Архив журнала

Звездный путь ИМБП РАН

ИССЛЕДОВАНИЕ КОСМОСА И ЕГО ОСВОЕНИЕ

Директор ГНЦ РФ?— Института медико-биологических проблем член-корреспондент РАН, академик РАМН Игорь Борисович Ушаков руководит институтом с 2008 года. А до этого он много лет был начальником «альма-матер» ИМБП?— Института авиационной и космической медицины.

В начале 1950-х годов, начиная с полетов животных на ракетах в верхние слои атмосферы, космическая биология переступила порог теоретических изысканий и перешла в практическую плоскость. С полета Ю. А. Гагарина в апреле 1961 года началась история практической космической медицины. Можно сказать, что космические средства и космическая медицина развиваются по принципу «летать выше, дальше, дольше и больше». Эти слова близки девизу Олимпийских игр, но здесь выше должны быть орбиты, дольше?— продолжительность полетов, дальше?— проникновение в космос (полеты на Луну, на Марс, к астероидам), а больше?— это расширенное присутствие человека в околоземном пространстве и дальнем космосе.

УНИКАЛЬНОСТЬ СИСТЕМЫ

Многолетние фундаментальные исследования привели к созданию непревзойденной системы медико-биологического обеспечения длительных пилотируемых космических полетов. Первая «двадцатка» космических долгожителей?— это российские космонавты. А врач и научный сотрудник ИМБП Валерий Поляков провел на орбите рекордное время?— 438 суток.
Изучение механизмов регуляции систем организма в условиях измененной гравитации, в том числе в полетах на биоспутниках, дало мощный импульс к разработке методов профилактики, коррекции и лечения. Мы являемся лидерами и в проведении сверхдлительных экспериментов в изоляции, которые дали много новой информации о физиологии и психофизиологии человека. По данным поисковика Google, проект «Марс?500» занял первое место в мировом рейтинге международных научных проектов начала XXI века.
ИМБП?— единственный в мире институт, где пересекаются сразу три направления исследований. Во-первых, для исследований воздействия на организм человека факторов космического полета используются наземные модели, лабораторные животные и привлекаются испытатели. Во-вторых, ставятся биологические эксперименты на спутниках. Спектр биообъектов очень широк?— от микробов до высокоорганизованных организмов. И в-третьих, проводятся медико-биологические эксперименты в реальном космическом полете человека.
Как известно, исследования космоса и его освоение?— это два разных, но взаимосвязанных процесса. Первый включает фундаментальные и прикладные задачи. Это собственно наука, а также новые знания и факты. А вот освоение космоса, с одной стороны, прикладная задача, с другой?— это появление новых технологий, которые, в свою очередь, приводят к новым знаниям, то есть к продвижению науки вперед. Получается своеобразный кругооборот науки, новых знаний и технологий, который обеспечивает прогресс. Подтверждением тому служит деятельность нашего института.

НАУКУ ДВИГАЕТ МОЛОДЕЖЬ

У нас много молодых сотрудников. Возможно, это связано с интересными исследованиями. Около 100 человек (а это шестая часть от общего числа сотрудников) моложе 35 лет, из них 37 человек являются аспирантами. Многие приехали из разных городов России, но есть и один иностранец, чего раньше не было.
Мы надеемся, что идеи космической медицины через молодежь будут распространяться уже в международном масштабе. Хотя ИМБП и так давно ведет активные совместные исследования с 32 странами. Космос?— это та область, где нельзя, да и не нужно ставить границ. Наоборот, все исследования необходимо проводить сообща.
За последние 10 лет Российская академия наук дала нам очень много новой хорошей аппаратуры. Возможность работать на современном оборудовании, по опросам российских и зарубежных ученых, является одним из важнейших условий выбора места работы. Молодежь может участвовать в грантах, в исследованиях, финансируемых российскими и международными фондами. Недавно два наших молодых сотрудника ездили в Хьюстон на годовую стажировку, а сейчас продолжают работать в лаборатории клеточной физиологии.
Кстати, участие в грантах и международных проектах тоже приводит к повышению материального состояния молодых специалистов. Однако в основном ими движет интерес к науке, страсть к исследованиям в этой интереснейшей области.

НОВЫЕ СУПЕРПРОЕКТЫ

Авторитет ИМБП в научном мире очень высок, и от зарубежных парт­неров, в том числе от американцев, поступают просьбы стажироваться у нас. Их волнуют вопросы профилактики длительной невесомости.
В большом отделе (фактически это институт в институте), которым руководит И. Б. Козловская, часто проходят эксперименты, например с сухой иммерсией. На них приезжают специалисты из США, Франции, Германии. Наша страна является родиной этих исследований, и мы бережно храним свои научные «рецепты».
Также иностранцы «просятся» в лаборатории клеточной физиологии и протеомных исследований?— это уже следующий после генома человека суперпроект. Мы создали ассоциированную с французами международную лабораторию протеомики, которой руководит профессор И. М. Ларина. Французы располагают очень хорошей аппаратурой для изучения всех вариантов белков. А мы имеем большой опыт, результаты исследований и возможность проводить эксперименты в космосе. Такой взаимный обмен с французскими и канадскими учеными приводит к результатам, близким к открытиям.
Наши ученые публикуют свои работы в престижных научных журналах. Надеемся, что исследования о функциях клеток и белков в условиях космического полета приведут к новым открытиям. Об одной работе по иммунологии наши сотрудники рассказали на научной конференции в космическом агентстве. В космосе у человека возникает состояние, близкое к иммунной депрессии. Американские ученые за подобные исследования (естественно, без учета космических факторов) получили в 2011 году Нобелевскую премию. Наши специалисты используют те же методики, что и нобелевские лауреаты.
Молекулярно-клеточные и протеомные исследования дадут массу ценной информации для подготовки к межпланетным полетам. А биосенсорные технологии смогут использоваться и в гигиене, и как тест-системы в космических кораблях, особенно в длительных экспедициях. С помощью биочипов, размещенных в разных местах, на приборах, одежде, можно будет определять наличие микробов, токсинов, оценивать чистоту воздушной среды и воды. Сейчас мы делаем это традиционными средствами, но скоро именно биочипы подскажут экипажу, где их содержание не опасно, но вредно при длительном нахождении, а где микробное число повысилось настолько, что нужно срочно включить систему очистки.
Большое будущее у геномных технологий. Они позволят до полета с помощью маркеров определять особенности мышечной системы, оценивать предрасположенность к каким-то индивидуальным заболеваниям, например склонность к остеопорозу, что очень важно в космосе.

ПОДГОТОВКА К МЕЖПЛАНЕТНЫМ ПОЛЕТАМ

Медики шутят, что здоровых людей нет?— есть недообследованные. Но для длительных межпланетных полетов отбор должен быть более строгим. Это просто вынужденная мера. Ведь экипажу придется несколько лет находиться в экстремальных условиях. Возможно, эти технологии в чем-то «ущемляют права человека», но для длительных полетов придется их использовать.
Для оценки умственных способностей мы будем использовать при обследованиях виртуальную реальность, робототехнические устройства, нейровизуализацию функций мозга (это достижение нейрохимии), диагностику бессознательных проявлений реакции человека на раздражители. С их помощью можно выявлять когнитивные способности. Наши космонавты?— высокоинтеллектуальные и творческие люди. Они творцы по типу мышления и настоящие исследователи.
В ИМБП прошли интересные радио­биологические эксперименты на животных (крысах). Впервые моделировали невесомость ортостатическим вывешиванием, а одновременное воздействие радиации?— хроническим облучением. И оказалось, что такой комплекс привел к биохимическим изменениям, а когнитивные процессы у крыс значительно ухудшились. Конечно, эти данные требуют проверки и подтверждения. Тем не менее они говорят, что чем ближе наша модель к реальности, тем больше биологические изменения.
В межпланетных полетах важен не только радиационный, но и гипомагнитный фактор, о котором мы пока очень мало знаем. Его начали изучать на животных. Но если мы думаем о межпланетных полетах, придется совершенствовать экспериментальную базу и продолжить изучение гипомагнитного воздействия на организм человека. Но для этого потребуется дополнительное финансирование.
В космических полетах очень важна психическая и психофизиологическая устойчивость к длительному воздействию невесомости, к перепадам гравитации. Полет к Марсу связан с переходом от невесомости к частичной гравитации, а при возвращении на Землю?— с переходом к невесомости и к уже земной гравитации. А это совершенно новая проблема, которую еще никто не изучал. Но мы движемся в этом направлении и разрабатываем новые эксперименты, технологии и даже модели элементов будущего межпланетного полета.
Сразу после приземления экипажа 35/36-й экспедиции мы провели расширенные обследования российского космонавта Александра Мисуркина и американского астронавта Кристофера Кэссиди. Впервые с помощью филд-теста оценивались сенсомоторные возможности человека после воздействия длительной (почти полугодовой) невесомости. Как известно, в 2015 году состоится годовая экспедиция на МКС. Примерно столько же займет полет до Марса. Выйдя на поверхность планеты, космонавт должен двигаться, перемещаться в условиях гравитации, которая на Марсе составляет 1/3 g. А как он будет это делать, неизвестно. 11 сентября мы провели такой эксперимент при 1 g.
Раньше с космонавтов после полета мы буквально пылинки сдували, всячески врачебно поддерживали. А здесь сразу после приземления, прямо в палатке, их «нагружали» и даже «толкали»! Естественно, обеспечивалась строжайшая медицинская безопасность. Так мы готовимся к тестам после годового полета. Но зато это взгляд вперед, в межпланетную космонавтику и возможности человека в таких сложных условиях.

ПЕРЕХОД К МЕДИЦИНЕ КОНКРЕТНОГО ЧЕЛОВЕКА

Мы трепетно относимся к нашей истории. В 2014 году достроят новый экспериментально-лабораторный корпус, в котором обязательно найдется место для Музея истории космической биологии и медицины. Экспонатов у нас много, история института уходит корнями в полеты первых ракет с собаками и другими биообъектами.
Академик О. Г. Газенко, думая о перспективах, говорил, что наука в будущем станет сродни искусству. Эти слова выбиты и на его памятнике рядом с изображением так любимого им Эльбруса.
А ведь медицина?— это слияние науки и высокого искусства! То же самое можно сказать и о космической медицине. Геномные и молекулярно-клеточные технологии, о которых я говорил, а также новые знания о белках и их функциях приведут к персонифицированной медицине, т.е. медицине конкретного человека. А это, действительно, сделает медицину ближе к настоящему искусству, к человеку XXI века.?