Digital October

Fuckup Nights Moscow Лекции Fuckup Nights Moscow

Приглашаем вас для обсуждения наиболее ярких провалов и историй неудач

Sketchfest EXPO 2016 Выставка Sketchfest EXPO 2016

первая выставка скетчеров, мастер-классы и новогодний арт-маркет!

Лекция Джеффри Бернстока. Как перейти от чистой науки к помощи людям

14 мая 2012

14 мая профессор Джеффри Бернсток из Центра неврологии Университетского колледжа Лондона прочитал в Digital October лекцию о том, как стать настоящим ученым, как не бояться отстаивать свое мнение и как фундаментальные научные исследования могут помочь в лечении множества различных заболеваний.

ДЖЕФФРИ БЕРНСТОК: Сегодня хочется вам рассказать о нашей долгой борьбе. Борьбе, которую мы и назвали, собственно, пуринергической деятельностью, если хотите. Собственно, я вам буду рассказывать про аденозинтрифосфат как главный механизм передачи информации. В моей лекции вы услышите как историю этих исследований, так и имена тех ученых, которые внесли наибольший вклад в эту область. Дальше мы с вами поговорим о последних интересных подвижках в этой области. В первую очередь в плане терапии.

Наша история начинается в 1957 году, когда ваш покорный слуга в лондонском Кингс-колледже защитил диссертацию. Ну, собственно, я пользовался достаточно простыми гистологическими инструментами при проведении исследований и пришел к выводу, что мне необходимо расширить собственный арсенал, в первую очередь за счет электрофизиологических инструментов. Именно поэтому я решил договориться с Уильямом Фелдергом, одним из основателей фармакологии в ее нынешнем виде. Он в то время работал в институте исследований в области медицины и здравоохранения Великобритании. Я попросился к нему на кафедру. Я там работал под его началом вместе с одним шведом по имени Ральф Штрауп. И вместе с ним мы разработали новую технику. Технику, которую мы сейчас называем техникой сквозного разрыва. Как раз для того, чтобы регистрировать изменения в мышцах.

Вы видите даму, которая руководила лабораторией по гладким мышцам в Оксфорде. Ей настолько понравилась наша работа, что она пригласила меня перейти к ней. С этого началась моя академическая карьера. Надо сказать, что в тот момент времени выделялось всего два нейротрансмиттера. Мы не знали других важных нейромедиаторов кроме ацетилхолина. Здесь вы видите ссылки на мои собственные исследования в этой области. Второй нейромедиатор это, конечно, норадреналин.

После этого я переехал в Штаты. Следующий слайд покажите, пожалуйста. Поработав в Штатах, я перебрался в Австралию, поскольку в Оксфорде я познакомился с большим количеством австралийцев. Они мне нравились больше, чем кто бы то ни было еще. Что-то мы далеко забежали. Я сейчас на один слайд назад вернусь. Почему я вам этот слайд показываю? Если вы будете работать когда-нибудь в англоговорящих странах, очень полезно помнить, что первым делом нужно себе обеспечить грант. Я поехал в Австралию без гранта — признак молодежной наивности. Но люди творческие в такой ситуации все равно выход находят. Я пытался зарабатывать деньги резьбой по дереву. Ну, и конечно же возникла конфузная ситуация, когда я все же получил американский грант. Ко мне приехали журналисты для того, чтобы меня проинтервьюировать, а я в это время был весь в стружке и совершенно очевидно не занимался никакими научными исследованиями.

На следующем слайде вы увидите двух студентов, с которыми я работал. Нет, все-таки это, конечно, не студенты, это уже были аспиранты. Речь идет о Грэме Кембеле и Максе Беннете, видимо. Надо сказать, что сейчас оба являются признанными специалистами в этой же области в Австралии. Мы продолжали исследования с сахарозой. Ну, и дальше мы неожиданно решили использовать атропин. Кстати, Макса Беннета видите слева, а Грэма Кембела справа.

Мы решили задействовать еще и блокираторы для двух стандартных нейротрансмиттеров, а именно ацетилхолин и норадреналин. Для того, чтобы напрямую стимулировать мышцы, ну и понаблюдать как за активацией, так и за сжатием мышцы. Но, к нашему удивлению, вместо этого мы увидели релаксацию и гиперполяризацию ткани. Результат нас очень удивил. «Как же так?»— думали мы. Непосредственная стимуляция мышцы должна приводить к поляризации, а тут, наоборот, происходит релаксация мышцы. Следующий слайд покажите, пожалуйста. Ну, вот здесь вот показана лента ободочной кишки. Вот, видите, сверху мы показываем реакцию на механическое воздействие, снизу — на воздействие током. Вы видите здесь и гиперполяризацию, и релаксацию, за которой следует снова сжатие на пике.

Мне очень повезло. Со мной работал один японский аспирант, друзья которого выделяли тетродотоксин из какой-то ядовитой японской рыбы. Тетродотоксин оказался чрезвычайно полезным инструментом, поскольку он не является ингибитором отзывчивости гладких мышц, но в остальных качествах может использоваться как блокиратор. Он мне, кстати, тетродотоксин отправил почтой. Я даже не знаю, сколько почтальонов погибло прежде, чем я получил посылку. В общем, там и миллиграмма достаточно для того, чтобы человека убить. Ну, в общем, в итоге мы свой тетродотоксин получили. И за счет тетродотоксина смогли препятствовать гиперполяризации. Таким образом мы выяснили, как работают неадренальгические и неахолинергические нейроны. Ну и посмотрели на то, как себя ведет мембранный потенциал при поляризации. Дальше я в академический отпуск поехал в Лондон, и мы убедились в том, что вот таких вот нейронов очень много, нервов я бы даже сказал. Давайте их дальше будем называть НАНХ —  неадренергических и нехолинергических — их очень много в кишечнике.

И мы задались вопросом — а в чем же дело? Да, если не два наших стандартных всем известных трансмиттера сработали, значит, какой-то другой нужно было выделять. Ну, вот здесь вы видите нобелевского лауреата из Австралии в моей компании, который как раз занимался темой передачи синоптической нейромедиации. Следующий слайд. Мы сформулировали для себя несколько критериев. Очевидно, что нам нужно найти вещество, которое будет с этой версией храниться в нервных окончаниях, больше того, вещество должно проводиться каким-то кальцинным механизмом. Больше того, это вещество должно очень хорошо воспроизводить нервные механизмы. Мы понимали, что при везении сможем найти определенную субстанцию, которая позволит нам заблокировать как внешние субстанции вещества, так и, естественно, реакцию нейронов. Применив эти критерии, мы отсмотрели большое количество веществ: и аминокислоты анализировали, и моно, и нейропептиды. Но ни одно из этих веществ не удовлетворяло требованиям НАНХ ни от адренергических, ни от холинергических веществ.

Дальше я познакомился с еще одним нобелевским лауреатом, который еще в 1929 году показал, что АТФ влияет на сердце и сердечную деятельность. Я, собственно говоря, обратился к работам Альберта Сендиордеа. И выяснил, что, действительно, аденозинтрифосфат полностью соответствует всем нашим критериям. Во-первых, мы видим, что нервная реакция полностью соответствует в одном случае нейро (показано слева), и, соответственно, полностью им соответствует картина, которую вы получаете с АТФ. То же самое мы показываем и на материале тканей мочевого пузыря. Есть очень хорошая техника измерения АТФ, техника, которая называется фай-флай, давайте так скажем. Это калиезависимая техника. При уменьшении объема использования кальция, соответственно меньше генерируется АТФ, ну и справа вы видите, что и обратное утверждение тоже было бы верно. То есть при увеличении увеличивается генерация.

Дальше мы обнаружили кинохрин, который связывает в пузырьках большой объем АТФ вместе с нейропептидами. В кишечнике, в его дальней части, есть определенная популяция, которая притягивает кинохрин. Дальше мы нашли альфабетамиталиндовые АТФ, ну, если хотите, аналог АТФ, который фактически выступает селективным десенсетизатором реакции на АТФ. Здесь вы видите как ведут себя нервы при сокращении, при реакции как на АТФ, так и на гистамины. Вот здесь вы видите, как после проведенной нами десецентизации указанным веществом реакция на АТФ практически уходит в ноль. С другой стороны, мы показали, что подобный эффект очень легко можно откатить назад.

Поскольку АТФ является полинуклеотидом, я достаточно быстро решил придумать термин «пуринергический» и сформулировал следующую гипотезу о том, что АТФ хранится в пузырьках, таких вот больших полупрозрачных, а дальше при расторжении из пузырька он попадает на рецепторы. Уже тогда было известно о существовании эктоэнзимов, которые очень быстро разбивают АТФ, ну дальше аденазин впитывается нервами, ну а дальше уже внутри ткани происходит снова генерация АТФ, ну и параллельно, конечно, вырабатывается инозин. Вот в таком виде я сформулировал свою базовую гипотезу про АТФ.

Надо сказать, что следующие 20 лет к моей гипотезе никто всерьез не относился, что, могу вас уверить, было неприятно и достаточно тяжело. Люди потешались над этой гипотезой. Сейчас это достаточно легко можно объяснить. Вы, наверное, сами хорошо знаете, что все давным-давно знали, что АТФ — это важный механизм, если хотите, хранения энергии. И трудно поверить, что при этом АТФ будет использоваться и для передачи информации, для передачи сигналов. Тут вот я привожу даже лимерик, написанный моей женой, на тему того, чем АТФ является. Смысл в том, что АТФ является как механизмом хранения энергии, так и механизмом, обеспечивающим взаимодействие между клетками.

Когда в 1975 году я уехал из Австралии в Лондон, профессор медицины на прощальной вечеринке сказал, ни много, ни мало: «Вот Джеффри Бернсток, тот самый автор-изобретатель пуривоображательной гипотезы». Дальше мне прислали вот такую карикатуру. Надеюсь, вы ее видите. Вот представьте, огромное количество копий тогда в меня бросали насчет использования АТФ в качестве нейротрансмиттера. Мне предложили в частности идею, что АТФ — это фактически макароны. Вот здесь вы видите весь жизненный цикл макарон, на что я, конечно, ответил, что так в жизни все работать не будет, поскольку мы все знаем, как много различных видов макарон. В ответ я им послал вот эту картинку.

Надо сказать, что на международных конференциях, особенно в научной среде, велика любовь к академической крови. Поэтому меня приглашали и все время сталкивали лбами с какими-нибудь моими ярыми оппонентами. Минут по 10 каждому давали. У меня в роду много было боксеров, поэтому драки я не боюсь. Но однажды у одного из моих оппонентов произошел сердечный приступ и он скончался прямо во время конференции, поэтому дальше мне пришлось уже отказываться от подобных матчей. Причем, надо сказать, что многие очень серьезно относились к моей концепции. Кто-то даже говорил, что он посвятит свою жизнь борьбе с ней. Дальше я познакомился с Ульфом Уэллером, который давным-давно норадреналин открыл. Он мне сказал: «Джефф, я хочу тебе дать один совет». И совет мне кажется чрезвычайно важным. Я, пожалуй, даже повторю. Он сказал, что люди, настроенные по отношению к тебе негативно, рано или поздно все пропадут, ты их перестанешь видеть. Но ты при всем при этом должен внимательно слушать все критические аргументы, которые они производят. Когда тебя критикуют, а ты пытаешься доказать собственную гипотезу, ты всегда ищешь доказательство собственной правоты. Но все же нужно совершенно объективно и непредвзято искать все возможные доказательства. Если вы видите, что вы не правы, вы должны первым это признать.

Любопытно, что не прошло и года, как этот совет мне очень пригодился. Я поехал в Калифорнию. Снова в академический отпуск. Там работал как раз с Чай Су и Джоном Бевеном. Мы снова продемонстрировали работу НАНХ-нервов. Но когда мы ту же самую работу провели уже с симпатическими нервами, мы продемонстрировали, что поразительно, тот же самый механизм. Я уже даже не знал, что мне делать. Всю ночь писал опровержение собственной концепции и только утром пришел к пониманию того, что, возможно, АТФ является сотрансмиттером, то есть работает в паре с норадреналином. Я начал проводить собственные эксперименты, читать научную литературу. Следующий слайд, пожалуйста. И когда я вернулся в Англию, все в том же 1975 году, я написал еще одну работу, в которой и подверг сомнению принцип Дейла. А вы сами должны понимать, что Дейл считается отцом фармакологии, хотя бы в Великобритании, это точно. Причем, хотя напрямую он этого не говорил, все почему-то считали, что каждый нерв может производить не более одного вида нейромедиаторов. Ну, а я в своей статье, понятное дело, выступил против этого принципа, чем многих расстроил. В общем-то, большую часть своей жизни я кого-то расстраивал. Так уж получилось. Но, в итоге оказалось, что я прав. Дальше неоднократно было продемонстрировано. Не это было продемонстрировано.

Это Молли Холман, я с ней работал в Австралии. И это какая-то фотография на тему нашей работы в 1961 году. Собственно, там-то мы анализировали работу симпатических нервов в семявыводящем протоке. Вы видите на этой диаграмме, как на каждый стимул понемногу аккумулируется напряжение, потом вы видите, идет пичок и за ним снова сокращение. В то время все считали, что симпатические нервы испускают норадреналин. Но мы не могли за счет использования блокираторов норадреналина как-то повлиять на этот трансмембранный потенциал. Но это, как вы видите, наше исследование 1961 года. В конце 1970-х мы уже понимали, что дело не в норадреналине, все дело в АТФ. Здесь вот мы уже с Питером Спеданом работали вместе в Лондоне, в качестве материала для исследований снова взяв семявыводящие протоки. Видите, здесь мы смогли за счет проведения десенцитизации по АТФ как раз свести в ноль мембранный потенциал возбуждения. Ну, или мембранный потенциал при деполяризации. Что, я надеюсь, вы видите на этом слайде. Отдельно подчеркиваю, что норадреналин мы при этом не блокировали. Таким образом мы доказали собственную теорию. И сейчас уже все, конечно, признают, что симпатическая котрансмиссия в самых разных видах органов предполагает совместное задействование норадреналина и АТФ, влияет на рецепторы, о которых мы будем говорить чуть позже, ну собственно, это рецепторы ионных каналов. В процессе увеличивается уровень кальция, ну и дальше можно различить норадреналин и АТФ по скорости реагирования на повышенный уровень кальция.

Но сегодня мы уже знаем, что все нервы в центральной, периферической нервной системе, так или иначе испускают АТФ. Собственно, это вы видите здесь по табличке. Здесь показаны комбинации АТФ с другими нейромедиаторами. Скажем, в сенсомоторных, нанонейрах и так далее. Больше того, в последние годы было показано, что АТФ является котрансмиттером даже в мозге, вы здесь видите комбинации с ГАМК, с дофамином, с глутаматом и так далее. Короче говоря, открытие совместной трансмиссии —котрансмиссии —стало действительно важным этапом в фармакологии, поскольку многие фармацевтические компании до тех пор ограничивались просто выработкой средств с антагонистом к одному нейромедиатору, чего было, конечно, не достаточно.

Следующий слайд. Кто же это такой-то у нас? Тут такой философский момент будет. Когда я вернулся в Лондон, я открыл кросс-дисциплинарную лабораторию, посчитав, что проще всего добиться правды, найти истину, если использовать самые разные техники, методики. Постольку-поскольку у каждой техники, у каждой методики есть свои ограничения и недостатки, я собрал большую группу в 35 человек, там были специалисты по химии и электронной микроскопии, молекулярной биологии, фармакологии и так далее. В общем, технологий много, методик много, дисциплины представлены разные и казалось, что никакая тайна от нас не укроется. Могу вам сказать, что я побывал научным руководителем более сотни студентов, десятков аспирантов. Меня регулярно спрашивают, какие качества я считаю качествами хорошего ученого. Собственно, я их здесь перечисляю. Это и интеллект и воображение. Руки должны расти желательно из плеч. Нужна смелость в тех случаях, когда вы приходите к какому-нибудь неожиданному выводу и понимаете, что он никому не понравится. Нужна рассудительность. Действительно, хороший ученый должен вовремя догадаться, что плывет не в том направлении и нужно разворачиваться. Вот, помню, меня как-то пригласили на ужин в Мельбурне. Я сказал, что я приду со студентом. Студент как раз писал работу в той самой области. Был специалистом тот человек, который меня пригласил. Но, когда я сообщил об этом студенту, он сказал, что нет, на ужин он не пойдет, потому что уже купил себе бутерброды. И я понял, что ученый из него никогда не выйдет. Еще, конечно, важным качеством для ученого будет настойчивость, поскольку препятствий всегда в жизни ученого много. Оказалось, что страсть, страстное отношение к своей работе, чтобы не сказать, энтузиазм, дело чрезвычайно важное. Потому что для того, чтобы добиться успеха, в нашем деле нужна не только настойчивость, но нужен и блеск в глазах, нужна эта искра.

Ну, что же, раз мы выяснили, что есть новый вид передатчика, очевидно, что должны быть и какие-то новые рецепторы. Именно в этой области мы и проводили свои дальнейшие исследования. Первое, что я обнаружил в этой истории, я надеюсь, что это вам видно на ваших слайдах. А дело было еще в 1978 году, когда я проводил свои эксперименты, тесты. Дело тогда было связано с тем, что было несколько разных рецепторов к аденозиновой семье. Собственно, я их назвал Р1 и Р2. На то время были хорошие антагонисты к Р1, но не к Р2. Это момент важный, поскольку решение этой проблемы позволило нам сделать большой шаг вперед. Здесь написано: «Забудь, я завожу связи только с агонистами Р2». Всегда находились люди, которые высмеивали меня в хороших, качественных карикатурах. Вот такую картинку мне повесили на дверь лаборатории, когда я сформулировал свою теорию насчет Р1 и Р2. Здесь игра слов: вы помните слово «пуринергический», а здесь написано «пуринальный», от слова «уринал». Может быть, вы знаете, что это значит «писсуар» по-английски. На мой взгляд, это хороший пример того, что ученым тоже свойственен юмор. И так вот надо мной издевались даже мои коллеги и подчиненные.

Вот исходная гипотеза 1972 года тогда претерпела определенные изменения. Поскольку мы поняли, что постсинаптические рецепторы попадают в категорию Р2, в то время, как пресинаптические, естественно, будут рецепторы Р1. И таким образом возникает негативная обратная связь, показанная вот здесь вот. Наверняка вы слышали про Отто Леви. Он еще в 1921-м году получил Нобеля как раз за то, что открыл химические механизмы электрической неотрансмиссии. Он тогда использовал чье-то сердце. Лягушки? Нет, курицы. Ну, вот он собственно в какую-то там камеру его поместил и пропускал через него ток. Мы попытались то же самое исследование провести, используя вместо сердца ленту ободочной кишки. То есть пытались провести такой эксперимент по Леви. Но при всем при этом мы получили совершенно неожиданный результат. Мы столкнулись с быстрой, но кратковременной релаксацией. И при этом в нижнем заборе мы не увидели АТФ вообще. Но вот сейчас мы уже понимаем, что скорость реакции, характер реакции объясняется аденозином. Но тогда мы этого еще не понимали. Дальше вместе с Чарльзом Кеннеди мы пришли к выводу, что должно быть два подвида Р2-рецепторов, а именно Р2X и Р2Y. И к этому выводу мы пришли исключительно исходя из фармакологических данных.

Нам очень повезло. В начале 1990-х годов были проведены особо не связанные с нами исследования, благодаря которым отрасль повернулась, наконец, лицом к нашим теориям. Мы вот в свое время с Эриком Барнердом провели клонирование и изучили детально структуру Р2Y1. В лаборатории Дэвида Джулиса в Калифорнии было проведено клонирование Р2Y2. И через год было проведено клонирование и экспрессия Р2Х1. Ну, и когда было доказано, что действительно такова структура этих рецепторов, наконец, академическая общественность стала всерьез воспринимать наши пуринергические теории. Здесь показана молекулярная структура. Но, пожалуй, много времени ей посвящать не будем. Вот здесь видите семимембранную структуру Р1, но в случае Р2Х у нас трансмембранный домен. Сейчас молекулярная структура этих рецепторов изучена намного лучше. Мы, пожалуй, не будем с вами рассматривать историю этих исследований.

Здесь перечислены слева все основные нейротрансмиттеры. И, как вы видите, практически у всех из них есть как быстрые рецепторы, так и медленные, как онтропные, так и метаботропные. Скажем, будут никотиноподобные, мускариновые, для ГАМК это ГАМКα и ГАМКß и так далее. В общем, вы видите в итоге было выделено ни много, ни мало, аж восемь подвидов Р2-рецепторов, Р2Y-рецепторов. Но здесь, вы видите, есть несколько нейромедиаторов, которые не имеют либо быстрого, либо медленного рецептора. Это основные подвиды рецепторов. Они имеют свои хорошие агонисты и антагонисты. Ну, скажем, Р2Х хорошо действует на гладкие мышцы, Р2Х2 в центральной нервной системе себя хорошо проявляет. Р2Х5 отвечает за клеточную дифференциацию. Р2Х7 очень интересно себя ведет. У него в С-окончании около 140 аминокислот и для него характерны очень высокие уровни АТФ. Именно поэтому он играет очень важную роль в апоптозе, что делает его наиболее интересным в деле, ну скажем так, борьбы с раком или воспалениями. Фармацевтические компании с большим интересом отнеслись к нашим исследованиям, но мы быстро пришли к выводу, что в каждом канале находится несколько групп этих рецепторов. Но мы, впрочем, к этому выводу пришли далеко не сразу, поэтому крупнейшим фармацевтическим компаниям пришлось многократно заново проводить собственные исследования.

Вот здесь вот показаны ведущие умы в этой области в современном мире. Это те люди, которые внесли огромный вклад в Р2Х. Все видите ученую пару из Манчестера. Джорж Дубяк из Америки, Балахак, тоже Калифорния. Эванс из Англии, Иген из Америки. Следующий слайд, пожалуйста. Где-то здесь у нас должны быть показаны подвиды рецепторов Р2Y. Их, как я уже говорил, восемь. У них странные номера, потому что не все, которые мы нашли, функциональны. Вот, смотрите Р2Y1. АDP-дипеселективный рецептор. Р2Y6, скажем, UDР-селективен. Это основные исследователи внесшие наибольший вклад в исследование в этой области. Мери Братче из Италии. Исследователи из Америки, Бельгии и Кембриджа. До этого времени нас в основном интересовала работа мышц и нервной системы. Однако теперь мы поняли, что можем проводить им и гистохимические исследования. И в итоге выяснилось, что рецепторы Р2Х и Р2Y есть практически везде. Вот, вы видите, здесь показаны и иммунные, и гепатоциты, и адипоциты и масса других клеток тела. И дальше возникает сложная комбинаторная задачка — выяснить, как же они друг с другом все взаимодействуют. Короткого ответа на этот вопрос дать вам просто не могу. Мы только ведем исследования в этой области. Исследователи из Италии и Америки Рик Бушейр и Франческо ди Вирджили. Вирджили занимался иммунными клетками, Бушейр эпителиальными. Прекрасные ученые.

Буквально недавно люди начали клонировать рецепторы АТФ у амебы, шестосомы, даже в зеленых водорослях. И пришли к интересному выводу, что их рецепторы ничем практически не отличаются от рецепторов млекопитающих и людей. Что означает, что мы имеем дело с самой древней системой передачи сигналов. Намного более древней, чем, скажем, норадреналиновая. И, действительно, она примитивна не в смысле своей простоты, а в смысле своей древности. Буквально недавно вышло несколько работ о том, что АТФ является активно используемым механизмом сигнализации в растениях и играет определенную роль при восстановлении поврежденных тканей, скажем корней деревьев.

Вот еще один важный концептуальный этап, в котором я тоже принимал определенное участие. Он был связан с исследованием пуринергических синоптических связей. Надо сказать, что до тех пор мы изучали только нейромышечную трансмиссию. Естественным образом мы интересовались синаптической трансмиссией в мозге и позвоночнике. Однако, несколько групп исследователей в начале 1990-х продемонстрировали, что АТФ играет очень важную роль вообще в синаптической трансмиссии. Поначалу нас интересовали эти краткосрочные пуринергические функции вроде нейромодуляции, нейроэмиссии, секреции и так далее. Однако, мы понимаем, что есть и трофические долгосрочные функции, то есть функции, связанные с развитием, восстановлением, заживлением ран и запрограммированной гибелью клеток. Несколько слайдов следующих я пожалуй, пропущу. Они просто должны были проиллюстрировать важность АТФ в васкулярной системе. Вот здесь вы видите, как регулируется уровень АТФ за счет изменений кровотока. Это все на самом деле важные темы для апоптоза, рестеноза и так далее. Собственно и здесь мы демонстрируем функции вторичных посланников, вторичных мессенджеров.

Здесь вы видите ряд исследователей, кто-то из них работал со мной в Лондоне. Еще пара человек работала в Швеции. Это, кстати, был любопытный эксперимент. Мы пересадили нервные системы крысы в стриатум, полосатое тело. Зачем это нужно? Ну, как вы знаете, болезнь Паркинсона связана с нехваткой допамина, точнее полным ренонсом допамина. Ну, и до того с болезнью Паркинсона боролись, но совершенно варварскими методами, которые вызывали активное противодействие, как религиозных, так и медицинских кругов. А с другой стороны, нервная система крысы обладает, казалось бы, теми же самыми интересующими нас качествами. Там миллионы клеток содержат допамин. Нет, все-таки это не нервная система. Я прошу прощения. Мы сейчас говорим о том, что мы попробовали для начала на материале крыс пересадить из кишечника клетки в мозг. Все работало хорошо. Поэтому отторжения быть не может. Если это одно и тоже тело. Но потом мы выяснили, что что-то в энтерической нервной системе обеспечивало гиперактивный рост этих клеток. В общем, выяснилось, что там есть какая-то определенная синергия между азотной кислотой и энтерическими клеальными клетками. Ну, вот, кстати, в стволовых клетках тоже есть АТФ рецепторы, ну и как раз на этих рецепторах принимается решение о том, в каком дальше направлении будет развиваться и во что будет превращаться стволовая клетка.

Следующий слайд, пожалуйста. Ну, вот до последнего времени говорят: «Слушайте, так много этих рецепторов АТФ. Ну, вот объясните, откуда вообще АТФ берется»? И первое время считали, что АТФ берется только из поврежденных или умирающих клеток. Не то, чтобы это неверно. Надо сказать, что физиологических источников АТФ намного больше. Любое, даже небольшое механическое изменение, скажем, изменение кровотока, может привести к высвобождению АТФ из большинства клеток. Это обычное физиологическое событие. Оно не связано с каким-то повреждением клеток. Механизм, которым высвобождается АТФ, до сих пор обсуждается и предлагается, как ведикулярные, так и прочие концепции, гипотезы. Тема важная, поскольку нам нужно знать, как контролировать этот процесс, но пока еще однозначного ответа на этот вопрос нету. Здесь показаны ведущие ученые в этой области. Вот здесь в том числе показан Филипп Бодин, к сожалению, погибший в автокатастрофе и Эдуард Лазаровский из Соединенных Штатов.

Важным концептуальным этапом является разбор того, как работают эктоэнзимы, которые как раз отвечают за раскадровку АТФ. Часто бывает так, что та или иная патология может быть возведена к тем или иным эктоэнзимам, которые не справляются со своей функцией расщепления. Вот этими исследованиями занимается Геннадий Ягудкин, который сейчас работает в Финляндии. Цимерман и Робсон. Мне кажется очень важным подчеркивать вклад людей, которые действительно много сделали для науки.

Перехожу к последней части своего рассказа, посвященной патофизиологии и пластичности нервной системы. Вы знаете, что фармацевтические компании очень часто проводят свои исследования на молодых мужчинах, а потом удивляются, что результаты их исследования неприменимы к людям старшего поколения, что не должно нас с вами удивлять. Хирурги очень часто забывают о том, что, сделав что-то с одной группой нервов, они естественным образом оказывают определенное влияние на оставшиеся нервы. Ну, как в случае с травмой какой-нибудь. Наша система очень мобильна, очень пластична и быстро адаптируется к изменениям, тем более, что там и гормоны свою роль играют. Давайте более подробно рассмотрим какую-то конкретную ситуацию. Скажем, ситуацию заболевания. Сейчас многие фармацевтические компании пытаются заработать деньги на гипотезе пуринергической сигнализации, что меня, конечно, радует, поскольку от фундаментальных исследований до готовых лекарств огромный путь и для того, чтобы общество получило какую-то пользу от того, что какой-то умник придумал. Очень много факторов должно сложится успешно одновременно.

Совершенно очевидно, что широкое распространение пуринергических рецепторов должно предполагать их определенное участие в развитии клеток. Здесь мы показываем пример, связанный с экспрессией рецептора Р2Y8. Мы видим, что на примере курицы, на этапе 20, видимо, остается тот же самый рецептор в клетках почек. Ну, и вот этот вот график должен показать очень важную роль, которую АТФ играет в развитии нервной системы. Больше того, здесь вы видите, что развитие различных рецепторов подчинено определенному правилу. Что есть энное количество рецепторов, которое формируется только после рождения, когда, собственно, появляется разница мембранных потенциалов. Я вам чуть раньше показывал, что пуринергическая сигнализация наравне с трансмиссией ацетилхолина играет очень важную роль в трансмиссии. Выяснилось, что в случае, скажем, цистита, при заболеваниях мочевого пузыря, до 40% клеток могут стать пуринергическими и именно это объясняет большой интерес компаний именно к таким исследованиям на современном этапе. Вот эти вот исследования показывают, что АТФ играет гораздо более важную роль в трансмиссии, чем норадреналин. Очень интересно, что в условиях воспаления или стресса ADP играет более важную роль, может быть в силу своей, если хотите, примитивности. Собственно говоря, лекарство под названием «Клопидогрел», вышедшее на американский рынок в прошлом году и уже принесшее компании-производителю $8,6 млрд, как раз стало результатом наших исследований и используется как раз для борьбы с тромбозами. Ну, и тем более, что такое решение хорошо подходит для тех, кто имеет непереносимость к аспирину.

Первые 40 лет, надо признать, я занимался фундаментальными исследованиями не потому, что любил человечество, а потому, что мне просто было интересно этим заниматься. Сейчас мне уже стало гораздо интересней до того, как я покину этот мир, сделать что-нибудь полезное для общества. Я обожаю формулировать провокационные гипотезы. Году в 1996-м в журнале «Ланцет» я опубликовал статью как раз о том, какую роль АТФ играет в восприятии боли. Я рассмотрел три различные ситуации. В случае с симпатическими нервами при их повреждении происходит гипериннервация. Есть еще одна неприятная боль, которая связана с увеличением активности симпатического нерва. Когда мы считали, что симпатические боли связаны только с норадреналином, их пытались блокировать за счет использования тоганисового адреналина, но ничего не получилось. Какие-то воскулярные боли, будь то ишемические, мигреневые, практически. В случае таких болезней обычно из эндетолиальных клеток исходит АДФ. Ну, и когда АТФ доходит до рецепторов в гладких мышцах, которые находятся несколькими слоями тканей дальше, именно в них как раз и происходит ощущение боли. Вот такая есть у нас гипотеза. Мы пока еще ее тестируем. Ну, то есть мы показываем третью ситуацию, тоже крайне неприятной боли. Особенно интересует история весцеральных болей. Ну, вот представьте, что у вас, скажем, камень в почках или, еще хуже, в мочевом пузыре или какие-то хронические заболевания кишечника тоже могут приводить к возникновению весцеральных болей. В общем, я здесь сформулировал очень простую концепцию. Предположим, что это уретра. И мы предположили, что здесь происходит высвобождение большого объема АТФ во внешнем эпителии. Ну, и этот АТФ воздействует на пуринергические рецепторы субэпителия и уже оттуда в мозг поступают сигналы о боли. Пока такая гипотеза. Ничем еще мы не смогли доказать. Мы смогли показать, что при раздувании и растягивании АТФ действительно, высвобождается, на уровне ниже эпителия должны быть такие рецепторы. Ну, и при растяжении, скажем, уретры или кишечника происходит соответственно сигнал в мозг. Ну, во всяком случае мы так думаем, мне кажется, что история очень интересно звучит и сейчас несколько компаний как раз пытаются разработать антагонист к Р2Х3 как раз для того, чтобы заблокировать сигналы о боли как поступающие по нервной системе, так и идущие между эпителием и субэпителием.

Исследования проводились на специально подготовленных мышах, ну и, соответственно, при растяжении болевые уровни будут намного меньше. Похожая история происходит и в кишечнике. Вот интересно, что волокна с высоким порогом как раз отвечают за ощущение боли. Ну, и вот здесь как раз показано положение внешних экстреннофизических сенсорных нитродов, которые как раз отвечают за экспрессию Р2Х3R4. Ну, и как раз когда в кишечник попадает еда , активируются клетки с низким порогом и с этого начинается перистальтика кишечника. То есть получается, что они играют как физиологическую роль, так и определенную роль в процессе передачи сигналов о боли. Мне здесь нравится и эстетическая черта этой картинки. Здесь вы видите микроглиальную клетку. Надо сказать, что в случае боли меняется фенотип клетки и начинается экспрессия Р2Х4 и Р2Х7. Значит, одни контролируют миграцию клеток. Надо сказать, что мы до сих пор не разобрались в механизме того, что здесь происходит, но антагонисты этих двух Р2Х7 и Р2Х4 смогут существенно снизить ощущение боли и хотелось бы действительно побыстрее разобраться в том, как оно все работает. Коцхедеин из Фокуоке, Солтор из Канады, Джаррес из Чикаго. Ведущие умы как раз в этой области невропатических болей.

Сейчас начинается исследование в области пуринергической сигнализации в каких-то таких уже долгосрочных делах и в каждом деле обучение, развитие, мотивация и так далее. Ну и параллельно исследуется изменение пуринергической сигнализации в случае травм, болезней Альцгеймера, Паркинсона, множественного склероза, нейронной болезни, мигрени и так далее. Даже нейропсихиатрические отклонения — шизофрения уже на сегодняшний день считается так или иначе связанными с пуринергической сигнализацией. Короче говоря, тема эта большая и буквально каждый день находятся новые области применения этой концепции. У меня практически все, кстати. Рак, наверное, будет последней важной для нас темой. Выясняется, что АТФ может очень эффективно бороться с раком. Ну, вот здесь вы видите кожную карциному. Вот здесь вы видите, как уменьшается популяция раковых клеток. Пожалуй, этот слайд еще лучше всего покажет. Если вы человеческий рак простаты приживете крысе, результат будет похож на то, что вы видите слева снизу. В общем, тема чрезвычайно интересная. Собственно, целый ряд компаний уже ведут клинические исследования в этой области.

Этот слайд мы, пожалуй, пропустим. Здесь просто перечислялись различные возможные области. Это последняя моя провокация. Самая последняя. Китайцы уже 3000 лет верят в то, что акупунктура работает. Ну, знаете, энергия Ци, ее потоки под кожей. Мне кажется, что акупунктуру можно очень легко объяснить. Попробуйте, скажем, пошелушить кожу иголкой или пропустить через иголку небольшой электрический разряд. Этого достаточно, чтобы, не повреждая клетки, выбросить из клеток огромный объем АТФ, ну а дальше АТФ через нейроны будет распространяться по телу, будет в ущерб информации, скажем, о боли, идти в кору головного мозга. Больше того, будет идти информация в ствол мозга, который отвечает за большое количество сенсомоторных функций. Таким образом, акупунктура может действительно помочь вам в лечении каких-то проблем двигательной системы. Я вот буквально через пару месяцев собираюсь поехать в Китай, встретиться с ведущими специалистами по акупунктуре как раз для того, чтобы проверить, как все это работает. В общем, на мой взгляд тема чрезвычайно увлекательная.

Не очень хорошо помню, про что был этот слайд. Да, это язык крысы. Мы провели механическую стимуляцию. Здесь вот показаны различные нервы. Одни отвечают за вкусовые ощущения, другие за болевые ощущения. Сами знаете, что болевых рецепторов в языке много. Неоднократно его прикусывали. Собственно говоря, здесь мы показали, как работает АТФ и как в качестве блокатора можно использовать Р2Х3, что является лишним примером валидности нашей гипотезы. Какие здесь возможны терапевтические идеи? Во-первых, сразу приходит в голову возможность разработки селективных агонистов под видом Р2 и антагонистов под видом Р2. Собственно, многие компании в этой области работают. Действительно, многие компании сейчас занимаются в области экспрессии рецепторов и это, наверное, тоже разумная мысль. Когда мы разберемся в том, как выполняется транспорт АТФ, действительно будет интересно найти ингибиторы этого процесса. Многие современные лекарства хорошо работают на моделях и животных. Но в идеале нам нужна небольшая молекула, которая будет метаболически стабильной в режиме инвива. И такие уже найдены для рецепторов Р2Х1, Р2Х3 и Р2Х7, которые связаны, скажем, со всеми этими воспалительными заболеваниями.

Люблю этот график. Он демонстрирует количество работ, вышедших на тему пуринергической сигнализации. Как видите, в первые 20 лет их практически не было. А сейчас рост пошел почти по экспоненте. Получается, что уже тысячи людей занимаются этой темой. Во Франции, Японии, Англии, Германии, Испании, Штатах, Канаде темой этой увлекаются ученые. В большинстве стран уже, наверное. Мне было 75, когда кто-то решил закрыть мою лабораторию. Ну, вы уже знаете, что я занимался резьбой по дереву. Очень переживал. Впрочем, лабораторий хороших в мире много. Как минимум штук 12. Вот, скажем, в России, в Казани есть лаборатория очень хорошая, где тоже решили, что я человек небесполезный. Поэтому я до сих пор нахожу, где работать. Я вот стал издавать новый журнал на уже известную вам тему. На мой взгляд, журнал приобрел здоровую популярность. Я уже человек, конечно, немолодой. Здесь перечислены многие люди, с которыми я был счастлив в свое время работать. Слева показаны те, с кем я работал в Австралии, ну, а дальше те, с кем я уже работаю в Англии с 1975 года. Хотелось бы подольше перед вами выступать, но я понимаю, что пришло уже время следующих поколений. Это вот мой внук. Я надеюсь, что многие из вас заинтересуются темой пуринергической сигнализации. Тем более, что эта отрасль совершенно молодая. Здесь практически, где ни копни, можно что-то интересное найти. Спасибо за внимание. У меня все.

контакты

119072, Москва, Берсеневская набережная, 6, стр.3

+7 (499) 963–31–10
+7 (985) 766–19–25
do@digitaloctober.com