С. Кудрявцева: «Учёные как бы движутся с факелом в руках в тёмной пещере: что-то мы уже знаем, а остальное только предстоит осветить»


С. Кудрявцева: «Учёные как бы движутся с факелом в руках в тёмной пещере: что-то мы уже знаем, а остальное только предстоит осветить»
«Лаборатория научной журналистики» поговорила с аспиранткой 3 года обучения лаборатории В. И. Муронца в НИИ Физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского МГУ Софией Кудрявцевой о её научных исследованиях, будущем и настоящем науки и о том, кому следует идти в ученые.

О выборе пути

София, почему изначально Вы решили поступать на специальность «биоинженерия и биоинформатика»?

Еще в школе я влюбилась в химию, в её красоту и порядок, чем-то напоминающий математику. Со временем я поняла, что основы химии объясняются квантовой физикой, а физика не была моей сильной стороной и не особо интересовала меня. В то же время мы начали проходить на биологии анатомию и основы молекулярной биологии. Мне всегда нравилась наука о жизни, а в тот момент я увидела связь химии с биологией и загорелась этой темой.
Я искала информацию, ездила на Дни открытых дверей, узнавала о сильных кафедрах и необходимых экзаменах. В результате пошла на биологический факультет МГУ и ещё ни разу не пожалела о своём решении. Уже во время учёбы на первых курсах интерес к применению химии в биологии стал лишь сильнее. Так я оказалась на кафедре биохимии, окончила здесь бакалавриат и магистратуру и закрепилась в отделе биохимии животной клетки.

Почему вы решили продолжить обучение в аспирантуре?

На это было несколько разных причин. Во-первых, я поняла, что мне нравится работать в лаборатории, ставить эксперименты, так сказать, работать руками. Во-вторых, после магистерского диплома стало очевидно, что мы изучили лишь верхушку затронутой темы и вопросов было больше, чем ответов, а в аспирантуре у тебя больше времени и ресурсов на разработку проекта. В-третьих, в мире естественных наук звание кандидата необходимо для дальнейшей работы как в академии, так и для карьерного роста в индустрии. Защита диссертации показывает, что ты овладел ценными навыками и готов к самостоятельной работе и дальнейшему развитию. В-четвёртых, я видела заинтересованность научного руководителя в этом. Его поддержка важна, потому что мы ещё продолжаем учиться нюансам работы в мире науки в аспирантуре (выдвигать идеи, выстраивать эксперименты, писать статьи, работать с финансированием). В-пятых, положение дел в моей семье позволило мне продолжить заниматься наукой.

О научных исследованиях

Тема Вашей диссертации «Участие систем шаперонов в развитии нейродегенеративных заболеваний». Расскажите простыми словами, что Вы исследуете?

Я работаю с белками - одной из трёх крупных групп молекул (ещё жиры и углеводы), которые входят в состав живого организма и обеспечивают его работу. Когда организм только производит молекулу белка, она выглядит как длинная лента и не способна выполнять свою функцию. Для правильной работы эту ленту необходимо правильно свернуть в клубок, создать правильную 3D структуру. Это непростая задача, её выполнение требует много времени, что тормозило бы остальные жизненные процессы. Поэтому в организмах появились специальные белки-помощники, внутри которых создаются все условия, чтобы лента быстро приняла нужную форму. Этих помощников и называют «шаперонами». Бывает и так, что уже готовый работающий белок попадает под воздействие неблагоприятных факторов (высокая температура или кислая среда). Это нарушает его структуру и тоже требует помощи шаперонов.
Например, при многих нейродегенеративных заболеваниях в клетках нервной системы (нейронах) начинают образовываться большие скопления испорченных молекул белка (агрегаты). Такой повреждённый белок не выполняет своей прямой биологической функции, что нарушает работу нейронов, а накопление агрегатов в тканях мозга приводит к повреждению последней. В результате мы наблюдаем прогрессирующую болезнь нервной системы.
Зная приведённую выше информацию, наша лаборатория предположила, что шапероны могут взаимодействовать с «испорченными» молекулами белков, которые вызывают нейродегенеративные заболевания, ведь работа шаперонов - исправлять подобные поломки. Собственно, я и изучаю, есть ли взаимодействие между разными представителями обеих групп и, если есть, к чему это приводит.

Как Вы пришли к этой теме? Почему выбрали именно её?

На 4 курсе бакалавриата мы распределялись по лабораториям для написания дипломной работы. Тогда меня интересовал вопрос, как такая сложная система как многоклеточный организм может так слажено работать. С одной стороны, за тонкую настройку на клеточном уровне отвечают молекулы, но с другой, именно нервная система связывает всё воедино, получая и обрабатывая всю информацию. Она позволила организму так разрастись и усложниться. И проблемы, связанные с нервной системой, очень сильно влияют на качество жизни людей.
По рекомендации я пришла на собеседование в Отдел биохимии животной клетки, которой заведует мой нынешний научный руководитель д.б.н., профессор Муронец Владимир Израилевич. Уже тогда он выдвинул предположение о влиянии шаперонов на белки, участвующие в нейродегенеративных заболеваниях. Поскольку тема включала работу с новыми методиками и относилась к интересующей меня тематике (нервная система, улучшение качества жизни), я начала работать в лаборатории. Мы начали с более простой модели, получили неожиданный результат и стали развивать и расширять тему дальше во время моей магистратуры и аспирантуры.
Когда получаешь интересные результаты, твоё научное любопытство разгорается с новой силой, невозможно остановиться, пока не утолишь его. Исследование так многогранно, что получаешь один ответ и сразу возникает несколько новых вопросов, гипотез. Поэтому я всё ещё заинтересована в данной тематике, она зажигает меня. Мне кажется, что существует большой пласт знаний, до которого я ещё не дотянулась, но могу.

Насколько эта тема актуальна?

В последние годы ВОЗ сделала тему нейродегенеративных заболеваний одной из своих приоритетных, потому что только сейчас от разных болезней из данной группы страдает около 50 млн человек и их количество только продолжает расти. От нейродегенеративных заболеваний нет лекарства, процесс можно только замедлить, и то не всегда. Поэтому изучение механизмов, приводящих к возникновению болезни Альцгеймера, Паркинсона и т.д., а также поиск путей их профилактики и лечения остаётся актуальным. Наша память, жизненный опыт делает нас теми, кто мы есть. Всем нам хочется прожить долгую жизнь с ясным умом и полноценно наслаждаться ею.
Те процессы и взаимодействия, что мы изучаем, могут дать науке новые данные по развитию деменций, и на стыке всей информации родится что-то значимое.

Как проходит ваш обычный день в лаборатории?

Гибкое планирование - наше всё. Нужно учесть множество факторов: длительность эксперимента и сложность используемой методики, необходимое число повторений эксперимента для статистики, работа в коллаборации с коллегами из своей или другой лаборатории, загруженность общего оборудования и доступность всех материалов для работы. Это помогает соотносить работу в лаборатории с остальной частью моей жизни. Можно сказать, что учёные занимаются творческой деятельностью, поэтому у нас нет жёстких рамок с 10 до 18. Если нужно, мы начинаем работать раньше и заканчиваем позже. Так сказать, подчиняемся своему внутреннему ритму и общей необходимости. А бывают дни, когда работы оказывается немного.
Собственно, у меня обычно 2-3 недели интенсивной работы руками (постановка экспериментов) перемежаются с неделей работы за компьютером: обдумывание результатов, чтение научной литературы, построение дальнейших планов. Если говорить о распорядке дня очень обобщённо, то с утра обычно идут эксперименты или рабочие поездки в другие лаборатории, а часов с пяти вечера я обрабатываю полученные за день данные, планирую работу на следующий день или целую неделю и выполняю подготовительные работы, если это возможно. Раз в день мы устраиваем посиделки с коллегами за чаем и кофе. Раз в неделю я обсуждаю свою работу с научным руководителем, а раз в месяц мы собираемся всей лабораторией на семинар, чтобы послушать о работе друг друга, обсудить её и возможно предложить какие-нибудь идеи.

О возможностях науки

Какое будущее ожидает человечество, если мы изучим мозг/нервную систему в ближайшее время? Сможем ли мы вмешиваться в их работу?

Нервная система — это очень чувствительный тонко настроенный инструмент, который налаживает работу всех остальных систем организма. Изучив её, мы сможем научиться охранять, поддерживать и питать эту систему, что скажется на нашем здоровье и качестве жизни. Но я не считаю возможным грубое вмешательство в её работу, перекройку работы целых сегментов, например. Если потревожить баланс, который пережил тысячелетия эволюции, «эффект бабочки» не заставит себя ждать. И если провести неудачный эксперимент с изменением молекулы белка в пробирке или целой ткани в чашке Петри ещё можно, то такие игры с организмом, а функционирование нервной системы не отделимо от полноценного организма, я считаю не позволительными с моральной точки зрения. Цель не всегда оправдывает средства.

Каким образом человечество может победить Альцгеймер и другие подобные болезни? И есть ли такой шанс?

Болезнь Альцгеймера и другие подобные болезни являются многофакторными системными заболеваниями, чьё течение лишь осложняется со временем. Поэтому вылечить их не так просто. Мне кажется, что наиболее эффективным подходом будет ранняя диагностика и профилактика, чтобы не допустить развития болезни. Если мы поймём, из-за чего изменяется структура белковых молекул и начинается их слипание, мы смогли бы найти другой белок или более простое вещество, которые не допускали бы такой патологический процесс (защищали саму молекулу или эффективно убирали «сломанную» из клетки).
Также я полагаю, что эксперименты со стволовыми клетками могут помочь разработать своего рода имплантат, который бы помогал замещать разрушенные клетки нервной системы на более поздних стадиях болезни. Но первопричину возникновения заболевания всё равно следует определить и исправить, иначе новые клетки постигнет та же учесть, что и старые.
Я думаю, что шанс на разработку действенного метода есть, так как мы копим знания, привлекаем новых людей, развиваем наши технологии и расширяем сознание. И однажды на стыке всех наук всё сложится воедино и лечение будет придумано, ведь от этого зависит жизнь многих людей. Или решение этой задачи приснится кому-нибудь, прямо как таблица Менделееву. Мы готовим плодородную почву, и на ней взойдёт росток.

О науке в целом

Любое государство развивается, если уровень любопытства каждого гражданина к науке находится на высоком уровне. Возрастает ли интерес к науке в нашей стране? Получает ли она достаточное финансирование?

Я в науке не так давно, поэтому могу анализировать только небольшой отрезок времени. Да, сейчас наблюдается рост интереса государства и обычных людей к науке. Появились интерес к персонализированной медицине и понимание того, как сложно и индивидуально устроен каждый живой организм и что мы многому можем научиться у природы, ведь есть механизмы, которые работают на протяжении тысяч лет. На фоне этого финансирование науки увеличивается и научные фонды открывают новые конкурсы: например, с прошлого года РФФИ выдаёт гранты для поддержки аспирантских проектов; РНФ создал так называемые «структурные гранты», которые позволяют полноценно использовать ресурс имеющегося высокотехнологичного оборудования; в городах организовываются новые научно-исследовательские центры. За таким ростом приятно наблюдать, надеюсь он продолжится и в дальнейшем, потому что мы только в начале пути.

На Ваш взгляд, с какими трудностями сегодня сталкиваются молодые исследователи?

Российская наука достаточно молода. У нас есть прочный фундамент из людей, которые в науке давно и готовы делиться знаниями, и у нас есть новое, активное, заинтересованное поколение, которое готово эти знания преумножать и выводить на новый уровень. Но не всё так радужно. Одной из явных проблем, с которой столкнулась наука у нас, является плохое снабжение лабораторий. Даже когда денег достаточно, почти все реактивы и расходные материалы приходится заказывать за границей, а это долго. Например, одни антитела можно ждать 6 месяцев, если не возникнет проблем на таможне или не будут введены новые санкции. Своего производства в России сейчас почти нет. Такая ситуация сильно тормозит нашу работу. Ещё одна проблема, с которой столкнулись многие мои знакомые — это малое количество ставок, на которые можно устроить аспиранта в исследовательском институте. А ставка — это трудовая книжка и соответственно фиксация трудового стажа, что важно для нашего будущего. Это, а также более частая возможность превратить полученные результаты в реально работающие полезные проекты (как стартапы, например), побуждает моих сверстников уезжать в аспирантуру в Европу, из-за чего российская наука продолжает терять ценные кадры.

Портрет молодого ученого

Какими качествами стоит обладать тому, кто хочет заниматься научной деятельностью?

Нужно всегда оставаться любознательным. Ведь наука не стоит на месте, и кроме тех знаний, что дало тебе высшее образование, постоянно появляются новые исследования, вопросы, методы, гипотезы, результаты. Чтобы не утонуть в потоке информации, стоит обладать критическим мышлением, чтобы уметь отделить важное от сомнительного.
Проведение экспериментов, обработка результатов, поиск информации, обдумывание проблемы, написание статей требуют много внимания и забирают время и силы. Многие учёные постоянно существуют в своём научном поле, мысленно возвращаясь к интересующему их вопросу. Такая работа требует трудолюбия и усидчивости. И конечно нужно не бояться ошибок и неудач. Они будут у всех, и это нормально. Только проверяя и затем отметая разные гипотезы, мы сможем найти ту, которая опишет изучаемый процесс или явление. Учёные как бы движутся с факелом в руках в тёмной пещере: что-то мы уже знаем, а остальное только предстоит осветить.

Много ли места наука занимает в вашей жизни?

Я бы сказала да, много. Наука становится частью нашей жизни. Мне нравится академическая среда, здесь свой дух и определённая свобода мышления, здесь концентрируются знания. Вообще научные знания формируют твой образ мышления: ты и в повседневной жизни остаёшься таким же любознательным и тебе редко хватает просто чьего-то слова, тебе нужно подкрепить его фактами, мы как бы научились фильтровать информацию. Нам недостаточно просто скользнуть взглядом, мы цепляемся за что-то интересное и с энтузиазмом начинаем узнавать больше. Наука открывает нам огромный разнообразный мир, который так просто и не охватишь, и учит нас делиться с окружающими нашими знаниями, нашим опытом.