Среди его интересов эпигенетика — наука, указывающая путь к победе над многими болезнями, в т.ч. раком
Как же становятся эпигенетиками?
Если молодой человек из провинции хочет серьезно заниматься биологией, он, как правило, едет в Москву и поступает чаще всего в МГУ.
Артем любил биологию, но не был до конца уверен в своем выборе. Я акцентирую на этом внимание потому, что хочется воздать должное профессору Михаилу Генгину.
Михаил Трофимович открыл в Пензенском пединституте кафедру биохимии (одну из немногих на тот момент), которая не ставила задачи готовить кадры для школы. Благодарить Генгина надо не за то, что школа была «мимо», а за то, что он, на периферии, прививал студентам любовь к высокой науке.
Профессор договаривался с Институтом теоретической и экспериментальной биофизики РАН в подмосковном Пущино, и после четвертого курса студенты делали там курсовые и дипломные работы.
Величко изучал влияние радиации на ДНК на примере биологического материала жителей города Озерска Челябинской области. Кто не знает, в 1957 году в Озерске случилась первая в нашей стране крупная радиационная авария. (Правда, по сравнению с Чернобыльской катастрофой выбросы радиации там были в 20 раз меньшими.)
Практика стала переломным моментом в жизни Артема. Он понял, что его призвание – молекулярная биология. Договорившись в деканате о свободном посещении лекций в пединституте, Величко одновременно стал учиться в школе молекулярной биологии МГУ. Две программы одновременно. Жизнь на два города. Очень трудно, но все получилось.
А затем была аспирантура в Институте биологии гена РАН, где Артем работает и сейчас. Он старший научный сотрудник лаборатории структурно-функциональной организации хромосом, кандидат биологических наук.
О тепловом шоке
Самая известная на сегодняшний день его работа посвящена изучению действия высоких температур на раковые клетки.
Как известно, существует три основных метода лечения в онкологии: хирургический, лучевой и химиотерапия.
Большие надежды возлагались еще на один — гипертермию (тепловой шок). В его основе лежит многообещающий эффект: если нагревать ткани организма (диапазон 40–45 градусов), то здоровые клетки останутся живы, а больные погибнут. Несмотря на пятидесятилетнюю историю интенсивных исследований, метод до сих пор остается экспериментальным. Со счетов его не сбрасывают. Например, сейчас Китай активно комбинирует гипертермию с химиотерапией.
Так вот, работа Артема Величко и его коллеги Омара Кантидзе посвящена изучению молекулярных процессов, лежащих в основе клеточной реакции на гипертермию. В ней авторы показали, что при повышенных температурах ДНК раковых клеток начинает необратимо рваться, что приводит к их старению, а затем к гибели. Возможно, новые знания помогут превратить гипертермию в четвертый базовый метод лечения онкологических заболеваний.
Кантидзе и Величко работали над темой лет пять. Недавно вышла их публикация в научном журнале «Nucleic Acids Research» (издательство Oxford University Press, Великобритания).
А весной работа молодых ученых получила премию мэра Москвы в одной из номинаций — миллион рублей — и удостоилась золотой медали Российской академии наук.
Хочешь счастья детям — меняйся сам!
Недавно Артем навещал родных в Пензе, и я воспользовалась случаем узнать из первых уст про эпигенетику:
— Объясните, Артем, чем данная наука отличается от классической генетики.
— «Эпи» — от греческого «над», «вне». Таким образом, это как бы «над-генетика». Из школьного курса биологии мы знаем, что наследование признаков (цвета глаз, черт характера и так далее) определяется генами. Но оказывается, не только ими, но и тем, в частности, какова пространственная укладка генов внутри ядер клеток.
Как рассказал Артем, к ДНК могут прикрепляться некоторые группы атомов — к примеру метильные группы. Их называют эпигенетическими маркерами. Не меняя самой генетической информации, маркеры изменяют «поведение» ДНК, могут заставить одни гены «включиться», другие «выключиться».
Что это дает в практическом плане?
Широко известен эксперимент, проведенный американскими учеными. Мышам встроили в ДНК особый ген, и они стали рождаться рыжими, толстыми и болезненными. Последующие поколения эти признаки наследовали.
Но когда мышей начали кормить витаминами с фолиевой кислотой, потомство опять стало здоровым. «Плохой» ген никуда не делся, но он «выключился».
Эти знания позволяют по-новому взглянуть на так называемый здоровый образ жизни. Следуя ему, мы не просто лучше себя чувствуем «здесь и сейчас», а меняемся на клеточном уровне.
Эпигенетика — наука молодая. Она открывает новые возможности не только для человека как отдельной личности, но и для больших сообществ.
Американские и голландские ученые проанализировали данные о женщинах, беременность которых приходилась на периоды войн и голода, собрали сведения о состоянии здоровья детей и сопоставили.
Оказалось, что, если беременная женщина недоедает, то зародыш приспосабливается к ограничениям, его эпигеном изменяется, с тем чтобы бережливо использовать доступные калории. В результате во взрослом состоянии человек бессознательно запасает жир, у него повышенный аппетит, предрасположенность к сахарному диабету.
Отсюда следует логический вывод: если национальные системы здравоохранения будут уделять среди будущих мамочек должное внимание пропаганде правильного питания, приему витаминов, отказу от вредных привычек, то шансы на победу над эпидемией сахарного диабета уже не будут казаться столь призрачными.
Еще один вывод эпигенетики: старением можно сознательно управлять, замедляя его или ускоряя. И в будущем, возможно, люди смогут доживать до 150 лет без болезней.
Советы эпигенетиков:
— Ежедневная физическая активность, эквивалентная как минимум 30 минутам быстрой ходьбы.
— 200 мкг витамина В9 (фолиевой кислоты), особенно беременным, пожилым, а также тем, кто активно занимается физическим и умственным трудом.
— Никакого табака в течение жизни, менее одного бокала вина в день. Антибиотики и другие сильные лекарства — только при реальной необходимости.
— Низкокалорийное меню, ограничение насыщенных жиров, трансжиров и сахаров; много зелени, овощей, фруктов, достаточное количество белков, полиненасыщенных жиров, омега-3-кислот.
— Отсутствие стрессов на работе и дома.
— Проживание в экологически безопасном месте.
