На дворе лето 2023 года. Как всегда бывает в начале августа, погода очень жаркая и сухая. Хочется хоть какого-нибудь ветерка, но даже лёгкий бриз обходит окна лаборатории стороной. Мы всей командой отдела научных исследований и разработок сидим в душной каморке кабинета и смотрим друг на друга в попытке уловить хоть какие-нибудь идеи. Всё дело в том, что днём ранее прибыла машина, полная экспериментального корма, и теперь перед нами стоит задача проверить его эффективность и подтвердить или опровергнуть гипотезу об антивозрастной направленности разработанной нами диеты. Не полёт на Луну, конечно, но раньше ещё никто ничего подобного в отечественной зооиндустрии не делал, а значит, придётся быть первыми.
Что значит «протестировать Anti-age корм»?
Не самая тривиальная задача, но человек со сколь-нибудь научным бэкграундом сразу скажет: «Ставить исследование». Любое исследование в своём жизненном цикле претерпевает ряд итераций:
- планирование,
- эксперимент,
- сбор и анализ данных,
- демонстрация результатов.
И все эти итерации требуют участия высококвалифицированных специалистов научного профиля. Давайте же разберёмся по пунктам, как учёные работают над тестированием инновационных разработок.
Планирование
Знаете принцип Парето? При реализации какой-то идеи 20 % всех приложенных усилий определяют 80 % успеха. Именно так можно охарактеризовать этап планирования.
Даже больше: пожалуй, стоит считать данный этап самым главным в любом исследовании. Ведь от того, насколько хорошо вы построите план работы, будет всецело зависеть успех всего мероприятия. Когда же перед вами стоит задача исследовать эффективность корма, важно на этапе планирования ответить на ряд вопросов, а именно: «кто?», «что?» и «как?».
Кто будут участники исследования и на какие группы они будут поделены? Что будет маркерами эффективности? Как будет построен эксперимент и как будут анализироваться показатели? Если найден ответ на все вопросы — самое время начинать.
Эксперимент
Эксперимент — это контролируемое воздействие на систему с целью оценки эффекта исследуемого вмешательства. Другими словами, эксперимент помогает учёным оценить эффективность выбранного воздействия (корм, лекарство или что-то ещё), убрав при этом другие факторы, которые могли бы повлиять так же.
Когда вы проводите эксперимент по длительному кормлению, важно соблюсти множество условий — от размещения животных в виварии до расчёта норм кормления и режима освещённости. А после — ждать, периодически проводя забор анализов и вовремя подготавливая корм.
Сколько ждать? Кажется, об этом говорилось уже сотню раз, но повторюсь снова: каждый учёный хочет проводить максимально неоспоримые и однозначные эксперименты, однако, когда исследуешь продолжительность жизни, всё гораздо сложнее. В идеале стоит дождаться, когда все подопытные закончат эксперимент в силу естественных причин, а потом просто посчитать, кто сколько прожил, и подумать, что это всё значит. На деле же даже двухгодичный эксперимент — роскошь для исследователя (и для тех, кто финансирует работу). Чего уж там говорить о 15-летнем или 80-летнем исследовании.
Для справки. Самый длинный эксперимент в биологии на сегодня — опыт Уильяма Джеймса Била с сорняками. Работа Била длится уже 142 года на базе Мичиганского университета (США). Самым же длинным запланированным экспериментом является эволюционное исследование бактерий Bacillus subtilis. Оно началось в 2014 году в Эдинбургском университете (Шотландия) и закончится в 2514 году.
Но не стоит отчаиваться — учёные не были бы учёными, если бы чего-нибудь не придумали. В вопросах оценки продолжительности жизни без необходимости ждать абсолютного срока нам помогают биомаркеры старения.
Как итог, исследователь всегда соизмеряет свои возможности, ресурсы и инструменты и, отталкиваясь от них, проводит эксперимент, который должен дать максимально приближённые к реальности ответы. Есть возможность поставить эксперимент длительностью 15 лет? Отлично — начинаем прямо сейчас. Только на год? Тоже неплохо, но стоит хорошо подумать над интерпретацией результатов. На месяц? Сложно, но в некоторых случаях может сработать. В общем, наука позволяет делать исследования на любой вкус и кошелёк.
Сбор и анализ данных
Конец эксперимента знаменует собой момент смены томительного ожидания на начало долгой рутинной работы в лаборатории. Для многих наука начинается именно здесь. Ведь, чтобы оценить, как в результате воздействия изменился какой-нибудь биомаркер старения, «в бой» пускаются самые современные достижения человеческой цивилизации: криостатирующие микротомы, центрифуги, способные разделить живую клетку на отдельные органеллы, системы для разделения белков и нуклеиновых кислот… Недаром некоторые сравнивают молекулярно-биологическую лабораторию с космическим кораблём из фантастических фильмов.
Лично меня завораживает делать флуоресцентные изображения, которые в темноте фотолаборатории появляются под лазером микроскопа. В этом действительно есть что-то фантастичное.
Наконец, когда собраны все первичные данные, в дело вступают методы компьютерного анализа. Каждое изображение, каждую белковую полосу и каждый пик графика реакции ПЦР следует превратить в число, удобное для обсчёта и статистического сравнения. И вот уже цифры, преобразованные программным кодом, дают первые ответы.
Демонстрация результатов
В мире учёных существует поговорка: «Publish or perish». Афоризм описывает ситуацию, в которой исследователю необходимо постоянно публиковать работы, чтобы «существовать». И правда, каким бы умопомрачительным ни был эксперимент, какими бы передовыми методами ни был проведён анализ, если нет публикации — считай, ничего не было. Реальность такова: хорошая наука публикуется долго — написание статьи, согласование с журналом, раунды рецензирования. Хорошо, если статья выйдет через год; нередко — гораздо позже.
Конечно, никто не хочет, чтобы его инновационная разработка, пережившая эксперименты и прошедшая через лабораторный анализ, застряла на этапе публикации, поэтому часто мы можем оказаться в ситуации, когда продукт уже вовсю продается, а исследовательский отдел продолжает уныло разводить руками - "показать нечего, статья еще публикуется".
Для современной науки мало просто поставить эксперимент и получить результаты. Для высокотехнологичного бизнеса непозволительно потратить год-два на ожидание научной публикации перед выводом продукта в свет. Ученым из отдела исследований и разработок приходится балансировать на грани между крайними точками этой гауссианы. Современные реалии как они есть.
Итог
Чтобы подтвердить эффективность корма (да и не только корма, любой интервенции) в отношении его влияния на процессы и долголетия старения необходимо провести исследование, учитывая все особенности longevity science, ветеринарии, экспериментов с животными, молекулярной биологии и еще десятка смежных областей. Команда подготовленных исследователей способна справиться с подобной задачей и получить ответы на поставленные вопросы. Это сложно, может быть долго, но в результате на выходе получается не просто корм для кошек, завернутый в мишуру из маркетинга и рекламы, а инновационная разработка, обладающая научно-доказательной базой и по эффективности сравнимая разве что с лекарственными препаратами.