Ученые сделали неожиданное открытие в мозгу крыс

Аспирантка института биохимии рассказала о том, как стечение обстоятельств направило ее на путь выяснения функций мало изученной цитокиновой системы мозга крыс.

Когда мы представляем себе ученых, в нашем мозгу расцветает целый сад стереотипов, который зачастую мешает видеть реальную картину. Как же все-таки на самом деле выглядит работа ученого? Наука – это не только занятные факты, а прежде всего огромное количество монотонной работы, отчетов, документов и планирования. И, прежде чем появятся доступные общественности интересности, требуется множество проверок и повторных экспериментов, докладов и дискуссий с коллегами, чтобы в итоге хоть немного приблизиться к истине.

Конечная цель любого ученого, и биохимики тут не исключение, – помощь как человечеству в целом, так и каждому отдельному человеку в борьбе со временем и его последствиями.

В этом реальность недалеко ушла от образов серьезных людей в белых халатах, спасающих мир от очередной напасти. Но процесс этот зачастую куда менее красочный и впечатляющий, чем кажется.

Научная работа состоит не только из захватывающих экспериментов, но и из бумажной работы. Каждый этап научного проекта сопровождается написанием необходимой документации. Для всего есть планы: для отделов института – это годовые и пятилетние планы в рамках тем от Академии наук, для аспирантов – трехлетние планы работы, которые обязательно должны вписываться в планы отдела, за которым закреплен аспирант, для отдельных рабочих групп в пределах отдела – это могут быть конкурсные проекты на заданный срок в зависимости от объема работы либо международные проекты. И каждый раз к концу обозначенного срока должны быть предоставлены письменные отчеты о проделанной работе, о том, куда пошло финансирование и т.д. Затем все это в виде докладов должно быть заслушано на заседании и утверждено ученым советом. В общем, планы, а затем и отчеты – это всегда огромные кипы бумаг. Если сравнивать соотношение практики и анализа результатов, то существует явный перевес, примерно 1 к 4-5, в сторону анализа.

Всякое научное начинание регулируется бюрократическим аппаратом. Каждый год Академия наук объявляет всякого рода конкурсы инновационных проектов. Проект оценивается экспертной комиссией и если проходит, то именно под него выделяется финансирование. Иногда выходит так, что результаты, полученные по истечении срока в рамках темы на 5 лет довольно сильно отличаются от того, что изначально планировалось получить. Ведь если бы ученые наперед знали, что выйдет, и могли это предсказать со 100% вероятностью, то какой был бы смысл заниматься этим проектом? Данные, полученные в процессе выполнения поставленных заданий, вполне могут задавать новый ход исследованиям и могут уводить в сторону от первоначальных, поскольку интересным оказалось совсем не то, на что делал ставку. Так, например, началась работа по исследованию состояния витамин D3 эндокринной системы мозга при индуцированной глюкокортикоидными препаратами нейротоксичности, которая оказалась и продуктивной, и интересной. Результаты этой работы уже удалось представить на международной конференции в Канаде, а еще предстоит осветить на воркшопе по нейропсихофармакологии во Франции.

Творчество – неотъемлемая часть работы ученого, порой самые невероятные идеи приносят самые плодотворные результаты. И темы для научного творчества иногда появляются совершенно случайно.

Благодаря именно такой случайности героиня статьи столкнулась с феноменом, который оказался настолько мало изученным, что подтолкнул работу в совершенно новое русло. Было необходимо поставить вестерн-блот анализ целевых протеинов в костном мозге и костной ткани. На первом этапе надо взять пробы из этих тканей и залить в лунки полиакриламидного геля. Так вот, совершенно случайно вместо проб костного мозга были залиты пробы из головного мозга, которые хранились в лаборатории для других целей. И вдруг в них после всех необходимых по протоколу процедур проявились протеины, которых там, по идее, быть не должно было. Речь идет о компонентах цитокиновой систем RANK/RANKL/OPG, которыми являются: RANK - рецептор-активаторе ядерного фактора NF-kB, RANKL – лиганд к этому рецептору, OPG – остеопротегерин, или рецептор-ловушка для лиганда.

RANKL и остеопротегерин играют ключевую роль в молекулярной регуляции остеокластогенеза. RANKL продуцируется остеобластами и активированными Т-лимфоцитами. Он взаимодействует со специфическим рецептором RANK, который расположен на остеокластах и дендритных клетках. RANKL является основным стимулирующим фактором в образовании зрелых остеокластов из их неактивных предшественников, а остеопротегерин, в свою очередь, может регулировать этот процесс, связываясь с RANKL, тем самым препятствуя его взаимодействию с RANK, а следовательно, предотвращая созревание остеокластов и резорбцию костной ткани.

Было проведено еще несколько проверочных экспериментов, но результаты повторились – группа протеинов, присущая костному мозгу и костной ткани, обнаружилась в головном мозге крыс. Единственное упоминание о наличии этих протеинов в головном мозге было опубликовано учеными из Японии, которые проводили эксперименты на мышах и показали роль цитокиновой системы RANK/RANKL/OPG в терморегуляции у самок и нейропротекторную роль при инсульте у мышей. На данный момент функции этих протеинов в головном мозге слабо изучены, ибо традиционно считается, что они играют ключевую роль в поддержании гомеостаза костной системы. Какова роль этой группы протеинов в центральной нервной системе, еще предстоит выяснить.

Любое научное открытие начинается с мечты. Ведь порой совершенно разные идеи и гипотезы приходят в голову, а случайные и непредсказуемые стечения обстоятельств приводят к открытиям, которые способны перевернуть мир.