Незаменимые русские умы
Журнал Science опубликовал открытое письмо, подписанное научными светилами и представителями ведущих университетов и институтов. Авторы называют Россию лидером в области научных исследований. Но это делается вовсе не из-за какой-то особой любви к нашей стране. В США и Великобритании просят исключить из санкций научную сферу только по одной причине. Они не хотят лишиться российских мозгов, предупреждая, что это нанесет серьезный удар по западным интересам.
БУДУЩЕЕ БИОЭНЕРГЕТИКИ
Одна из ведущих сотрудниц Института микробиологии имени С.Н. Виноградского Софья Паршина в интервью нашей газете указала на высокий международный уровень российских исследований. По ее словам, на Западе не только публикуют много научных статей российских авторов, но и отправляют статьи своих ученых на рецензию нашим ученым.
Паршина поясняет, что процесс очистки идет в больших ферментерах, в них развиваются микробные сообщества, которые превращают даже вредные отходы в полезные продукты. Каждый вид микроорганизмов выполняет определенную функцию в постепенном разложении сложных органических веществ. Но чтобы управлять технологическими процессами, нужны знания о свойствах самых важных микроорганизмов. Для этого Паршина и ее коллеги выделяют в чистую культуру отдельные ключевые микроорганизмы. Иногда в охоте за ними происходят открытия совершенно новых, не описанных ранее видов микробов.
Старший научный сотрудник Андрей Ковалев, занимающийся ускорением процессов в биоэнергетических установках, утверждает, что разрабатываемые в российских НИИ инновационные устройства позволяют ускорить переработку органических веществ более чем в два раза и обеспечить устойчивое энергоснабжение ферм за счет выделяемого попутно газа. Такие установки полностью решают проблему с массой навоза, который не знают куда девать на крупных животноводческих фермах. В биоэнергетических установках уничтожаются все паразиты, погибают семена сорняков, удаляется закисляющая грунт легкая органика. Получается готовое к использованию удобрение высочайшей эффективности.
В России сейчас с успехом работают четыре огромные биоэнергетические установки. В Белгородской области, задыхающейся от отходов крупных свиноводческих комплексов, эта технология полностью себя оправдала.
УБИЙЦА БОЛЕЗНЕЙ
«Большая часть смертей ковидных пациентов, находящихся на аппаратах ИВЛ, связана не с болезнью, а с развитием неконтролируемых бактериальных инфекций, - говорит заведующий лабораторией вирусов микроорганизмов Андрей Летаров. - Эти инфекции могут резко увеличить смертность. Тяжело понять, что с ними делать, врачи находятся в тупике. А вот бактериофаги решают эту проблему».
Ученые уже более сотни лет изучают эти своенравные микроорганизмы. Речь идет о вирусах, пожирающих бактериальные клетки.
Летаров занимается биологией бактериофагов, считая ее одной из самых удивительных областей науки. Он напоминает, как в конце XX века начала нарастать устойчивость болезней к антибиотикам. А с фагами этой проблемы не существует: если перестанет работать один, его можно заменить другим.
Фаги можно искусственно направлять на разные штаммы болезней. Конечно, их сложно подбирать и вводить. Но, по мнению Летарова, в большинстве случаев такая схема работает. Ее можно довести до совершенства. Он добивается реализации идеи создания специальных центров фаговой терапии и принятия под них законов, которые решат проблему с сертификацией лечения фагами.
Летаров настаивает на срочном создании структуры, обеспечивающей системный подход лечения фагами. Сегодня в его лаборатории ведутся исследования, которые в перспективе позволят находить необходимый фаг и удачную платформу, направленную против патогенов. Фаговая терапия безопасна и обходится почти без побочных эффектов, в отличие от применения антибиотиков.
«В этом деле для ответа даже на очень простой вопрос потребуются год-два, - считает Летаров. - Но в перспективе можно поставить на поток выращивание фагов. Нужны центры фаговой терапии, высокооплачиваемые лаборанты и ученые. Необходимы финансовые ресурсы, а не гранты на исследования, требующие предъявления научных результатов. А еще у нас нельзя лечить незарегистрированным препаратом, тогда как зарегистрировать такое количество фагов невозможно».
Исследования жителей микромира ведутся медленно, шаг за шагом. Не посвященному в этот процесс человеку эти разговоры могут показаться несбыточной фантастикой. Но в результате делаются открытия, меняющие нашу жизнь.
ТАИНСТВЕННЫЙ ЛИШАЙНИК
Порой нашим ученым не хватает современного технического оснащения, как у западных коллег, а около 90 процентов качественных материалов для научных исследований приходится закупать на Западе.
И даже чашки Петри до последнего времени нам поставляли с Украины. Иногда выполнения заказов приходится ждать месяцами, и эти материалы становятся все дороже. А все потому, что никак не удается восстановить производство качественных химреактивов, которые когда-то вырабатывались в СССР. Сейчас неизвестно, будут ли нам продавать их страны, подключившиеся к санкциям. Однако благодаря своей смекалке и сообразительности наши исследователи, вопреки всем помехам, получают прорывные достижения.
Когда-то в СССР в аптеках для лечения инфекций продавался препарат на основе выделяемой из лишайника усниновой кислоты. Потом, уже в новой России, посчитали, что производить его невыгодно, и об этом лекарстве забыли. Однако сегодня в лаборатории выживаемости микроорганизмов Института микробиологии Тимофей Панкратов проводит исследования, пытаясь установить, каким образом можно получить в лабораторных условиях эту и другие чрезвычайно активные против опаснейших болезней кислоты.
Если удастся создавать лишайниковые кислоты в биореакторе, эти вещества могут стать основой лекарств, останавливающих онкологические заболевания. Они блокируют развитие метастаз. Этот поразительный эффект уже был выявлен в экспериментах на клеточных культурах. Недаром лишайники с древних времен входили в аптеку знахарей. Народная медицина использовала водные экстракты лишайников, действовавшие как антибиотики.
Хотя целебные кислоты содержатся в повсеместно распространенном растении, но собирать и перерабатывать это природное сырье для получения достаточно большого объема кислот в промышленном масштабе очень сложно. В сухом виде лишайник легок как пушинка, а значит, понадобится огромная масса сырья. Даже из нескольких килограммов сухого лишайника выделяется очень мало кислоты.
Лишайники медленно растут и с трудом восстанавливаются. В Канаде, США и Норвегии закон вообще запрещает сбор дикоросов. Это стало еще одной причиной для решения научиться получать лишайниковые кислоты с помощью биотехнологий. В первую очередь усилия направлены на усниновую кислоту, к которой в свое время отнеслись с незаслуженным пренебрежением. По словам Панкратова, кроме всего прочего, она обладает мощнейшим действием против стафилококка, вызывающего сепсис, убивает сальмонеллу и патогенную кишечную палочку. Не возникает ни побочных осложнений, ни привыкания. Немаловажно также, что лишайниковые кислоты совершенно нетоксичны.
«В нашей лаборатории ведется поиск компонентов лишайника, сочетание которых позволит в биореакторе производить кислоты, например, так, как сейчас делают лимонную кислоту. Но у каждого лишайника свое сочетание живущих в нем грибов, выделяющих кислоту. Лишайник представляет собой сложнейшую экосистему, включающую десятки видов грибов, водорослей, бактерий и амеб», - говорит Панкратов.
Подготовил
Николай Иванов.
Фото: PEXELS,