На третьем курсе обучения в ИАТЭ НИЯУ МИФИ Полина Купцова попала на практику в лабораторию известнейшего российского учёного–биофизика Владислава Георгиевича Петина, где велись исследования с использованием радиопротекторов. Работа с ним стала отправной точкой её научной карьеры.
Онкология будущего?
Сам мэтр к своим ученикам был строг и требователен. Чётко озвучивал задачу, а её осуществление часто оставлял для самостоятельного выполнения. Как говорят в научной среде, закидывал крючок, дальнейший процесс познания зависел от человека.
— Я оценила это спустя годы. Когда начинаешь искать сам, то намного глубже погружаешься в материал, чем когда тебе дают готовую методику.
Через пять лет работы с Владиславом Георгиевичем Полина продолжила тему радиопротекторов уже под руководством доктора биологических наук, профессора, заведующей кафедрой биологии Обнинского ИАТЭ Людмилы Николаевны Комаровой.
Около месяца назад Полина защитила кандидатскую диссертацию, которую посвятила исследованию потенциала трёх радиопротекторов – деанола ацеглумата, фумаровой кислоты и фумарата 3-гидроксипиридина. Фармакологи знают эти вещества, они уже достаточно давно используются в медицине. Коллектив молодых учёных – Полина Купцова, Елена Ольховая, Алина Лапенко и Елизавета Тендитник – использовал эти соединения для оценки их потенциала в отношении нормальных клеток при воздействии ионизирующего излучения.
— Во время проведения лучевой терапии для борьбы с опухолью повреждающему фактору подвергаются и здоровые клетки, — поясняет Полина. — Задача – с помощью радиопротекторов сохранить их. Важно при этом, чтобы они не защищали раковые клетки либо делали это по минимуму.
Стандартные радиопротекторы очень токсичны в больших концентрациях. Поэтому в мире радиобиологии стоит задача найти более щадящие, а лучше и вовсе нетоксичные соединения. Сейчас от чисто химических врачи переходят к растительным или тем, которые есть в организме человека.
Для диссертации были одобрены наиболее перспективные соединения, которые сами по себе являются антиоксидантами, то есть способны защитить клетки от гибели под воздействием свободных радикалов. Если исследования показывают их радиопротекторные свойства, то в дальнейшем процесс испытаний распространяется на животных и людей.
В лаборатории клеточной биологии института нам показали и рассказали о процессе исследования клетки. Основной инструмент учёного — конфокальный микроскоп. Благодаря специальной системе лазерного сканирования и сложной компьютерной обработки он даёт возможность получать сверхчёткие трёхмерные изображения микромира. Результаты в реальном времени выводятся на монитор, открывая недоступные ранее детали строения объектов.
В криохранилище в контейнерах с пробирками находятся погружённые в жидкий азот здоровые и опухолевые клетки для исследования. Это позволяет им долго быть жизнеспособными.
Клетки растят в питательной среде в инкубаторе при температуре 37 градусов. Процесс накопления биомассы занимает несколько суток.
В ламинарном шкафу готовят исследуемые вещества к эксперименту. Работа ведётся полностью в стерильных условиях. Даже при попадании одной споры плесени многомесячный труд учёных пойдёт насмарку.
Когда питательная среда в чашке Петри из малиновой становится оранжевой, для радиобиолога это знак, что пора пересаживать клетки, они накопили достаточное количество биомассы. После этого они обрабатываются радиопротекторами и транспортируются для облучения в научные центры.
Далее клетки возвращаются в инкубатор на 14 суток. Затем исследователи подсчитывают, сколько из них дали колонии, так как это показатель их жизнедеятельности. Хорошим результатом считается, если больше половины выдержали облучение.
— Наши исследования показали, — комментирует Полина,— что в перспективе эти три вещества могут быть использованы при лучевой терапии у человека.
Как правило, от пилотного исследования до введения в практику готового лекарства проходит от 7 до 10 лет. Это если соединения ранее не применялись в медицине. В данном случае препараты уже имеют лицензию, поэтому период регистрации их в качестве радиопротекторов будет более коротким.
Самым эффективным из трёх соединений оказался деанола ацеглумат, который сейчас используется главным образом как препарат, улучшающий работу мозга. Обнинские учёные выявили у него очень мощное радиопротекторное действие, при этом он нетоксичен для людей.
Научный подход и энергия творчества
Полина Сергеевна совмещает научную работу с педагогической, она преподаёт у биологов и будущих врачей биологию, паразитологию и физиологию. В 2024 году её признали лучшим молодым преподавателем НИЯУ МИФИ ИАТЭ по мнению обучающихся. О нынешнем поколении студентов моя собеседница говорит так:
— Они совсем другие. Не боятся спрашивать и не стесняются быть с преподавателем на прямом контакте. Как куратор я отмечаю, что они тонко чувствуют свои границы и не молчат о проблемах. Мне нравится, что они всегда задаются вопросом: «А зачем?» Это говорит об их осознанности и стремлении не просто получить диплом, а выстроить траекторию своего развития.
Наиболее мотивированные и любознательные студенты помогают своим научным руководителям в проведении исследований, а затем могут стать и частью коллектива молодых учёных, это обычная практика.
Полина Купцова замужем за своим коллегой. После её успешной защиты в семье стало два кандидата наук. Поэтому на почве ненормированного графика и большой загруженности по работе у супругов царит полное взаимопонимание.
Дочку мама с папой растили с рождения без отрыва от учёбы, а затем и от работы.
Молодая семья любит отдыхать в коротких поездках, путешествуя по ближайшим городам области и столице.
Дома у Купцовых живёт спасённая кошка с отмороженными ушами, которая стала всеобщей любимицей.
После защиты диссертации у Полины появилось немного больше свободного времени, и она решила осуществить свою давнюю мечту — начала учиться игре на барабанах. Сейчас осваивает её, а также не оставляет рисование. Это увлечение пришло к ней уже во взрослый период. Наверное, потому, рассуждает она, что наука требует большой сосредоточенности и концентрации, нужно периодически выплескивать творческую энергию. А ещё восстановить внутреннее равновесие помогает домашняя уборка, которой она занимается с удовольствием.
Я поинтересовалась у Полины Купцовой научными планами. По её словам, на очереди — новый этап исследований – изучение изофлавонов в качестве радиопротекторов. Они обладают антиоксидантными свойствами и в то же время являются убийцами аномальных клеток. Ближайшие год—два покажут перспективность этого направления.