| |||
|
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ Научные открытия в области биофизики, биохимии, радиобиологии, цитологии. Научное открытие "Свойство клеток восстанавливаться от летальных повреждений, вызываемых ионизирующим излучением". Формула открытия: "Экспериментально установлено неизвестное ранее свойство клеток восстанавливаться от летальных повреждений, вызываемых ионизирующими излучениями, вследствие спонтанного процесса, который протекает в течение всей интерфазы вплоть до первого пострадиационного деления ядра клетки". Автор: В. И. Корогодин. Номер и дата приоритета: № 115, март 1957 г. Описание открытия. В науке долгие годы бытовало представление о том, что в отличие от повреждений, вызываемых ультрафиолетовым излучением, летальные повреждения в клетках, вызванные ионизирующим излучением - рентгеновскими или гамма-лучами, необратимы. Считалось, что единственный способ спасения клетки от ионизирующего излучения - физическая или химическая защита организма, что жизнеспособность клеток, подвергшихся такому облучению, восстановить невозможно. Это мнение не только основывалось на господствовавших тогда представлениях о механизме лучевого поражения клеток, но и было связано с неудачами ряда ученых, стремившихся добиться такого восстановления экспериментально. Свойство клеток восстанавливаться от летальных повреждений, вызываемых ионизирующим излучением, было обнаружено и доказано доктором биологических наук, профессором В. И. Корогодиным в опытах на дрожжевых организмах в 1956-1957 гг. в лаборатории кафедры биофизики биолого-почвенного факультета МГУ. Основная работа по изучению и обоснованию открытого свойства велась на протяжении десяти последующих лет коллективом сотрудников руководимой В. И. Корогодиным лаборатории радиобиологии Научно-исследовательского института медицинской радиологии АМН СССР. "Добиться восстановления клеток после летальных лучевых повреждений, - рассказывает автор открытия, - удалось, используя очень простой прием: облученные клетки в виде разбавленной водной суспензии в течение одного-двух дней выдерживались при температуре 30°. В этих условиях клетки не размножались. Выражаясь научным языком, они находились в состоянии митиотического покоя, но могли интенсивно дышать. Дальнейшие опыты показали, что восстановление клеток идет не только при выдерживании их в воде, но и при обычном режиме выращивания в течение всего времени после облучения, до тех пор, пока не произойдет первое пострадиационное деление ядра. Синтез ДНК не препятствует восстановлению. Исследователи научились стимулировать и подавлять восстановление клеток и оценивать его количественно. Клетки удалось избавлять от значительной доли полученных при облучении повреждений. Так, клетки, получившие облучение в 120 крд, после восстановления были такими, как будто получили при облучении всего 25-30 крд. Количество жизнеспособных клеток среди облученных возрастало с 0,1 до 60-70%. Очень важно, что восстановление было эффективным даже тогда, когда бессильной оказывалась химическая защита при облучении клеток в отсутствие кислорода или при их поражении альфа-частицами, нейтронами или тяжелыми ионами". Открытие советского ученого было подтверждено в СССР, США, Канаде, Италии, Франции и в других странах. Изучение восстановления клеток от повреждений, вызываемых не только ионизирующим излучением, но и ультрафиолетовыми лучами и химическими веществами и приводящих не только к гибели, но и к мутации (изменениям наследственности клеток), в последние годы выросло в новое направление общей биологии и генетики, В СССР проблемой восстановления клеток занимаются профессор В. Я. Александров, изучающий связь восстановления разных клеток с адаптацией, И. П. Арман, исследующая повреждения клеток, вызывающие мутации генов, академик Н. П. Дубинин, выясняющий роль восстановления в мутагенезе, и многие другие ученые. Обнаружение и изучение способности клеток восстанавливаться от лучевых повреждений привело к кардинальным изменениям в представлениях о природе не только биологического действия ионизирующих излучений, но и самого процесса изменения наследственности у живых организмов. Оказалось, что способность клеток восстанавливаться от повседневных повреждений (а именно эту способность ученые и выявляют в опытах по пострадиационному восстановлению) играет большую роль в выживании клеток в разных условиях, т. е. в их физиологической адаптации, и имеет большое значение для скорости наследственной изменчивости, т. е. для адаптации генетической, или популяционной. Как справедливо заметил академик Н. П. Дубинин в статье "Генетика: успехи и перспективы", опубликованной в "Правде" 19 января 1971 г., "научившись управлять работой восстановительных систем, мы нашли новый рычаг для целенаправленного влияния на мутационные процессы". Изучение радиобиологических реакций клеток помогло установить еще одну общебиологическую закономерность - существование в клетках биохимических систем, регулирующих или стабилизирующих скорость мутационного процесса. Открытие явления восстановления клеток от лучевых повреждений важно не только для более глубокого познания живой природы. Оно может оказаться весьма перспективным для медицины, особенно для профилактического ее направления. Так, известно, что повреждения, накапливающиеся в клетках тканей организма человека в процессе его нормальной жизнедеятельности, ускоряют старение со всеми сопутствующими ему нарушениями, могут приводить к заболеванию раком. Разработка проблемы, связанной с "ремонтом" повреждений ДНК, тесно соприкасается с познанием природы рака и поисками методов его лечения. Когда медиками будут тщательно изучены закономерности восстановления клеток человеческого организма, когда они научатся так же управлять ими, как биологи умеют управлять дрожжевыми и некоторыми другими клетками, тогда, возможно, появятся методы предупреждения раковых заболеваний и способы увеличения средней продолжительности человеческой жизни. Главная КОСМОС ЗЕМЛЯ ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА МАТЕМАТИКА |