В 2017 году Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН стал национальным и региональным координационным центром, созданным в целях обмена информацией по выполнению обязательств РФ, предусмотренных Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях. 

Стойкие органические загрязнители (СОЗ) — это пестициды, ядовитые химические вещества, использующиеся при создании трансформаторов, конденсаторов и для других промышленных нужд, побочные продукты целлюлозно-бумажного и цементного производства, сжигания мусора, металлургии. Они содержат фтор, не разлагаются в природе и накапливаются в почве и в жире животных. Эти токсичные соединения не выводятся из организма и могут привести к развитию онкологии. В мае 2001 года в Стокгольме была подписана конвенция о сокращении или прекращении производства, использования и выпуска в атмосферу 12 основных СОЗ. Этот список постоянно дополняется новыми веществами. Включение в этот список новых соединений осуществляется на совещаниях Стокгольмской конвенции. НИОХ СО РАН обладает технологиями для определения даже малых концентраций этих веществ. 

«У нас в России в больших масштабах производили жидкие хлорпроизводные дифенила (совол, совтол) для использования в конденсаторах и трансформаторах. Они негорючи, не окисляются, взрывобезопасны и имеют отличные электроизоляционные качества. Железные дороги были загрязнены смесью полихлордифенила и трихлорбензола. Токсичность этих соединений была осознана не сразу, потому что СОЗ накапливаются в организме медленно. После того как более 90 стран мира подписали Стокгольмскую конвенцию, было принято решение уничтожить все СОЗ до 2028 года. Для этого будут построены специальные заводы. «Российские железные дороги» имеют свои лаборатории по анализу СОЗ, и есть договоренность о совместной работе по этим проектам», — отмечает директор НИОХ СО РАН доктор физико-математических наук Елена Григорьевна Багрянская.

В НИОХ с 1997 года под руководством кандидата химических наук Сергея Владимировича Морозова работает лаборатория экологических исследований и хроматографического анализа. Здесь изучают низкомолекулярные органические вещества, занимаются оценкой масштабов и степени загрязнения территории Сибири стойкими органическими загрязнителями, а также риска воздействия химических веществ на здоровье населения. Эта лаборатория работала и в Бурятии и Монголии, исследовала экологию Байкала и реки Селенги.

Чтобы проводить анализы загрязнений, нужно выявить их источники. Центр уже договорился о получении из промышленной палаты информации о том, какие предприятия могут производить СОЗ, в том числе диоксины (опасные химические вещества из списка «грязной дюжины» стойких органических загрязнителей), а также о том, как они уничтожались. Одно из таких предприятий — Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат — было закрыто в 2013 году, его считали основным источником загрязнения Байкала. 

По словам Елены Багрянской, Новосибирская область загрязнена относительно слабо, поскольку большая часть загрязнителей вывозилась за ее пределы или уничтожалась, но в других регионах существуют серьезные проблемы, которые не ограничиваются загрязнением пестицидами. В СССР была хорошо развита химическая промышленность, но не на всех закрывшихся предприятиях проводилась рекультивация и захоронение отходов. Яркий пример — завод «Усольехимпром» в Иркутской области, где после остановки работы не проводилась демеркуризация (удаление ртути и ее соединений физико-химическими или механическими способами с целью исключения отравления людей и животных). Из-за этого город Усолье-Сибирское живет в режиме чрезвычайной ситуации с 2018 года. 

НИОХ СО РАН предложил рабочей группе по ликвидации ЧС помощь с идентификацией и поиском способа технологии уничтожения отходов. Елена Багрянская обратилась к председателю Совета Федерации Валентине Ивановне Матвиенко по поводу ликвидации последствий деятельности ООО «Усольехимпром» и ООО «Усолье-Сибирский силикон» и предложила провести встречу для обсуждения этой проблемы. 21 января в Совете Федерации прошло совещание, на котором было принято решение внести «Усольехимпром» в реестр накопленного экологического вреда.

«В первую очередь необходимо решить вопрос о юридической передаче земли в федеральную или региональную собственность и выделить средства из федерального бюджета для создания проекта по ликвидации последствий. Для решения проблемы необходимо провести открытый конкурс на создание комплексного проекта по рекультивации земли, при этом экспертиза проектов должна быть проведена в том числе при участие сотрудников Минобрнауки России и РАН. Чтобы не допустить нецелевого расходования средств, выделенных из федерального бюджета, заказчиком должен выступать губернатор Иркутской области. Рекультивацию земли разумно осуществлять на месте, а не перевозить тонны зараженной земли на большие расстояния. Наиболее остро стоит вопрос об охране объекта, ведь с территории предприятий вывозятся стройматериалы с содержанием ртути, СОЗ и других вредных веществ. Если это не предотвратить, то существует реальная угроза отравления населения. Необходимо провести квалифицированный анализ содержимого в закопанных цистернах и осуществить вывоз химических веществ и их передачу на заводы, где они могут быть востребованы, а не на хранение и сжигание», — считает Елена Багрянская.

Сейчас институт договаривается с ведомствами и организациями о том, чтобы вся информация о загрязнениях стекалась в координационный центр. По условиям конвенции, уже к 2024 году необходимо предотвратить вредное воздействие стойких органических загрязнителей на окружающую среду и людей, а также внедрить технологии по снижению и обезвреживанию выбросов.

«Основные показатели, по которым судят о загрязнении какой-либо области СОЗ, — это воздух, кровь и женское молоко. Сейчас у нас есть идея сделать мониторинг по Новосибирской области и представить данные наглядно в виде карты на сайте. Собрать такие материалы для анализов, как кровь и женское молоко, достаточно сложно, это нужно проводить организованно. Также для успешной работы необходимо законодательно разрешить транспортировку эталонов веществ (СОЗ) в научных целях. Они необходимы для исследований на хроматографе», — рассказывает Елена Григорьевна.

Все три года национальный координационный центр участвовал в разработке плана выполнения Россией обязательств, предусмотренных Стокгольмской конвенцией, в подготовке нормативных и методических документов по вопросам СОЗ, дорожной карты реализации плана, внесении поправок в текст конвенции. Руководитель национального координационного центра доктор химических наук Евгений Викторович Третьяков участвовал в работе Арктического совета и подал совместный с финскими учеными-экологами проект по мониторингу СОЗ в Арктике, который поддержан в первом чтении.

Мария Фёдорова

Источники

Сибирские химики помогут предотвратить вредное воздействие стойких органических загрязнителей
- Наука в Сибири (sbras.info), 03/02/2020

Сибирские химики помогут предотвратить вредное воздействие стойких органических загрязнителей
- Новости сибирской науки (www.sib-science.info), 03/02/2020

8 февраля 2020 года пройдет четвертая по счету просветительская акция «Открытая лабораторная». Каждый желающий сможет проверить свою картину мира с точки зрения передовых естественно-научных знаний. Поучаствовать в «Лабе-2020» можно будет как офлайн, так и онлайн на сайте laba.media. 

27 января открывается регистрация и на десяти площадках в Новосибирске. Полюбившееся многим горожанам научное событие состоится в крупнейших вузах и библиотеках города и в трех институтах Сибирского отделения РАН.

В подготовке заданий по физике, астрофизике, биологии, генетике приняли участие ведущие ученые России и мира. Участников акции — «лаборантов» — ждут именные вопросы от эволюциониста доктора биологических наук Александра Маркова, доктора биологических наук, профессора НГУ Павла Бородина, биоинформатика доктора биологических наук Михаила Гельфанда, астрофизика доктора физико-математических наук профессора РАН Сергея Попова, астрофизика члена-корреспондента РАН Юрия Ковалева.

Сибирские ученые не первый год становятся «завлабами» «Открытой лабораторной» в Новосибирске. Участники акции имеют уникальную возможность задать вопросы исследователям, послушать их лекции и даже поиграть с ними в интеллектуальные игры. Весь контент акции прошел экспертизу фундаментального партнера — Российского научного фонда при поддержке ведущих отечественных ученых.

В Новосибирске впервые «Лаба-2020» пройдет в Новосибирском государственном педагогическом университете, Институте физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН и ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». Традиционно самыми крупными площадками в столице Сибири станут Новосибирский государственный университет, Новосибирский государственный технический университет (НЭТИ), Государственная публичная научно-техническая библиотека СО РАН.

Стоит обратить внимание и на другие площадки, которые готовы встретить участников увлекательной дополнительной программой — Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Областная научная библиотека, Отделение ГПНТБ СО РАН в Академгородке, Сибирская научная сельскохозяйственная библиотека — филиал ГПНТБ СО РАН в Краснообске.

Обязательна регистрация на сайте https://openlab.timepad.ru/event/1243473/ до 8 февраля включительно. Успейте зарегистрироваться! Количество мест ограничено.

Новосибирские участники с лучшими баллами получат призы от интеллектуального партнера акции — издательства Альпина Нон Фикшн и познавательного журнала «Наука из первых рук».

В Новосибирской области «Открытая лабораторная» проходит в кооперации с организациями, предоставляющими площадки для проведении акции, при информационном содействии Министерства науки и инновационной политики НСО и при организационной поддержке Центра научных событий EUREKA!PROJECT, Отдела координации научных мероприятий НГУ и студенческого объединения НГУ EDUTAINMENT.  

Регистрация: http://openlaba.com/geography 

Вопросы и аккредитация: Евгений Насыров, 8-926-011-25-23.

Вопросы по акции в Новосибирске: Александр Дубынин, 8-960-796-61-50, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

ИСТОЧНИКИ

"Открытую лабораторную" проведут в День российской науки
- Родные берега (rberega.info), 27/01/2020

Начата подготовка к "Лабе"
- Поиск (poisknews.ru), 27/01/2020

Начата подготовка к "Лабе"
- Vechnayamolodost.ru, 27/01/2020

"Открытую лабораторную" проведут в День российской науки
- Gorodskoyportal.ru/novosibirsk, 27/01/2020

Отмечаем День российской науки с лучшими учеными
- Наука в Сибири (sbras.info), 28/01/2020

В СФУ пройдет "Открытая лабораторная"
- Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 28/01/2020

«Открытую лабораторную» проведут в День российской науки
- Новости сибирской науки (www.sib-science.info), 28/01/2020

В Совете Федерации прошло совещание «О мерах по ликвидации последствий негативного воздействия отходов, накопленных в результате деятельности ООО «Усольехимпром» и ООО «Усолье-Сибирский силикон». 

Заместитель председателя Комитета СФ Елена Зленко сообщила, что в адрес Председателя Совета Федерации поступило обращение директора Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения РАН Елены Багрянской по вопросу ликвидации последствий негативного воздействия отходов, накопленных в результате деятельности ООО «Усольехимпром» и ООО «Усолье-Сибирский силикон». НИОХ СО РАН предлагает технологии ликвидации токсичных отходов. 

Сенатор указала, что в рамках национального проекта «Экология» реализуется федеральный проект «Создание инфраструктуры, обеспечивающей безопасное обращение с отходами I — II классов опасности», предусматривающий создание семи межрегиональных производственно-технических комплексов по обработке, утилизации и обезвреживанию этих отходов, создание единой государственной информационной системы учеты и контроля за обращением с такими отходами. Реализация данного проекта и существующих норм законодательства позволит избежать образования новых объектов накопления опасных отходов, снизить накопленный вред окружающей среде  .

Источники

В Совете Федерации прошло совещание по ликвидации отходов "Усольехимпром" и "Усолье-Сибирский силикон"
- Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 23/01/2020

Необходимо избегать образования новых объектов накопления опасных отходов, снизить вред окружающей среде – Е. Зленко
- Совет Федерации Федерального Собрания Российской Федерации (council.gov.ru), 23/01/2020

В Совете Федерации обсудили проблемы УсольехимпромаУсольская городская газета (usgg.ru), 23/01/2020

Спикер Совфеда РФ распорядилась ускорить ликвидацию отходов на "Усольехимпроме"
- Усольская городская газета (usgg.ru), 22/01/2020

В Москве распорядилась ускорить ликвидацию отходов на "Усольехимпроме"
- Усольесити (usolie-citi.ru), 22/01/2020

Необходимо избегать образования новых объектов накопления опасных отходов, снизить вред окружающей среде - Е. Зленко
- Совет Федерации (council.gov.ru), 21/01/2020

Спикер Совфеда РФ распорядилась ускорить ликвидацию отходов на "Усольехимпроме"
- Лента новостей Иркутска (irkutsk-news.net), 21/01/2020

Светлана Радионова выступила на совещании комитета Совета Федерации по ситуации на территории ООО "Усольехимпром" и ООО "Усолье-Сибирский силикон"
- Росприроднадзор (rpn.gov.ru), 21/01/2020

Спикер Совфеда РФ распорядилась ускорить ликвидацию отходов на "Усольехимпроме"Irkutsk.News, 21/01/2020

Спикер Совфеда РФ распорядилась ускорить ликвидацию отходов на Усольехимпроме
- IrkutskMedia.ru, 21/01/2020

Председатель Комитета СФ по аграрно-продовольственной политике и природопользованию Алексей Майоров проведет совещание на тему "О мерах по ликвидации последствий негативного воздействия отходов, накопленных в результате деятельности ООО "Усольехимпром" и ООО "Усолье-Сибирский силикон"
- Совет Федерации (council.gov.ru), 21/01/2020

В Совете Федерации прошло совещание по ликвидации отходов «Усольехимпром» и «Усолье-Сибирский силикон»
- Новости сибирской науки (www.sib-science.info), 24/01/2020

В Совете Федерации прошло совещание «О мерах по ликвидации последствий негативного воздействия отходов, накопленных в результате деятельности ООО «Усольехимпром» и ООО «Усолье-Сибирский силикон».

Открывая заседание, председатель Комитета СФ по аграрно-продовольственной политике и природопользованию Алексей Майоров подчеркнул, что мероприятие проводится во исполнение поручения Председателя Совета Федерации.

«Мы обращаем внимание на проблемные вопросы обеспечения экологической безопасности промышленной площадки в целях исключения негативного воздействия на окружающую среду размещенных на указанных объектах опасных отходов», — сказал Алексей Майоров.

Заместитель председателя Комитета СФ Елена Зленко сообщила, что в адрес Председателя Совета Федерации поступило обращение директора Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения РАН Елены Багрянской по вопросу ликвидации последствий негативного воздействия отходов, накопленных в результате деятельности ООО «Усольехимпром» и ООО «Усолье-Сибирский силикон».

По словам сенатора, в целях решения указанной проблемы нужно учитывать следующее. В настоящее время сформирована законодательная база, направленная на ликвидацию накопленного вреда окружающей среде. Федеральным законом «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» внесены изменения в Федеральный закон «Об охране окружающей среды», который был дополнен главой «Ликвидация накопленного вреда окружающей среде». Установлен порядок выявления, оценки и учета объектов накопленного вреда окружающей среде, а также порядок организации работ по его.

Федеральным законом «О внесении изменений в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» и Федеральный закон «О Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» указанный пробел был ликвидирован.

Законодательство предусматривает создание федеральной схемы обращения с отходами I и II классов опасности

Законодательство предусматривает создание федеральной схемы обращения с отходами I и II классов опасности, соблюдение которой является обязательным условием осуществления деятельности по обращению с подобными отходами опасности для всех участников обращения с такими отходами. Федеральная схема включает в себя, в том числе, сведения об образовании опасных отходов и обращении с ними, сведения об операторах, сведения об объектах, на которых осуществляется обработка, утилизация, обезвреживание и размещение опасных отходов, включая схему потоков таких отходов от источников их образования до указанных объектов.

Кроме этого определяется федеральный оператор по обращению с такими отходами. Вводятся особенности обращения с опасными отходами. Устанавливается, что индивидуальные предприниматели и юридические лица, в результате деятельности которых образуются такие отходы, осуществляют обращение с ними самостоятельно или передают их федеральному оператору.

Сенатор указала, что в рамках национального проекта «Экология» реализуется федеральный проект «Создание инфраструктуры, обеспечивающей безопасное обращение с отходами I — II классов опасности», предусматривающий создание семи межрегиональных производственно-технических комплексов по обработке, утилизации и обезвреживанию этих отходов, создание единой государственной информационной системы учеты и контроля за обращением с такими отходами. Реализация данного проекта и существующих норм законодательства позволит избежать образования новых объектов накопления опасных отходов, снизить накопленный вред окружающей среде, подчеркнула парламентарий.

Елена Зленко отметила, что необходимая законодательная база для решения указанных в обращении проблем сформирована, поэтому представляется целесообразным уполномоченным федеральным органам исполнительной власти совместно с Правительством Иркутской области провести работу по включению объектов, расположенных на территории промышленной площадки ООО «Усольехимпром» и ООО «Усолье-Сибирский силикон» в реестр объектов накопленного вреда окружающей среде с последующим определением источников финансирования. При этом важнейшим вопросом, требующим решения, является выбор технологии по обезвреживанию опасных отходов, считает Елена Зленко.

В ходе совещания была заслушана информация представителей Минприроды России, Росприроднадзора, Роспотребнадзора, МЧС России, Ростехнадзора, Правительства Иркутской области, Российской академии наук, экспертов.

ИСТОЧНИКИ

В Совете Федерации обсудили меры по ликвидации последствий негативного воздействия отходов, накопленных в результате деятельности ряда предприятий
- Совет Федерации ФС РФ (council.gov.ru), 21/01/2020

Группа ученых из Новосибирского Академгородка (НИОХ СО РАН, ИХБФМ СО РАН, НГУ) синтезировали соединения, способные увеличивать эффективность химиотерапевтического препарата темозоломида на клетках глиобластомы (этому смертельному заболеванию мозга посвящена отдельная большая статья на нашем портале). Соединения синтезировали на основе природных смоляных кислот, выделяемых из живицы широко распространенной ели сибирской (Pícea obováta). Вещества являются ингибиторами фермента репарации ДНК Тирозил-ДНК- фософодиэстеразы 1 и способны улучшать противоопухолевый эффект темозоломида до 40%. Исследование было опубликовано в Journal of Natural Products.

http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/123-480x270.png 480w, http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/123-768x432.png 768w, http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/123.png 976w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: 787.5px;">

Живица ели

Традиционная химиотерапия алкилирующими агентами направлена на повреждение ДНК злокачественных клеток. В ответ на повреждения, в клетке начинается активная выработка ферментов репарации ДНК, предназначенных для восстановления собственной структуры.  Таким образом, злокачественное образование защищает себя от химиотерапии и становится нечувствительным к лечению.  При лишении раковой клетки способности к восстановлению повреждённой ДНК, существенно возрастает эффективность традиционных методов лечения. К числу ферментов, занятых «починкой» ДНК, в первую очередь относятся ферменты поли(АДФ-рибоза)-полимеразы (PARP-1, PARP-2). Известно, что подавление активности PARP-1 при химиотерапии ведет к апоптозу клеток, ДНК которых повреждена цитостатическими препаратами. В настоящее время три ингибитора PARP-1 (Rucaparib, Olaparib, Niraparib) одобрены FDAдля применения в терапии онкозаболеваний, и еще два (Veliparib, Talazoparib) находятся на поздней стадии клинических испытаний. Все эти вещества являются не селективными ингибиторами PARP-1 и проявляют ингибирующую активность в отношении PARP-2 в той же степени. Однако, в последнее время была обнаружена резистентность к этим препаратам.

Несмотря на то, что основные участники репарации апуриновых/апиримидиновых (АП) сайтов, образующихся при действии алкилирующих агентов, достаточно хорошо изучены, обнаруживаются новые белки, которые могут быть вовлечены в этот процесс в качестве “запасных игроков”, либо могут выполнять определенные специализированные функции. Один из таких белков — тирозил-ДНК-фосфодиэстераза 1 человека (Tdp1), помимо своей основной активности удалять ковалентные аддукты топоизомеразы I (Top1) и ДНК, способен гидролизовать АР сайты в ДНК и инициировать их репарацию. Tdp1 считается основным ферментом, осуществляющим репарацию необратимых комплексов топоизомеразы I с ДНК, которые стабилизируются в присутствии ингибиторов Top1, таких как камптотецин, поэтому Tdp1 может служить важной мишенью для разработки ингибиторов – антираковых препаратов. Кроме этого, Tdp1 удаляет широкий спектр 3′ концевых модифицированных звеньев в ДНК, а также 3′ концевые нуклеозиды и их производные с образованием 3′ фосфата.

http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/124-768x372.png 768w, http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/124.png 994w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: 787.5px;">

Поиск ингибиторов Tdp1 прошел длинный путь, начиная от неспецифических соединений широкого спектра действия, включая соединения переходных металлов (ванадаты и вольфраматы) и аминогликозидные антибиотики типа неомицина. Затем был опубликован ряд исследований, посвященных поиску специфических ингибиторов Tdp1. Были протестированы различные диамидины, миметики фосфотирозина, бензопентатиепины, инденоизохинолины, а также природные метаболиты грибов, растений и лишайников и их производные. Найденные ингибиторы обладают рядом существенных недостатков, таких как низкая биодоступность, высокая цитотоксичность и воздействие на нежелательные мишени.

В последние годы коллективом исследователей из НИОХ СО РАН и ИХФБМ СО РАН найден широкий ряд ингибиторов Tdp1, подавляющих активность этого фермента в диапазоне концентраций начиная от наномолярных, что в десятки раз превосходит эффективность опубликованных в литературе ингибиторов. Все они представляют собой производные природных биологически активных веществ различного происхождения. Значительная часть обнаруженных соединений не проявила токсичности в отношении разных клеточных культур, что является преимуществом с точки зрения отсутствия дополнительных побочных эффектов терапии.

Мультиформная глиобластома (ГБМ, астроцитома IV степени) является наиболее распространенной и агрессивной первичной опухолью головного мозга взрослых, обладающей следующими особенностями: неконтролируемая клеточная пролиферация, инфильтративный рост, геномная нестабильность, клональная гетерогенность, устойчивость к апоптозу, патологический ангиогенез. Несмотря на мультимодальный подход (резекция опухоли, лучевая и химиотерапия) средняя продолжительность жизни пациентов с ГБМ не превышает 15 месяцев, а наилучшая 5-летняя выживаемость на фоне полного терапевтического комплекса составляет всего 9,8%. Устойчивость к терапии связывают с тем, что клетки ГБМ отвечают на повреждения ДНК, индуцированные ионизирующим излучением и генотоксическими препаратами, путем активации механизмов репарации ДНК.

На сегодняшний день достаточно хорошо изучены механизмы репарации повреждений, вызванных темозоломидом, алкилирующим агентом первой линии терапии ГБМ. Темозоломид  в физиологических условиях подвергается спонтанному гидролизу с превращением в активный метаболит, который в свою очередь распадается на аминоимидазолкарбоксамид и ион метилдиазония. Именно этот активный ион осуществляет перенос метильных групп на ДНК, чем и обусловлен противоопухолевый эффект темозоломида. Метилирование ДНК осуществляется в N7- и O6- позициях гуанина и O3- позиции аденина. Хотя метилирование в O6- позиции гуанина составляет лишь 9% от всего количества метилированных позиций, именно это повреждение является наименее устранимым.

http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/125-768x243.png 768w, http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/125.png 994w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: 787.5px;">

Представляется, что решающим фактором, способствующим развитию резистентности опухолевых клеток к стандартной химиотерапии и рецидиву опухоли, являются такие системы репарации, как  прямая репарация O6-MeG посредством «суицидального» фермента метилгуанин ДНК-трансферазы (methylguanine-DNA methyltransferase/MGMT), система репарации ошибочно спаренных нуклеотидов (mismatch repair, MMR) и эксцизионная репарация оснований (DNA base excision repair, BER). Именно поэтому ферменты данных репарационных систем рассматриваются учёными как привлекательные мишени для создания новых химиотерапевтических препаратов.

Новосибирские ученые получили соединения, способные ингибировать (замедлять) активность фермента Tdp1 в низких концентрациях, при этом не являясь токсичными в отношении разного типа клеток.Данные соединения были синтезированы на основе дегидроабиетиламина – производного широко распространённой дегидроабиетиновой кислоты. Данная природная кислота содержится в живицах хвойных растений, относящихся к родам Pinus, Picea, Abiesи др.. Особенно высоким содержанием (до 70%) дегидроабиетиновой кислоты отличается живица ели сибирской Pícea obováta.

http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/26-768x229.png 768w, http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/26.png 975w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: 787.5px;">

Авторы предложили использовать данные ингибиторы в “коктейлях” с уже известным противоопухолевым алкилирующим препаратом. При такой терапии цитостатик и ингибитор Tdp1работают в паре – темозоломид повреждает ДНК раковой клетки, а ингибитор не дает ей восстановиться. В перспективе такой подход может позволить преодолеть резистентность и увеличить эффективность химиотерапии, при этом не добавляя токсической нагрузки для пациента. В результате проведенных экспериментов было показано, что вещество, содержащее природный фрагмент смоляной кислоты и фрагмент адамантана, разделенный мостиком мочевины достоверно увеличивает эффективность действия темозоломида на двух линиях клеток глиобластомы U-87MGи SNB-19 на 40 %.

http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/127-768x478.png 768w, http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2019/12/127.png 967w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: 787.5px;">

«В борьбе с таким серьезным заболеванием, как глиобластома, все существующие на данный момент методы недостаточно эффективны, поэтому любой положительный эффект крайне важен» говорит Ковалева Ксения, сотрудник НИОХ СО РАН.

Увеличение эффективности темозоломида при использовании одновременно с ингибиторами TDP1 в отношении клеток глиобластомы ранее в мире не было обнаружено и опубликованная работа является пионерской в этой области. Работа ученых поддержана молодежными грантами РФФИ и РНФ.

Kovaleva K., Oleshko O., Mamontova E., Yarovaya O., Zakharova O., Zakharenko A., Kononova A., Dyrkheeva N., Cheresiz S., Pokrovsky A., Lavrik O., Salakhutdinov N.Dehydroabietylamine Ureas and Thioureas as Tyrosyl-DNA Phosphodiesterase 1 Inhibitors That Enhance the Antitumor Effect of Temozolomide on Glioblastoma Cells//J Nat Prod.  2019, 82, 9, 2443-2450
doi:10.1021/acs.jnatprod.8b01095
На сайте НИОХ

ИСТОЧНИКИ

Как сибирская ель поможет улучшить химиотерапию глиобластомы
- НЕЙРОНОВОСТИ (neuronovosti.ru), 03/12/2019

Проводимое мероприятие будет способствовать всестороннему развитию исследований в области медицинской химии и пониманию всех стадий разработки новых лекарственных препаратов – от компьютерного моделирования и синтеза биологически активного соединения до вывода на фармацевтический рынок.

Школа включают приглашённые пленарные лекции, устные флэш-доклады (пятиминутная устная аннотация стендового доклада без ответов на вопросы) и стендовую сессию. Заочное участие не предусмотрено, возможно очное участие без доклада.

Регистрация до 5 мая 2020 года. 

Сайт мероприятия

1-й циркуляр -last.pdf

Источники

Первая школа по медицинской химии для молодых ученых (MedChemSchool-2020) пройдет в Новосибирске летом 2020 года
- Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 27/11/2019

Первая школа по медицинской химии для молодых ученых (MedChemSchool-2020) пройдет в Новосибирске летом 2020 года
- Новости сибирской науки (www.sib-science.info), 28/11/2019

Первая школа по медицинской химии для молодых ученых (MedChemSchool-2020)
- Сайт НИОХ СО РАН (web.nioch.nsc.ru/), 01/11/2019

Хиральность — важнейшее и, по всей видимости, неотъемлемое свойство живой органической материи. Биологическая жизнь на Земле построена на основе гомохиральных биополимеров (белков, ДНК, РНК, полисахаридов), состоящих из оптически чистых «строительных блоков» — (D)-сахаров и (L)-аминокислот. Причины возникновения хиральной чистоты биомолекул пока достоверно не установлены. Считается, что первоначально на Земле в результате некоторого события появилось хиральное вещество, которое было нерацемической смесью двух энантиомеров, то есть смесью, в которой количество одного из энантиомеров было немного больше, чем второго.

Некоторые органические молекулы могут иметь оптические изомеры, идентичные по атомному составу, но являющиеся зеркальным отражением друг друга. Способность иметь оптические изомеры называют хиральностью. Если вещество состоит из равных количеств зеркальных изомеров (энантиомеров), его называют рацемическим, если только из одного изомера — оптически (энантиомерно) чистым.

Это событие могло быть случайным, могло быть обусловленным какими-то «хиральными воздействиями», или же эти молекулы могли образоваться где-то еще во Вселенной и попасть на Землю с межзвездным веществом. В любом случае простого появления небольшого количества хиральных молекул было недостаточно: нужен был химический механизм амплификации хиральности, посредством которого уже здесь, на Земле, первичное вещество с небольшим энантиомерным избытком превратилось в энантиомерно чистое вещество, пригодное для постройки гомохиральных биополимеров.

Японские исследователи под руководством профессора Кензо Соаи предположили, что эта амплификация хиральности могла быть достигнута в результате протекания асимметрической автокаталитической реакции. Иначе говоря, попавшие на Землю хиральные молекулы вступили в химическое взаимодействие с «подручными» органическими предшественниками, имевшимися в первичном бульоне, и катализировали воспроизведение множества оптически чистых копий самих себя.

На протяжении двух лет, с 2017 по 2019 год, доктор химических наук, профессор РАН и  НГУ Константин Брыляков с соавторами изучали каталитические реакции кинетического разделения энантиомеров. В ходе таких реакций один энантиомер субстрата при участии хирального катализатора реагирует (превращается) быстрее другого. В результате после завершения реакции в смеси остается только один, менее реакционноспособный энантиомер. Случайно было обнаружено, что на результат протекания некоторых реакций кинетического разделения может оказывать влияние не хиральный продукт реакции, как в автокаталитической реакции Соаи, а сам хиральный субстрат. Оказалось, что, когда менее реакционноспособный энантиомер субстрата образует комплекс с хиральным катализатором, каталитические свойства последнего улучшаются, повышается скорость и избирательность каталитической реакции. По мере протекания реакции доля этого менее реакционноспособного изомера непрерывно возрастает, соответственно возрастает и избирательность реакции. Это явление получило название асимметрической автоамплификации. 

Более того, впоследствии оказалось, что катализатор не обязательно должен быть хиральным. Достаточно, чтобы субстрат, представляющий собой смесь двух оптических изомеров, имел небольшой энантиомерный избыток, выступая таким образом единственным источником хиральности в реакции, в которой, в присутствии катализатора — комплекса металла, не содержащего хиральных лигандов, — энантиомерный избыток субстрата монотонно возрастает, приводя в конечном итоге к оптически чистому веществу. Этот новый химический механизм амплификации хиральности базируется сразу на двух интересных кинетических явлениях: асимметрической автоамплификации и динамическом контроле хиральности катализатора. Он свободен от основных недостатков, свойственных автокаталитическому механизму Соаи, являясь направленным, предсказательным, воспроизводимым, и при этом применимым к реакциям в водно-органических средах. Статья с результатами исследований была опубликована новосибирскими учеными, представляющими НГУ, Институт катализа и Институт органической химии СО РАН, в журнале Research, являющемся партнером издательства Science.

— Представим себе: после упомянутого «некоторого события» на Земле появилось вещество, имеющее небольшой начальный энантиомерный избыток, которое в контакте с какими-то компонентами первичного бульона вступило в реакцию кинетического разделения. В результате «на выходе» количество этого вещества уменьшилось, но зато оно стало оптически чистым (рис. 1). Получается, что находящийся в избытке оптический изомер фактически «выиграл конкуренцию» у другого, использовав факторы внешней среды. Здесь просматривается четкая аналогия с механизмом биологической конкуренции, лежащей в основе механизма естественного отбора и биологической эволюции в целом. Этот конкурентный механизм амплификации хиральности как нельзя лучше укладывается в концепцию «химической эволюции», выдвинутую академиком А. И. Опариным в 1924 году, — отметил профессор кафедры физической химии Факультета естественных наук НГУ Константин Брыляков.

Авторы научной статьи надеются, что их работа поможет найти разгадку проблемы происхождения гомохиральности биологических молекул и таким образом будет способствовать ответу на фундаментальные вопросы теории происхождения жизни на Земле.

 

Рис. 1. Предложенная модель хиральной амплификации в отсутствие экзогенных источников хиральности. «R-» и «S-» — энантиомеры субстрата, «Cat» — катализатор

Источники

Ученые НГУ предложили новый механизм происхождения гомохиральности биологических молекул
- Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 26/11/2019

Новосибирские ученые предложили новый механизм происхождения гомохиральности биологических молекул
- Новости сибирской науки (www.sib-science.info), 26/11/2019

​В октябре проходил всероссийский фестиваль «Наука 0+». В этом году он был посвящён 150-летию открытия периодического закона химических элементов Дмитрием Менделеевым. Поэтому логично, что в рамках фестиваля для городских журналистов провели пресс-тур по институтам химического профиля. 

Новые лекарства

В Институте органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН гости побывали в лаборатории фармакологических исследований. Там разрабатывают лекарственные препараты на основе растительных метаболитов – соединений, созданных природой Сибири и отвечающих за выживание растений. Это два препарата – «Диол» против болезни Паркинсона и «Бетамид», снижающий токсический эффект от химиотерапии. Первый уже получил разрешение на клинические испытания. Второй будут позиционировать как биологически активную добавку.

– Это не в том объёме БАД, как все привыкли представлять, – отмечает заведующая лабораторией, д.б.н. Татьяна Толстикова. – За «Бетамидом» стоят 15 лет серьёзных исследований, мы готовили его как лекарственный препарат для сопутствующей терапии онкобольных. Задачей было защитить здоровые органы от агрессивного воздействия и повреждений. Но лекарственный препарат сложно внедрить, решились на регистрацию БАДа.

Как отмечает Татьяна Генриховна, действующее вещество препарата бетулин получают из коры берёзы. Это бросовый материал, его тоннами сжигают при деревообработке. Беталанин бетулоновой кислоты – незаменимая составляющая, которая содержится как в растениях, так и в человеческом организме.

В конце года «Бетамин» зарегистрируют и начнут выпускать на опытном производстве НИОХ. Его можно будет использовать не только при онкозаболеваниях, но и для защиты органов при токсическом и лекарственном гепатитах, циррозе и фиброзе печени, повреждении почек, при употреблении антибиотиков.

– Это действительно универсальный гепатопротектор, – подчёркивает Татьяна Толстикова. – Его качество подтверждено в ходе многолетних разработок. Пока патология моделируется на животных. А как будет действовать «Бетамид» на человека, покажет практика.

Доставят в нанокапсулах

В Институте химической кинетики и горения> имени В.В. Воеводского СО РАН тоже занимаются лекарствами. Учёных интересуют фундаментальные знания о механизмах действия препаратов, их статичности и возможностях транспортировки в организме. Эти знания помогут находить более эффективные способы борьбы с заболеваниями.

Одно из направлений связано с исследованием радикальных интермедиатов (свободных радикалов). Они, отмечает заведующий лабораторией магнитных явлений д.х.н. Николай Поляков, имеют особое значение в организме: отвечают за старение, за развитие ряда заболеваний, в том числе онкологических. Сотрудники института изучают свободные радикалы, образованные из лекарственных молекул. Такие частицы сложно обнаружить и регистрировать, потому что время их жизни ничтожно.

– Мы используем уникальный метод, который называется химическая поляризация ядер, – объясняет Николай Эдуардович. – Он позволяет, образно говоря, получить отпечаток пальца радикальных интермедиатов лекарственных молекул. Они могут образовываться и в ферментативных реакциях, и в реакциях с ионами металлов или индуцированных светом.

Последние как раз изучают учёные, поскольку с ними связаны побочные эффекты действия лекарств, в том числе фотодерматиты, фотоаллергические реакции. Дело в том, что многие лекарства содержат хромофоры – фрагменты, чувствительные к свету. Распространяясь через кровь, они могут поглощать свет и распадаться в организме. Образующиеся свободные радикалы – это токсичные фотопродукты, которые могут вызывать негативные эффекты. Но есть и положительный момент: фотоиндуцированные процессы с участием свободных радикалов могут приводить к гибели раковых клеток. Этот эффект широко используется в фотодинамической терапии.

Также в лаборатории исследуют новые формы лекарственных препаратов повышенной эффективности на основе наноразмерных систем доставки. Многие лекарства плохо растворяются и мало проникают через клеточные мембраны. Использование в качестве «транспорта» нанокапсул, образованных водорастворимыми олиго- и полисахаридами, позволяет снизить терапевтическую дозу лекарств в десятки раз и уменьшить побочные эффекты. Но важно сделать так, чтобы лекарственная молекула селективно связалась именно с раковой клеткой, иначе она может поразить другие ткани организма.

Исследовано более 20 лекарств различных классов. Практически для всех новый способ доставки сработал. Но внедрение в практику зависит от фармкомпаний, которые возьмутся за клинические испытания и производство. Они, увы, пока интереса не проявляют: производить выгодно дорогие лекарства, а открытие, наоборот, удешевит препараты в разы.

Электроника будущего

В лаборатории химии и физики свободных радикалов ИХКГ СО РАН работают над созданием органических солнечных батареек. Научный сотрудник к.х.н Денис Баранов рассказывает:

– Мы привыкли, что органические вещества – это прежде всего изоляторы. В частности, в проводах существует металлический проводник, а вокруг него – полимер, органическое вещество. Но среди органических соединений тоже можно найти эффективные проводники и полупроводники, и на этом материале сделать новые устройства. Сырьё – коммерчески доступные соединения, которые в промышленности получаются из нефти, газа. Это могут быть и полимеры, и малые молекулы.

Преимущества органической электроники – можно создавать другие по качеству девайсы, новые устройства – типа планшета толщиной с бумажный лист. Существуют клавиатуры и телефоны, которые гнутся как угодно. Главное – эти девайсы легко сделать. Например, солнечные батарейки можно будет печатать на принтере. Органические вещества растворяются и в виде краски наносятся на подложку. Из материалов, покрытых органическими соединениями, можно будет шить одежду, сумки и рюкзаки, изготавливать различные покрытия, которые одновременно служат источником питания.

Сейчас во всём мире занимаются тем, чтобы ввести эти технологии в повседневную жизнь. Но сложно создать такие устройства, которые работали бы стабильно и долго. С этой проблемой и пытаются справиться учёные путем синтеза новых соединений, устойчивых к воздействию внешней среды.

– Есть несколько способов улучшить батарейки и сделать их интересными для коммерческого производства, – отмечает Денис Сергеевич. – Например, увеличить КПД. У кремниевых он составляет 20-25%, а у наших органических пока доходит до 8%. Если ещё подтянуть КПД, то можно, имея более солидное предложение, начать поиск инвесторов.

Второй вариант – синтезировать более эффективные полупроводники, которые были бы не окислялись. Большинство батареек за рубежом делают в инертной атмосфере. Но когда их выносят на воздух, они погибают. Наши учёные сразу все делают на воздухе. Поэтому батареи демонстрируют реальные свойства.

– Я бы не удивлялся тому, что будет в этой области лет через 20, – подводит итог Денис Баранов. – Это новые технологии, где ещё надо раскусить изюминку. Когда раскусим – будет прорыв.

Татьяна ОСИПОВА, фото автор

Источники

Наследники Менделеева
- Навигатор (navigato.ru), 22/11/2019

Наследники Менделеева
- Новости сибирской науки (www.sib-science.info), 22/11/2019

Научные школьные конференции в рамках проекта «Наставничество» пройдут в институтах СО РАН

ИСТОЧНИКИ

Научные школьные конференции в рамках проекта «Наставничество» пройдут в институтах СО РАН
- academpark.com, 22/11/2019

Научные школьные конференции в рамках проекта «Наставничество» пройдут в институтах СО РАН
- Новости сибирской науки (www.sib-science.info), 23/11/2019

Ученые стали наставниками школьников
- Навигатор (navigato.ru), 24/11/2019

Ученые стали наставниками школьников
- Seldon.News (news.myseldon.com), 24/11/2019

По результатам тайного голосования на Общем собрании членов РАН в Москве 30 ведущих исследователей Сибирского макрорегиона стали членами Российской академии наук.

Действительными членами РАН (академиками) избраны: 

Александр Евгеньевич Бондарь (Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирский государственный университет),

Зинфер Ришатович Исмагилов (Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово),

Валерий Анатольевич Крюков (Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН),

Ольга Ивановна Лаврик (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН),

Дмитрий Маркович Маркович (Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН),

Михаил Петрович Федорук (Новосибирский государственный университет, Институт вычислительных технологий СО РАН),

Владислав Станиславович Шацкий (Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН,Новосибирский государственный университет).

Членами-корреспондентами РАН стали:

Доктор технических наук Александр Михайлович Большаков (Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН, Якутск),

Доктор биологических наук Лубсан-Зонды Владимирович Будажапов (Бурятский научно-исследовательский институт сельского хозяйства),

Доктор медицинских наук Валентин Андреевич Вавилин (Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины),

Доктор сельскохозяйственных наук Леонид Николаевич Владимиров (Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства),

Доктор географических наук Ендон Жамьянович Гармаев (Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ),

Доктор биологических наук Михаил Иванович Гладышев (Институт биофизики СО РАН, Красноярск),

Доктор физико-математических наук Вячеслав Николаевич Глинских (Институт  нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН),

Доктор биологических наук Виктор Вячеславович Глупов (Институт систематики и экологии животных СО РАН),

Доктор биологических наук Александр Сергеевич Графодатский (Институт клеточной и молекулярной биологии СО РАН),

Доктор ветеринарных наук Николай Александрович Донченко (Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН),

Доктор биологических наук Дмитрий Олегович Жарков (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН),

Доктор медицинских наук Вадим Вадимович Жданов (Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН),

Доктор сельскохозяйственных наук Николай Михайлович Иванов (Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН), 

Доктор исторических наук Андрей Иннокентьевич Кривошапкин (Институт археологии и этнографии СО РАН),

Доктор геолого-минералогических наук Николай Николаевич Крук (Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН),

Доктор физико-математических наук Андрей Всеволодович Медведев (Институт солнечно-земной физикиСО РАН, Иркутск),

Доктор химических наук Александр Петрович Немудрый (Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН),

Доктор технических наук Николай Алексеевич Прибатурин (Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН),

Доктор физико-математических наук Виктор Яковлевич Принц (Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН),

Доктор экономических наук Евгений Владимирович Рудой (Новосибирская государственная сельскохозяйственная академия),

Доктор медицинских наук Любовь Владимировна Рычкова (Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека, Иркутск),

Доктор химических наук Нариман Фаридович Салахутдинов (Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН),

Доктор химических наук Сергей Викторович Сысолятин (Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Бийск).

Сердечно поздравляем избранных членов РАН!

​В недавней совместной работе сотрудников Международного томографического центра и специалистов НИОХСО РАН впервые показано, что фотовозбужденные триплетные фуллерены могут быть успешно использованы как спиновые метки для измерения расстояний на нанометровой шкале в биомолекулах с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). 

Точные измерения нанометровых расстояний с помощью спектроскопии импульсного ЭПР играют важную роль в структурных исследованиях биомолекул. Свойства спиновых меток, используемых в этом подходе, определяют пределы чувствительности, достижимые расстояния и близость к биологическим условиям. В данной работе впервые предложено и апробировано использование фотовозбужденных фуллеренов в качестве спиновых меток для измерения расстояний методами импульсной дипольной ЭПР спектроскопии. Гиперполяризация и более узкий спектр фуллеренов по сравнению с другими триплетами (например, порфиринами) повышают чувствительность, а превосходные релаксационные свойства позволяют проводить измерения вплоть до температуры, близкой к комнатной.

Данный подход продемонстрирован на модельных парах фуллерен-нитроксильный радикал и фуллерен-триарилметильный радикал, а также на супрамолекулярном комплексе фуллерена со спин-меченным белком. В связи с этим, фотовозбужденные триплетные фуллерены можно рассматривать как новые спиновые метки с выдающимися спектроскопическими свойствами для будущих структурных исследований биомолекул.

Результаты опубликованы в престижном журнале: O. A. Krumkacheva, I. O. Timofeev, L. V. Politanskaya, Y. F. Polienko, E. V. Tretyakov, O. Yu. Rogozhnikova, D. V. Trukhin, V. M. Tormyshev, A. S. Chubarov, E. G. Bagryanskaya, M. V. Fedin // Triplet Fullerenes as Prospective Spin Labels for Nanoscale Distance Measurements by Pulsed Dipolar EPR // Angew. Chem. Int. Ed. 58 (2019) 13271–13275. 10.1002/anie.201904152

Источник

Источники

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт "Международный томографический центр" Сибирского отделения Российской академии наук
- ФСМНО (sciencemon.ru), 07/11/2019

Научный подход: работа сотрудников МТЦ и НИОХ СО РАН
- Новости сибирской науки (www.sib-science.info), 08/11/2019

Triplet Fullerenes as Prospective Spin Labels for Nanoscale Distance Measurements by Pulsed Dipolar EPR
- НИОХ СО РАН (www.sib-science.info), 25/07/2019

Альметрики: 

Метрики PlumX теперь доступны в Scopus: узнайте, как другие ученые используют ваши исследования