В нынешнем Году науки и технологий юбилей своего Института отмечают оренбургские ученые. Вотчине наших микробиологов исполняется четверть века. Да, это еще совсем юный возраст, если брать в исторических масштабах. Но сколько всего достигнуто за эти 25 лет. И сколько еще «открытий чудных» подарят они российской и мировой науке!
О том, как развивалась оренбургская микробиология, какие задачи стоят перед ней сегодня, и что делается для нашего общего здорового завтра, рассказывает к.м.н., доцент, врио директора Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН Андрей Плотников.
Детище академика Бухарина
— Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза (ИКВС) Уральского отделения Российской академии наук был основан в 1996 году, и официальным днем рождения считается 21 ноября. База микробиологических исследований была заложена в Оренбурге еще в 1990 году. Тогда появилась лаборатория персистенции микроорганизмов, руководителем которой назначили доктора медицинских наук, заслуженного деятеля науки РСФСР, профессора Бухарина. Олег Валерьевич возглавлял в то время кафедру микробиологии, вирусологии и иммунологии в Оренбургском медицинском институте и имел богатый опыт научно-организационной работы, в том числе и в должности ректора ОрГМИ. Самое главное достижение академика Бухарина — создание работоспособного коллектива и научной школы, активно развивающейся и в настоящее время, и формирующей высококвалифицированные научные кадры в области микробиологии.
Уже к следующему году в новом научном учреждении было сформировано шесть научных лабораторий. Тематика исследований была подобрана настолько удачно, что остается актуальной до сих пор. В качестве «инструментария» решения такой вечной проблемы, как инфекции человека и животных, использовались методы изучения взаимоотношений хозяина и возбудителя болезни с акцентом на персистенцию микробов (персистенция – длительное сохранение патогенов в организме хозяина). В результате расшифрован широкий спектр факторов персистенции, способствующих длительной циркуляции возбудителей заболеваний в организме человека и животных, и предложены методы подбора антибиотиков, ослабляющих персистентный потенциал бактерий.
Аспиранты ИКВС Юлия Миндолина и Владимир Катаев отбирают пробы на Белом море. Фото: Предоставлено рекламодателем
Курс на биотехнологии
В 2013-2017 гг. руководил Институтом ученик Бухарина — член-корреспондент РАН Сергей Черкасов. Под его началом были расшифрованы основные механизмы колонизационной резистентности. В основе этого важнейшего для здоровья человека явления лежит способность нормальной микробиоты (бактерий, живущих в кишечнике) в содружестве с иммунной системой хозяина противодействовать заселению кожи и слизистых оболочек патогенными микробами. Сергей Викторович инициировал создание нового направления по изучению состава и функций микробиома – всей совокупности микроорганизмов, находящихся в организме человека, с помощью современных технологий, которые основаны на изучении нуклеиновых кислот (ДНК или РНК) — молекул, несущих огромный массив генетической информации.
В настоящее время в лаборатории биомедицинских технологий под руководством С.В.Черкасова решается актуальная проблема современной биотехнологии – поиск и характеристика аутентичных штаммов молочнокислых бактерий (характерных для конкретного региона) и последующего их внедрения в производство пробиотиков и молочнокислых продуктов с лечебно-профилактическими свойствами.
В 2018 году ИКВС стал обособленным подразделением Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН, который возглавил Сергей Черкасов. На сегодняшний день функционируют семь лабораторий и Центр коллективного пользования научным оборудованием «Персистенция микроорганизмов», которым заведует к.м.н. Андрей Плотников. Возможности ЦКП позволяют проводить молекулярно-генетические исследования микроорганизмов и их сообществ. Благодаря новым технологиям секвенирования ДНК оренбургские микробиологи успешно сотрудничают с ведущими научными центрами и ВУЗами России в решении фундаментальных и прикладных задач, в том числе МГУ им. М.В. Ломоносова, Санкт-Петербургским университетом, Российским онкоцентром им. Н.Н. Блохина.
От Белого моря до Испании
Есть ли жизнь в соленых озерах Крыма? Разбирается к.б.н. Елена Герасимова. Фото: Предоставлено рекламодателем
Несмотря на небольшой коллектив – всего 83 человека – здесь работают 52 научных сотрудника, из них 19 докторов наук и 21 кандидат наук. Почти половину научного коллектива составляют молодые ученые до 39 лет. Они ежегодно становятся лауреатами премий и стипендий Губернатора Оренбургской области. В этом году молодой ученый нашего ЦКП, к.б.н. Елена Герасимова получила грант Президентской программы исследовательских проектов — 3 млн. рублей.
В октябре на нашей базе проходила Четвертая всероссийская молодежная научная школа-конференция с международным участием «Микробные симбиозы в природных и экспериментальных экосистемах». К сожалению, в связи с коронавирусными ограничениями число участников было ограничено, тем не менее, в Степную столицу приехали участники из разных городов России – Москвы, Санкт-Петербурга, Челябинска, Казани.
В этом году сотрудники ИКВС участвовали в конференциях российского и международного масштаба, совместных научных экспедициях по исследованию разнообразных сообществ микроорганизмов в водоемах Крымского полуострова, Западной Сибири, побережья Белого моря. Оренбуржцы представили свои работы на 3-м Российском микробиологическом конгрессе в Пскове (аспирант Владимир Катаев), вдобавок дистанционно – на 14-й международной конференции исследователей соленых озер в испанском городе Мурсия (к.м.н. Елена Селиванова) и на Лондонской международной конференции нанопорового секвенирования ДНК и РНК (научный сотрудник лаборатории биомедицинских технологий Александр Балкин).
Решаем мировые задачи
Так, благодаря сплаву научных традиций и новых технологий, Оренбургский институт клеточного и внутриклеточного симбиоза 25 лет активно ведет исследовательскую и просветительскую деятельность в области микробиологии, иммунологии и экологии, решая не только актуальные практические задачи России, но и мировые проблемы. Коронавирусная пандемия не могла не повлиять на тематику научных исследований. Некоторые ученые предполагают, что нарушение микробиоты кишечника способствует тяжелому течению инфекции COVID-19, вплоть до летального исхода, за счет регуляторного воздействия кишечной микробиоты на иммунную и дыхательную системы. Исправить микроэкологические нарушения в кишечнике можно за счет пробиотических бактерий. Это подтверждают результаты исследований. лаборатории инфекционной симбиологии (зав. лабораторией – д.м.н., профессор РАН Наталья Перунова). Ее сотрудниками предложены штаммы бифидобактерий и лактобацилл, которые можно использовать для создания иммуномодулирующих и противовоспалительных препаратов нового поколения, для нормализации кишечной микробиоты, вдобавок в качестве компонента комплексной профилактики осложнений и снижения рисков заболевания COVID – 19.
