Наука открывает новые горизонты - клеточный биолог Юлия Сафарова
Старость - в радость: инновационные методы восстановления костей изучают в NU.
В последнее время мы часто слышим, как наших ученых упрекают в отсутствии реальных разработок, коммерциализированных и вышедших в массовое производство. Но на деле, за научными открытиями стоят долгие годы исследований, порой даже нескольких поколений ученых. Так, концепция одной из разработок клеточного биолога Юлии Сафаровой родилась во время знакомства с проектами американских ученых во время стажировки в Институте регенеративной медицины Мак Гован (Университет Питтсбурга, США). Сейчас молодой ученый успешно разрабатывает инновационные методы для восстановления костной ткани в Лаборатории биоинженерии и регенеративной медицины National Laboratory Astana Назарбаев Университета (NU), сообщает El.kz.
“Это был 2011 год, и я вместе с коллегами очутились в «колыбели» инноваций и технологий. У нас были встречи с ведущими учеными, на которых равнялось международное научное сообщество. Например, профессор Стивен Бадилак (Stephen Badylak) впервые описал принцип рецеллюляризации тканей и провел успешный эксперимент по отращиванию утраченных кончиков пальцев. Профессор Эрик Лагассе (Eric Lagasse) открыл теорию стволовых раковых клеток. Профессор Алан Рассел (Alan Russell) и доктор Кшиштоф Матяшевский (Krzysztof Matyjaszewski) изобрели новый метод синтеза органических полимеров для применения в биомедицине. И там же в лаборатории химического синтеза, которая разрабатывает органические полимеры для применения в биомедицине, и определились мои научные интересы, связанные с использованием мезенхимальных стволовых клеток для регенерации костной ткани. В этой стажировке родилась идея использования полимеров с функциональными группами, которые можно применить в клеточной терапии для регенерации костной ткани. Руководителем проекта в Казахстане является доктор Шолпан Аскарова.”
Проект по изучению метода таргетной доставки клеток к костной ткани с использованием мезенхимальных стволовых клеток велся в течение 8 лет и показал отличные результаты - у 60% лабораторных животных улучшилась регенерация костной ткани. Мезенхимальные стволовые клетки особенны тем, что их можно выделить из костного мозга и жировой ткани взрослых людей и можно использовать для регенерации практически всех тканей и при различных заболеваниях. Метод был запатентован, но проект завершился в прошлом году на этапе доклинических испытаний.
“Хотелось бы конечно и дальше протестировать метод, тем более учитывая что остеопороз - это возраст-зависимое заболевание, основная опасность которого заключается в трудно заживающих или даже не заживающих костных переломах, способных привести к инвалидности. Наша цель в улучшении процесса заживления переломов - это повышение качества жизни пожилых людей, обеспечивая им полноценное долголетие, а не жизнь, ограниченную инвалидной коляской. Сейчас идет тенденция к увеличению продолжительности жизни и числа людей пожилого возраста, поэтому новые методы лечения нужны. Согласно последним статистическим данным в Казахстане в период с 2012 по 2017 год наблюдался рост заболеваемости на 40 процентов, что, я думаю, связано также с улучшением методов диагностики, заботой населения о своем здоровье, потому что больше людей начинают посещать клиники, здравоохранение приходит в села. Динамика заболевания в Казахстане соответствует динамике заболевания во всем мире, согласно которой каждая 3 женщина и каждый 5 мужчина после 50 имеют остеопороз, после 60-ти идет резкий рост, а после 70-90 лет заболеваемость доходит до 90-100 процентов”.
По словам Юлии, путь от концепции исследования до ее полной реализации очень долгий и, возможно, сейчас не самое благоприятное время в Казахстане для внедрения капиталоемких разработок, которые за рубежом полностью финансируются крупными фармакологическими компаниями.
“От разработки концепции до клинических состояний - очень большой срок, например, проект, которым я занималась по таргетированию клеток, занял порядка 7-8 лет, чтобы закончить доклинические испытания, но даже сейчас нужно еще закончить доклинические испытания по фармакологии. Это долгий процесс, усложенный бюрократическими моментами, потому что в рамках трехлетнего гранта - самого продолжительного по времени- провести полный цикл исследований невозможно. Необходимо четко понимать, что мы шаг за шагом, с каждым проектом просто продвигались ближе к цели: на одном этапе тестировали концепцию, далее были исследования на животных, потом токсикологические исследования. Для внедрения таких разработок должны быть заложены огромные средства, за рубежом обычно фармкомпании покупают разработку и выводят на рынок. Возможно, со временем, мы к этому придем.
Юлия Сафарова в настоящее время руководит двумя проектами в рамках грантового финансирования Министерства науки и высшего образования РК по ускоренной регенерации костной ткани.
“Совместно с материаловедами Восточно-Казахстанского технического университета мы ведем мультидисциплинарный проект по оценке биосовместимости новых покрытий титановых имплантов. Ученые университета под руководством доктора Дарьи Алонцевой разрабатывают новую методику микроплазменного напыления покрытий на титановый сплав. Наша задача с биологической точки зрения проанализировать эффективность покрытий в улучшении скорости пролиферации клеток и дифференциации. Данный метод микроплазменного напыления используется впервые и, возможно, он сможет стать альтернативным методом, например, использованию титановых имплантов, потому что у некоторых людей наблюдается гиперчувствительность к титану и в этом контексте использование альтернативных покрытий, которые вступают в контакт с биологическими тканями, может дать положительный эффект. Сейчас проводим исследования in vitro на клеточных линиях и скорее всего продолжим проект на In vivo модели и если получим положительные результаты, то можно будет говорить о прикладном применении и использовании этой технологии.
В рамках второго проекта в сотрудничестве с Институтом структуры материи Итальянского научного совета мы исследуем эффективность гранул трикальций фосфата, допированных стронцием и медью, для улучшения костной регенерации. Здесь уже речь идет о таком замещении костных дефектов, не совсем критических, но и не просто переломов, и этот метод тоже может быть использован при остеопорозе. Мы закончили исследование на клеточных моделях In vitro, и в этом году будем тестировать на животной модели перелома локтевой кости у мелких лабораторных животных.”
По словам Юлии Сафаровой за 13 лет научной деятельности она видит положительные изменения в развитии науки в Казахстане. К примеру, процесс отбора проектов на грантовое финансирование стал намного прозрачнее и справедливее.
“Наверное, выскажу мнение большинства ученых, согласных в том, что процесс отбора проектов на грантовое финансирование стал прозрачным и понятным. Наладилась логистика в плане доставки реагентов. Конечно, она не такая как в Америке, будучи на стажировке там реагенты мы получали за одну ночь. У нас пока логистика упирается в наши стандартные 90 календарных дней, и это после подписания договора, но у нас и нет заводов по производству реагентов в соседнем штате, поэтому все это сложно. Растут затраты на научную деятельность. Наверное, нам не хватает только кадров, которые бы стремились оставаться в Казахстане.
Основным рецептом привлечения молодежи в науку, исследователь считает, популяризацию профессии ученого и создание условий и необходимой инфраструктуры- исследовательских институтов и лабораторий.
“Наука – это страсть, страсть к знаниям и образованию. Это путь, требующий не только учебы, но и полного погружения в процесс постижения нового. Важно быть готовым к тому, что в различных ситуациях потребуется проявить терпение, в других – настойчивость. Все вложенные усилия, без сомнения, окупятся, ведь наука – это не только профессия, это путь к постоянному саморазвитию и открытию новых горизонтов”.
