"Псевдокосмонавты" из проекта "Марс-500" помогут поставить диагноз жителям земли

05.06.2009



Пресс-релиз

Учёные Института биохимической физики РАН начали научно-исследовательский проект, цель которого — выяснить, возможно ли на самой ранней стадии выявлять болезни человека, анализируя самый доступный для клинических исследований материал — мочу. Материал для исследований они будут получать от участников эксперимента "Марс-500", имитирующего условия 105-дневного межпланетного пилотируемого полёта. Этот эксперимент проводится в Институте медико-биологических проблем РАН в рамках широкомасштабного проекта "Марс-500" — научной программы подготовки к первой экспедиции на Марс.

Все участники проекта "Марс-500" здоровы, живут в одинаковых условиях под постоянным наблюдением, выполняют одни и те же физические упражнения, едят одинаковую пищу, так что учёным точно известен состав и соотношение употребляемых ими белков, жиров, углеводов и микроэлементов. "Псевдокосмонавты" из проекта "Марс-500" идеально подходят для этого исследования", — отметил один из руководителей эксперимента, заведующий лабораторией масс-спектрометрии биомакромолекул ИБФ РАН Евгений Николаев.

Изучать предполагается содержание белка в моче. Наличие и определённое количество белка может служить индикатором заболевания — на этом принципе основаны клинические исследования мочи, которые выполняют даже в обычных районных поликлиниках. Но в данном исследовании учёные хотят продвинуться намного дальше. Даже если состояние здоровья человека более-менее в норме, в его моче можно идентифицировать более 1500 протеинов. Задача состоит в том, чтобы понять, как меняется состав и количество этих белков в зависимости от экспрессии генов или конкретного заболевания.

"Чтобы увидеть заболевание и его проявления на уровне того или иного белка, нужно иметь некий стандартный протеом (комплект белков) полностью здоровых людей, которые живут в стандартных условиях, питаются стандартной пищей, делают одни и те же упражнения", — поясняет Евгений Николаев. Возможно, говорит учёный, обнаружится некая корелляция между содержанием протеинов в моче и составом потребляемых продуктов. Но главное в том, чтобы получив "стандартный протеом", разработать методику выявления различных патологий исходя из изменений его состава, иными словами — обнаружить "протеомные биомаркёры" конкретных заболеваний.

"Надеюсь, что нам удастся это сделать, — говорит учёный. — Хотя есть вероятность, что протеом столь изменчив в течении дня и столь сильно зависит от пищи, что задача может оказаться безнадёжной. К тому же, нужно доказать, что то изменение, которое мы видим, связано именно с данным заболеванием, а не является продуктом воспалительного процесса, вызванного другим. На очень многих биомаркёрах учёные "ставили крест", потому что они не были специфичны для конкретных болезней. В любом случае, если вернуться к нашему проекту, точных научных данных о составе протеинов мочи нигде в мире пока нет, и даже в качестве чисто фундаментального, сугубо исследовательского он крайне важен", — подчеркнул Евгений Николаев.

В мире проводятся аналогичные исследования белков плазмы крови, хотя динамический диапазон протеинов там несопоставимо больший — составляет величину в одиннадцать порядков, отметил учёный.

В "расшифровке" протеома исследователи лаборатории масс-спектрометрии намерены использовать современную методику мирового уровня, которая основана на сверхточном измерении масс молекул входящих в состав белков пептидов. Погрешность составит не более одной миллионной, то есть, условно говоря, метод позволит определить массу в одну тонну с точностью +/- один грамм. Получать молекулы пептидов учёные смогут, расщепляя протеины с помощью специальных ферментов, и затем отделяя друг от друга одним из методов хроматографии. Опираясь на точную массу и время выхода из "хроматографической колонки" (некоторое пептиды абсолютно одинаковы по массе), тот или иной элемент белка можно идентифицировать однозначно.

Общий объём государственного финансирования данного проекта составит 6,7 миллиона рублей, срок окончания намечен на конец октября 2010 года.

Справка:

Российский проект "Марс-500" входит в состав федеральной космической программы. Он предполагает проведение эксперимента по имитации пилотируемого полета на Красную планету, в котором будет смоделирован ряд условий подобной экспедиции. Проект осуществляет ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН под эгидой Роскосмоса и Российской академии наук.

В ходе проекта предполагается определить, возможен ли длительный полет с точки зрения психологии и физиологии, и выработать конкретные требования к реальному экспедиционном комплексу, который полетит на Марс. Для этого учёным необходимо получить экспериментальные данные о состоянии здоровья и работоспособности экипажа, длительно находящегося в изоляции в герметично замкнутом пространстве, причём — при обязательном моделировании основных особенностей межпланетного полета (сверхдлительность, автономность, ограниченность ресурсов, непостоянная связь с Землёй и т. п.). Основной в проекте является серия экспериментов по длительной изоляции экипажа в условиях специально созданного наземного комплекса: 14-суточная изоляция (завершен в ноябре 2007 г.), 105-суточная изоляция (начался в марте 2009 г. и сейчас длится), 520-суточная изоляция (запланирован на конец 2009 — начало 2010 г.). Источник: ИнформНаука

©РАН 2020