Материалы портала «Научная Россия»

Институт живых систем

В Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского – Национальном исследовательском университете (ННГУ)  открылся НИИ «И

9 ноября 2012 года в Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского – Национальном исследовательском университете (ННГУ) состоялось торжественное открытие НИИ «Институт живых систем». Событие знаковое не только для ННГУ, но и для всей научной общественности города. Своим мнением по этому поводу поделился научный руководитель НИИ «Институт живых систем» Александр Михайлович Сергеев — заместитель директора Института прикладной физики РАН, д.ф-м.н., член корреспондент РАН, профессор ННГУ.

- Открытие нового НИИ «Институт живых систем» при ННГУ им. Н.И. Лобачевского произошло не случайно, а, можно сказать, закономерно. Исторически так сложилось, что в Нижнем Новгороде академическая и вузовская наука неразрывно связаны между собой. Современная научная площадка только придаст новый позитивный импульс совместным исследованиям, которые касаются как собственно биологической науки, так и связанных с ней междисциплинарных направлений, наработанных в последние десятилетия. В качестве примера можно назвать проникновение тематики нелинейных волн, традиционно хорошо развитой в ИПФ РАН и университете, в такую сферу, как нейробиология. Это явилось своеобразной идеологической затравкой для формирования важного подразделения Института живых систем - Нейронаучного центра под руководством д.ф.-м.н. В.Б.Казанцева.

Начало было положено созданием в университете кафедры нейродинамики и нейробиологии, на которой физические процессы активности мозга стали одним из главных объектов исследований с использованием представлений и аппарата теории нелинейных колебаний и волн. Следующим важным шагом явилось наше сотрудничество с выдающимся нейробиологом К.В. Анохиным, членом корреспондентом РАМН и РАН, работающим теперь в НИЦ «Курчатовский институт. Он всегда выступал и выступает за тесную интеграцию биологов и физиков в изучении мозга. Под влиянием К.В.Анохина в Нижнем Новгороде появилась тематика «мозга в пробирке» – выращивание искусственных культур мозга из настоящих клеток нервной ткани. А далее случилось так, что еще один крупный ученый, сотрудник Института мозга РИКЕН (Япония) и выпускник ННГУ Алексей Семьянов проявил интерес к активности нижегородских ученых, результатом чего стало подписание тройственного соглашения между ННГУ, ИПФ РАН и Институтом мозга РИКЕН о создании в рамках ННГУ учебно-научной лаборатории «Нейроимитирующие информационные системы и нейродинамика». Она стала со временем «зеркальной» по отношению к японской лаборатории в РИКЕНе. Это были важные шаги к открытию Института живых систем.

Другое направление междисциплинарных биофизичеких исследований в Институте живых систем – это развитие методов и инструментов для оптического биоимиджинга в экспериментальной онкологии. Оно базируется на известных достижениях нижегородских ученых в области оптической томографии биотканей и занимается изучением онкогенеза в генномодифицированных животных.  В университете оно развивается на кафедре биофизики в лаборатории под руководством к.б.н. И.В. Балалаевой. Кафедра успешно сотрудничает с известным ученым С.М. Деевым, чл. корр. РАН, руководителем лаборатории молекулярной иммунологии Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова – главного биологического института РАН. Исследования в области экспериментальной онкологии имеют хорошие результаты, и направление уже само себя поддерживает благодаря получению различных научных грантов.

Третьим направлением становления Института живых систем оказались исследования в области биологии развития и регенеративной медицины под руководством Е.В. Загайновой, зам.директора Института прикладной и фундаментальной медицины (ИПФМ) НГМА и зав.кафедрой биомедицины в ННГУ. Хорошо известно, особенно после присуждения Нобелевской премии 2012 г., что развитием клеток, и, следовательно, формированием биотканей, можно управлять путем их перепрограммирования и изменения потентности (т.е. способности дифференцироваться в другие типы клеток). Это самый передний край науки с огромными, может быть, еще не до конца осознанными горизонтами для индивидуализированной медицины будущего. С другой стороны, по очевидным причинам, это направление граничит и с экспериментальной онкологией, в которой изучаются клеточные мутации в онкогенезе, и с нейробиологией, в которой проблема восстановления клеток нервной ткани имеет особую важность. Поэтому некоторые методы исследований, в частности флуоресцентный биоимиджинг с использованием генно-инженерных конструктов, являются общими для всех трех основных направлений деятельности Института живых систем.

Наряду с перечисленными направлениями необходимо также отметить очень интересные исследования, которые ведутся в ННГУ и вольются в деятельность Института живых систем посредством создания лабораторий: «Электрофизиологии и моделирования сердца» (руководитель – д.ф.-м.н. Г.В.Осипов); «Электрофизиологии растений» (руководитель – директор Института живых систем, д.б.н. В.А. Воденеев); «Биологической и медицинской химии» (руководитель – д.х.н. А.Ю.Федоров).

Важным шагом к открытию Института живых систем в ННГУ стала реализация мегагрантов, которые университет получил на поддержку исследований, в том числе в области нейробиологии: «Внеклеточный матрикс мозга как детерминант межклеточных коммуникаций и мишень терапевтических воздействий» под руководством проф. А.Э. Дитятева (Итальянский институт технологий) и биомедицинской диагностики: «Радиофизические принципы биомедицинских технологий, медицинского приборостроения и акустической диагностики» под руководством акад. О.В. Руденко (МГУ). Необходимо отметить, что в получении первого из этих двух крупнейших грантов, очень важными явились исследования под руководством И.В. Мухиной, профессора Нижегородской государственной медицинской академии (НГМА), руководителя Центральной научно-исследовательской лаборатории (ЦНИЛ) НГМА. Она являлась одним из идеологов этого проекта, но поскольку тематика объединяла в себе и ИПФ РАН, и ННГУ, и НГМА, то было принято решение по его реализации в университете. Зеркальной выглядит история с получением другого мегагранта в НГМА по флуоресуцирующим белкам под руководством академика С.А. Лукьянова (Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН). Этот проект развивался в основном в ИПФ РАН и ННГУ, но технически оказалось удобным организовать подачу из НГМА. Грант был получен и так же, как и два других, прекрасно реализуется в настоящее время в сотрудничестве трех организаций. Эти проекты особенно наглядно отражают консолидацию ученых разных специальностей в области живых систем в Нижнем Новгороде, поскольку биохимики получают флюоресцирующие белки, медики проводят эксперименты с биологическими объектами (животными), которым вводятся эти белки, а физики создают оборудование, с помощью которого можно видеть эти белки в живом организме. Таким образом, Институт живых систем, по сути, стал еще одним объединяющим звеном между ННГУ, ИПФ РАН, и НГМА.

Конечно, здесь нельзя не подчеркнуть помощь государства, которое в последние годы активно поддерживает вузовскую науку. ННГУ получил статус национального исследовательского университета и значительные средства на обновление материально-технической базы науки. Оборудование, которое в рамках этой программы закуплено для Института живых систем более, чем на двести миллионов рублей, является в значительной части уникальным для России. Достаточно упомянуть комплекс сканирующей лазерной конфокальной и двухфотонной микроскопии, оснащенный фемтосекундными лазерными источниками и автоматическими микроманипулятами, что позволяет реализовывать весь спектр современных методик функционального имиджинга клеточных и субклеточных структур.

Научные направления, в которых проводят свои исследования ученые в Институте живых систем, пока не однородны в своем развитии, но среди них есть такие, где видны хорошие результаты. Например, исследования в области нейробиологии на сегодняшний день являются признанными не только в России, но и за рубежом. Хорошо стартовали экспериментальная онкология и биология развития. В повестке дня также развитие таких новых научных направлений как радиобиология с участием еще одного партнера в лице Российского федерального ядерного центра ВНИИЭФ (г.Саров) и синтетическая биология - новое направление, в котором, возможно, наиболее ярко заиграет сотрудничество биологов и физиков для создания и изучения клеток с относительно простым составом генома, экспрессия которого детально описывается физико-математическими моделями. Кстати, это направление имеет прямой выход в биоинженерию.

Можно с уверенностью сказать, что созданный в ННГУ НИИ «Институт живых систем» обеспечивает современные условия для консолидации потенциала всей нижегородской науки, как академической, так и вузовской. И это подкрепляется такими важными факторами, как: 1) наличие сильных научных школ в смежных областях науки; 2) консолидированное желание заниматься междисциплинарными исследованиями; 3) создание условий для привлечения сильных биологов и биофизиков из других институтов страны и мира, которые бы видели здесь не конкурентов, а команду единомышленников, дающих возможность реализовать то, что они не могут по разным причинам выполнить в своей лаборатории.

Таким образом, НИИ «Институт живых систем» станет своеобразной универсальной научно-экспериментальной площадкой различных наук о жизни. Объединение исследователей разных дисциплин, предоставление возможности междисциплинарных исследований на первоклассном оборудовании позволит не только получать важные, в первую очередь, для здоровья человека, научные результаты, но и будет способствовать повышению престижа труда ученого, а это очень важно для привлечения в науку молодежи.

Биофизика – это одна из центральных наук 21 века и ее развитие в Нижнем Новгороде возможно и очень перспективно. Более того, вновь открытый исследовательский институт может стать, по современной политэкономической терминологии, основой для зоны роста, поскольку фундаментальные исследования неизбежно откликнутся инновационными прикладными результатами.

И. Тихонова

александр сергеев институт живых систем ннгу

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий