Scientific problem

Константин Агладзе об электрофизиологии, исследовании возбудимых систем и сердечных вихрях

В проекте ScienceHub главный редактор проекта ПостНаука Ивар Максутов беседует с учеными в их лабораториях о новых технологиях, перспективах исследований и новых профессиях, которые появятся благодаря научным открытиям.

ПостНаука побывала в лаборатории Константина Агладзе «Наноконструирование мембранно-белковых комплексов для контроля физиологии клетки» в МФТИ, чтобы подробнее разобраться, чем занимаются биофизики, какие есть современные подходы к изучения сердца и нужны ли IT специалисты в этой области.

Биофизика — это то, чем занимаются физики, когда исследуют биологические объекты. Существует много определений биофизики. Одно из них — исследование биологических объектов физическими методами. Но мне нравится, когда впереди стоят люди, а не аппаратура, потому что у тех физиков, которые конкретно обучались физике, особенно в России и в бывшем Советском Союзе, мышление построено немного иначе, чем у классических биологов. Эти люди занимаются биофизикой. Если биофизика — это исследование живого физиками, то это совершенно безбрежная область, которую можно по уровням, слоям проследить. В молекулярной биологии измерения на уровне молекул. Это все уже смыкается с химией. И там нельзя провести четкой границы между тем, что делают химики — высокомолекулярные соединения, и что делают биологи и исследователи молекулярной инженерии, когда смотрят какие-то тонкие вещи.

Поскольку основных возбудимых систем в живом теле две – это нервная и сердечная, если пищеварительную не брать (это детали), — мы занимаемся частью этого – сердечными тканями. А для чего это делается? Интересны не ткани сами по себе, а функционирование сердца. Мы все знаем, что повреждение сердца вызывает практически мгновенную или очень быструю смерть. И как это всегда было известно начиная с древнего эпоса: «поразил стрелой в сердце». Две вещи: отрубил голову – все, кранты. Попал в сердце – тоже плохо.

С одной стороны, мы понимаем, что есть много общего между крысиным сердцем и человеческим. Если бы этого общего не было, то и биофизики сердечной не было бы. Но дело в том, что есть большая разница. И мы, например, сами на эту разницу наткнулись. Мой японский аспирант, который делал эту работу, использовал обычный японский диаритмик, дал его в культуру сердечных клеток крысы, чтобы увидеть, что произойдет; он ничего не увидел. И, когда мы стали с этим разбираться, выяснилось, что очень широко используемые диаритмики третьего класса будут работать только на человеческих клетках, потому что у них есть специальные ионные каналы, которые блокируются этими диаритмиками. А вот у крыс этих ионных каналов нет. Казалось бы, довольно очевидная вещь, но она получила такое неожиданное подтверждение. То есть если мы хотим разрабатывать лекарство для человека, мы должны использовать человеческие ткани.

Источник: http://postnauka.ru/tv/19242