Прикарпатские биохимики выиграли грант на современное оборудование

Кафедра биохимии и биотехнологии Прикарпатского национального университета им. В.Стефаника (ПНУ) выиграла в США грант на получение дорогостоящего лабораторного оборудования для молекулярно-биологических исследований. Размер гранта - около 100 тыс. долл.

Университет стал одним из победителей программы Instrumental Access от неприбыльной организации Seeding Labs (Бостон, США). На конкурс были поданы 65 заявок из 24 стран. Украина принимала участие в Instrumental Access впервые и стала единственной европейской страной среди победителей. Участники конкурса проходили суровый отбор: нужно было не только обосновать свою потребность в оборудовании, но и продемонстрировать ценность и перспективность научной деятельности.

15 лет назад профессор Владимир Лущак, имея опыт работы в лучших научных лабораториях и университетах Великобритании, Канады, Швеции, Германии, Финляндии, Бразилии, России, основал в Ивано-Франковске кафедру биохимии. Сразу решил, что будет работать над проведением в Украине научных исследований на международном уровне. И это ему удалось. Среди украинских университетов по биологическому научному направлению Прикарпатский является лидером. Трое сотрудников кафедры входят в ТОП-50 наиболее цитируемых в мире украинских ученых по показателям Scopus: Владимир Лущак и молодые его коллеги Олег Лущак и Ольга Кубрак. Все преподаватели работали в лучших университетах США и Европы. Ежегодно они публикуют в международных журналах с высоким импакт-фактором в среднем по 15 статей.

Одно из основных направлений исследований кафедры - проблема старения. "Например, сейчас продолжается работа над трехлетним украино-германским грантовым проектом "Клеточные механизмы здорового старения при ограничении калорийности пищи", - рассказывает заведующий кафедрой биохимии и биотехнологии Владимир Лущак. - Впервые будем исследовать формирование и функционирование в мозге сетей не только между нейронами, но и глиальными клетками. Раньше считалось, что последние выполняют преимущественно вспомогательную роль. Однако, согласно работам партнеров проекта - профессоров Ольги Гаращук из Тюбингенского университета и Алексея Верхратского из Манчестерского, участие этих клеток в реализации основных функций мозга является активным. Оказалось, что при старении организма первыми страдают взаимодействия между клетками мозга. Именно они и запускают остальные процессы, которые со временем проявляются, в частности, при болезнях Паркинсона и Альцгеймера. Исследование украинской группы будет заключаться в биохимической характеристике энергетики мозга, идентификации молекулярных регуляторных механизмов.

Один из реальных способов замедлять старение мозга, как и всего организма, и даже в некоторой степени омолаживать его - употребление малокалорийной пищи. Однако желание и способность это делать есть у очень немногих людей. Потому поиск веществ, которые могут имитировать ограничение калорийности потребленной пищи, считается едва ли не единственной приемлемой для широкой массы стратегией замедления старения и профилактики связанных с ним болезней. Именно этот подход и будут разрабатывать участники проекта".

Ученые кафедры работают также и над проблемами так называемой косвенной генетики и влияния токсикантов внешней среды на живые организмы. Однако недостаточная оснащенность кафедры лабораторным оборудованием очень ограничивает изучение именно молекулярных механизмов исследуемых явлений. И прикарпатские исследователи слишком часто вынуждены полагаться на волонтерскую помощь коллег из других стран. Но даже это решает только часть проблем.

Вот один из примеров. Сотрудница кафедры, доктор биологических наук Галина Семчишин исследовала взаимодействие фруктозы и глюкозы с клеточными компонентами в живом организме и вне его. На определенном этапе для продолжения исследований понадобился флуориметр, но на кафедре его нет.

К счастью, г-же Семчишин предоставили возможность продолжить исследование в течение месяца в Ягеллонском университете. Однако для наблюдения нужно было больше времени. Поэтому, вернувшись в Украину с многообещающими данными, ученая сомневалась в них из-за малого числа статистических данных. Только со временем, когда аналогичные результаты опубликовала команда конкурентов, украинская исследовательница убедилась, насколько качественной была ее работа. Снова надо было прилагать усилия, чтобы организовать еще один визит в польский университет. В результате полное исследование Галины Семчишин вышло в свет шестью годами позже, чем могло бы, если бы нужное оборудование было на своей кафедре. Интересно, что в Ягеллонском университете ей предложили передать свои навыки работы с прибором тамошним студентам. Но ирония в том, что у нее никогда не было возможности научить этим техническим приемам украинских студентов.

"Кроме такого нужного флуориметра, хотим получить от Seeding Labs также аналитические весы, флуоресцентный микроскоп, систему очищения воды, пипетки-дозаторы и еще много другого, - рассказывает Ульяна Джаман, сотрудница кафедры и инициатор участия в программе Instrumental Access. - Полного списка еще нет. Составляя его, принимаем во внимание не только те направления исследований, которые уже ведем, но и на перспективу. Планируем существенно обновить учебные практикумы для студентов - с акцентом на новые работы с нуклеиновыми кислотами".

По словам Владимира Лущака, благодаря исследованиям с помощью приборов от Seeding Labs кафедра сможет повысить уровень публикаций в 1,5–2 раза. "С этим оборудованием, - говорит ученый, - мы получим еще больше возможностей для проведения анализов почвы, воды, продуктов, о чем будем информировать местных фермеров, лесничих. Известно, что американский фермер в среднем четыре раза в год обращается в университет для решения своих проблем. А украинский почти не использует исследовательский подход в своем бизнесе, что часто приводит к неэффективному хозяйствованию.

В конце концов, возвращаясь в Украину, я надеялся, что мои научные идеи будут внедрены в инновационное производство, которое, как я вижу, очень слабо развивается. У кафедры имеет много разработок, которые можно было бы реализовать, но в Украине они почему-то не нужны. Например, наши молодые ученые сейчас работают над размножением энергетического дерева павловния. С гектара в год можно получить свыше 30 т биомассы. Дерево очень быстро растет: за 4 года ствол достигает в диаметре 25 см. Оно непритязательно к почвам и очищает их от тяжелых металлов. Его волокна перекручены, что позволяет очень легко обрабатывать дерево, например, для изготовления мебели.

Раньше на лабораторном уровне мы разработали абсолютно уникальный кисломолочный продукт - гуслинку. Он месяцами хранится без добавления каких-либо консервантов".

Однако едва ли не больше всего Владимир Лущак радуется тому, что выигранное оборудование расширит возможности практического обучения студентов. Преподаватели кафедры привлекают к работе в лаборатории даже первокурсников. В прошлом году состоялся первый набор на уникальную в Украине образовательную программу "Биохимия". Владимир Лущак вместе с коллегами разработал ее на основе опыта ведущих университетов мира. Кафедра ориентирована готовить высококвалифицированных специалистов международного уровня. Однако из запланированных 25 студентов удалось набрать только 12. "Наверное, большинство хочет быть экономистами, юристами. А надо чтобы кто-то создавал добавленную стоимость. А биохимия - это очень перспективное направление, поскольку является базой теоретической и практической медицины, клеточной биологии, молекулярной физиологии, биотехнологии и других дисциплин, нуждающихся в специалистах. На протяжении последних двадцати лет самый большой спрос в мире именно на биохимиков. Показательно, что с конца первой половины ХХ в. подавляющее большинство Нобелевских премий в области физиологии и медицины присуждено именно биохимикам. Возможно, небольшое количество абитуриентов обусловлено тем, что о нашей кафедре мало кто знает. Наверное, родители и ученики даже не догадываются, что в Ивано-Франковске есть научная школа мирового уровня", - предполагает Владимир Лущак.

Сотрудники кафедры биохимии предпринимают определенные шаги для популяризации биохимии. Например, в 2013 году для студентов и молодых ученых была организована Карпатская летняя школа "Современная экспериментальная биология". А школьников ученые приглашают на осенние школы.

Также в университете планируют создать Центр передового опыта по естественным наукам. И выигранное оборудование от Seeding Labs, конечно же, повысит шансы воплотить и эту мечту.