на сайте с 12 мая 2008
В начале 1998 года мировые информагентства опубликовали сенсационную новость о том, что ученые как никогда близки к созданию эффективного средства противодействия старению и канцерогенезу.
Поводом для оптимизма послужили результаты исследований американской корпорации Geron. Геноинженерными методами ученые ввели в клеточную культуру ген фермента теломеразы, удлиняющий теломеры, преодолев тем самым «лимит Хейфлика» в клетке почти вдвое. Вместо (50±10) клеточных делений было зафиксировано около ста. При этом клетки не трансформировались в злокачественные.
Среди авторов этой работы была и Мария Фролькис, дочь выдающегося физиолога и геронтолога, академика Владимира Вениаминовича Фролькиса.

Мария Фролькис (Maria Frolkis, Ph.D.) - старший научный сотрудник биотехнологической компании Epitomics, INC (Бирлингейм/Калифорния/США)


Вопросы_Елена Ветрова


Мария Владимировна, вы принимали непосредственное участие в известном исследовании корпорации Geron клетки. Тогда журналисты поспешили объявить, что ученые вплотную подошли к разрешению проблем старения и в недалеком будущем смогут вмешиваться в этот процесс на клеточном уровне.
Что произошло на самом деле? К чему привело это открытие?
Упомянутая работа началась с клонирования учеными корпорации Geron белкового компонента человеческой теломеразы - обратной транскриптазы (hTERT).
Теломераза представляет из себя комплекс ферментов, компенсирующий укорочение теломер, защищающих концы хромосом от действия повреждающих факторов.
Состоит теломераза из уже упомянутого белкового компонента (hTERT) и связанной с ней особой молекулы рибонуклеиновой кислоты – РНК - компонента, известного как HTR или TERC.
Комплекс HTR выполняет роль матрицы для наращивания ДНК повторяющимися последовательностями нуклеотидов (TTAGGG), то есть, способствует стабилизации или наращиванию теломер. А hTERT отвечает за создание одноцепочечной ДНК на основе матричной РНК.
Так вот, в 1994 году исследователи Geron клонировали HTR. А в 1997 году молекулярным биологам компании с соавторами удалось клонировать hTERT.

Клонирование hTERT стало одним из критических моментов в дальнейшем исследовании теломер, в развитии теломерной гипотезы старения, и конечно,
в разработке ингибиторов теломеразы для терапии рака.

Я начала работу в Отделе биологии клетки Geron когда стартовал "марафон" по клонированию hTERT. Мы работали в жесткой конкуренции с одной известной фармацевтической компанией, гораздо более крупной, чем наша.

Я никогда не забуду как сотрудники, занятые в эксперименте, дежурили в лаборатории день и ночь, сменяя друг друга. Некоторые не уходили домой, спали в обеденной комнате, в офисах, чтобы работа не прерывалась. И хотя я не участвовала в открытии непосредственно, тем не менее, всегда буду помнить это захватывающе интересное время.
Результаты экспериментов были опубликованы в 1997 году в журналах Nature Genetics и Science.

Следующим логическим шагом в исследовании теломер и теломеразы стала трансфекция hTERT в нормальные соматические клетки, лишенные теломеразной активности. Необходимо было определить, увеличивается ли жизненный диапазон клеток после введение в них компонента теломеразы hTERT. В ходе экспериментов выяснилось, что клетках, в которые вводился hTERT наблюдается увеличение длины теломер, в сравнении с контрольной группой.
Мы установили высокую корреляцию между увеличением продолжительности жизни клеток и активностью теломеразы. И это, действительно было важным открытием.

Затем нашей группой были проведены исследования, показавшие, что в нормальных соматических клетках с экспериментально вызванной экспрессией теломеразы, нет признаков малигнизации (Nature Genetics, 1999).

На фото: дипломы, врученные участникам проекта руководством Geron Corporation по случаю успешного завершения исследований. На дипломе названия статей, опубликованных учеными Geron в журналах Nature Genetics и Science по итогам экспериментов.


Все работы по теломеразе вызывали большой интерес прессы. Безусловно, результаты исследований Geron - это прорыв в понимании механизмов клеточного старения. Однако всё, что касается спекуляций журналистов о возможности увеличения продолжительности жизни до 120 лет посредством активизации теломеразы, вызывало у серьезных ученых только улыбку.

Некоторые считают, что научной группе Geron очень повезло, что удалось активировать теломеразу в соматической клетке. Многие пытались это сделать, но безрезультатно. Что, на ваш взгляд сыграло решающую роль в эксперименте?
В нашей группе доктор Андреа Боднар (Andrea Bodnar), глава моего Отдела, и я выращивали сотни стабильных клонов. Мы никому не позволяли приближаться к ним и даже установили на инкубаторе замок. Я думала о клетках днем и ночью, и мои наихудшие кошмары были о том, что на следующий день, придя на работу, я могу увидеть загрязненные линии. …Я не пытаюсь описать героические действия нашей команды - это была обычная исследовательская работа.
Поэтому я думаю, что хорошее сочетание науки, бизнеса и положения звезд на небе способствовали успеху ученых Geron в то время.

А это правда, что в музее корпорации Geron висит портрет российского ученого Алексея Оловникова, автора теломерной теории старения (теперь уже редумерной)?

Я не уверена, есть ли в корпорации музей. Однако, если компания сделает его сейчас, портрет Алексея Оловникова обязательно должен быть в нем.
Его теория недорепликации концевых последовательностей ДНК – теломер при старении клеток - вместе с гипотезой митотических «часов» старения Арнольда Хейфлика (Arnold Heyflick) стала основой для "теломеразного эксперимента ".
Профессор Оловников посещал Geron Corporation. И, насколько я знаю, его работы всегда ценились в научном сообществе.

Теломеры, видимо, влияют на продолжительность жизни клетки, это подтверждено, в том числе и при изучении теломер долгожителей. Но в какой степени этот механизм участвует в старении многоклеточных организмов. Вопрос открыт или здесь уже все более- менее ясно?

Короткие теломеры, нарушение функции теломеразы и теломерo-взаимодействующие белки связаны с возрастными заболеваниями и синдромами преждевременного старения. Это очень перспективное и захватывающее поле для новых открытий в терапии возрастных патологий и онкологических заболеваний. Значимость этих исследований еще раз подтвердилась тем, что в 2009 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена за открытие защитных механизмов хромосом от концевой недорепликации с помощью теломер и теломеразы (Элизабет Блекберн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак).
А насколько выражена связь укорачивания теломер с возрастными патологиями и продолжительностью жизни?
Генетик Ричард Кавтон (Richard Cawthon) с коллегами из Университета Юта (США) обнаружили, что укорочение теломер связано с укорочением жизни. Среди людей старше шестидесятилетнего возраста, чьи теломеры были короче, вероятность смерти от заболеваний сердца повышалась в 3 раза и в 8 раз – от инфекционных заболеваний.

То есть, укорочение теломер связывают с процессами старения. Однако пока до конца не установлены причинно-следственные связи: укорочение теломер – просто признак старения – подобно седым волосам, или это действительно вызывает старение организма.

Некоторые исследователи полагают, что процесс старения не может объясняться исключительно уменьшением теломер. Они считают, что никакой связи между длинной теломер и диапазоном жизни не существует. Мыши, например, имеют гораздо более длинные теломеры, чем люди, но живут только около 2 лет или около того.

Как вы думаете, возможна ли дозированная активация теломеразы в организме для омоложения органов и тканей?

Я была бы осторожна с рекомендациями активизации теломеразы для продления жизни. Активацию теломеразы следует рассматривать в качестве терапевтического вмешательства для лечения дегенеративных заболеваний.

У ученых есть планы активировать теломеразу в клетках кожи, предназначенной для лечения сильных ожогов, а так же использовать ее свойства для лечения сетчатки глаза.
Кроме того, теломераза может служить маркером для выявления рака.


Теломераза синтезируется в 90% раковых клеток, однако в большинстве нормальных клеток теломеразная активность не выражена. И это действительно делает теломеразу перспективной мишенью при лечении онкологических заболеваний.

Последнее десятилетие идет активный поиск ингибиторов для избирательного блокирования теломеразной активности в раковых опухолях. Например, ученым Geron удалось разработать хорошо автоматизированный высокопропускной отбор для идентификации ингибиторов теломеразы. Сейчас в компании проходят стадию клинических испытаний препараты, воздействующие на теломеразу при онкозаболеваниях, при дегенеративных болезнях и для клеточной терапии. О каких результатах уже можно говорить?

Корпорация Geron давно занимается разработкой анти-раковой терапии, базирующейся на ингибировании теломеразы и теламераза-терапевтической вакцине.
Ученые корпорации показали, что два соединения свинца – олигонуклеотиды GRN163 и GRN163L очень мощные ингибиторы теломеразы. GRN163L - в настоящее время проходит клинические испытания для пациентов с миеломой.
После осуществления проекта по иммортализации соматических клеток, я перешла в группу Telomarase Vaccination in Cancer, где принимала участие в начале исследований in vitro и in vivo для разработки вакцин теломеразы через восстановление дендритных клеток человеческого гена теломеразы (Cancer Cell Therapy, 2003). Сейчас на стадии клинических исследований находится несколько вакцин против рака предстательной железы, острого миелолейкоза (острая нелимфобластная лейкемия) и т.д.

В США, Японии, Европе предпринимается много усилий для замедления темпов старения. Улучшается качество жизни, разрабатываются методы профилактики возрастных болезней. Но ускоренное старение остается проблемой для современной человеческой популяции. Почему?

С точки зрения дилетанта, так как я давно не занимаюсь общими проблемами геронтологии, ускоренное старение в развитых странах связано с невероятным количеством стрессов, которые являются неотъемлемой частью жизни современного человека.

Как вы относитесь к комплексному подходу в изучении старения и продолжительности жизни и к возможности создания единой междисциплинарной программы по исследованию этих процессов?

Создание комплексной программы по изучению старения, начиная с молекулярного уровня и заканчивая исследованием социальных аспектов старения, на мой взгляд, совершенно необходимо.
Такая программа должна стать основой для работы по увеличению продолжительности и улучшению качества жизни людей в любой стране.

Чем вы занимаетесь сегодня? В каких исследованиях участвуете? Какие научные интересы считаете для себя приоритетными?

В настоящее время я провожу исследования в области иммунологии и иммуногистологии, работая в биотехнологической компании специализирующейся на технологии of rabbit monoclonal antibodies.

В вашем роду более двадцати медиков. Ваша старшая сестра тоже стала медиком. Какое направление медицины она выбрала?

Моя сестра, доктор Инна Владимировна Фролькис с 1990 года живет в Израиле. Работает заведующей лабораторией метаболизма сердечной мышцы и руководит клиническими исследованиями в отделении грудной и кардиохирургии Тель-Авивского медицинского центра. В сферу ее научных интересов входит изучение клеточных, молекулярных и генных механизмов ишемии сердца и участие в них цитокинов. Она является автором 60 научных публикаций. В 1996 году Инна Фролькис была удостоена премии Израильского отделения Европейского общества по изучению сердца за лучшую работу в этой области.
Академик Фролькис, по отзывам коллег и учеников, был выдающейся личностью и в науке, и в жизни. Многим знавшим его, своей судьбой он задал высокую жизненную планку.


Научное дарование моего отца, верность делу, фантастическую работоспособность, честность, толерантность и доброе чувство юмора, действительно, помним не только мы - его семья, но и все его друзья, ученики и коллеги.

Судя по его книгам и статьям, Владимир Вениаминович, как истинный исследователь, умел жить будущим.
У папы был замечательный дар – он был увлечен жизнью. Чтобы он не делал, все у него получалось убедительно и красиво. Например, он великолепно писал и говорил. Моя мама, Раиса Ароновна, когда-то была его студенткой и вспоминала, что на лекциях по физиологии в Киевском медицинском институте у молодого доцента Фролькиса аудитория всегда была переполнена. Он бывал так поглощен темой, что начинал размахивать карманными часами на цепочке. Иногда часы улетали, и довольные студенты не раз спасали их, ловя на лету.
Уже в те годы его доклады вызывали восхищение слушателей. И так было всегда. Он тщательно готовился к своим выступлениям: подбирал афоризмы, стихи, заботясь, чтобы речь не была сухой и скучной.
В самых неожиданных местах, на концерте симфонической музыки, на прогулке по берегу Днепра, в гостях у друзей он вдруг мог стать задумчивым и отрешенным, «уйти в себя», а потом делился с нами своими новыми идеями - в первую очередь, конечно с моей мамой - биохимиком по профессии, доктором медицинских наук.

Но его путь в науке не был легким.

Это так. Но папа был не только талантливым, но и сильным человеком. Отчаиваться было не в его характере. Когда его не утвердили профессором на кафедре физиологии в КМТ, он написал свою первую книгу.
Позже, уже работая в Институте геронтологии, отец долгое время оставался не выездным и не мог посещать интернациональные геронтологические кворумы.
Что вспоминать? Он многое выдержал, стал ученым с мировым именем, но на сердце все равно остались рубцы...

У него ведь были хорошие учителя - ученики выдающегося физиолога Ивана Павлова - академики Леон Орбели и Георгий Фольборт. А в Киеве он создал свою блистательную научную школу.
В своей лаборатории физиологии он собрал одаренных и любящих творческий научный процесс людей. Отец относился к своим ученикам как к своим детям. Радовался их успехам. Очень ими гордился.
Многие стали известными учеными и доктoрами.
Викторович Безруков в настоящее время руководит Институтом геронтологии в Киеве.

В 60-70- годы Владимир Вениаминович разработал адаптационно-регуляторную модель старения, предположив, что развитие и продолжительность жизни определяются балансом двух процессов: старения и "антистарения".
До этого ученые пытались понять, какие нарушения происходят в организме при старении, разобраться в фундаментальных механизмах этого феномена. А Фролькис обратил внимание на процессы, которые противостоят старению – на антистарение.

Вот цитата из его статьи: «Геронтология в будущем все больше и больше внимания будет обращать на процессы антистарения, витаукта. Это будет не просто оптимистическая тенденция в развитии геронтологии, но и новая идеология науки».
Откуда этот оптимизм, вдохновение, устремленность в будущее - все то, чем пронизаны его работы, и чем он так щедро делился с окружающими? Что это – дар прозрения или озарения, как называла это состояние другой академик, Наталья Бехтерева?


Папа писал в одной из своих статей: "геронтологи часто похожи на геологов: чтобы найти что-то полезное, ищут на большой глубине. Вот и мои работы посвящены выяснению глубинных механизмов старения".
На мой взгляд, благодаря этому глубинному и системному подходу в своих исследованиях отец и пришел к идее витаукта, процесса направленного против разрушительного действия старения.
Что это? Оптимизм, прозрение, озарение? Не могу судить... Отец был романтиком и поэтом в жизни и науке. Это всегда вызывало во мне восторг и радость.

Блестящий теоретик, он умел проецировать процессы, происходящие на молекулярном, клеточном, других уровнях, на организм в целом. В след за Бернардом Шоу он считал, что « исследователь, который в поисках истины все более и более дробит изучаемые явления, в конце концов, узнает все – ни о чем».
Но с появлением биотехнологий, развитием молекулярной медицины ученые погрузились в молекулярный мир, и за сравнительно короткое время человечество получило огромное количество узкоспециализированной информации о себе, об окружающем мире.
Как составить из этих «пазлов» достоверную картину жизни?
Не кажется ли вам, что современной биологии не хватает системного подхода и талантливых научных аналитиков? Или это не так?


Талантливые аналитики в науке - большая редкость, а между тем, они необходимы на всех этапах развития биологии. В науке, на мой взгляд, сейчас происходит процесс поворота исследователей к функциональной системной биологии. Например, огромное значение имеет открытие человеческого генома (2001: Science published the research of the Celera Genomics, while Nature published that of Human Genome Project).
Однако после эйфории пришло осознание того, что наиболее важными являются данные о том, как гены связаны друг с другом и каким образом они определяют возникновение той или иной патологии. Появились так называемые pathway maps, описывающие системные изменения в клетках, например запрограммированную смерть клеток – apoptosis etc - апоптоз.

А чему вы научились у своего отца?
Он был нежным, весёлым, добрым, любящим, мудрым. ...Прошло около десяти лет с тех пор как его не стало, а писать слово "был" о нём до сих пор больно физически.
Мы, его дочери, а потом и его внуки, обожали и до сих пор обожаем нашего "Вовочку".
Чему учил меня папа? Мои родители любили нас, друг друга, много и увлеченно работали. Вот это и были для нас самые главные жизненные уроки, которые они нам преподали.
Фотографии и материалы из архива Марии Фролькис

Комментарии

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями

Share on Twitter