Сотрудники НИИ биологии Иркутского госуниверситета приступили к работе над проектом по использованию трансфицированных клеточных линий для задач экологического мониторинга озера Байкал. В рамках конкурса поддержки молодых ученых «Байкальская инициатива» 2019 Фонд перечислил 400 000 рублей для реализации этого проекта. Руководитель научной группы Юлия Лубяга рассказала нам об уникальности и важности новой методики, а также поделилась мыслями о необходимости системного подхода к сохранению Байкала.
Что вас вдохновило на этот проект?
Идея данного проекта возникла после того, как мне впервые выпала возможность поработать с трансфицированной клеточной линией. Родилась мысль, что экспрессия гена белка p-гликопротеина байкальских амфипод в клетках даст нам возможность работать in vitro с контролируемой средой, что является в данной работе большим преимуществом и невыполнимо на целостных организма. Таким образом, мы сможем получить данные о структурных и функциональных характеристиках белка транспортёра байкальских организмов и проверить выдвинутую гипотезу о чувствительности данного механизма в связи с эволюционными особенностями развития фауны озера Байкал. А в дальнейшем, возможно, и создать эффективную тест-систему для экологического мониторинга.
Как результаты проекта помогут Байкальской экосистеме и научной среде?
В первую очередь, в результате выполнения проекта будут получены важные фундаментальные знания о функциональных и структурных особенностях p-гликопротеина байкальских эндемичных амфипод, необходимые при создании методик экологического мониторинга, основанных на применении трансфицированных клеточных линий. Дальнейшее развитие проекта будет направлено на внедрение полученных результатов в виде готовой тест-системы для прогнозирования последствий антропогенного влияния на водные экосистемы и оценки степени устойчивости к потенциально опасным веществам у эндемичных организмов озера Байкал. Этот метод откроет перспективы разработки нормативных документов о предельно допустимых концентрациях веществ для Байкальской природной территории. Так как на сегодняшний день величины ПДК установлены не для всех химических элементов, для них используются средние значения без учета характеристики водоема, что, несомненно, может негативно сказываться на здоровье озера.
Делал ли кто-то до вас такие исследования, может быть, за рубежом? В чем отличие вашего проекта?
P-гликопротеин – это довольно хорошо изученный белок у человека, так как он очень важен в медицине. К тому же данный белок является общепризнанным маркером уровня активности механизма множественной резистентности к ксенобиотикам. Однако у гидробионтов озера Байкал P-гликопротеин остается малоизученным, являясь при этом важным элементом защиты организма от ксенобиотиков.
Наш проект направлен не только на исследование особенностей P-гликопротеина, но и предлагает принципиально новый подход к оценке рисков и мониторингу бентосных экосистем, так как до настоящего времени подход с применением трансфицированной линии клеток как тест-системы в экологическом мониторинге не применялся. Предлагаемый подход дает возможность количественной оценки воздействия потенциально опасных веществ на эндемичных организмов.
Можно ли тиражировать проект в другие регионы?
Я считаю, что да. Апробация новых технологий с использованием трансфицированных клеточных линий, экспрессирующих P-гликопротеин гидробионтов, позволит впоследствии применить данные технологии в экспресс-оценке токсичности потенциально опасных веществ, попадающих в воды озера, и спрогнозировать последствия антропогенного воздействия на озеро Байкал и другие водоемы.
Как давно вы занимаетесь научной деятельностью и почему выбрали для себя путь в науку?
Серьезно научной деятельностью я начала заниматься уже после окончания университета, попав в лабораторию «Проблемы адаптации биосистем» научно-исследовательского института биологии ИГУ. Мой путь начался десять лет назад с должности лаборанта-исследователя. За это время я занималась различными проектами и точно могу сказать, что наука магнетически притягательна, особенно для любопытного человека, и, попробовав один раз, очень сложно этим не заниматься. Исследование — непрерывный, увлекательнейший процесс получения знания, а каждый новый вопрос в этом процессе — это невероятная движущая сила, которая легко может сподвигнуть на пробоотбор в -30 °C или транспортировку ценных образцов на другой континент.
Доводилось ли самостоятельно руководить проектом раньше?
У меня уже есть опыт выполнения нескольких небольших проектов. В свое время я выиграла несколько грантов Российского фонда фундаментальных исследований для молодых ученых.
В чем вы видите свое профессиональное развитие?
В первую очередь свое профессиональное развитие я вижу в получении новых навыков и освоении новых методов для реализации интересных мне проектов, а также обмене полученными результатами с мировым сообществом. В то же время для меня является важным внедрение полученных результатов в практическое применение.
Расскажите о вашей команде. В чем вклад каждого члена в проект? В чем мотивация?
В команду исполнителей проекта входят две аспирантки Иркутского государственного университета, Анна Назарова и Юлия Широкова, и студентка Мария Краснова. Каждый участник коллектива выполняет свою роль. Анна Назарова обладает опытом в получении и поддержании первичных культур гемоцитов эндемичных байкальских видов амфипод, а также владеет навыками работы с флуоресцентной и световой микроскопией. Юлия и Мария владеют методами молекулярной биологии.
Таким образом, коллектив проекта, собранный из прекрасной половины человечества, включает специалистов как в области биотехнологий, так и в сфере работы с клеточными культурами. Вся команда нацелена на получении новых знаний о защитных механизмах уникальных байкальских организмов с использованием современных методов и развитии биотехнологического направления в научно-исследовательском институте биологии ИГУ.
Чего сейчас не хватает российской науке и российским ученым, особенно молодым?
В последние годы власти предпринимают масштабные и активные усилия, направленные на улучшение в сфере российской науки, но это будет долгий процесс укрепления позиций страны в глобальном научно-технологическом пространстве. Мне кажется, что многим российским ученым сложно перестроится на высокую скорость развития науки. В связи с этим многие данные не успевают доходить до публикации, а это, как известно, — основной результат работы ученого. Так же российской науке не хватает интеграции с бизнесом, но с каждым годом все-таки наблюдается налаживание взаимодействия этих структур. Что касается молодых ученых, сталкиваясь с бюрократическими проблемами или с отсутствием более или менее стабильных ставок, молодые люди идут по пути наименьшего сопротивления и уезжают за границу, где видят более четкие перспективы развития и карьерного роста.
Как финансируются проекты подобные вашему? Какие существуют источники для финансирования?
Финансирование проектов биологического направления можно получить в таких фондах, как Российский научный фонд, Российский фонд фундаментальных исследований, Президентские программы и т.д. Но зачатую в конкурсах для молодых ученых складывается высокая конкуренция, и нужно проявлять настойчивость, участвуя в различных программах. Даже если заявка не будет поддержана, всегда полезно прочитать рецензию от экспертного совета.
Как вы представляете развитие Байкальской природной территории, в каких аспектах?
Байкальская природная территория — это огромное национальное богатство. Ее развитие напрямую связано с защитой озера и прилегающих территорий от негативного воздействия антропогенных, техногенных и природных факторов. Сюда относятся нормирование туристического потока, сокращение сбросов загрязняющих веществ в водные объекты Байкальской природной территории, снижение уровня загрязнённости отходами и нахождение решения по острым вопросам незаконной вырубки и пожаров. Развитие государственного экологического мониторинга для отслеживания и оперативного принятия мер по устранению экологического ущерба.
Что лично вы делаете или сделали бы для сохранения озера, помимо научной деятельности?
С самого детства родители научили меня самым базовым правилам: не оставлять мусор после себя, не рвать растения и не выливать ничего в озеро. В подростковом возрасте я была членом организации «Байкальский скаут», где сначала получала знания, в том числе и экопросветительские, а потом сама передавала их младшим ребятам. Я участвую в акциях по сбору мусора на берегах Байкала, да и без акций всегда захвачу все, что смогу унести.
При работе со студентами в нашей лаборатории мы считаем необходимым рассказать и показать простые правила поведения на берегах озера, пренебрегая которыми, можно нанести серьезный урон экосистеме.
Меня очень радует, что в наш мир постепенно приходит осознанность: осознанность выбора, осознанность потребления и осознанность в отношении к природе.
Что, на ваш взгляд, нужно сделать, чтобы сохранить озеро Байкал для потомков?
Я считаю, что в этом вопросе необходим системный подход и согласованная работа представителей власти, юристов, специалистов экологов и биологов. Именно совместная, грамотная работа приведет к решению многих острых пробем. Несомненно, необходима и постоянная просветительская работа экоактивистов как с детьми и подростками, так и со взрослыми.
Но в первую очередь это все-таки ответственность каждого из нас! Никакой проект и никакая выделенная сумма денег не поможет, если человек не изменит потребительское отношение к природе, в частности, к нашему уникальному озеру. А ведь это наш дом.
На ум всегда приходит фраза из произведения Антуана де Сент-Экзюпери «Маленький принц»: «Проснулся утром – убери свою планету, иначе она вся зарастет баобабами».