Анатолий Иващенко: «Нами впервые выявлены многие особенности регулирующего действия миРНК на кандидатные гены сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных заболеваний»

Результаты проекта «Разработка тест-систем ранней диагностики сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных заболеваний на основе ассоциаций miRNA и их генов-мишеней», получившего грантовое финансирование в 2018 – 2020 году, высоко оценили все эксперты. Наукометрические показатели проделанной работы тоже высокие – 3 статьи в рейтинговых журналах Web of Science и Scopus, получен патент, защищены две диссертации PhD, изданы учебник и учебные пособия, получен акт внедрения результатов в учебный процесс.

Проект выполнен командой Научно-исследовательского института проблем биологии и биотехнологии под руководством Анатолия Тимофеевича Иващенко, доктора биологических наук, профессора.

Анатолий Иващенко – ветеран казахстанской науки. Человек, не изменивший своему призванию и достигший впечатляющих результатов. Его ученики работают в ведущих научных лабораториях мира, а сам он является действующим ученым, авторитетным лидером и руководителем актуальных научных проектов.

Сердечно-сосудистые, онкологические, нейродегенеративные (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и др.) заболевания в современном мире лидируют в рейтинге причин смертности и инвалидизации населения. Молекулярно-генетические исследования, позволяющие лучше изучить природу возникновения этих патологий и выявить их на самой ранней стадии, проводятся во всем мире. Казахстанские ученые не только не отстают, но и достигли определенных успехов в этом направлении.

Анатолий Тимофеевич, актуальность реализованного проекта сомнений не вызывает. Давайте попробуем объяснить нашим коллегам, читателям суть проведенного исследования. Как его результаты могут повлиять на дальнейшую ситуацию с ранней диагностикой этих заболеваний?

Результаты проведенного исследования вносят существенный вклад в молекулярно-генетические исследования наиболее распространенных заболеваний. Три разных типа заболеваний отчетливо отличаются по набору генов (кандидатных генов), участвующих в развитии не только разных типов заболеваний, но и субтипов этих заболеваний.

Например, инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца, гипертония, атеросклероз, инсульт отличаются по набору кандидатных генов и в тоже время имеются общие гены, участвующие в развитии этих заболеваний. Уже это обстоятельство создает существенные трудности выявления кандидатных генов, определяющих развитие конкретных субтипов сердечно-сосудистых заболеваний.

Аналогичные проблемы существуют при установлении кандидатных генов онкологических заболеваний различных органов желудочно-кишечного тракта, легкого, печени, молочной железы, простаты и т.д.

Нейродегенеративные заболевания (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и т.д.) тоже являются полигенными и полифакторными, что существенно затрудняет их раннее выявление и, соответственно, лечение. В настоящее время начали активно развиваться молекулярно-генетические методы изучения перечисленных заболеваний и в их диагностике достигнуты заметные успехи, но только с некоторыми субтипами заболеваний.

Какие перспективы ожидаются в диагностике и терапии изученных вашей командой сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных заболеваний?

В рамках нашего проекта изучена роль наноразмерных молекул РНК (миРНК) которые участвуют в регуляции экспрессии всего генома человека посредством влияния миРНК на экспрессию белок-кодирующих генов человека. Большинство миРНК регулируют синтез белков транскрипционных факторов, которые в свою очередь регулируют экспрессию практически всего генома человека.

Нами впервые выявлены многие особенности регулирующего действия миРНК на кандидатные гены сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных заболеваний. Результаты нашего проекта показывают перспективность исследований в данном направлении и необходимость продолжения работы.

Вообще насколько рано мы можем «поймать», диагностировать заболевания этой группы? Можно ли говорить о генетической склонности к таким заболеваниям?

Ваши вопросы актуальны. В настоящее время при наличии даже среднего финансирования на основе выявленных нами ассоциаций миРНК и их кандидатных генов-мишеней можно выявить несколько специфических маркеров для ранней диагностики заболеваний и, как следствие, разработать методы терапии. Выявление генетической склонности к таким заболеваниям безусловно тоже возможно.

Когда проект начинался, мы все жили в другом, «доковидном» времени. Сегодня анализируя полученный опыт борьбы с новым вирусом, мы понимаем, что основной его мишенью становятся люди, имеющие сердечно-сосудистые проблемы, ослабленный иммунитет, высокие риски онкологических и других, в том числе нейродегенеративных заболеваний. Можно ли говорить о том, что актуальность ваших исследований в этих условиях повышается?

В своем вопросе вы правильно отметили уже четко установленный факт – коронавирус поражает в основном людей с существующими заболеваниями, либо усиливает невыраженные заболевания.

Если вы спросите уважаемых медиков и специалистов, разрабатывающих методы борьбы с коронавирусом, по какому молекулярному механизму коронавирус поражает клетки и организм, то никто в настоящее время не сможет ответить на этот вопрос.

Есть достаточно обоснованное предположение, что из генома коронавируса, размером около 30 тысяч нуклеотидов РНК, могут образовываться миРНК, которые ингибируют экспрессию, например, генов-онкосупрессоров, подавляющих развитие опухоли. В результате происходит ускорение развития многих опухолей. Аналогично другие миРНК коронавируса могут подавлять гены, тормозящие развитие других заболеваний. Мы в настоящее время разрабатываем это перспективное направление.

По проблеме борьбы с коронавирусом нами был предложен способ подавления размножения вируса (лечение, а не вакцинация) с помощью миРНК. Препринт, опубликованный нами в марте 2020 г. прочитан более шести тысяч раз. Группа российских авторов в конце 2020 г. с применением наших подходов уже получила патент на лечение COVID-19, основанный на использовании миРНК.

Расскажите немного о вашей команде, о людях, с которыми вы работаете, кому передаете свой уникальный опыт, знания, жизненные и профессиональные ценности.

Я горжусь своими коллегами! В нашей команде работают три молодых профессора: Р. Ниязова, А. Пыркова, Ш. Атамбаева. Перспективные PhD Д. Айсина и О. Юрикова успешно преподают и участвуют в научных исследованиях. Готовятся к защите по специальности «Биотехнология» докторанты PhD А. Рахметуллина, Д. Мукушкина, М. Мырзабекова. Впервые в Казахстане по специальности наноматериалы и нанотехнологии (биологические науки) будет защищать диссертацию PhD А. Акимниязова. Ежегодно нам помогают студенты магистратуры и бакалавриата. Безусловно, эта молодежь увлечена исследованиями в области биомедицины, биоинформатики, бионанотехнологии и наномедицины.

Кстати, недавно успешно прошла защита диссертации PhD А. Кондыбаевой по медицине, материалы которой частично были получены на нашей базе. Участвующие в диссовете зарубежные ученые из США, Испании, Украины, России, Кореи высоко оценили результаты диссертации.

Уровень наших исследований высок и их результаты опубликованы в высокорейтинговых научных журналах. Наши исследования проводятся вместе с выдающимися зарубежными учеными. Это профессор V. Uversky (индекс Хирша равен 117, Scopus) из университета Южной Флориды, США; профессор S. Labeit (индекс Хирша равен 74, Scopus) из Гейдельбергского университета, Германия; профессор Р. Zielenkiewicz (индекс Хирша равен 35, Scopus) из Института биохимии и биофизики, Польша.

Уровень квалификации наших молодых ученых подтверждается тем, что из подготовленных мною одиннадцати докторов PhD, шесть работают за рубежом на постоянной основе. Мы готовы принять в докторантуру зарубежных докторантов PhD.

12 апреля в Казахстане отметили День науки. Что бы вы хотели пожелать своим коллегам?

В этот день весь мир празднует великое событие – первый полет человека в космос. Не случайно этот день является днем науки, которая во все времена определяла прогресс человечества в познании живой и неживой природы. Коллегам желаю быть оптимистами и достичь новых научных вершин.

Подготовила Татьяна Бажова.