Наука будущего: влияние радиации, генная терапия и модификация металла

Люди по-разному реагируют на радиационное облучение, и исследования в этой области помогут в будущем скорректировать технологию лечения онкозаболеваний. А еще благодаря изучению мутаций в генах человека ученые надеются найти способ полного излечения пациентов с болезнью надпочечников. Герои очередного материала проекта "Наука будущего", который портал "Будущее России. Национальные проекты" реализует совместно с Министерством науки и высшего образования РФ, увлечены идеями, способными помочь людям. Как клетки человека реагируют на облучение, можно ли вывести птиц, устойчивых к вирусу гриппа, и как модифицировать металл, чтобы он стал дешевле и крепче, выяснял корреспондент портала.

Рената Савченко: мы все по-разному реагируем на радиацию

"Я заинтересовалась генетикой еще в студенчестве", — говорит аспирант лаборатории цитогенетики НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ Рената Савченко.

Ренате 27 лет, молодой исследователь анализирует генетические маркеры, которые могут улучшить эффективность лучевой терапии для больных с онкологическими заболеваниями. В 2019 году работу Савченко поддержал грантом для выполнения диссертационных исследований аспирантами Российский фонд фундаментальных исследований.

"Тема моего исследования связана с анализом нескольких генов, которые могут быть вовлечены в процесс формирования индивидуальной чувствительности к радиации у человека", — объясняет Рената. Индивидуальная радиочувствительность заключается в том, что люди по-разному реагируют на воздействие радиации.

"К примеру, если посмотреть на онкологических пациентов, некоторые переносят сеансы облучения с минимальными последствиями для организма, а у других развиваются серьезные побочные реакции. Это как раз обусловлено тем, что мы различаемся по чувствительности к радиации", — говорит ученый.

"По нашим предварительным данным, клетки, в которых мы "сломали" определенные гены, после облучения стали накапливать больше мутаций, стали более радиочувствительными. Если эти данные подтвердятся и в других экспериментах, то, вероятно, в будущем появится возможность научиться блокировать работу этих генов в опухоли, тем самым повышая ее чувствительность к облучению. А чем выше радиочувствительность опухоли, тем проще ее уничтожить", — поясняет она.

Рената уверена: в науке всегда есть место и неудачам, и успехам. "Это непростой процесс, который, с одной стороны, состоит из ежедневных рутинных действий и неизменно сопровождается неудачами, а с другой — волнует, постоянно подстегивает любопытство, не перестает удивлять и радует, когда появляются скромные успехи", — делится исследователь.

Ольга Глазова: из биологов — в генетики

"Мой путь был не очень прост и не так прямолинеен, как у многих бывает в науке. Я окончила биологический факультет Самарского государственного университета и поняла, что хочу заниматься генетикой человека", — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории геномной инженерии МФТИ, выпускница аспирантуры физтех-школы Ольга Глазова.

Сейчас Ольга ведет два основных проекта. Первый — по "созданию" птиц, устойчивых к вирусу гриппа.

"У нас есть несколько идей, как сделать так, чтобы животное не заражалось — в принципе не инфицировалось, например вирусом гриппа, либо уничтожало инфекцию внутри себя сразу после проникновения вируса в клетки", — поясняет Глазова.

Второй ее крупный проект посвящен созданию генной терапии гиперплазии коры надпочечников — заболевания, вызванного мутацией в гене. "Мы думаем, что можем создать такую терапию, которая позволяла бы людям, несущим эту мутацию, излечиться на всю жизнь. Это, в принципе, не смертельное заболевание, люди с ним живут достаточно долго на гормонозаместительной терапии, но эта терапия не оптимальна, и мы хотим сделать так, чтобы она не была им нужна", — объясняет исследователь.

Наукой Глазова занимается, потому что уверена, что ее знания помогут дальнейшему развитию всего человечества. "Мне нравится заниматься наукой, потому что это позволяет мне создавать метазнания, скажем так. Они уже принадлежат не только мне, они принадлежат человечеству. Я их передаю дальше своим студентам, другим сотрудникам, другим ученым — это то, что будет существовать после меня", — убеждена Ольга.

Иван Черных: мы внедрим в машиностроение новую технологию резки

"Наука для меня — это поиск, это исследование мира, понимание того, как он работает, как работают некоторые процессы, ну и познание нового", — рассказывает аспирант и ассистент кафедры "Металлорежущие станки и инструменты" Машиностроительного института Омского государственного технического университета Иван Черных.

Молодой ученый занимается наукой более трех лет, но уже имеет немало проектов и достижений в сфере машиностроения. В частности, в апреле этого года Иван получил 500 тыс. рублей в качестве гранта на конкурсе "Умник-2019". Благодаря такой поддержке в ближайшие два года он планирует вместе с командой создать технологию, которая будет полезна как крупным производителям, так и малым предприятиям. Так, сейчас Иван занимается уникальной разработкой, которая повысит эффективность режущих инструментов.

Суть технологии в том, что она сможет модифицировать структуру металла за счет измельчения его зерен и повысить прочность материала. "Кроме ножей для резки металла мы также собираемся производить ножи для обработки древесины и прочие режущие инструменты", — отмечает ученый. По его словам, в мире существует только одна фирма, использующая аналогичную технологию изготовления ножей, однако в области машиностроения команда российских специалистов будет первой.

"Мы собираемся создать такую технологию, опробовать ее, изготовить опытные партии образцов и начать продавать предприятиям. Это очень большой рынок, поэтому наши перспективы — уже серьезный выход на него", — уверен Черных.

Предварительные эксперименты показали, что твердость материала для производства режущего инструмента можно повысить в три раза, а значит, увеличить срок службы изделий на 30–50% по сравнению с ресурсом того инструмента, который используется на предприятиях в настоящее время.