ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» стал организатором уже традиционного XX международного симпозиума «Сложные системы в экстремальных условиях». Благодаря возможностям дистанционного участия, Симпозиум объединил более 100 исследователей из нескольких десятков научных организаций разных регионов России, ближнего и дальнего зарубежья.

Продолжая междисциплинарность подхода, заложенную идейным вдохновителем симпозиума, ушедшим от нас профессором Ремом Григорьевичем Хлебопросом, в работе Симпозиума на пленарных заседаниях были рассмотрены актуальные проблемы анализа данных для экологического мониторинга (д.т.н. К.В. Симонов, Красноярск), популяционных взаимодействий (д.б.н., проф. В.Г. Суховольский, Красноярск; чл.-корр. РАН, д.б.н., проф. Е.Я. Фрисман, Биробиджан), особенностей использования физико-химических методов в биологических системах (к.х.н. Ф.Н. Томилин, Красноярск), медицинских аспектов иммунитета (д.м.н., проф. А.А. Савченко, Красноярск).

О своем докладе и участии в Симпозиуме рассказывает Андрей Анатольевич Савченко, доктор медицинских наук, профессор Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера КНЦ СО РАН:

«В первую очередь мы занимаемся фундаментальной задачей, изучаем закономерности в иммунитете. Сейчас мы планируем углубиться в его связь с метаболизмом. Вторая задача — это практическое применение наших исследований. Первые шаги в этом направлении мы сделали в 2013 году, когда получили первый грант от Красноярского фонда науки. В рамках этого гранта мы разработали технологию получения дендритных клеток in vitro. Это позволило нам перейти к изучению биологии дендритных клеток и их взаимосвязей с другими клетками иммунной системы. Первые публикации появились гораздо позже, когда мы накопили материал и получили достаточно данных, которые и были представлены в моем докладе.

Все эти исследования были проведены совместно с Красноярским краевым клиническим онкологическим диспансером им. А.И. Крыжановского при участии коллег из Красноярского государственного медицинского университета. Некоторые практические и теоретические детали были реализованы совместно с Санкт-Петербургским институтом экспериментальной медицины. Примерно три года назад мы смогли набрать необходимый объём материала и начали активно публиковать статьи по дендритным клеткам, прежде всего характеризующих взаимосвязь в иммунной системе.

В России три города смогли реализовать эту технологию. Это Новосибирск, Санкт-Петербург, в частности НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова и Российский онкологический научный центр в Москве. Мы сотрудничаем с этими центрами, периодически организуем конференции, обмениваемся полученными данными. Пока мы не дошли до стадии практического применения результатов: больные пока не получают дендритную вакцину. В других городах организации имеют свои клиники с онкобольными, что облегчает прохождение этического комитета и, соответственно, практическое применение результатов. Самые передовые работы, наверное, в онкологическом Институте им. Петрова, где создана лаборатория по практическому применению. Речь идет о вакцине, применение которой помогает в лечении онкологии.

Результаты применения такие вакцин обнадеживающие. Есть примеры, когда пациент, ежегодно получает препарат, что продлевает его жизнь. Такую методику используют только при раке почек. Он считается относительно доброкачественным, имеет более высокий уровень выживаемости, здесь нет такого выраженного ингибирования, как происходит при меланоме, раке легкого или желудка.

От Симпозиума по своей теме я бы хотел получить отклик от математиков. Нам интересно получить какие-то математические закономерности, которые позволят выделить новые механизмы регуляции иммунитета. Междисциплинарное взаимодействие очень ценно на таких мероприятиях».

Константин Васильевич Симонов, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник Института вычислительного моделирования КНЦ СО РАН рассказал про то, как сейчас следят за сильными землетрясениями.

«Человечество уходит от краткосрочных предсказаний параметров ожидаемых землетрясений в долгосрочные оценки: расчеты риска, ущерба и районирование по степени опасности. Эта задача решается с высокой детальностью и точностью. Строения возводятся с учетом оценок сейсмической опасности и карт сейсмического районирования с различной повторяемостью.

В Енисейском регионе, включая сейсмоактивные зоны Тывы и юга Красноярского края, более 20 лет действует система геомониторинга, организатором полигонных исследований на нашей территории был заслуженный геолог РФ В.Г. Сибгатулин. Ученые проводят детальные исследования на основе геомониторинга сейсмоактивных зон, и по заказам МЧС, Минприроды Красноярского края и Российской Федерации выпускают ежеквартальные отчеты.

Ключевая идея полигонных исследований – изучение форшокового процесса, то есть процесса подготовки сильного землетрясения на основе концепции «прогностического клина». Регистрируя и анализируя форшоковые процессы ожидаемых сильных землетрясений, исследователи строят и интерпретируют некие структуры на основе данных сейсмического каталога. Многолетние исследования показали, что такие структуры формируются в процессе подготовки всех ощутимых землетрясений. Но точность построений и решения этой задачи влияет качество данных регистрации. Еще одна проблема заключается в том, что в национальных системах геомониторинга в каталогах «обрезается» нижняя граница сейсмических событий по магнитуде, то есть малые землетрясения не фиксируются как достоверные, а они необходимы для построения нижней ветви «прогностического клина».

В нашем докладе показана принципиальная возможность изучать процесс подготовки землетрясения, регистрируя форшоки, и одновременно анализировать вариации гравитационных аномалий относительно предполагаемой очаговой зоны, используя данные наблюдений космической системы GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Отметим, что анализ геодинамических процессов после сильнейших землетрясений активно изучается с помощью данных, получаемых системой GRACE. После землетрясения и изменения геологической среды можно посмотреть на карты вариаций гравитационных аномалий по данным GRACE. Для всех катастрофических подводных землетрясений XXI века ведущими сейсмологами были исследованы геодинамические особенности постсейсмических процессов (период афтершоков) с помощью данных GRACE. Изюминка наших работ в том, что, исследуя форшоки ожидаемого сейсмического события, мы имеем возможность применить карты вариаций гравитационных аномалий по данным GRACE для решения задачи оценки характеристик вероятного сильного землетрясения».

Активную дискуссию вызвали доклады о патогенетических особенностях интернет-зависимости в этнически гетерогенной популяции и закономерностях изменения популяционного состава клеток врожденного и адаптивного компонентов иммунной системы, указывающие на наличие связи между течением, исходом заболевания и типом иммунной реакции.

Об этих работах рассказывает Марина Викторовна Смольникова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера КНЦ СО РАН:

«Группа молекулярно-генетических исследований, которой я руковожу, принимает участие в нескольких проектах. На симпозиуме я выступила с результатами масштабных проектов по изучению интернет зависимости у подростков и исследованию генетической предрасположенности коренных популяций Арктических территорий Красноярского края к особенностям функций системы комплемента.

В рамках изучения интернет зависимости (ИЗ) мы изучали три популяции подростков: русских, хакасов и тувинцев. Нами выявлена высокая частота подростков с патологической ИЗ, по сравнению с мировыми данными. Кроме этого в результате генотипирования мутаций в генах нейротрансмиттеров (допамина, окситоцина, серотонина и других), мы показали ассоциации аллельных вариантов с предрасположенностью к ИЗ, что согласуется с описанными ранее данными. Интересно, что тувинская когорта по распространенности генотипов изученных нами генов, мы изучили около 20 мутаций в более чем 10 генах, схожа с азиатскими популяциями (Корея, Китай и Япония), в которых ИЗ уже приобрела масштабы социальной эпидемии.

Что касается исследований популяций коренных народностей Таймырского региона, наши данные по изучению генов активации системы комплемента подтверждают гипотезу о том, что данные популяции позже столкнулись с инфекциями из-за своей территориальной изолированности. То есть генотипы, ассоциированные с дефицитами и эффектами функционирования защитных функций организма, у них встречаются реже по сравнению с европеоидами (в том числе русскими).

Все наши проекты крайне интересны для нас и имеют ряд рекомендаций для практического здравоохранения. Мы планируем дальнейший анализ полученных данных. К настоящему времени мы обследовали более 5000 подростков и около 1000 образцов ДНК.

Так как симпозиум имеет статус международного, участие в нем дало возможность поделиться своими данными и опытом с коллегами не только из Красноярска, но из других городов и стран. Спасибо организаторам за такую возможность!»

Ряд докладов сотрудников ФИЦ КНЦ СО РАН был посвящен разработке новых биологических препаратов на основе наночастиц и их применению в биологии и медицине.

Также в рамках Симпозиума при поддержке SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) успешно прошла сателлитная Международная конференция «Экологический мониторинг: методы и подходы». В докладах рассматривались современные методы экологического тестирования с акцентом на биологические тесты различного уровня организации. В результате работы Конференции достигнуты договоренности о совместных исследованиях.

Подводя итоги работы Симпозиума «Сложные системы в экстремальных условиях», можно заключить, что задачи, связанные с изучением сложных систем, стоят перед различными областями науки. И часто ответ на поставленные вопросы, полученные для одного типа сложных систем, используется для анализа сложных систем другого типа, о чем и говорилось в докладах участников.

В результате подведения итогов на Круглом столе было принято решение продолжать проведение Симпозиума, сохраняя междисциплинарность подходов в анализе сложных систем в экологии, биологии, медицине.

________________

Всего в качестве слушателей и участников основную программу симпозиума посетили 64 человека, а участниками сателлитной конференции «Экологический мониторинг: методы и подходы» стали 68 человек.

География Симпозиума:

Кызыл, Саратов, Архангельск, Биробиджан, Пущино (Моск. обл.), Сургут, Тюмень, Киров, Сыктывкар, Новосибирск, Севастополь, Красноярск

Иностранные участники: Индия, Египет, Армения, США

По ссылке можно скачать СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ Международной сателлитной конференции «Экологический мониторинг: методы и подходы» и ХХ Международного симпозиума «Сложные системы в экстремальных условиях».