Прослухати
На столі в Дениса Колибо, директора Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна, лежить портрет засновника і патрона установи. Це фотографія 1948 року, яку вдалося врятувати зі знищеного росіянами корпусу. Перед тим, як оглянути руйнування, говоримо з паном Денисом про історію інституту.
Сто років досліджень
Олександр Палладін народився та здобув освіту в Росії, однак збудував потужну біохімічну школу в Україні. 101 рік тому він заснував науковий інститут: спочатку у Харкові, а з перенесенням столиці радянської України до Києва установа перемістилася в будівлю неподалік від Володимирського собору, спеціально спроєктовану академіком під інститут. Він у ній мешкав і працював, не розділяючи роботу і побут, проводив наукові наради у себе на балконі.
Олександр Палладін знав, як продати радянській владі ідею створення інституту. За словами пана Дениса, він обіцяв покращення харчування, фізичної роботи й мислення громадян: «Три класичні напрями: вітамінологія, нейробіохімія і м’язова біохімія». З часом в інституті додалося ще сім відділів: структури та функції білків, хімії та біохімії ферментів, молекулярної імунології, біохімії ліпідів, молекулярної біології, сигнальних механізмів клітини та науково-інформаційних й інноваційних досліджень.
У доробку Олександра Палладіна є препарат «Вікасол». Тут жиророзчинний вітамін K перетворено на водорозчинний, щоб можна було використовувати його в ін’єкціях. Його створили під час Другої світової для зупинки кровотеч. Вітамін К бере участь у синтезі протромбіну — важливого компонента в процесі згортання крові — в печінці. Препарат і зараз використовують для зупинки внутрішніх кровотеч. Тема зсідання крові відтоді — одна з ключових у роботі інституту: «Зупинка кровотеч, запобігання і рання діагностика тромбозів, мінімізація шрамів при хірургічних втручаннях — у всіх цих царинах інститут має напрацювання», — коментує пан Денис.
Після завершення радянської війни в Афганістані постала доволі гостра проблема з дифтерією, яку ветерани масово привезли з собою додому. У ті часи діагностика займала три дні, що було критично багато, тому в інституті розробили швидкі тести.
У сусідньому кабінеті пан Денис продемонстрував картонні коробочки зі скринінговими тест-системами на дифтерію й туберкульоз (замість проби Манту і рентгену), створеними в інституті. Також тут розробляли українські тести на ковід і прототипи вакцин. Останні, на жаль, не було можливості випробувати через брак лабораторій відповідного класу.
Фундаментальні дослідження
«Зараз ми почали вивчати засоби доставки в клітини протипухлинних препаратів, — розповідає про останні напрацювання директор. — Проблема в тому, що препарат б’є як по здорових, так і по хворих клітинах. Можна лише сподіватися, що хворі загинуть швидше, ніж здорові. Ми використали специфічні маркери пухлинних клітин, що дозволило знищувати їх у п’ять разів більше, ніж здорові».
Звичайна хімієтерапія діє не лише на пухлину, пояснюють в Інституті. Вона пошкоджує й здорові клітини, особливо ті, що швидко діляться. Тому науковці в усьому світі шукають своєрідні «молекулярні адреси», за якими препарат міг би розпізнати саме пухлинну клітину. Такою адресою можуть бути рецептори або інші молекули, яких на поверхні деяких пухлинних клітин значно більше, ніж на здорових, наприклад, рецептори до ростових факторів. Науковці Інституту досліджують нетоксичні похідні дифтерійного токсину — білки CRM197 або його рецептор-зв’язувальний фрагмент. Вони втратили небезпечну токсичність, але зберегли здатність взаємодіяти з певними молекулами на поверхні клітин.
У лабораторних експериментах ці білки використовували як носії для куркуміну — природної речовини з потенційною протипухлинною дією. Такий комплекс активніше накопичувався у чутливих пухлинних клітинах і сильніше пригнічував їхню життєздатність, ніж діяв на клітини з низьким рівнем відповідного рецептора.
«Це спроба зробити так, щоб молекула-носій упізнавала клітину-мішень і доставляла корисне навантаження саме до неї», — пояснює Денис Колибо.
Однак це поки що доклінічний рівень досліджень — експерименти на клітинних культурах. Вони доводять принципову можливість адресної доставки, але ще не означають, що створено готовий протираковий препарат. До застосування у клініці така технологія має пройти довгий шлях: випробування на тваринах, перевірку токсичності, підбір дози, дослідження розподілу речовини в організмі та кілька фаз клінічних досліджень.
Інший пов’язаний напрям стосується білка HB-EGF — ростового фактора й, за сумісництвом, рецептора дифтерійного токсину. Ця молекула передає клітинам сигнали до росту й відновлення, однак у деяких пухлинах її надлишкова активність може підтримувати неконтрольоване розмноження клітин. Дослідники Інституту показали, що активність HB-EGF можна обмежувати кількома способами, зокрема за допомогою CRM197 — рецептор-зв’язувального фрагмента дифтерійного токсину — та антитіл.
Окрім цього, пан Денис розказав про дослідження імунних клітин — макрофагів, відкритих у свій час Мечніковим. Їх часто називають «прибиральниками» організму. Вони поглинають бактерії, залишки загиблих клітин і пошкоджені молекули. Але цим їхня робота не обмежується. Вони також виділяють сигнальні речовини, керують запаленням, залучають інші клітини імунітету та беруть участь у відновленні тканин. Для спрощення макрофаги іноді поділяють на два типи: M1, які підтримують запалення і боротьбу з інфекціями, та M2, які сприяють загоєнню. Насправді це не два незмінні різновиди клітин, а лише крайні точки широкого спектра функціональних станів. Один і той самий макрофаг може змінювати свою поведінку залежно від сигналів, які отримує від навколишньої тканини. «Перепрограмування макрофагів можна використати для лікування хронічних запальних процесів, що супроводжують такі стани, як хвороба Паркінсона, хронічний ПТСР, хвороба Альцгеймера, а також фіброз та інші захворювання. Ми працюємо над розробкою механізму перепрограмування макрофагів», — каже Денис Колибо.
Гостре запалення необхідне для захисту організму. Проблема виникає тоді, коли воно не припиняється після усунення небезпеки. Макрофаги та споріднені з ними клітини мозку — мікроглії — можуть тривалий час виробляти запальні сигнали й поступово пошкоджувати здорові тканини. Таке хронічне нейрозапалення вважають одним із процесів, що супроводжують хвороби Альцгеймера і Паркінсона. Порушення імунної регуляції також досліджують при тривалих наслідках тяжкого стресу та посттравматичного стресового розладу. Однак це не означає, що всі ці захворювання спричинені лише макрофагами або що їх можна вилікувати простим «перемиканням» імунних клітин, пояснюють деталі в Інституті. Завдання науковців — зрозуміти, чи можна м’яко змінити поведінку макрофагів: зменшити надлишкове вироблення запальних молекул, але не позбавити організм захисту від інфекцій. Тут досліджують так званий холінергічний протизапальний шлях. Нервова система може впливати на імунні клітини через ацетилхолін — молекулу, яка передає сигнали між нервовими клітинами. На поверхні макрофагів є рецептор α7nAChR. Його активація здатна пригнічувати частину сигналів, що підтримують надмірне запалення. Такий механізм описаний у науковій літературі й розглядається як потенційна мішень для розробки майбутніх протизапальних засобів.
«Ми намагаємося зрозуміти, як нервові сигнали, вітамін D та інші регуляторні молекули разом змінюють функціональний стан макрофагів, — пояснює Денис Колибо. — Умовно це можна назвати перепрограмуванням, але йдеться не про перетворення клітини на щось інше, а про зміну її поведінки».
Наразі ці роботи перебувають переважно на рівні клітинних моделей. Їхня найближча мета — не створення готових ліків, а встановлення молекулярних механізмів і пошук речовин, які зможуть безпечно регулювати запалення. Лише після цього можна переходити до повноцінних досліджень на тваринах і, в разі успішних результатів, до клінічних випробувань.
(Без)поворотні втрати
Після початку повномасштабного вторгнення в Інституті стався суттєвий відтік кадрів: «У лабораторії залишилося нас двоє, а за штатом мало б працювати 12 працівників, — згадує пан Денис, — однак потім ми навели порядок з обладнанням і поступово в нас почали з’являтися нові молоді кадри, двоє вже навіть встигли захиститися».
Також суттєвим викликом стали блекаути. У холодильниках зберігаються дослідні зразки. Цю проблему вирішили за допомогою орендарів приміщень, які поділилися потужностями свого генератора. Також бракувало коштів на рідкий азот: «У ньому зберігають піддослідні клітини. Якщо він випаровується, все руйнується. Наш замдиректора купляв рідкий азот за власні кошти і привозив його мікроавтобусом», — коментує пан Денис.
Інститут відлагодив роботу у воєнних умовах і успішно працював над дослідженнями, однак у ніч на 2 липня 2026 року росіяни здійснили цілеспрямовану атаку кількома реактивними дронами «Герань-5», унаслідок чого суттєво постраждала матеріальна база установи.
Дениса Колибо обрали на посаду директора інституту за тиждень до обстрілу. На його плечі лягли суттєві виклики, оскільки руйнування доволі серйозні. Новообраний директор провів нам невелику екскурсію.
У дворі Інституту припарковані вигорілі мікроавтобуси, які використовували для доставки азоту. Віварій так само повністю чорний. Деяких піддослідних тварин вдалося врятувати.
Корпус із лабораторіями та шістьма відділами Інституту суттєво пошкоджений — дрон зняв з нього покрівлю.
Інститут співпрацює з Федерацією європейських біохімічних товариств (FEBS) і Міжнародним союзом біохіміків та молекулярних біологів (IUBMB). Учені працювали разом із закордонними колегами, тому таблиці лабораторій підписані, окрім української, ще й англійською. Після удару двері прошито осколками, а за ними — повністю випалені приміщення з проламаною залізобетонною стелею, зруйнованим обладнанням і тріснутими колбами для реактивів.
На момент нашого візиту не минуло й тижня від удару, але колектив Інституту, а також практиканти і небайдужі колеги встигли прибрати приміщення.
Пан Денис згрубша підраховує збитки: «Обладнання — це десь 30–40 мільйонів гривень, дах над корпусом — десь стільки ж».
Серед втраченого і пошкодженого обладнання — проточний цитометр, прилади для полімеразної ланцюгової реакції в реальному часі, спектрофотометри, системи очищення та аналізу білків, ультразвуковий дезінтегратор, сервери, комп’ютери та лабораторні меблі. Кожен із приладів виконував роботу, без якої сучасний біохімічний експеримент практично неможливий. Проточний цитометр дозволяє за кілька хвилин проаналізувати тисячі окремих клітин і визначити, які молекули є на їхній поверхні, чи активована клітина й чи почала вона гинути. За допомогою такого приладу досліджують імунні клітини, оцінюють дію потенційних ліків і перевіряють адресність доставки речовин.
Система ПЛР у реальному часі дає змогу виявляти й кількісно визначати ДНК або РНК. Вона потрібна для діагностики інфекцій, аналізу роботи генів і контролю генетично модифікованих клітин.
Спектрофотометри використовують для вимірювання концентрації білків, нуклеїнових кислот та інших речовин. Ультразвуковий дезінтегратор руйнує клітини, щоб науковці могли виділити з них потрібні білки або інші молекули.
Втрата такого обладнання означає не лише необхідність купити нові прилади. Зупиняються цілі експериментальні цикли, аспіранти не можуть завершити роботи, а міжнародні проєкти ризикують залишитися без результатів.
На горищі над лабораторіями були встановлені витяжки, критично необхідні для досліджень. Їх зруйнувало разом із покрівлею. Через відсутність даху літні липневі зливи заливають те, що не вдалося зруйнувати обстрілом. Працівники інституту накрили дах поліетиленом, але на стелях все одно видніються жовті плями, а в деяких приміщеннях вода скапує на підлогу.
Науковці особливо болісно говорять про втрачені біологічні колекції.
У лабораторіях зберігалися клітинні лінії — продуценти антитіл та інших корисних молекул, які становили національне надбання. Деякі поширені клітинні лінії можна повторно замовити у міжнародних банках. Частину генетичних конструкцій можна відновити. Але це потребуватиме коштів і багатьох місяців роботи. Інші зразки можуть бути втрачені назавжди. Наприклад, унікальні клони клітин із певними властивостями, матеріали окремих експериментальних тварин, зразки, зібрані в конкретний момент дослідження, або білки й антитіла, які виготовлялися малими серіями протягом багатьох років. «Національне надбання» — це не просто пробірки в холодильнику. За ним можуть стояти роки відбору, перевірок, невдалих спроб і поступового вдосконалення методики. Відтворити все з нуля іноді коштує дорожче, ніж придбати лабораторний прилад.
Пан Денис прогнозує чергові кадрові проблеми: «Люди не будуть сидіти і плакати на руїнах лабораторій, вони хочуть проводити досліди. На щастя, декілька університетів пропонують нам свої приміщення для роботи. Ми розглянемо цей варіант».
Цілеспрямований удар росіян по Інституту біохімії вкотре засвідчив, що ворог усвідомлює цінність науки і працює над її знищенням, не жаліючи сил та засобів.
За іронією історії, під час Другої світової Інститут був релокований до російської Уфи, і його приміщення не постраждало навіть під час кількаразового проходження фронту через Київ, хоч і було розграбоване. Натомість зараз росіяни вирішили цілеспрямовано вдарити по Інституту, що носить ім’я їхнього колишнього земляка зі світовим реноме.
Ставайте Другом Куншт
Отримайте доступ до ексклюзивного контенту й беріть участь у вебінарах з провідними українськими і світовими науковцями!
Репортаж опублікований за підтримки Alfred P. Sloan Foundation.
The reportage is published with the support of the Alfred P. Sloan Foundation.
Посилання:
- Вибрані сторінки з життя і творчої спадщини Олександра Володимировича Палладіна До 125-річчя від дня народження
- До 90- річчя Інституту біохімії імені академіка О.В. Палладіна НАН України: коротко про історію і досягнення
- ВІКАСОЛ
- Навчально-методичний посібник для підготовки до ліцензійного іспиту «КРОК-2»
- Штам Escherichia coli к12 "inv" sbb – продуцент рекомбінантної неактивної субодиниці в дифтерійного токсину Corynebacterium diphtheriae
- Тест-система імуноферментна для виявлення антитіл до Mycobacterium tuberculosis
- Nontoxic diphtheria toxin derivates CRM197 and B-fragment can serve as the means for targeted curcumin delivery into sensitive cancer cells
- Multiple strategies for HB-EGF inhibition: interference with receptor binding, ectodomain shedding and matricrine signaling
- Origins and Hallmarks of Macrophages: Development, Homeostasis, and Disease
- The involvement of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) in anti-inflammatory activity of N-stearoylethanolamine
- The role of monocytes and macrophages in the progression of Alzheimer’s disease
- The role of innate immunity and inflammation in Parkinson´s disease
- Post-traumatic Stress Disorder: Focus on Neuroinflammation
- The cholinergic anti-inflammatory pathway in humans: State-of-the-art review and future directions
- Під час обстрілу Києва сталася пожежа у будівлі Інституту біохімії ім. Палладіна
- Наукові об'єкти, що становлять національне надбання
Статті, які можуть вас зацікавити
Озвучена стаття Наука в небезпеці — 24 лютого