что существующие методы землепользования на самом деле угрожают будущему. И здесь нам предстоит ответить на ключевой вопрос: есть ли пути безболезненной трансформации сельскохозяйственного производства, способные исключить экологический ущерб без угрозы продовольственной безопасности? Иначе говоря, способно ли современной сельское хозяйство перейти на так называемую «устойчивую» модель без сотрясения самой производственной деятельности?

Полагаю, что для ответа на поставленный вопрос необходимо разобраться с тем, что было «не так» в позиции европейских чиновников, руководствовавшихся (как принято считать) благими намерениями в отношении Природы и нашего будущего? Как мы уже упоминали в одном месте, перевести современное сельское хозяйство на «органические» методы через запреты невозможно в принципе. Вы только угробите ту систему производства, которая есть, не создав ничего взамен. Примером тому являются не только недавние события в Шри-Ланке, но и то, что мы наблюдаем сегодня в Европе. Как заявляют сами фермеры, они не могут смириться с совершенно «нереалистичными» правилами, навязанными им европейской бюрократией.

На наш взгляд, коренная ошибка чиновников ЕС заключается в намерении решить сложнейшую задачу суммой простеньких приемов. Надо исходить из того, что новая «устойчивая» модель сельского хозяйства формируется не росчерком пера, а длительной кропотливой работой, где главную роль должна играть новая система просвещения и новая система образования. Движение в «прекрасное будущее» не может идти иначе, чем через формирование углубленных знаний о Природе и через последовательное внедрение новых – природоподобных – технологий. Надеемся, что скоро правота данного тезиса станет очевидной для многих, в том числе -  для политиков.

Константин Шабанов

Вклады в добро

21 мая в Санкт-Петербурге состоялось вручение премии «Вечный вклад» за лучшие исследования по истории целевых капиталов в российской дореволюционной благотворительности. Лучшей в номинации «Учебная работа» признана работа студента 4 курса ИИГСО НГПУ Максима Сметанина. Её тема – «Роль неприкосновенных капиталов в образовательной сфере (на примере Томского Императорского университета)».

Целевые капиталы – или вечные вклады, как их называли в России до революции – это денежные вклады, которые открывали в банках для того, чтобы проценты с них шли на благотворительность. Из таких капиталов, например, до сих пор выплачиваются Нобелевские премии. Студент НГПУ сам узнал о премии «Вечный вклад» и решил принять участие в конкурсе, он же предложил и тему для своей работы.

– Самый первый вечный вклад в Сибири открыл ещё в 1803 году Павел Демидов – внук основателя известной династии промышленников. Он положил в банк 50 тысяч рублей на открытие первого университета в Сибири, который хотел видеть в Тобольске, однако этого не произошло и демидовский вклад лежал нетронутым 70 лет, накапливая проценты. Первый в Сибири Томский Императорский университет был основан в 1878 и открыт в 1888 году – демидовские деньги пригодились для строительства его первого корпуса. А всего открытие университета обошлось в 700 тысяч рублей, из которых 362 тысячи были процентами с вечных вкладов. Самыми заметными жертвователями на университет были сибирские купцы Захарий Цибульский и Александр Сибиряков – их портреты даже разместили в актовом зале университета рядом с портретами российских императоров, что было для меценатов большой честью. Захарий Цибульский потратил только около 100 тысяч рублей на строительство университета, а затем создал три стипендии – две на своё имя и одну имени императора Александра II – для поддержки малоимущих студентов. С помощью вечных вкладов также создавались лаборатории, наполнялись и поддерживались библиотеки, – рассказывает Максим Сметанин.

По словам Максима, о благотворителях из Сибири до сих пор известно мало – в отличие от их столичных единомышленников. Поэтому возвращение памяти о людях, которые создавали вечные вклады для развития просвещения в Сибири, остаётся актуальным.

– В жюри премии входят известные учёные-историки и общественные деятели, из присланных работ они отбирают те, которые в наибольшей степени соответствуют критериям премии. В лонг-лист 2024 года вошли 7 научных и 2 учебные работы, в шорт-лист затем отобрали 3 научных и 2 учебные работы, в том числе и работу Максима, который оказался, таким образом, на награждении единственным представителем Сибири, - говорит научный руководитель Максима Сметанина кандидат исторических наук, доцент кафедры отечественной и всеобщей истории ИИГСО НГПУ Татьяна Анатольевна Кебак.

Награждение победителей проходило в Санкт-Петербургском Политехническом университете Петра Великого в рамках ежегодной ассамблеи «Вечный вклад». Новшеством 2024 года стало приглашение на церемонию представителей организаций, которым были посвящены работы победителей. Поэтому приятным сюрпризом для Максима Сметанина стало то, что награду он получил из рук проректора Томского государственного университета по информационной политике и цифровым коммуникациям Юлии Антоновны Эмер.

Премия «Вечный вклад» организована в 2020 году Национальной ассоциацией эндаументов, с 2022 года поддерживается Министерством образования и науки РФ. Она вручается ежегодно за лучшие исследования по истории целевых капиталов в российской дореволюционной филантропии - в номинациях «Научная работа» и «Учебная работа». Для студенческой работы она составляет 50 тысяч рублей, а также 10 тысяч рублей для руководителя студента.

Виталий Соловов

Новое состояние квантовой материи

В Институте физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН прошел традиционный конкурс научных работ. Специалисты Института представили доклады по двум направлениям «фундаментальные исследования» и «научно-прикладные исследования и технологические работы».

Доклад победительницы конкурса по «фундаментальному» направлению, ведущего научного сотрудника лаборатории неравновесных полупроводниковых систем ИФП СО РАН доктора физико-математических наук Натальи Петровны Степиной был посвящен установлению механизма аномального магнетосопротивления и нелинейного эффекта Холла в пленках трехмерного топологического изолятора (Bi, Sb)2(Te, Se)3.

«Трехмерный топологический изолятор — новое состояние квантовой материи, заключающееся в том, что объем материала — узкозонный полупроводник, а поверхность представляет собой уникальный металл, состояния которого описываются релятивистским уравнением Дирака и ведут себя, как безмассовые частицы. Из-за спин-орбитального взаимодействия и симметрии к обращению времени, импульс жестко связан со спином — такие состояния топологически защищены от рассеяния назад на немагнитных примесях и дефектах», — рассказала об особенностях исследуемого материала Наталья Степина.

Она пояснила, что при анализе поперечного магнетосопротивления и эффекта Холла в пленках топологического изолятора была обнаружена сильная, до 10% нелинейность коэффициента Холла в малых магнитных полях. Для объяснения явления ученые предложили модель совместного описания магнетосопротивления и эффекта Холла, включающую открытие щели в дираковском спектре поверхностных состояний в перпендикулярном магнитном поле за счет эффекта Зеемана, приводящего к перераспределению токовых потоков, уменьшению проводимости поверхностных состояний и ее вклада в эффект Холла.

Наталья Степина отметила, что в топологических изоляторах раньше такую нелинейность коэффициента Холла не наблюдали: «Чтобы ее увидеть, нужно сочетание нескольких факторов: проводящего объёма и такого изгиба зон на поверхности, чтобы точка Дирака оказалась близка к уровню Ферми».

Результаты работы ученых получены в рамках проекта Российского научного фонда и опубликованы в журнале Physical Review B.

Корма не теряют актуальности

В наших краях всё еще ходит такая шутка: «Сибиряк предпочитает есть мясные пельмени и закусывать их салом». Эта шутка содержит немалую долю истины, показывая актуальность для Сибири животноводческой отрасли. Какие бы модные веганские течения ни развивались где-нибудь на Западе, сибирский характер непременно потребует для себя мяса и молочных продуктов. И с этого пути, похоже, пока что не собирается сворачивать и отечественная наука, непосредственно отвечающая за нашу продовольственную безопасность.

Красноречивым подтверждением сказанному стала прошедшая 10 - 12 апреля в Институте цитологии и генетики СО РАН 7-я Международная конференция «Генофонд и селекция растений», посвященная 95-летию академика РАН Петра Лазаревича Гончарова. Казалось бы, какое отношение селекция растений имеет к животноводству? На самом деле – прямое. Напомним, что академик Петр Гончаров 25 лет возглавлял Сибирское отделение ВАСХНИЛ (позже - РАСХН) и внес очень серьезный вклад в селекцию КОРМОВЫХ КУЛЬТУР, предназначенных для условий Сибири. Для развития промышленного животноводства данное направление имело решающее значение.

Как разъяснил в своем пленарном выступлении академик Николай Гончаров (сын Петра Лазаревича), промышленное животноводство испытывало у нас серьезные затруднения как раз в силу недостаточного развития кормовой базы, поскольку изначально имелись проблемы с кормовыми культурами. Как правило, крестьянские хозяйства решали эту проблему простым дедовским способом – путем выпаса скота на лугах и заготовкой сена на зиму. Благо, в наших краях было полно пастбищ и неудобий, зараставших травой. Поэтому домашний скот худо-бедно можно было прокормить. Но когда возникло промышленное животноводство, сразу же появились проблемы, отметил ученый.

Так совпало, что академик Петр Гончаров начал работать с кормовыми культурами как раз в то время, когда по приказу Никиты Хрущева уничтожался скот на личных подворьях. Естественно, что из-за этой инициативы возник дефицит мясных и молочных продуктов, который необходимо было компенсировать за счет развития промышленного животноводства. А оно, в свою очередь, потребовало значительного количества кормов для огромных стад. В нашей стране к тому времени уже существовали определенные наработки в данной области. Так, учеными были предложены две системы земледелия для возделывания кормовых культур: травопольная система (академик В. Р. Вильямс) и пропашная система (академик Н. М.  Тулайков). Первая система предполагала выращивание бобовых кормовых культур, накапливающих в почве азот. После уборки такие плантации, обогащенные азотом, использовались для выращивания других культур. Вторая система ориентировалась на промышленное производство азотных удобрений.

Производство азотных удобрений имело двойное назначение, поскольку сопрягалось с производством взрывчатых веществ. По какой-то причине Никита Хрущев решил поставить крест на травопольной системе и всерьез взялся за ученых, поддерживавших данное направление. Это решение тогдашнего генсека могло с легкостью обнулить работу отечественных селекционеров (куда входил и Петр Гончаров), занимавшихся в ту пору кормовыми культурами. К счастью, в 1964 году Хрущева сняли с должности, и работа, начатая нашими «травопольщиками», была продолжена. Что касается Петра Гончарова, то ему удалось сохранить генофонд кормовых трав, за что он получил орден Трудового Красного знамени.

Первым кормовым растением, которое стали вводить в культуру на просторах Сибири, стал так называемый Пырей бескорневищный (новоанглийский), интродуцированный из Америки ученым В. В. Талановым. Петр Гончаров, со своей стороны, большое внимание уделял такому растению, как люцерна. В 1971 году он даже защитил докторскую диссертацию на тему «Люцерна в Восточной Сибири (возделывание, селекция и семеноводство)». При всем достоинстве этой культуры, в сибирских условиях возникала одна проблема – низкие температуры. При температуре – 19 градусов лед разрывал клетки растений. Петром Гончаровым бала предложена особая система агротехники люцерны, при которой заглублялся узел кущения, что позволяло предохранять его от воздействия низких температур. Параллельно велась работа по повышению засухоустойчивости, поскольку в Сибири такая проблема возникает регулярно в конце весны или в начале лета.

Всего в Сибири, по словам Николая Гончарова, создано 334 сорта кормовых культур. Из них около тридцати создано Петром Гончаровым – лично и в соавторстве. На первом месте (по количеству) здесь находятся сорта люцерны и вики посевной. Далее идут сорта костреца, овсяницы луговой, кормового гороха, донника и так далее. Есть в этом списке и суданская трава, несколько недооцененная, но все же имеющая очень серьезное значение, особенно в наше время. Дело в том, что из-за безответственной политики некоторых руководителей страны (включая Михаила Горбачева и Бориса Ельцина) был нанесен сильный удар по семеноводству кормовых культур. Проблема не решена до сих пор (хотя надежды есть). Как заметил Николай Гончаров, если из-за санкций наших «закадычных друзей» нам перекроют поставку семян кукурузы (широко используемой в кормах), а отечественное семеноводство этой культуры не восстановится, положение может спасти как раз суданская трава. Она отличается высокой засухоустойчивостью, не требовательна к почвам и очень отзывчива на удобрения. При этом она очень хорошо силосуется. И хотя, по замечанию Николая Гончарова, белка в суданской траве чуть меньше, чем в кукурузе, в экстренной ситуации с кормами она станет достойным кандидатом на замену.

Стоит также, по словам ученого, обратить внимание и на вику яровую, которая может иметь серьезное значение для нашей молочной промышленности. Она является хорошим белковым кормом, поэтому способствует увеличению надоев. При плохом корме коровы будут долиться как козы, а при хорошем корме козоводство вполне может претендовать на альтернативу молочному крупнорогатому скоту. Руководителям нашей станы, отвечающим за сельское хозяйство, стоит осознать эти простые истины.

Таким образом, потенциал отечественного кормопроизводства еще до конца не раскрыт, и потому нашим ученым есть куда стремиться. И в этой связи необходимо понять, что сворачивать данное направление никто не собирается (какие бы модные веганские течения ни проникали в головы отдельных представителей науки). Как заметил академик Владимир Косолапов во время пленарного выступления, кормопроизводство является масштабной составной частью сельского хозяйства, играющее не только продукционную роль (непосредственное производство кормов), но также выполняющее дополнительные функции, связанные с защитой и улучшением почв. В нашей стране больше половины пашен выделено как раз под кормовые культуры. Для научного обеспечения кормопроизводства работает более ста научных организаций и вузов. Здесь уже давно сформировалась своя научная традиция и свои научные школы. И, учитывая связь этого интеллектуального потенциала с экономикой, трудно предположить, что кто-то попытается – в угоду модным идеям – ликвидировать всё это росчерком начальственного пера.

Да, в нашей недавней истории было немало примеров скоропалительных и легковесных решений, наносящих урон целым отраслям (включая и кормопроизводство – о чем мы говорили). Тем не менее, консолидированное мнение российского научного сообщества показывает, что модные идеологические тренды, идущие с Запада, пока что не овладели умами наших ученых настолько, чтобы они попытались подменить хозяйственную рациональность очередным «всесильным учением». По крайней мере, прошедшая в ИЦиГ СО РАН упомянутая Международная конференция по генофонду и селекции растений наглядно это продемонстрировала.

Олег Носков

Универсальный детектор для изотопов

Ученые Новосибирского государственного университета, Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Института катализа им. Г.К. Борескова и Института археологии и этнографии СО РАН в составе научной группы Центра коллективного пользования «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ» продолжают работу над созданием отечественного низковольтного универсального ускорительного масс-спектрометра. Проект реализуется при поддержке программы «Приоритет-2030».

— Мы постепенно продвигаемся к созданию низковольтного ускорительного масс-спектрометра собственного производства. Подобная работа уже была проделана более 15 лет назад, когда в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН был собрана первая большая установка УМС, которая, проработав более 10 лет для радиоуглеродного датирования, находится на модернизации, но в серийное производство она не пошла. Теперь же наша цель – наладить производство комплексов, включающих не только установку УМС для анализа С-14, но и приборы и оборудование, необходимые для всех стадий анализа редких изотопов — от пробоподготовки и изготовления мишеней до обработки полученных на УМС результатов. Мы намерены сначала конструировать и собирать отдельные узлы новой установки УМС — ионный источник, перезарядную мишень, детектор, тестировать их, одновременно с этим создавать элементы пробоподготовки и получения катодов для анализа других редких изотопов, в частности Be-10, — а потом объединить их в единый комплекс, — рассказала директор ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ», исполняющая обязанности заведующего кафедры физической химии Факультета естественных наук НГУ Екатерина Пархомчук.

В конце прошлого года был сконструирован ионный источник установки УМС. Для этого ученые провели реверс-инжиниринг ионного источника установки MICADAS. Новый источник будет обладать измененными параметрами, направленными на повышение производительности, повышение качества пучка ионов и упрощение обслуживания установки. Также был сконструирован и протестирован детектор. Его разработкой занимались специалисты ИЯФ СО РАН, основным разработчиком стала аспирант института Тамара Шакирова, которая проводила испытания детектора на отечественном ускорителе, а в этом году проведет их и на швейцарской установке MICADAS, принадлежащем НГУ. Первые испытания прошли успешно и применимость детектора для УМС была подтверждена.

Преимущество нового детектора заключается в его универсальности — он рассчитан на работу не только с С-14, как установка MICADAS, но и с другими редкими изотопами: Be-10, Al-26, I-129, как отечественный комплекс, созданный учеными ИЯФ СО РАН. По мнению разработчиков, новый детектор подходит и для крупных, и для компактных ускорительных масс-спектрометров. Одновременно с этим, он расширяет возможности ученых в области анализа редких изотопов, которые, как и радиоуглерод, могут быть верно посчитаны в выделенных и очищенных соответствующих веществах. А поскольку у них существенно разные периоды полураспада, появится возможность датировать более древние объекты и расширить направления исследований. Это важно, потому что радиоуглеродный анализ позволяет определять возраст биологических образцов не старше 75 тысяч лет, а например анализ Ве-10 в геологических объектах — изучать историю происхождения и развития рельефа, хронологию ледников и многое другое. К тому же появится возможность количественно оценивать климатические процессы, которые происходили на нашей планете сотни тысяч лет назад, и прогнозировать будущие.

— В этом году мы планируем произвести все детали нового ионного источника и, возможно, его сборку. Конструкторская документация была подготовлена еще в прошлом году, а на этот год запланирована выточка деталей, создание элементов ионного источника и его сборка. Часть работ будет выполнена в мастерских ИЯФ СО РАН, а тестирование планируется провести на испытательном стенде, — пояснила Екатерина Пархомчук.  

Проведена модернизация графитизатора – добавлены опции, позволяющие создавать графитовые мишени из песков, суглинков, донных осадков и меченых биологических веществ. Ранее для изготовления мишеней необходимой массы из образцов песка было необходимо многократно сжигать пробу. Многократные процедуры приводят к накоплению ошибки в результате увеличения изотопного сдвига и, следовательно, могут исказить радиоуглеродный возраст образца. Теперь же достаточно однократного сжигания большего объема песка, глины или донных осадков, содержащих малое количество углерода, чтобы получить достаточное количество материала для изготовления графитовой мишени. Такое однократное воздействие на образец существенно увеличивает достоверность датирования.

Создание собственного производства отечественного низковольтного ускорительного масс-спектрометров позволит решить кадровую проблему, с которой сталкиваются пользователи данной аппаратуры во всем мире. Екатерина Пархомчук отметила, что на Физическом факультете НГУ готовят высококвалифицированных специалистов по ускорительной физике, но именно специфика ускорительной масс-спектрометрии пока не поддержана кадрами — студентами, аспирантами, магистрантами, а также специалистами более высокого уровня.

— Подготовка таких кадров возможна только при производстве данного мультидисциплинарного комплекса, который включает не только сам ускорительный масс-спектрометр, но также химическую пробоподготовку и установку графитизации. В процессе его создания возможно подготовить необходимых специалистов, которые в дальнейшем смогут справиться со всеми многочисленными проблемами, возникающими при эксплуатации оборудования, уверенно владеть знаниями в области физики ускорительной масс-спектрометрии, понимать специфику создания катодов-мишеней для разных видов исследований. Это необходимо, чтобы произведенные в будущем ускорительные масс-спектрометры стабильно работали, а не простаивали по причине поломок. На данном этапе мы готовы работать со студентами и аспирантами, которые хотели бы связать свою научную деятельность с развитием метода ускорительной масс-спектрометрии, — сказала Екатерина Пархомчук.

Новый российский комплекс ускорительной масс-спектрометрии универсального назначения совместит в себе все преимущества уже имеющихся в Новосибирском научном центре приборов, каждый из которых подтвердил свою точность радиоуглеродного датирования на международном уровне. Работы над его созданием стартовали в прошлом году. При эффективной поддержке работ комплекс УМС будет готов через 5 лет и в дальнейшем планируется его запуск в серийное производство.

CoGIS и не только

29 мая в «Точке кипения – Новосибирск» Технопарка Новосибирского Академгородка начала свою работу первая практическая конференция «Современные геоинформационные технологии 2024». Организатором конференции выступает компания «Дата Ист» при поддержке ГАУ НСО «Новосибирский областной инновационный фонд» и ИТ-Ассоциации «СибАкадемСофт».

Её позиционируют как площадку, где представители ИТ-компаний, отраслевых предприятий, научных институтов и университетов, органов государственной власти и местного самоуправления смогут обсудить основные требования к геоинформационным системам платформенного уровня, оценить роль геоинформационных технологий в процессах цифровой трансформации бизнеса и государственного управления, обменяться опытом отраслевого использования платформенных геоинформационных решений.

«Геоинформационные технологии уже прочно вошли в нашу жизнь, сделали ее комфортнее, безопаснее и интереснее. Их не все видят, но все ими пользуются. У каждого под рукой геосервисы, никто не ездит без автонавигации, многие знают, как получить кадастровую выписку. Однако интересно, что находится «под капотом», внутри геоинформационных технологий. Кто те люди, которые разрабатывают эти системы, несут полезные сервисы и самые яркие инновации? Этому посвящена наша конференция. Мы хотим, чтобы наши гости увидели, что Новосибирский Академгородок и в целом Новосибирск остается и продолжает развиваться, как центр компетенций в области геоинформационных технологий, что мы способны не только создавать мощные информационные системы, но разрабатывать инфраструктурные геоинформационные платформы, способные составить конкуренцию лучшим мировым аналогам», – отметил в своем выступлении на пленарном заседании конференции генеральный директор компании «Дата Ист», председатель программного комитета, к.г-м.н. Вячеслав Ананьев.

Главным продуктом, представленным на конференции, стала инфраструктурная отечественная геоинформационная платформа CoGIS, которая уже применяется в самых различных отраслях.

CoGIS – больше, чем просто геоинформационная система, утверждают ее разработчик - компания «Дата Ист». Отличительной особенностью платформы является возможность создания тематических картографических веб-приложений, не прибегая к классическому программированию, а также большое количество инструментов и модулей, позволяющих настраивать работу платформы под задачи каждого пользователя.

На конференции было подписано соглашение между Новосибирским отделением РГО, ИТ-Ассоциацией СибАкадемСофт и компанией «Дата Ист» об учреждении «Фонда развития геоинформационных технологий» Одним из примеров внедрения платформы, представленным на конференции стал проект «Хваля» - система оценки качества сотовой подвижной электросвязи Республиканского унитарного предприятия по надзору за электросвязью "БелГИЭ" в Республике Беларусь. В результате ее запуска не только операторы сотовой связи, но и сами абоненты могли участвовать в процессе улучшения качества услуг. Выявленные по результатам проведения работ отдельные недостатки, связанные с покрытием и качеством сигнала, передаются операторам сотовой связи, которые анализируют представляемую информацию и планируют мероприятия по устранению выявленных недостатков.

На конференции были представлены и другие примеры использования CoGIS в управлении самыми разными объектами от мегаполисов и отдельных регионов до промышенных предприятий и образовательных учреждений.

Про опыт включения геоинформационных технологий в процесс управления территориями рассказали представители Правительства Ямало-Ненецкого автономного округа, Правительства Новосибирской области и мэрии города Новосибирска. Студенты геолого-геофизического факультета НГУ сегодня применяют эту технологию в своих полевых практиках, заносят данные о горных породах, минералах, месторождениях на карту и ведут всю работу в цифровом формате. Специалисты Центра агрохимической службы Новосибирский с помощью CoGIS проводят оценку плодородия почв. Автоматизация процессов позволяет им отказаться от бумажных карт, быстро получать и анализировать данные от полевых бригад.

Участие в конференции приняло Новосибирское региональное отделение Русского географического общества. В своем выступлении его председатель д.г.-м.н. Игорь Новиков напомнил, что географы всегда пользовались картами, сначала бумажными, потом появились электронные версии, которые сегодня развиваются в гораздо более мощный инструмент – геоинформационные системы.

«Кажется, что сейчас не надо агитировать людей использовать современные геоинформационные технологии, все ими и так пользуются. Но в действительности применяются стандартные решения, а разработчиков очень мало. «Дата Ист» – один из реальных разработчиков, которые создают собственные информационные продукты и платформы, и это требует нестандартных решений. Это дорогостоящие ресурсоемкие вещи, которые нельзя сделать на коленке, малой группой. Мы поддерживаем эти инициативы, потому что за этим стоит будущее», - подчеркнул он.

Также на конференции было подписано соглашение между Новосибирским отделением РГО, ИТ-Ассоциацией СибАкадемСофт и компанией «Дата Ист» об учреждении «Фонда развития геоинформационных технологий». Как отметили учредители, совместные усилия позволят им реализовывать крупные проекты, в том числе направленные на развитие внутреннего туризма.

«Вклад технологической компании «Дата Ист» будет заключаться в предоставлении прав на использование программных продуктов с целью продвижения геосервисов для населения. Русское географическое общество в своих рядах содержит огромное число исследователей нашего мира — людей, которое накопили огромное количество информации, как мы ее называем — геопространственно привязанной, и мы хотим, чтобы это сообщество вместе с нашими коллегами по созданию информационных технологий продвигало геоинформационные технологии именно для людей», – прокомментировал инициативу Вячеслав Ананьев, ставший президентом Фонда.

Сергей Исаев

Радиоактивные… удобрения

Слово «радиация» приобрело пугающее значение только после того, как весь мир узнал о страшных последствиях атомных бомбардировок японских городов. Страхи перед третьей мировой войной и особенно – чернобыльская трагедия - многократно усилили негатив в отношении радиации. В этой связи весьма непривычно читать научные публикации первой половины прошлого столетия, где описывалось влияние данного явления на жизнь растений. И что самое интересное: в начале 1940-х годов в СССР проводились соответствующие эксперименты, призванные показать значение радиоактивных элементов в деле повышения урожайности и улучшения качества плодов.

Но начнем по порядку. Когда-то было принято считать, что для жизни растений принципиальное значение имеют 10 – 15 макроэлементов (в их числе – углерод, водород, азот, фосфор, калий, кальций и т.д.). Все остальное (так называемые микроэлементы) относили к случайным примесям, якобы ни на что не влияющим. Правда, затем было точно установлено, что добавление микроэлементов (например, бора или марганца) к основным питательным веществам приводило к лучшему развитию растений и повышению урожайности. Дальнейшие опыты показали, что при полном отсутствии микроэлементов растения вообще не могут нормально развиваться. Кстати, микроэлементы играют важную роль и в жизни животных, и в жизни человека.

А теперь переходим к радиоактивности. Данное явление было открыто в 1896 году французским ученым Беккерелем. Сущность его состоит в том, что атомы некоторых элементов – урана, радия, тория, актиния, калия, рубидия и других (получивших название «радиоактивных») подвержены непрерывному распаду, в результате чего выделяется большое количество энергии в виде альфа-, бета- и гамма-лучей. Этот процесс происходит самопроизвольно и в любой среде, где содержатся такие элементы – в земной коре, в атмосфере, в гидросфере и даже в организмах животных и растений. Для биологов возник закономерный вопрос: какое влияние оказывает радиоактивное излучение на живые организмы?

Уже к 1940-м годам по данному вопросу накопилась большая литература. Так, было установлено отрицательное влияние радиации, особенно при длительном воздействии. Воздействие излучения радиоактивных элементов на живые ткани вызывало местные воспалительные процессы, напоминающие ожоги. Однако чуть позже выяснилось, что отрицательное влияние радиации наблюдалось только тогда, когда применялись высокие дозы облучения. Низкие дозы, наоборот, оказывали благоприятное воздействие. В 1940-е годы радиоактивное излучение уже начали использовать в борьбе с онкологическими заболеваниями.

Много работ было посвящено влиянию радиоактивных элементов на развитие растений. Исследования велись по двум направлениями: 1) изучалось влияние радиоактивного излучения на прорастание семян и процессы роста; 2) в полевых условиях изучалось действие радиоактивных элементов на урожайность. Вначале большинство опытов давало отрицательные результаты: семена теряли всхожесть, листья желтели и опадали, а рост задерживался. Но затем было установлено, что такой результат был связан с превышением дозы. При умеренной дозировке облученные растения, наоборот, развивались лучше, всхожесть семян повышалась, и ускорялось их прорастание.

Был установлен еще один интересный факт: под действием радиоактивного излучения нарушался зимний покой цветочных почек. В довоенных опытах профессора Венского университета Молиша сирень, каштаны и тюльпаны зацветали зимой! По мнению исследователя, растения реагируют на радиоактивное излучение так же, как и на солнечный свет. Например, они изгибались в ту сторону, где находился препарат радия. При внесении же радиоактивных элементов в почву наблюдалось резкое увеличение урожаев. Так, довоенные опыты Колумбийского университета показали, что от внесения малых количеств радия в почву урожай огурцов увеличивался на 35%, кукурузы – на 50%, редиса – на 70%, дыни – на 50 процентов.

Интерес к таким экспериментам был настолько высок, что еще перед Первой мировой войной были выпущены первые радиоактивные удобрения. Правда, широкого распространения они не получили, поскольку их чрезмерно высокая цена не окупалась прибавками урожая. Кроме того, необходимо было соблюдать высокую точность дозировки, в противном случае либо вообще не возникало никакого эффекта, либо наносился вред.

По мнению советских ученых 1940-х годов, неудачи с практическим применением радиоактивных удобрений напрямую связаны с плохой изученностью данного вопроса. Как выяснилось в ходе исследований, радиоактивные элементы достаточно широко представлены в природе, включая и живые организмы. Мало того, было установлено, живые организмы концентрируют такие элементы в отдельных органах. К примеру, головной мозг человека содержит значительно больше радия, чем другие органы тела. Советские ученые еще до войны выявили, что такое водное растение, как ряска, концентрирует радия в сотни раз больше (!), чем его содержится в воде. Радиоактивные элементы содержатся во всех природных водах и во всех почвах. Следовательно, растения постоянно их усваивают (как это происходит с жизненно важными микроэлементами). Отсюда следовал вывод, что радиоактивные элементы могут также оказаться для них жизненно важными.

В Советском Союзе эти вопросы изучали в лаборатории Геохимических проблем имени В. И. Вернадского Академии наук СССР. В контексте данных исследований стоит обратить внимание на некоторые умозаключения советских ученых относительно роли такого макроэлемента, как калий. По их признанию, мы не можем исключить влияние радиоактивности даже в искусственных условиях, поскольку калий постоянно присутствует в качестве необходимого питательного вещества. Известно, что при полном отсутствии калия растения гибнут, и заменить его другим элементом нельзя. Но дело в том, что калий обладает радиоактивностью (он испускает бета-лучи с небольшим количеством гамма-лучей), и нерадиоактивного калия в природе не существует. Благодаря тому, что радиоактивность калия сравнительно слабая, он не оказывает вредного воздействия на растения даже при высоком содержании. По мнению советских ученых, именно радиоактивные свойства этого элемента делают его роль в жизни растений такой исключительно важной.

Этот вывод, считали наши ученые, подтверждался вегетационными опытами, когда вместо калия использовалась соизмеримая по силе радиации доза изотопов урана, дающих такие же бета-лучи, как и калий. Эксперименты проводились с сахарной свеклой. В результате повысилась ее урожайность и сахаристость. И что весьма показательно: используемый изотоп урана – так же, как и калий, концентрировался в молодых органах растений. Аналогичные эксперименты проводились и с другими культурами.  Было также установлено, что положительное действие радиоактивных элементов проявляется в увеличении плодоношения, усилении и ускорении цветения, а также в увеличении углеводов (конкретно речь идет о сахарах) в соке плодов и корнеплодов. Например, в 1942 году опыты с сахарной свеклой показали, что добавление радия к полным удобрениям приводило к повышению сахаристости с 14 процентов до 20 процентов (на одних и тех же почвах).

Эти опыты, полагали ученые, открывали широкие перспективы применения радиоактивных элементов в сельском хозяйстве. Интересно, что действие радиации на растения они сравнивали с действием витаминов на животных. Витамины, как известно, необходимы для нормального развития. То же самое касается и радиоактивных элементов применительно к растениям. Правда, не совсем была понятна сама сущность положительного воздействия радиации. На сей счет выдвигались гипотезы, стилистические напоминающие натурфилософские идеи эпохи Ренессанса. Так, в 1940-е годы наши ученые всерьез заявляли о том, что речь идет о влиянии «невидимой» («скрытой») энергии, играющей – наряду с солнечной энергией – важную роль в синтезе сложных соединений (углеводов, белков) внутри живых клеток. Многие вопросы, конечно же, всё еще остаются открытыми. И все же стоит отметить, что данное направление исследований само по себе столь обширно, что не утрачивает актуальности вплоть до наших дней и, вне всяких сомнений, нуждается в фундаментальных исследованиях.

Николай Нестеров

«Сила Сибири»

Одна из ключевых точек роста для экономики Восточной Сибири и Дальнего Востока – магистральный газопровод «Сила Сибири», введённый в эксплуатацию в конце 2019-го года. В Центре экономики недропользования нефти и газа Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН представили цифры по итогам первых лет работы газопровода и дали прогноз до середины XXI века.

Почему этот инфраструктурный проект так важен?

Полный маршрут «Силы Сибири» проходит по территории пяти субъектов Российской Федерации – Иркутской и Амурской областей, Еврейской автономной области, Республики Саха (Якутия) и Хабаровского края. Это открывает новые перспективы для развития промышленности.

– Газопровод «Сила Сибири» позволяет осваивать запасы многокомпонентного газа уникальных месторождений, в том числе, содержащих такие ценные компоненты как гелий, – отметили в ИНГГ СО РАН. – Газопроводная система является важнейшим инфраструктурным объектом, который стимулирует появление и развитие газоперерабатывающих и газохимических производств на востоке России. Эти предприятия будут выпускать продукты высоких переделов с высокой добавленной стоимостью.

Экспортный потенциал «Силы Сибири» составляет 38 млрд куб. м природного газа в год. По итогам 2023 года объём поставок газа по газопроводу уже вырос до 22,7 млрд кубометров, и эта цифра будет только увеличиваться.

Как подчеркнули в ИНГГ СО РАН, главным получателем газа по «Силе Сибири» сейчас является Китай, но в перспективе газопровод может стать основой газификации южных и юго-западных районов Республики Саха (Якутия) и других регионов Дальнего Востока.

Какие месторождения питают «Силу Сибири»?

Основными источниками сырья для «Силы Сибири» являются уникальные месторождения природного газа – Чаяндинское и Ковыктинское. По текущим оценкам, их запасов хватит до конца XXI века.

Запасы Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного в Республике Саха (Якутия), оцениваются в 1,04 трлн кубометров газа. Планируемый уровень добычи на месторождении – 25 млрд куб. м газа в год.

С 2019 г. на Чаяндинском месторождении добыто 35 млрд кубометров газа и к 2051-му году увеличится до 721,2 млрд куб. м. По оценкам специалистов ИНГГ СО РАН выработанность запасов месторождения составит 63,5 %.

Кроме того, для нужд «Силы Сибири» в декабре 2022 г. было запущено Ковыктинское месторождение, находящееся в Иркутской области. Его запасы составляют 1,65 трлн кубометров газа.

На данный момент из этого месторождения добыто только 3,3 млрд кубометров газа, однако годовой уровень добычи составит до 27 млрд куб. м в год, а к 2051-му году на Ковыктинском месторождении планируется добыть суммарно 665,1 млрд кубометров газа. Как прогнозируют в ИНГГ СО РАН, выработанность запасов месторождения составит 43,7 %.

Также к «Силе Сибири» планируется подключить Тас-Юряхское и Верхневилючанское месторождения, осваиваемые ПАО «Газпром» в Республике Саха (Якутия). Не исключено, что со временем к газопроводу будут подключены и месторождения других недропользователей, однако по оценке ИНГГ СО РАН до 2050 г. газопровод надёжно обеспечен собственной сырьевой базой компании.

Опубликовано пресс-службой ИНГГ СО РАН

Перспективы для терапии атеросклероза

Сотрудники лаборатории эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН, используя клеточные модели, показали, что дефекты гена рецепторов липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), связанные с семейной гиперхолестеринемией (СГХС), приводят к нарушениям работы не только клеток печени (как было известно ранее), но и кровеносных сосудов. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

Семейная гиперхолестеринемия – это наследственное заболевание, при котором генетическое повреждение является причиной высокого уровня холестерина крови, что, в свою очередь, проявляется в развитии атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний. В 85 – 90 % это заболевание связано с нарушениями в работе гена рецепторов ЛПНП, которые в гетерозиготной форме присутствуют приблизительно у одного из трехсот человек. Таким образом, мы говорим об очень большом количестве людей, оказывающихся в группе риска развития этой наследственной патологии.

Ее изучением на протяжении ряда лет в рамках проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда, занимаются сотрудники лаборатории эпигенетики развития совместно с коллегами из НИИ медгенетики томского НИМЦ и московского НИМЦ кардиологии имени академика Е.И. Чазова. Как и в случае с рядом других заболеваний, исследования проводят с помощью клеточных моделей, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток реальных пациентов, что открывает перед учеными новые возможности.

Ранее было известно, что нарушения в гене рецепторов ЛПНП сказываются на работе клеток печени – гепатоцитов, которые перестают улавливать холестерин в нужных объемах, он копится в кровеносной системе, что приводит к образованию атеросклеротических бляшек, а те, в свою очередь, вызывают повреждения внутреннего слоя кровеносных сосудов, состоящего из эндотелиальных клеток.

«Мы стали первыми, кто изучал влияние нарушений гена рецепторов ЛПНП на сами эндотелиальные клетки. С помощью клеточной модели пациента мы смогли узнать, что происходит с этими клетками, даже если они не вступали в контакт с атеросклеротической бляшкой, сравнили их с аналогичными клетками здоровых людей. И доказали, что нарушения в работе гена рецепторов ЛПНП сами по себе негативно влияют на клетки сосудов», – рассказала старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Ирина Захарова.

Старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Ирина Захарова Результаты исследований, проведенных на клеточных моделях, помимо расширения знаний о механизмах развития распространенного наследственного заболевания имеют и очевидное прикладное значение.

Во-первых, они подтверждают преимущества, которые дают такие клеточные модели в подборе эффективных средств терапии для лечения СГХС. Это довольно актуальная проблема, поскольку не более 3-6 % пациентов с гетерозиготной формой заболевания в результате лечения показывают восстановление до нормальных показателей холестерина. Улучшить статистику можно с помощью подбора лекарств с учетом класса нарушений в гене (сегодня их выделено пять), а в идеале – индивидуальных особенностей пациента. И, как минимум, выбирая новые цели для терапии, необходимо учитывать выявленное влияние нарушений на сами клетки сосудов.

Но встает вопрос, как осуществить этот подбор. «Животные, в силу различий в метаболизме, плохо подходят для испытаний лекарственных препаратов. Есть свои недостатки и у клеточных моделей, где нарушения в работе гена были созданы искусственно. Наши модели, созданные из клеток реальных пациентов, дают более релевантные результаты, являясь действенным инструментом развития персонифицированной медицины», - объяснила Ирина Захарова.

Во-вторых, проводя дальнейшие исследования эндотелиальных клеток больных СГХС, ученые ИЦиГ показали, что с помощью CRISPR/Cas-опосредованных методов их можно отредактировать и восстановить функциональность клеток до нормы.

Работы по клиническому применению геномного редактирования для лечения пациентов с СГХС уже ведутся за рубежом. В конце прошлого года было объявлено о начале кинических испытаний препарата, исправляющего нарушения в другом гене пациента. Правда, в отличие от гена рецепторов ЛПНП, он отвечает только за 1-2 % случаев заболевания. Тем не менее, по оценке Ирины Захаровой, объединение опыта создания подобных препаратов с имеющимися результатами исследований ученых ИЦиГ откроет хорошие перспективы для дальнейшего развития терапии атеросклероза.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS