За всю историю украинской науки не более 10 наших ученых были удостоены чести публиковаться в самых престижных научных журналах — Nature и Science. Академик Олег Крышталь опубликовал в Nature три статьи. Мировая слава пришла к нему в середине 70-х годов прошлого века после того, как он вместе с коллегами впервые в мире сумел заменить цитоплазму нервной клетки искусственной средой и открыл таким образом путь к абсолютно новым возможностям в изучении работы нейронов. Это в скором будущем позволит создать принципиально новые препараты для борьбы с болью. Именно изучение боли сегодня является одним из приоритетных направлений, которым занимается Институт физиологии им. А. А. Богомольца под руководством Олега Крышталя

Боль — это эмоция

– Вы проводите фундаментальные исследования, которые в перспективе позволят создать новые препараты против боли. В чем будет их принципиальное отличие от тех многих, которые предлагает фармацевтическая промышленность сегодня?

– При всем кажущемся разнообразии в нашем распоряжении есть всего два класса препаратов, или два научных принципа, которые позволяют бороться с болью. Первый из них — нестероидные противовоспалительные препараты. Здесь все началось с известного всем аспирина. Он в какой-то степени случайно был синтезирован немецкой компанией Bayer, которая после этого стала одним из крупнейших фармацевтических предприятий. Аспирин и принцип его действия дал начало той огромной группе препаратов, которые мы можем купить в аптеке. Собственно, это и все, что можно купить без рецепта.

Но если речь идет о серьезной боли, такой как боль после операции, при онкологических заболеваниях или при запущенном СПИДе, то здесь может помочь лишь вторая группа препаратов — опиаты. Сюда, например, относится морфин, содержащийся в маке. Его обезболивающие свойства опытным путем открыли и научились применять еще в древние времена, хотя принципы работы опиоидной системы были окончательно расшифрованы лишь в 1950-х годах. Проблема состоит в том, что препараты обоих классов совершенно непригодны для длительного применения. Если говорить о нестероидных противовоспалительных, то в первую очередь они плохо влияют на желудок, могут нарушать кроветворные процессы, а также имеют массу других побочных эффектов. С опиатами тоже все понятно — можно легко «сесть на иглу». Но даже не это самое главное. Нервная система устроена так, что их дозу надо постоянно увеличивать. Так что в области борьбы с болью нам еще есть над чем работать.

– Что вообще такое боль — сигнал о неблагополучии или самостоятельный недуг?

– Боль — это эмоция, и возникает она в головном мозге. Но понятно, что сигнал о боли начинается на периферии, то есть в том или ином участке организма. Для этого в сенсорных нервных клетках, которые отвечают за чувствительность тела, есть специальные рецепторы боли, которые правильнее называть ноцицепторами. Так случилось, что из трех известных науке классов ноцицепторов, или механизмов восприятия боли, два были найдены в моей лаборатории. Это рецептор протонов и рецептор АТФ. Наша задача состоит в том, чтобы понять, каким образом можно воздействовать на эти механизмы формирования болевого сигнала.

Борьба артефактов

Свой первый рецептор боли Олег Крышталь открыл в 1981 году. Причем, как это часто бывает в фундаментальной науке, открывать он его не собирался. Статья об открытии нового рецептора была напечатана в журнале Neurosience Letters. А уже через три месяца там же вышла вторая публикация украинских ученых, в которой приводились доказательства того, что данный рецептор имеет отношение к механизму формирования боли.

Результаты исследования украинских физиологов оказались настолько провокационными, что многие стали их проверять и пытаться опровергнуть. Авторы открытия и сами были озадачены. Ведь получается, что сигналом для боли служит широко распространенный в организме катион водорода, или, попросту говоря, протон — Н+.

Ответом на работу Олега Крышталя стала публикация в престижном Journal of Phisiology, написанная группой уважаемых немецких и американских ученых, в которой приблизительно на 40 страницах объяснялось, что результаты украинских ученых — это артефакт, или, другими словами, ошибка.

Об этом разоблачении Крышталь узнал от Дитера Люкса — одного из авторов статьи, которого он встретил на международной конференции. «Я услышал его, но не поверил, — вспоминает академик. — Вернулся домой, мы начали проводить дальнейшие опыты. И я понял не только то, что мы правы, а и то, что артефакт — это те 40 страниц, написанные корифеями современной физиологии».

В конце концов, открытие украинских ученых признали в мире, и дальнейшие исследования в этом направлении привели к открытию целого семейства рецепторов, которые получили название Acid-sensing ion channel (ASIC).

Позже в Институте им. А. А. Богомольца обнаружили еще один новый тип болевых рецепторов, которые активируются молекулой АТФ. Об этом также напечатали в Neurosience Letters. А всего три недели спустя в маститом Nature вышла статья двух американских ученых, которые независимо сделали то же открытие. Однако приоритет был зафиксирован за украинскими физиологами.

Благодаря открытиям Олега Крышталя через 3–7 лет в аптеках могут появится принципиально новые обезболивающие препараты

Ключи к рецепторам

– Какую часть пути вы уже прошли и есть ли вообще уверенность, что принципиально новый класс препаратов удастся создать?

– Да, такая уверенность есть. Около двух лет назад мы вместе с российскими коллегами опубликовали результаты исследования первой молекулы, которая успешно блокирует рецептор АТФ. Эта публикация вышла в очень престижном американском журнале Annals of Neurology. Молекула, о которой идет речь, — это небольшой белок, который мы выделили из яда одного из видов пауков. Мы продолжаем эти работы и надеемся, что найдем достаточное количество так называемых молекулярных мотивов, то есть неких прототипов новых препаратов. Я думаю, что пройдет от трех до семи лет до того момента, как данные препараты появятся на полках аптек.

– Борьба с болью предполагает только блокирование АТФ-рецепторов или рецепторы протонов также изучаются подобным образом?

– Изучаются все три класса ноцицепторов. Среди ядов мы также ищем молекулы, которые влияют на рецепторы протонов. Пока что их не удалось найти. А вот наш коллега из Франции Мишель Лаздунский нашел несколько таких веществ. Надо понимать, что работа с ядами дает лишь идеи для поиска будущего лекарства. Но сам яд едва ли может быть прототипом такого препарата. Ведь яды — это, как правило, белки, которые имеют массу ограничений. Например, таблетку из них не сделаешь, поскольку белок просто переварится в желудке. Если их вводить в виде инъекций, то иммунная система будет атаковать их как чужеродные вещества. Поэтому золотым стандартом для лечебных препаратов считаются малые молекулы. К счастью, в нашей стране очень сильная химия, и мы сотрудничаем с несколькими химическими институтами для поиска перспективных веществ.

– Существуют ли еще фундаментальные ниши для борьбы с болью кроме двух давно известных и той, в которой работаете вы?

– Сегодня такие ниши нам неизвестны. Но нельзя исключить, что они будут открыты в будущем. Важно понимать, что когда мы найдем способы работы с рецепторами боли, то решим очень важные проблемы, но ни в коем случае не сможем решить всех проблем. Хотя бы потому, что не всякая боль возникает благодаря рецепторам. Например, если разрезать нерв, это вызовет боль. Однако рецепторы в этом случае вообще ни при чем.

– Если боль является эмоцией, то означает ли это, что человек может контролировать боль силой воли?

– Может, конечно. Но это очень индивидуально. Мужчины, например, лучше контролируют боль, чем женщины. Кроме того, это зависит от состояния человека — при стрессе боль может вообще не чувствоваться. Потому что стресс — это другая сильная эмоция, которая поглощает активность мозга.

– Бюджеты фармацевтических компаний многократно превосходят ваши финансовые возможности. При этом кажется немного удивительным, что они до сих пор не создали принципиально новое лекарство от боли.

– Мы с ними занимаемся совершенно разными задачами. Наша работа — фундаментальная наука. Люди употребляют этот термин, но часто не понимают, что он значит. Фундаментальная наука — это такой вид деятельности, результатом которого становится новое знание. Мы делаем то, что никто кроме нас сделать не может. Фармацевтические компании — это представители прикладной науки. Их задача — изготовлять лекарства. И, кстати, ни один ученый, который сделал великое открытие в биологии, не стал великим предпринимателем. Ни один.

Два из трех известных науке первичных механизмов восприятия боли были открыты в лаборатории Олега Крышталя

Китайские ключевые

Несколько лет назад Олег Крышталь выступил с инициативой создать в нашей стране ряд так называемых ключевых лабораторий. Идея состоит в следующем. Украина насчитывает по меньшей мере сотню ученых, которые сделали более или менее заметный вклад в мировую науку. Его можно объективно оценить с помощью индексов, принятых во всем мире для оценки работы ученых.

Эти люди доказали, что могут производить исследования мирового уровня. Чтобы продолжать работать, им необходимо обеспечить хотя бы минимальное финансирование. Речь идет приблизительно о сумме $1 млн в год на каждую лабораторию или $10–15 млн на все лаборатории. Таким образом, государство может поддержать перспективные исследования практически во всех основных отраслях науки.

Подобная модель уже была отработана в Китае. Чтобы оживить неповоротливую и неконкурентоспособную отечественную науку, власти страны позвали своих ученых, раньше выехавших на Запад, вернуться обратно и за это предложили им пристойные условия работы. В результате китайская наука сейчас так же быстро прогрессирует, как и китайская промышленность.

В нашей стране первая и последняя ключевая лаборатория была создана на базе Института им. А. А. Богомольца и Института молекулярной биологии и генетики. В ее состав вошли около 90% украинских ученых-биологов, которые имеют высокий международный рейтинг. Финансирование лаборатории проводилось из средств Фонда фундаментальных исследований при Государственном агентстве по науке, инновациям и информатизации.

– Каковы результаты работы первой ключевой лаборатории?

Первые два года на лабораторию, в которую входит два института, нам выделяли по $1 млн. Это дало возможность финансировать 10 проектов в нашем институте и 10 проектов в Институте молекулярной биологии и генетики. Благодаря этому наши ученые по результатам исследований опубликовали несколько десятков научных статей в западных журналах. Не будь у нас такого финансирования, этих статей было бы в несколько раз меньше. На третий год, вместо того чтобы поддержать развитие лаборатории, нам дали всего 2 млн грн. И это последний год — после этого лаборатория прекратит свое существование. Иными словами, инициатива не пошла. Государство не ухватилось за шанс сохранить науку мирового уровня. Украине до фундаментальной науки нет дела. Впрочем, как и до любой другой. У нас в стране постоянно находятся более важные проблемы, которые надо финансировать. Например, к проведению чемпионата Европы по футболу во Львове построен стадион стоимостью несколько миллионов долларов. После окончания чемпионата встает вопрос о его демонтаже. Я спрашиваю: сколько лет можно было бы финансировать фундаментальную украинскую науку за счет одного лишь этого стадиона?

– В странах Запада наука сконцентрирована в университетах, а структур, подобных украинской академии наук, как правило, вообще нет. Возможно, нам также стоит упразднить НАН и реорганизовать науку по западному образцу?

- В той общественно-политической ситуации, в которой сейчас находится Украина, мы не можем надеяться на то, что реформа науки будет успешной. Я хочу спросить вас: состоялась ли у нас в стране хотя бы одна настоящая реформа? Проводятся реформы в образовании, в пенсионной системе, в медицине — люди довольны ими или нет? Но главная причина, по которой мы не можем надеяться на реформу науки, состоит в том, что у нашей страны нет потребности в науке. Такое общество, каким оно есть, в науке не нуждается. Она не нужна сейчас, но будет нужна когда-то. И если ее не будет, то обществу придется платить за это огромную цену. Сталин устроил голодомор, для того чтобы выжать из крестьян последние копейки и за них приглашать из-за рубежа квалифицированных специалистов. А чем будем платить мы? Система ключевых лабораторий — это оптимальный выход, поскольку она не предполагает социальных потрясений и требует лишь $10–15 млн в год.

- Что конкретно вы собираетесь делать для того, чтобы финансировать ваши исследования дальше?

- Каждый умирает в одиночку. Такой роман, кажется, есть. Каждый человек, который работает в науке и хочет работать в ней и дальше, судорожно ищет возможность получить деньги на свои исследования. Но, будем честными, огромное количество людей в науке уже потеряли надежду и досиживают до пенсии. Им больше ничего не остается, поскольку денег на исследования нет. Они еще по-прежнему хранители предания. Но постепенно они отойдут — сначала на пенсию, а потом и в лучший мир. И все это рассыплется. И дальше Украине, если она будет сталкиваться с проблемами, будь то экологическими или техногенными, нужно будет покупать новые знания за рубежом. Точно так же, как она сейчас позорно покупает футболистов. Специалистов в стране не будет, потому что их некому будет учить. Ведь преподавателю университета тоже нужно знать, что такое настоящая наука. А откуда он будет про нее знать? Из учебника или из газеты? Я не вижу ничего, что давало бы мне хотя бы какую-то надежду. Я не вижу этого.

Престижнейший научный журнал Nature неоднократно публиковал материалы об Институте физиологии им. А. А. Богомольца

Феномен Феникса

- Бытует мнение, что наука имеет большой потенциал к самовосстановлению и может воскреснуть после клинической смерти подобно Фениксу. Это иллюзия или здесь есть рациональное зерно?

- Для того чтобы это случилось, необходим постоянный и значительный отток мозгов за границу. А потом необходимо создать этим людям условия в стране, чтобы они захотели вернуться. 50 лет назад такой процесс происходил в Японии, когда японцы ехали учиться в США и Европу. 30 лет назад это происходило в Китае, а чуть позже — в Корее. Но для того чтобы ученые стали возвращаться, государство должно повернуться лицом к инновациям, надо, чтобы инновации стали нужны этому государству. Будут ли нужны нам инновации? Это большой вопрос… Я верю, что Украина вечна — и рано или поздно феномен Феникса сыграет. Но чем раньше он сыграет, тем более успешной будет эта страна.

- Наша научная диаспора по своему количеству и качеству достаточно мощна, чтобы возродить отечественную науку?

- Беда в том, что эта диаспора в значительной степени выехала 15–20 лет назад, сразу после того как упала стена. После этого отток мозгов снижался и продолжает снижаться. В том числе и потому, что образовательный стандарт в нашей стране падает и выпускники наших вузов и аспирантур не дотягивают до нужного уровня. Украинцев, как, впрочем, и россиян, в западных университетах все больше заменяют китайцы и индусы. Следовательно, украинская диаспора стареет. Если так и будет продолжаться, то украинскому Фениксу не бывать.

- Что могло бы спасти украинскую науку — новые люди, которые придут в политику, или новая национальная идея?

- Я всю жизнь был вне политики. И я уверяю вас, что доживу свою жизнь до конца, будучи вне политики. Я всегда занимался наукой и еще немного литературой — написал пару книг. В этом я профессионал. Откуда возьмется надежда — это уже вопрос политический. И чем будет вызвана эта надежда — то ли сменой персоналий во власти, то ли сменой настроения у тех людей, которые сейчас при власти, — я не знаю. Вам, молодым, жить в этой стране. Я уже человек преклонного возраста и играю роль эксперта. И это моя прямая обязанность — указать на ту опасность, которая вам угрожает.