Естествознание

Учёные МГУ усовершенствуют тест дыхания космонавтов

Spacemen health detection

Тест дыхания космонавтов, позволяющий быстро и комфортно отслеживать их состояние до и после полёта, был значительно усовершенствован стараниями учёных Московского государственного университета (МГУ им. М.В. Ломоносова). Новый метод определения белков в конденсате выдыхаемого космонавтом воздуха (КВВ), применяющий компьютерный анализ полученных данных, определил 44 белка, появившихся у экипажа после визита открытый в космос, которые выявили ущерб их здоровью от нагрузки, вплоть до повреждения их клеток и угрозы рака. Раньше это сделать в такой мере не удавалось – выдыхается слишком мало диагностического материала.

Культурно-политический журнал “Э-Вести” обратился к ассистенту Международного биотехнологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова Кристине Юрьевне Федорченко, чтобы прояснить новые возможности, которые могли открыться для исследования здоровья космонавтов и не только их, но, возможно, всех нуждающихся в ранней и безопасной диагностике людей:

ЭВ: Кристина, скажите, пожалуйста, какие отрасли знаний задействованы в создании тестов? Насколько это масштабная работа?

Федорченко К.Ю.: В работе задействован большой коллектив, состоящий из медицинских работников, работающих с донорами (это сбор пробы, сбор анамнеза). На этом этапе мы работаем с медицинским корпусом Института медико-биологических проблем РАН и центром подготовки космонавтов имени Гагарина), биохимиками (подготовка пробы к анализу, анализ результатов – МГУ имени М.В. Ломоносова и Институт биохимической физики имени Н.М. Эмануэля РАН), масс-спектрометристами (те, кто работает с масс-спектрометром, с помощью которого получают данные о составе пробы конденсата выдыхаемого воздуха – Институт биохимической физики имени Н.М. Эмануэля РАН), биоинформатиками (математическая обработка результатов анализа, построение аналитических моделей для осуществления диагностики, создание базы данных – МГУ имени М.В. Ломоносова). 

ЭВ: Скажите,  пожалуйста, какие сегодня тесты здоровья проходят космонавты перед и после полёта? Если, конечно, это не закрытая информация.

Федорченко К.Ю.: К сожалению, подробный ответ на этот вопрос лежит вне моей компетенции, поскольку мы являемся участниками научной программы, в которой задействованы космонавты.

Помимо нашего исследования, космонавты участвуют в ряде других (это и различные тесты, проводимые исследователями на Земле до и после полёта, и эксперименты, которые сами члены экипажа должны проводить на орбите), кроме того, все члены экипажа проходят проверку физического здоровья, тестирование психологами и т.д. Я могу сказать, что научная нагрузка у членов экипажа очень большая, потому что условия космического полёта – это уникальная возможность исследовать как различные физические явления, так и физиологическую реакцию живых организмов на такие факторы, как гиподинамия, микрогравитация, радиация и перегрузки.

И часто это всё не вопросы далёкого будущего, касающиеся возможного переселения человечества куда-то еще, это решение вполне земных задач. Например, исследования, связанные с воздействием микрогравитации и с развитием нарушений, связанных с гиподинамией, используются также при терапии лежачих больных.

Что касается нашей работы, мы считаем, что диагностика состояния космонавтов, помимо дополнительного исследования, направленного на получение информации о состоянии здоровья членов экипажа, может быть использована при оценке состояния здоровья людей, находившихся в условиях стрессового воздействия окружающей среды.

ЭВ: Метод диагностики состояния по выдыхаемому воздуху – насколько это распространенная сегодня практика?

Федорченко К.Ю.: Выдыхаемый воздух используется в качестве объекта для получения информации о состоянии респираторной системы довольно давно, более того, ряд тестов уже применяется в клинической практике, но это касается, в основном, таких соединений в выдыхаемом воздухе, как аммиак, оксид азота, перекись водорода, липиды. Белки выдыхаемого воздуха исследованы в гораздо меньшей степени, и до сих пор не удалось разработать диагностический тест на этой основе, что связано с тем, что белки в КВВ присутствуют в следовых количествах (на пределе чувствительности приборов) и сильно фрагментированы.

Наша группа является одними из пионеров в данной области в мире, наши работы по разработке метода работы с КВВ и определению белков в КВВ разных групп доноров (мы работаем не только с космонавтами) публикуются в отечественных и зарубежных научных изданиях с 2008 года и активно цитируются.

 

ЭВ: Диагностика по выдыхаемому воздуху – применяется ли это сегодня на космонавтах и в мире в целом?

Федорченко К.Ю.: Такой диагностический тест на космонавтах проведен впервые.

 

ЭВ: Можно ли надеяться, что разрабатываемый метод дойдёт до потребителя, а не только будет использован для космонавтов? Проявляется ли интерес к Вашим исследованиям кем-то, кроме Роскосмоса?

Федорченко К.Ю.: Мы работаем не только с космонавтами. Тема активно развивается, и лечебные учреждения проявляют интерес к данному методу диагностики по причине его простоты, неинвазивности, отсутствия побочных эффектов и каких-либо неудобств для пациентов, а также информативности при оценке состояния легких и респираторной системы в реальном времени. Мы тесно сотрудничаем с МНИОИ имени П.А. Герцена, НИИ Пульмонологии, НИИ акушерства, гинекологии и перинатологии имени Кулакова. Среди исследуемых групп – пациенты с раком легкого, хронической обструктивной болезнью легких, пневмонией, а также новорожденные младенцы с патологией дыхательной системы.