Сибирский оплот вейсманистов-морганистов
Владимир Шумный
«Наука из первых рук» №2/3 (74), 2017
 Об автореВладимир Константинович Шумный — доктор биологических наук, вице-президент Вавиловского общества генетиков и селекционеров России. Кавалер орденов Трудового Красного Знамени, «Знак Почета», «За заслуги перед Отечеством». Лектор курса «Теория селекции» ФЕН НГУ. Автор более 350 научных работ, в том числе 4 монографий. |
Сегодня генетика является одним из самых бурно развивающихся и востребованных научных направлений в мире. Однако к середине прошлого века в СССР в среде обывателей «генетика» (ее советские «синонимы» — «лженаука», «продажная девка империализма») была хорошо известным ругательным словом. Это «темное время» в истории отечественной биологии получило название «лысенковщина» по имени ее лидера, селекционера-экспериментатора Т. Д. Лысенко. Продолжавшиеся более четверти века гонения на генетиков, в процессе которых использовалась вся мощь партийно-репрессивного аппарата, закончились лишь в 1964 году со смещением с поста генсека Н. С. Хрущева, активно поддержавшего Лысенко. И хотя во второй половине 1950-х гг. исследования по генетике начали понемногу возобновляться, появление за Уралом Института цитологии и генетики в составе нового Сибирского отделения АН СССР стало настоящим вызовом верхушке советской партийно-государственной и научной бюрократии.
Я могу с полным правом назвать себя старожилом Академгородка, куда приехал в мае 1958 года в составе первого десанта из Московского государственного университета. Тогда из нашего выпуска в Новосибирск поехали человек сто, и не только биологов.
На то время у меня уже было распределение на юг, в Краснодарский край, но еще до окончания учебы, узнав об организации Сибирского отделения АН СССР, мы большой компанией отправились прямо к директору только что организованного Института цитологии и генетики Н. П. Дубинину. Говорил он с нами долго, выясняя наши интересы, представления о генетике, и в результате отобрал и даже сразу распределил по лабораториям несколько человек. Я попал в лабораторию гетерозиса, которой руководил Ю. П. Мирюта — блестящий генетик-селекционер растений, ближайший ученик академика Н. И. Вавилова. Мне даже диплом пришлось защищать в перерывах между работой, потому что мой первый научный руководитель после встречи в Москве сразу взял меня в оборот.
За шесть десятилетий, прошедших с начала строительства ИЦиГ, к главному корпусу института присоединились корпус экспериментальных установок, виварий и «SPF-виварий», где лабораторные животные содержатся в строго контролируемых условиях
В 1958 году строительство Академгородка только начиналось, еще лес валили. Первые годы все ютились в городе, в огромном здании на ул. Советской, 20, где и разместилось Сибирское отделение. Сотрудники ИЦиГа сначала занимали одну комнату, а к весне 1958 года институт получил половину второго этажа.
Слева: парадный вход в здание на ул. Советская, 20, где располагались институты и Президиум Сибирского отделения Академии наук СССР. Слева направо: Д. Билева, С. Ф. Никифорова (Иванова), Л. А. Чугаева. Новосибирск. 1958 год. Справа: Директор ИЦиГ СО АН СССР Н. П. Дубинин за своим рабочим столом. 1958 год
Условия для научной работы были спартанскими: так, отдел физических, химических и цитологических основ наследственности занимал три помещения. В самой большой комнате, где работали все цитологи, были выгорожены закутки для «кабинета» заведующего и фотобокса. Вторую комнату занимали биохимики (тогда еще не было термина «молекулярные биологи»), третью — физики. К этому времени с большим трудом удалось получить некоторое оборудование: микроскопы МБИ-3, микротомы, термостаты и т. д.
В 1958 году весь ИЦиГ занимал лишь половину этажа здания на Советской, 20. На фото — сотрудница лаборатории экологической генетики животных Л. А. Прасолова
Эволюционный эксперимент
Крупномасштабный эксперимент по воспроизведению самого раннего этапа одомашнивания был начат Д. К. Беляевым в начале 1950-х гг. на серебристо-черной лисице. Сущность его заключалась в отборе лисиц на толерантное отношение к человеку. В результате удалось создать уникальную, известную во всем мире популяцию одомашненных лисиц.
Оказалось, что генетическое преобразование поведения влечет за собой морфологические и физиологические изменения, сходные с теми, которые произошли в историческом прошлом у собак и других домашних животных. В первую очередь это усиление активности репродуктивной функции и ослабление функционального состояния гипофизарно-надпочечниковой гормональной системы адаптации и стресса. Иными словами, под влиянием отбора по характеру поведения разрушаются физиологические и морфологические системы, созданные и поддерживаемые в природе стабилизирующим отбором.
Д. К. Беляев на звероферме экспериментального хозяйства СО АН СССР (Каинская Заимка) (слева). Ручные лисицы являются продуктом длительного отбора животных дикого фенотипа из фермерских популяций на приручаемость. Селекция ведется в ИЦиГ уже более полувека. За это время удалось получить и испытать на способность к доместикации более 50 тыс. потомков
Сходный характер изменений животных в условиях доместикации, так же как и высокие темпы их возникновения, трудно объяснить с позиций тривиальных генетических механизмов. На основе всех полученных фактов Беляев сформулировал принципиально новое представление о наличии в природе дестабилизирующего отбора как специфической формы движущего отбора. Его результатом является дестабилизация регуляционных систем индивидуального развития и, как следствие, резкое повышение темпа формообразования.
По словам американского генетика Г. Ларка (2003), «эксперимент с лисицами — один из крупнейших экспериментов последних нескольких десятилетий. Это выглядит так, словно вы в Новосибирске знали, что будет необходимо для интегративной количественной генетики в будущем. Беляев должен быть великим человеком».
По: Трут, 2007
Изучение материальных основ наследственности, от нуклеиновых кислот и генов до цитоплазматических органелл, было одним из важнейших фундаментальных научных направлений института. Долгие годы подобные исследования в СССР были практически запрещены, в то время как в мире уже были достигнуты огромные успехи: определена структура ДНК, исследована организация многих генов у различных живых организмов, изучена структура клеточных мембран и т. д.
«Доместикация подобна катаклизму. В ее условиях взрыв формообразования и направление по новым путям происходят благодаря тому, что расшатываются гомеостатические системы, созданные предшествующей эволюцией, и из запасов мобилизационного резерва извлекаются глубоко запрятанные формы генетического материала (дремлющие гены).
<...> Эксперимент с одомашниванием позволяет заглянуть в потенциальные возможности вида. Любую такую возможность наука способна, если надо, реализовать».
По: Беляев, Трут, 1982
Причина такого отставания была проста: биология в СССР с середины 1930-х гг. и до конца 1950-х гг., густо приправленная идеологией, напоминала поле боя. И, когда летом 1957 года были впервые опубликованы основные документы по организации Сибирского отделения Академии наук СССР, где значился и Институт цитологии и генетики, это стало для отечественных ученых неожиданным и очень радостным событием. Впервые после печально известной августовской сессии ВАСХНИЛ в 1948 году, на которой генетика была заклеймена как «буржуазная лженаука», ее официально признали естественно-научным направлением в системе Академии.
«Вредное и идеологически чуждое...»
Гонения на генетику в СССР продолжались с 1935 до конца 1964 года, а их идейным вдохновителем стал агроном-экспериментатор Т. Д. Лысенко. На основе наблюдений о влиянии температурных условий на развитие злаков этот будущий академик и Герой социалистического труда сформулировал теорию стадийного развития растений, которая была положена в основу широко рекламируемого им агротехнического приема яровизации (воздействия низкими температурами).
Пропагандируя свои идеи, Лысенко не стеснялся в выражениях: «В ученом мире и не в ученом мире, а классовый враг всегда враг, ученый он или нет».
Дискуссии между учеными, занимавшимися проблемами теоретической биологии и генетики, и сторонниками системы взглядов Лысенко, известной как «советский творческий дарвинизм» или «мичуринское учение» (сам И. В. Мичурин, умерший в 1935 году, имел к нему очень малое отношение), разгорелись уже с середины 1930-х гг. Одним из основных положений «учения» Лысенко было отрицание генов и хромосом как единиц и аппарата наследственности. Напротив, считалось, что наследственность свойственна любой частичке живого. Второе главное положение заключалось в наследовании приобретенных признаков. Важное место отводилось и вегетативной гибридизации: утверждалось, что прививки растений изменяют их наследственность, а получаемые в результате «вегетативные гибриды» не отличаются от обычных. Таким образом, суть этого учения сводилась к компиляции идей, существовавших в биологии еще в XIX веке.
К тому времени, когда Лысенко стал членом ВАСХНИЛ (Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина), «лысенковцы» заговорили о генетике («менделизме-морганизме») как о метафизическо-идеалистической буржуазной науке. Попытки видных ученых апеллировать к фактам не увенчались успехом: «лысенковцы» ссылались на собственные достижения в сельском хозяйстве, все больше переходя на идеологические и политические обвинения. Заключительная дискуссия закончилась «разоблачением»: «Мы не будем дискуссировать с морганистами, мы будем продолжать их разоблачать как представителей вредного и идеологически чуждого, привнесенного к нам из чуждого зарубежа, лженаучного по своей сущности направления» (Стенографический отчет сессии ВАСХНИЛ, 1948).
Репрессиям подверглись не только идеи, но и их носители. Так, в 1940 году был арестован академик Н. И. Вавилов и его ближайшие сотрудники. Вавилов был приговорен к расстрелу, который позже был заменен на 20-летнее заключение.
В 1948 году при личной поддержке И. В. Сталина Лысенко организовал так называемую августовскую сессию ВАСХНИЛ «О положении в биологической науке», после которой большинство генетиков и сочувствующих им биологов были уволены. Преподавание генетики было прекращено, книги из библиотек изъяты и уничтожены. К середине 1950-х гг. речь уже не шла о спасении генетики и генетиков в СССР: после августовской сессии спасать, по сути, было уже нечего, речь могла идти только о возрождении генетики в стране.
По: Захаров-Гезехус, 2004
Ноев ковчег генетики
Появление такого института во время «лысенковщины» поддержали еще в 1955 году в известном «письме 300» выдающиеся отечественные ученые, от математиков до биологов. Но особую роль сыграли физики-ядерщики, и в первую очередь инициатор этого письма, «отец» советской атомной отрасли И. В. Курчатов, уговоривший М. А. Лаврентьева добиться включения Института генетики в список первых 10 институтов СО АН СССР. Такая заинтересованность ядерных физиков в развитии генетических исследований объяснялась тем, что в то время мало знали о радиации, и прежде всего о ее возможном повреждающем действии на наследственность человека и других живых организмов. Недаром сразу после создания института в нем была организована лаборатория радиационной генетики.
Сотрудники ИЦиГ СО АН СССР М. А. Сукоян и О. Л. Серов
Директор-организатор ИЦиГа, выдающийся классический генетик Н. П. Дубинин — неформальный лидер генетиков того времени — пережил трудные времена после 1948 года, работая не по профилю в Институте леса. Лишь накануне организации Сибирского отделения он возглавил лабораторию радиационной генетики в Институте биофизики АН СССР, однако открытие одноименного института все откладывалось. Тогда Дубинин поддался уговорам Лаврентьева, пообещавшего, что в Сибири в «деле развития генетики будут открыты неограниченные возможности», но с наименованием будущего института слегка схитрил, указав в названии первым мало кому известный термин «цитология» (изучение клетки и ее структуры). Хотя для последовательных лысенковцев было ясно, что за Уралом создается новый научный центр, который может способствовать полному признанию и дальнейшему развитию генетики в СССР.
Н. П. Дубинин (1973):
«Первым делом в области практической генетики было осуществление планов по созданию триплоидных сортов сахарной свеклы. <...> Это происходило еще в то время, когда Всесоюзный институт сахарной свеклы, находившийся в Киеве, продолжал проклинать метод полиплоидии, как якобы ошибочное, антимичуринское измышление „морганистов-менделистов“. <...> Лето 1958 года прошло успешно, мы в короткие сроки получили тетраплоиды сахарной свеклы. Придавая большое значение этой работе, мы стали думать о получении двух-трех поколений сахарной свеклы в год. Но в условиях Новосибирска это сделать было невозможно. Решили организовать экспедицию бригады в Абхазию, чтобы там скоростными методами погнать поколения растений. С этим предложением я пришел к М. А. Лаврентьеву. Он сразу же согласился с моими доводами.
В. К. Шумный на уборке свеклы в Искитимском совхозе
Бригада под началом В. А. Панина выехала в Абхазию и здесь провела труднейшие годы, зубами и руками вцепившись в землю и в растения, в которых всходило солнце новой селекции. <...> Тяжесть самой работы целиком лежала на нескольких совсем молоденьких энтузиастах, работавших в бригаде, которые постоянно советовались со мной по ходу работы. Уже к 1961 году эта бригада создала первую триплоидную сахарную свеклу, которая повысила выход сахара с гектара на 15%. <...> В 1972 году почти все посевы сахарной свеклы на Кубани производились созданными нами гетерозисными триплоидными сортами. Было получено дополнительно сахара на 70 млн рублей».
К моменту создания ИЦиГа в Советской России сохранились лишь небольшие островки классической генетики в считанных научных и образовательных организациях Москвы, Ленинграда, Киева и Минска. Это было все, что осталось от мощных, пользующихся международным признанием российских школ, созданных в 1930-е гг. учеными с мировым именем: Н. К. Кольцовым, А. С. Серебровским, С. С. Четвериковым, Н. И. Вавиловым. После 1948 года подавляющее большинство их коллег и учеников были уволены. Те же из них, кто пережил репрессии и войну, работали не по специальности: например, Ю. Я. Керкис, одним из первых в мире сформулировавший представление о нарушении внутриклеточного гомеостаза как основной причине возникновения мутаций, — директором совхоза; ученица Н. П. Дубинина цитогенетик З. С. Никоро — пианисткой; и т. п. Поэтому многие, получив приглашение Дубинина, поехали в Сибирь к новому месту работы.
Заместитель директора по науке и заведующий лабораторией радиационной генетики ИЦиГ Ю. Я. Керкис (в центре) в овцеводческом совхозе в Таджикистане, где он работал директором в годы «лысенковщины»
Одна из главных задач, стоявших перед ИЦиГ после его создания, — доказать высокую практическую значимость генетики, и в первую очередь — в области селекции растений. Убедительным примером стал сорт яровой пшеницы Новосибирская-67, созданный методом радиационного мутагенеза сотрудниками ИЦиГ СО АН СССР П. К. Шкварниковым (соратником Н. И. Вавилова), И. В. Черным и ученым из СО ВАСХНИЛ В. П. Максименко. Первое мутантное растение пшеницы было получено в 1959 году в потомстве пшеницы сорта Новосибирская-7 в результате облучения гамма-лучами в дозе 5 тыс. рентген. А уже в 1974 году новый сорт был районирован в шести регионах Сибири и Урала. В одном из своих отчетных докладов М. А. Лаврентьев отметил, что одно лишь внедрение этого сорта пшеницы окупило строительство первой очереди Академгородка. Благодаря высокой устойчивости к засухе и ряду фитопатогенов Новосибирская-67 стала этапным сортом для создания множества современных сортов главного хлебного злака Сибири.
ИЦиГ стал не просто центром возрождения отечественной генетики, под его крышей объединились представители всех московских и ленинградских школ, которые прежде работали автономно и иногда даже конкурировали между собой. Так появились уникальные условия для интеграции, объединения лучших научных традиций с целью решения одной глобальной задачи — восстановления генетики в СССР.
Корни интеграции
На начало 1958 года в ИЦиГе работали уже 25 человек, в том числе 2 доктора наук и 5 кандидатов. Численность сотрудников быстро росла, и не только за счет «остепененных» ученых, но и благодаря молодежи из столичных и региональных вузов.
Жили мы сначала в общежитии, которое размещалось в 2–3-квартирных домиках в Заельцовском бору, куда вселились около полусотни человек. Запомнилось и общежитие в трехкомнатной квартире на ул. Державина, где совместно проживали 4 экономиста, 3 химика и 4 генетика. Экономисты и химики между собой часто ссорились, при этом все они очень интересовались генетикой. И вот через год я услышал, что они ругаются, обзывая друг друга мутантами, гомозиготой и другими чисто генетическими терминами, т. е. специальная лексика заменила у них ненормативную.
Колонна сотрудников ИЦиГа на первомайской демонстрации в новосибирском Академгородке. 1970-е гг.
Как я сейчас понимаю, этот анекдотический случай может служить забавной иллюстрацией изначальной задумки Лаврентьева. Будучи, без сомнения, гениальным организатором, он имел две главные задачи — стратегическую и фактическую. Фактически Лаврентьев создавал Академию наук Российской Федерации (в то время все республики Советского Союза уже имели свои академии). Задумал организовать он ее далеко от Москвы, в промышленном сибирском городе.
Стратегическая задача, очень глубинная, состояла в строительстве Академгородка, где бок о бок жили и работали бы представители разных наук. В эту задачу сразу была заложена та интеграционная компонента, которая позже получила мощное развитие, особенно в то время, когда руководителями Сибирского отделения стали академики В. А. Коптюг и Н. Л. Добрецов. Поэтому даже тот факт, что мы, вчерашние выпускники, были «перемешаны» и расселены независимо от специальности, видимо, не был случайным.
Первая ЭВМ в институте. В. А. Куличков (слева) и С. Н. Родин
И нужно отдать должное проницательности Лаврентьева: первые интеграционные программы начали формироваться практически сразу. Например, наш знаменитый математик-кибернетик А. А. Ляпунов, который очень увлекался биологией и был ярым антилысенковцем, организовал на факультете естественных наук НГУ новую специализацию — математическую биологию.
Для здоровья нации
В последние десятилетия во всех развитых странах мира требования к организации работ с использованием лабораторных животных ужесточились. «SPF-виварий» — это помещение для содержания и разведения лабораторных животных стандарта SPF (Specific Pathogen Free), т. е. свободных от патогенных микроорганизмов. Именно на таких животных, содержащихся в жестко контролируемых условиях, проводятся основные фундаментальные и прикладные исследования, ориентированные на создание новых подходов к лечению болезней и повышению физического и социального благополучия людей, в том числе проведение доклинических испытаний лекарственных препаратов и оценка биобезопасности новых материалов и продуктов.
ЦКП «SPF-виварий» ИЦиГ СО РАН — уникальный для России инфраструктурный объект, постоянно пополняемый сложным технологическим и научным оборудованием. Официально был сдан в эксплуатацию в 2009 году
Но содержание SPF-животных — лишь одна сторона медали. Сегодня в мире существует уже более 20 тысяч генетических линий лабораторных мышей. Темпы работ по созданию «генетических моделей» — экспериментальных лабораторных животных с заданными генетическими свойствами — в последние годы настолько ускорились, что к 2025 году их число достигнет 300 тысяч!
Упорядочением и организацией работ в этой области занимаются национальные центры генетических ресурсов лабораторных животных, созданные в Северной Америке, Европе, Азии и Австралии. До недавнего времени в России подобных центров практически не существовало.
Сегодня на роль такого центра с полным правом претендует ЦКП «SPF-виварий» Института цитологии и генетики СО РАН, строительство которого было профинансировано Министерством экономического развития. В центре проводятся исследования по фундаментальным проблемам «постгеномной» системной биологии и работы, связанные с экспериментальными генетическими моделями болезней человека. Центр также должен стать полигоном для проведения широких доклинических испытаний фармацевтических препаратов и работ, связанных с оценкой новых материалов и продуктов питания, включая наноматериалы и продукты с генно-модифицированными компонентами.
В развитых странах подобные центры входят в список национальных приоритетов, поэтому их можно рассматривать как один из символов государственности наряду с гимном, гербом и флагом. И такое положение вполне заслуженно, поскольку эти учреждения являются неотъемлемым элементом научно-технологического комплекса, призванного решить одну из главных задач государства — обеспечить здоровье нации через здоровье отдельных граждан.
По: Мошкин, 2010
Через тернии
В 1960 году было организовано экспериментальное хозяйство СО АН СССР для выведения новых пород сельскохозяйственных животных и пушных зверей, создан генетико-селекционный центр института, выделены земли под опытные поля для растениеводческих лабораторий.
Слева: В. А. Бердников в теплице института с объектом своего исследования — посевным горохом. Справа: Е. К. Минина демонстрирует новую породу кроссбредных овец
Началось и строительство здания института, в котором в 1961 году уже насчитывалось 12 лабораторий и работали свыше 280 человек. Осенью того же года состоялся и первый прием студентов на медико-биологическое отделение факультета естественных наук НГУ. Специально разработанные учебные программы дополняли лекции крупных ученых, приезжавших из Москвы и Ленинграда.
Н. П. Дубинин (1973):
«В газете от 2 июля 1959 года было напечатано выступление Н. С. Хрущева, в котором он заявил следующее:
„Замечательное дело делает академик Лаврентьев, который вместе с другими учеными выехал в Новосибирск, где сейчас создается новый научный центр. Академика Лаврентьева я много лет знаю, это хороший ученый.
Нам надо проявить заботу о том, чтобы в новые научные центры подбирались люди, способные двигать вперед науку, оказывать своим трудом необходимую помощь производству. Это не всегда учитывается. Известно, например, что в Новосибирске строится Институт цитологии и генетики, директором которого назначен биолог Дубинин, являющийся противником мичуринской теории. Работы этого ученого принесли очень мало пользы науке и практике. Если Дубинин чем-либо известен, так это своими статьями и выступлениями против теоретических положений и практических рекомендаций академика Лысенко“.
Судьба моего директорства в Новосибирске была решена».
И тем не менее все эти годы, вплоть до отставки Н. С. Хрущева в 1964 году, ИЦиГ находился в полулегальном положении, под угрозой закрытия. Одной из первых «жертв» стал сам Дубинин, фактически снятый с должности директора в январе 1960 года по прямому указанию Хрущева за «морганизм-вейсманизм». Не помогло и заступничество М. А. Лаврентьева, которому удалось отстоять лишь свое право на выбор кандидатуры нового директора. Им стал заместитель Н. П. Дубинина и заведующий отделом генетики Д. К. Беляев.
Зримым выражением недовольства «вышестоящих» стало и торможение строительства институтского корпуса. По первоначальному плану Институт цитологии и генетики должен был располагаться после Института органической химии. Уже даже таблички поставили, где какой институт будет строиться. Но после первого приезда Н. С. Хрущева табличка с наименованием ИЦиГа исчезла, и на ее месте неожиданно появилась другая — «Институт катализа». Строительство главного здания института началось лишь в 1960 году, и совсем в другом месте.
Генетиков донимали и постоянные комиссии из ЦК КПСС, от самого Лысенко, которым были даны четкие указания — закрыть институт или в крайнем случае вернуть в лоно мичуринской биологии, заменив руководство института и заведующих лабораторий. Принимал их всегда М. А. Лаврентьев, все показывал, рассказывал... Как-то после одной из таких проверок он зашел к Д. К. Беляеву и сказал: «Да, мужики-то ежики, в голенищах ножики». После таких инспекций институт очень часто был на грани ликвидации или перепрофилирования, и Лаврентьеву как нашему ангелу-хранителю приходилось принимать неординарные решения для его спасения.
К первому приезду в Академгородок Н. С. Хрущева, ярого противника «лженауки» генетики, подготовили выставку, на которой от ИЦиГа были представлены полученные генетиками новые сорта растений, антивирусные препараты, пушные животные с необычной окраской меха, первый гибрид кукурузы. М. А. Лаврентьев, предварительно осмотревший выставку, долго стоял возле этого стенда, думал и решил: все экспонаты убрать в отдельную комнату, комнату — на ключ, а ключ отдать ему! Д. К. Беляев пытался возражать, но Лаврентьев похлопал его по плечу и сказал: «Я разделил церковь и государство».
Академик М. А. Лаврентьев и второй директор ИЦиГа Д. К. Беляев
Вот один почти анекдотичный случай. Во второй свой приезд в Академгородок первое, что спросил Хрущев у Лаврентьева: «Как поживают твои вейсманисты-морганисты?». И тут последний решил слукавить: «Я, — говорит, — математик, в генетике ничего не понимаю и не знаю, кто из них вейсманист, — на них ведь не написано». Хрущев ответил анекдотом об абхазце и грузине, поспоривших о том, что на небе, — луна или месяц. Когда спорщики уже схватились за кинжалы, из-за угла вышел хохол, которого они попросили быть судьей. Хохол посмотрел на небо, посмотрел на кинжалы, да и говорит: «Хлопцы, я не тутошний». «Так и ты, — добавил Хрущев, — как тот хохол: я тебя спрашиваю, как они поживают, а ты мне — кто они?». Как ни странно, этот визит прошел более-менее спокойно для генетиков.
Раннее старение как модель
Заболевания пожилого возраста развиваются у людей зачастую параллельно и на фоне комплексных проявлений старения. Создание моделей, воспроизводящих такую ситуацию, — сложная задача. В мире существует практически одна признанная модель преждевременного старения: созданная японскими учеными линия мышей SAM (Senescence Accelerated Mouse), которая представлена сегодня 12 сублиниями. Полноценной моделью преждевременного старения и связанных с ним заболеваний может служить линия крыс OXYS, созданная в 1970-е годы в ИЦиГ под руководством Р. И. Салганика в результате направленной селекции крыс Вистар по признаку ранней спонтанной катаракты.
Последние поколения крыс OXYS характеризуются пониженной примерно на треть продолжительностью жизни, ранним развитием внешних признаков старения и возраст-зависимых заболеваний на фоне ранней инволюции тимуса и снижения активности иммунной системы. Сегодня эта модель используется для экспресс-оценки эффективности новых методов диагностики, лечения и профилактики ряда возрастных заболеваний, а также профилактики преждевременного старения. Так, проведенное совместно с МГУ испытание на крысах OXYS митохондриально-адресованного антиоксиданта SkQ («ионы Скулачева») показало уникальный лечебный потенциал этого препарата, его способность не только предупреждать и задерживать развитие катаракты и дистрофии сетчатки, но и снижать выраженность уже развитых патологических изменений вплоть до полного их исчезновения.
По: Колосова, 2008
Однажды в институт приехала комиссия во главе с ярым сторонником Лысенко с целью закрыть институт. Походив по ИЦиГу, члены комиссии пришли к Михаилу Алексеевичу. Но только они стали говорить о том, что институт не соответствует линии партии, раздался телефонный звонок. Лаврентьев взял трубку: «Алло! ... Из ЦК? ... Линия партии такая? ... А у меня тут товарищи говорят обратное. Ошибаются, говорите? ... Ну, спасибо!». Комиссия уехала ни с чем. Мы много раз спрашивали, кто же это звонил на самом деле, но Лаврентьев долго отмалчивался, и только впоследствии признался, что звонил из соседней комнаты С. А. Христианович.
От стресса до гипертонии
Гипертензивные крысы линии НИСАГ были получены в результате многолетней селекции по уровню артериального давления в условиях мягкого эмоционального стресса (Маркель, 1985; Markel, 1991). Генетически обусловленное повышение чувствительности к действию стрессирующих факторов выражается прежде всего в формировании стойкого гипертензивного статуса. При снижении порога реагирования на внешнюю стимуляцию артериальное давление происходит уже и в «нормальных» условиях.
Механизмы развития артериальной гипертонии у крыс линии НИСАГ адекватно отражают патогенез гипертонической болезни у людей в урбанистических популяциях. Соответствие обнаружено как на уровне нейроэндокринных и морфофизиологических реакций, так и в характере поведения (высокая мотивированность к конкуренции за «жизненные блага», повышенная агрессивность и усиленная исследовательская активность). Указанная близость экспериментальной модели к человеческой патологии позволяет использовать линию НИСАГ не только для изучения механизмов формирования гипертензивных состояний, но и для поиска и испытания новых лекарственных препаратов в целях профилактики и лечения гипертонической болезни и ее осложнений.
Справа: испытания на крысах линии НИСАГ нового противоинсультного препарата DP-b99, созданного фирмой D-Pharm (Израиль), показали, что его введение сразу после развития инсульта значительно уменьшает очаг некроза и снижает смертность в первые часы после инсульта
Одно из самых тяжелых осложнений гипертонической болезни — мозговой инсульт. Крысы линии НИСАГ оказались очень чувствительны к нарушениям мозгового кровообращения. Небольшие ограничения притока крови к определенным областям мозга способны привести у крыс НИСАГ к развитию обширного мозгового инсульта и даже к гибели животного. Это сделало их незаменимой экспериментальной моделью для поиска фармакологических препаратов в борьбе с инсультом.
По: Маркель, 2008
Кстати сказать, именно Хрущеву мы во многом обязаны тем, как выглядит сегодня наш городок. В первый свой приезд генсек был очень недоволен, что мы шикуем, строим «неправильные» дома, и в итоге «срезал» вполовину академическую гостиницу и приказал в дальнейшем строить «хрущевки» вместо домов с полногабаритными квартирами. Свою первую квартиру я получил именно в такой «хрущевке».
Молочные биореакторы
Одно из перспективных направлений биотехнологии — получение терапевтически ценных белков человека из молока трансгенных сельскохозяйственных животных-«биореакторов». Эта стратегия основана на введении в геном животного генетической конструкции, содержащей соответствующий ген человека и управляемой регуляторными элементами одного из «молочных генов» животного. Такие особи синтезируют белок человека исключительно в молочной железе.
Два трансгенных козленка, несущих геном Г-КСФ человека, Камилла и Августин (справа), родились в марте 2008 года в результате процедуры микроинъекции рекомбинатной ДНК в мужской пронуклеус зиготы козы (слева)
Проекты по получению трансгенных биореакторов обычно состоят из трех частей: создания генетической конструкции, тестирования ее на трансгенных мышах, введения отобранных конструкций в геном «молочных» животных. В рамках российско-бразильского проекта с участием ИЦиГ СО РАН в 2006 году была получена первая трансгенная коза, несущая ген, который кодирует гранулоцит-колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) человека — стимулятор кроветворения, широко применяемый для лечения последствий радио- и химиотерапии, а также в регенерационной медицине. Сначала были созданы три генно-инженерные конструкции, предварительно протестированные на трансгенных мышах, и самая перспективная из них была использована для получения трансгенных коз. Опыт ведущих фармакологических фирм показал, что подобные проекты реализуются примерно за 10 лет при высоком уровне финансирования. К сожалению, современных биотехнологических ферм в России нет. Это означает, что биологически ценные белки человека, полученные от трансгенных животных, мы будем покупать за рубежом.
Строительство главного здания института началось лишь в 1962 году. Наш прораб попросил сотрудников выступить с лекциями перед рабочими, чтобы те знали, что они строят. Мы составили график, и раз в неделю кто-то рассказывал строителям о генетике, законах наследственности... Слушатели они были очень внимательные, задавали вопросы. Сейчас такие отношения даже представить себе трудно.
В течение почти целого десятилетия после своего образования, вплоть до создания в 1966 году Института общей генетики АН СССР в Москве, новосибирский Институт цитологии и генетики, по сути дела, оставался в стране единственным крупным комплексным генетическим научно-исследовательским учреждением, в котором работали представители основных генетических школ и получили развитие основные направления теоретической и практической генетики всех уровней организации живого.
Замороженный зоопарк
Сегодня в мире имеется свыше двух десятков криобанков, где сохраняют генетический материал не только лабораторных, но и диких и исчезающих видов животных. При наличии криоконсервированных гамет и (или) эмбрионов с помощью методов искусственного осеменения, репродуктивного клонирования и трансплантации эмбрионов можно успешно воссоздавать живых особей. Такой криобанк, не имеющий аналогов в РФ, создан и при «SPF-виварии» в ИЦиГе.
Но создание криобанка — это поиск не только наименее травмирующего способа замораживания и криохранения материала, но, что не менее важно, способа размораживания и извлечения генетической информации.
Когда речь идет о лабораторных мышах или крысах, «превращение» замороженного материала в живое существо совершается достаточно просто: эмбрионы размораживают и трансплантируют самкам того же вида. Но какой суррогатной маме можно трансплантировать гаметы или зародыши редкого, а тем более исчезающего вида? В конце концов, к решению этой проблемы удалось найти интересный подход. Согласно исходной гипотезе, отличными реципиентами для эмбрионов двух «родительских» видов должны стать их межвидовые гибриды.
Выводок «единоутробных братьев» из представителей разных видов (хорька и европейской норки), появился в результате имплантации эмбрионов гибридной суррогатной матери
Это предположение новосибирские исследователи успешно проверили на исчезающем виде европейской норки. В этом случае суррогатными матерями стали гибриды норки и хорька (еще одного представителя куньих), которые достаточно легко получают при совместном разведении этих животных. Однако при работе с хорьками и норками пересаживались «свежие» эмбрионы, не подвергавшиеся криоконсервации. Для дальнейших исследований были выбраны два близкородственных вида мохноногих хомячков — джунгарские и Кэмпбелла. В Новосибирске впервые в мире научились замораживать и культивировать эмбрионы этих лабораторных животных. Эксперименты показали, что такие эмбрионы успешно развиваются в суррогатных гибридных матерях.
Осенью 1964 года Н. С. Хрущев был смещен с поста главы государства, и практически одновременно началось развенчание «достижений» Т. Д. Лысенко. В ноябре в газете «Правда» была напечатана статья Д. К. Беляева, в которой содержалась программа возрождения генетики в стране. Речь шла, в том числе, и об изменении содержания учебных курсов в вузах, о создании общества генетиков и селекционеров и соответствующего научного журнала, об укомплектовании селекционных учреждений специалистами, владеющими знаниями по генетике. Началась новая эпоха в истории отечественной генетики.
Литература
1. Дубинин Н. П. Вечное движение (О жизни и о себе). М.: Политиздат, 1973. 447 с.
2. Дмитрий Константинович Беляев: Книга воспоминаний / Отв. ред. В. К. Шумный. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Филиал «Гео», 2002. 284 с.
3. Шумный В. К. , Захаров И. К., Кикнадзе И. И. и др. Генетика прирастает Сибирью: Первые два десятилетия Института цитологии и генетики СО АН СССР. Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2012. 354 с.
В публикации использованы фотографии из архива ИЦиГ СО РАН
-
Включил Евронюс, рупор евробюрократии. (Там в основном заняты разжиганием войны в Украине и миротворчеством в Палестине.) И вещают, как будут защищаться от ГМО. Оно аж магически заражает поля французских биологических фермеров, так ещё генами.
Идеологизация науки распространённая болезнь. При этом аргументы в основном эмоциональные, "пища франкенштейна". Хотя все белковые лекарственные препараты - ГМО.
Законы наследственности генетики открыл Мендель, священник с горохом. Идеологически неверно, у нас закалка и коллективизм. В том числе у саженцев.
* * *
А в Амазон можно купить бутылки с ГМО бактериями, которые, перерабатывая ацетальдегид, помогают от похмелья. Типа, выпей ГМО и с утра просыпайся как огурчик. Такие наверное продаётся только в США. https://www.amazon.com/Pre-Alcohol-Refreshed-Science-Backed-Probiotic-Travel-Friendly/dp/B0BVVGXLKD
POWERFUL BIOTECHNOLOGY: ZBiotics has been genetically engineered to produce an enzyme to break down the alcohol byproduct acetaldehyde. It’s designed to work like your liver, but in your gut where you need it most.
Репрессированные ученые
-
13.10.2021Ценность научной истины: локальная история — 2Василий Птушенко • Библиотека • «Троицкий вариант» №18(337), 2021 -
10.07.2018«Люди мира». Глава из книгиСергей Ястребов • Книжный клуб • Главы
-
17.04.2018Сталин и институт медицинской генетикиВалерий Сойфер • Библиотека • «Троицкий вариант» №6(250), 2018
-
24.03.2018Кем был «невозвращенец» ИпатьевВладимир Фенелонов • Библиотека • «Троицкий вариант» №4(248), 2018
-
21.12.2017Не совсем о физикеМария Лебедева • Рецензии
-
27.08.2017Сибирский оплот вейсманистов-морганистовВладимир Шумный • Библиотека • «Наука из первых рук» №2/3 (74), 2017
-
03.05.2017«Меня интересует не абстрактная история, а судьбы людей»Интервью Наталии Деминой с Михаилом Шифманом • Библиотека • «Троицкий вариант» №5(224), 2017
-
31.12.2016Физик, ставший химиком: Николай Николаевич Семёнов (1896–1986)Илья Леенсон • Библиотека • «Троицкий вариант» №20(214), 2016
-
01.12.2016Чтобы знали. Чтобы помнилиБиблиотека • «Троицкий вариант» №21(215), 2016
-
23.10.2016Анатолий Вершик: «Ученые должны быть оппонентами власти»Интервью с Анатолием Вершиком • Библиотека • «Троицкий вариант» №19(213), 2016
Термин «вейсманизм-морганизм» («вейсманизм-менделизм-морганизм»), использовавшийся последователями Т. Д. Лысенко для обозначения классической генетики — «буржуазной идеалистической лженауки», образован от имен выдающихся ученых, родоначальников генетики: немецкого зоолога А. Вейсмана, основоположника неодарвинизма; американца Т. Х. Моргана, удостоенного Нобелевской премии по физиологии и медицине «За открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности»; австрийского ботаника и аббата Г. Менделя, основоположника учения о наследственности.
Делегация советских генетиков на V Международном генетическом конгрессе. Берлин, 1927 год. Слева направо: С. С. Четвериков, А. С. Серебровский, Г. Д. Карпеченко, Н. И. Вавилов