Валерій Поліщук в Оксфорді: «Нам би таке обладнання!» |
З доктором біологічних наук Валерієм Поліщуком ми знайомі давно. Знаю цього вченого передусім завдяки його хобі — як чудового фотохудожника, автора проникливо ліричних пейзажів нашого рідного Ірпеня і яскравих фотовражень від зарубіжних відряджень, зокрема. Доводилося читати і його статті, присвячені окремим «локальним» проблемам біологічної науки. Але лише недавно я запитав його про те, про що слід було запитати давно: «А що, власне, ви робите на вашій кафедрі і в лабораторії?» Валерій Петрович працює на кафедрі вірусології Київського національного університету імені Тараса Шевченка і за сумісництвом — у лабораторії фітовірусології Інституту агроекології та біотехнології УААН. Відповідь-розповідь його виявилася змістовною й цікавою, тож не передаватиму власних вражень, а спробую переповісти почуте.
— Свої наукові розробки ми проводимо під подвійною егідою — кафедри вірусології Київського університету ім.Т.Шевченка й Інституту агроекології та біотехнології УААН. Нашу кафедру створено 1962 року (до речі, перша університетська кафедра вірусології в колишньому СРСР) доктором медичних наук Ніною Корнюшенко, на ній проводилися вірусологічні дослідження медичного напряму. Основним об’єктом був вірус грипу, вивчалися його епідеміологічні особливості у системах «людина—птахи» та «птахи—людина». Нашими сучасними уявленнями про штамоутворення у вірусу грипу ми завдячуємо в тому числі й роботам, які проводилися у ті часи на кафедрі вірусології.
Сьогодні вже ні для кого не таємниця, що нові штами з’являються в результаті «переходів» вірусу грипу від тварини до людини і навпаки, набуваючи при таких «міграціях» нових інфекційних властивостей. Свіжий приклад — епідемія вірусу грипу в Китаї на птахофермах, що спричинило не лише величезні збитки, а й загибель людей. Та, на жаль, з часом стало зрозуміло: університетська кафедра, де з ранку до вечора проходять заняття з великою кількістю студентів, — не найкраще місце для роботи з таким небезпечним збудником, як вірус грипу. І ось у 1978 році на кафедру прийшов новий завідувач, який керує нею і донині, — академік УААН, професор Анатолій Бойко. Почали розвивати такі наукові напрями, як екологія вірусів рослин та вивчення взаємодії вірусів з різноманітними електромагнітними полями.
Того року я тільки-но вступив до університету, демобілізувавшись з армії, і збирався стати зоологом. Але... З другого курсу нам почали читати курс загальної вірусології (а про неї тоді у шкільних програмах навіть не згадувалося), і я захопився. Та й як не захопитися — унікальні об’єкти, що лежать на межі живого і неживого. І досі з приводу них сперечаються, живі вони чи ні. (В 1962 році на спеціальному симпозіумі в Колд-Спринг-Харборі віруси було зараховано до живих істот, оскільки, як зазначив тоді Андре Львов, вони мають спадковість і мінливість. Однак такі їхні властивості, як здатність до кристалізації, відсутність власних енергетичних систем, унікальні способи запису та реалізації інформації досі дають підстави багатьом дослідникам сумніватися.) Віруси не мають видів, до них не можна застосувати поняття «індивід», поза живою клітиною вони ніяк не проявляються — і водночас у клітині їх «немає», оскільки вони «розпадаються» на складові... Якщо порівняти чутливу клітину з заводом, який випускає власну продукцію, то віруси виступають «диверсантами» — підміняючи клітинну інформацію власною, змушують виробляти виключно необхідні собі продукти, не вкладаючи у виробництво нічого, крім інформації. І які тільки ролі не приписувалися вірусам у житті інших організмів — від «санітарів» до потужного фактора мікроеволюції...
З 1982 року я ще студентом почав працювати на кафедрі. Тоді захоплювався вивченням взаємодії електромагнітних полів, зокрема магнітних, з вірусами — в той час ще можна було собі дозволити займатися цілком фундаментальними питаннями. До кандидатської дисертації йшов майже 10 років — захистився 1991-го і зрозумів, що надалі на фундаментальні дослідження фінансування не передбачається…
Поворот у долі стався випадково і не без допомоги студентів. Одного разу під час літньої навчальної практики, керівником якої я був, ми з другокурсниками працювали в інституті захисту рослин зі звітами станцій захисту рослин. І як же я здивувався, коли з майже півтисячі проаналізованих звітів лише в чотирьох (!) знайшли ми бодай якісь натяки на вірусну інфекцію на наших ланах. Тоді й поставили перед собою велике завдання-мету — дослідити, що ж насправді відбувається на полях нашої країни з вірусними інфекціями і наскільки ми готові до зустрічі з новими високопатогенними штамами фітовірусів? Відповідь виявилася далекою від оптимістичної...
Лише кілька прикладів — вірус жовтої карликовості ячменю, «ризоманія» (некротичне пожовтіння жилок) цукрового буряку, огіркова мозаїка, У-вірус картоплі здатні не лише спровокувати значне зниження врожаю, а й взагалі звести його нанівець. І таких вірусів сьогодні налічується не один десяток. Недостатня кількість фахівців та відсутність виваженої державної позиції в цьому питанні дуже відрізняє Україну від розвинених держав, де проблема вірусних інфекцій на ланах — питання національної безпеки.
Після першої міжнародної конференції «Біоресурси і віруси», що відбулася в Ялті у 1994 році, для моніторингу території України було створено міжвідомчу лабораторію діагностики вірусних інфекцій. Відбирали зразки на полях, аналізували їх, закладали бази даних. Про обсяг роботи свідчать цифри — від 20 до 30 тисяч аналізів щорічно.
Сьогодні найдійовіший метод боротьби з вірусними інфекціями — їх профілактика, оскільки ефективних ліків, «чарівної кулі», за висловом видатного бактеріолога Пауля Ерліха, ми не маємо. Вчимося, оперуючи створеними комп’ютерними базами даних, робити з метою профілактики довго- й короткострокові прогнози розвитку вірусних інфекцій, від окремого агроценозу і аж до всієї території України. За минулі роки зроблено чимало: побудовано карти поширеності фітовірусних інфекцій, відпрацьовано методики моделювання та прогнозування, створено власні діагностикуми проти деяких вірусних хвороб рослин, і зокрема до різних штамів відомого вірусу тютюнової мозаїки. Треба сказати, що діагностикуми в нашій країні сьогодні практично не використовуються, що й не дивно: немає спеціалістів — немає і проблеми. Однак для карантинних об’єктів така ситуація катастрофічна: завезення на поля інфікованого посадкового матеріалу не тільки призводить до недоотримання очікуваного врожаю (це ще півбіди), а й «вкорінює» вірус-чужинець на наших полях. А це вже може мати непрогнозовані наслідки.
Попри яскраво виражений прикладний характер наших досліджень, стараємося зазирнути і у «фундамент». Так, ми вивчаємо відмінності у поведінці вірусів, залежно від умов тієї чи іншої території, вибравши для цього п’ять полігонів, що відрізняються антропогенним навантаженням: Волинь, Київщину, Харківщину, Одещину і горезвісну Чорнобильську зону. Нас цікавить розвиток вірусної інфекції при одночасній дії сильних абіотичних стресів, таких як, наприклад, підвищені концентрації в навколишньому середовищі важких металів (нікелю, кадмію, свинцю та ін.) Моделюємо таку горе-екологію в лабораторії, і вже сьогодні можемо говорити про катастрофічні наслідки подібного поєднання для рослин. Якщо окремо і проти вірусної інфекції, і проти полютантів рослина ще сяк-так бореться, то при їх об’єднанні маємо катастрофу навіть за нижчих концентрацій стресових факторів. А в природі, як відомо, нічого не буває «окремо».... На узагальненні отриманих даних була побудована моя докторська дисертація «Прогнозування та закономірності розповсюдженості вірусів рослин в біоценозах України».
Однак намагаємося не зациклюватися на цій тематиці. Нові напрями роботи зароджуються переважно в результаті контактів з науковцями інших установ як нашої країни, так і близького й далекого зарубіжжя. Так, тільки нинішнього року наші співробітники взяли участь у восьми симпозіумах і конференціях різного рівня. Восени 2001 р. наш університет, Інститут агроекології та біотехнології УААН та НАНУ провели вже третю міжнародну конференцію «Біоресурси і віруси». Такі контакти лягають в основу подальшої міжнародної співпраці і спільних наукових проектів. Намагаємося плідно співпрацювати і з нашими науковцями — так, приміром, в Інституті фізіології рослин і генетики кандидат біологічних наук Микола Кобець та доктор економічних наук Тамара Шадчина на високому професійному рівні працюють над вивченням спектральних характеристик фотосинтетичної активності рослин, які використовуються для прогнозування врожаю і можуть отримуватися як з літаків, так і з супутників.
У нас зародилася думка: чи не можна за спектральними даними робити висновки про розвиток вірусної інфекції? Думка виявилася правильною — крива ФС-активності інфікованих рослин має дуже своєрідний характер, який відрізняє розвиток вірусної інфекції від інших факторів (таких як посуха, дефіцит мінерального живлення та ін.) Теоретично тепер ми можемо здійснювати моніторинг агроценозів навіть з супутника, у масштабах всієї країни. У кожної культури є свої власні криві ФС-активності, ми вже маємо повні «досьє» на солодкий перець та тютюн. Цікаве завдання — скласти такі ж на пшеницю, буряки, картоплю, а якби ще відполірувати це до рівня технологій!
Маємо й «естетичні» інтереси, пов’язані з вірусологією. Директор ботанічного саду НАНУ академік Тетяна Черевченко вельми небайдужа до орхідей, проводить із ними велику дослідницьку роботу. Разом зі своєю співробітницею кандидатом біологічних наук Аллою Лаврентєвою та аспірантом Ганною Коротєєвою вони вивчають вірусні захворювання цих надзвичайно цінних і красивих рослин, які прибувають до України з тропічних країн. І знову перед нами стоїть проблема вчасної діагностики вірусних інфекцій. А в нас же є і свої орхідеї — занесені до Червоної книги України, — які також потребують захисту й догляду. Нашими дослідженнями зацікавилися німецькі вчені, відомий професор Лезерман обіцяв передати нам власні діагностичні сироватки. До речі, це проблема і економічна — сертифікований безвірусний посадковий матеріал коштує від кількох десятків до кількох сотень доларів, а несертифікований можна придбати всього за кілька «баксів». Та серйозні покупці не ризикують долею своїх теплиць, тим більше що собівартість аналізу на один вірус коштує лише кілька доларів... Отож, квіти — не розкіш, а повноправний об’єкт наукових досліджень.
На завершення хотілося б сказати кілька слів про молекулярну вірусологію, займатися якою ми можемо сьогодні лише в закордонних лабораторіях. Власне, що ми знаємо про те, чому стійкий до вірусних інфекцій той або інший сорт культурної рослини? Найчастіше відповідь — чиста емпірика, тоді як у передових лабораторіях систематично досліджують, які саме гени в рослині відповідають за стійкість, і вчаться ними керувати. Нам теж треба цілеспрямовано працювати в цьому напрямі. Як повітря потрібні реактиви і обладнання, щоб не залишитися осторонь сучасних технологій. Недарма відомий «електронник» Білл Гейтс сьогодні вкладає гроші переважно у біотехнології. «Зелена революція» — не просто слова. Уявіть собі — маємо городину, що продукує вірусні антигени. Салату з’їв — і застерігся від грипу, поїв картоплі — і маєш імунітет до поліомієліту. Фантастика? В широких масштабах — поки що так, а в лабораторних умовах це вже доведена реальність. На жаль, на голому ентузіазмі з тісних стін лабораторії не виїдеш. Треба завтрашню реальність грунтовно забезпечувати вже сьогодні.