Эксперимент с грызуном когда-нибудь поможет людям
Когда ты живешь бок о бок с учеными, каждый твой день может быть полон сюрпризов. У морской свинки Хрюна, которую выращивали в Сколтехе, таких дней было минимум 156. На протяжении этого срока грызуну давали пить исключительно тяжелую воду. В результате Хрюн не только выжил, но и стал кое-чем отличаться от своих собратьев.
С виду Хрюн — типичный представитель морскосвинной интеллигенции: розетчатая шерсть цвета подгоревшего тоста, влажный нос-кнопка и неисчерпаемый кредит доверия к любому, кто шуршит пакетом с кормом. Однако Хрюн не так прост. Пока его собратья грезили о бесконечном стоге тимофеевки, он, волею судеб и своего хозяина и по совместительству доцента Центра био- и медицинских технологий Сколтеха Юрия Костюкевича, стал невольным экспертом в области ядерной химии. А именно — в вопросах дейтерия, более известного как «тяжелая вода».
Чем «тяжелая» вода с дейтерием отличается от обычной
Для обывателя разницы между обычной и «тяжелой» водой нет: та же прозрачность, тот же вкус (хотя некоторые утверждают, что «тяжелая» чуть сладковата). Исследователи же могут сходу назвать целый ворох отличий.
В «тяжелой» (дейтированной) воде атомы обычного водорода частично или полностью замещены его стабильным тяжелым изотопом — дейтерием. Процесс дейтерирования меняет физические свойства вещества, но почти не влияет на химические, а именно они важны в фармакологии, ядерной энергетике и других сферах.
В биомедицинских исследованиях «тяжелая» вода — это способ «метить» молекулы: попадая в организм, дейтерий участвует в биохимических реакциях наравне с обычным водородом, встраивается в углерод-водородные связи органических соединений, накапливается и служит индикатором, по которому можно отслеживать образование и распад этих самых связей. Химики видят в этом внушительную пользу для изучения метаболизма человека, в том числе при разработке методов персонализированной медицины.
Но сразу приступать к человеческим испытаниям — бесчеловечно. Поэтому, как признался Юрий Костюкевич он во имя науки скорректировал рацион Хрюна и на протяжении 156 дней давал ему тяжелую воду. Все это время морская свинка находилась под постоянным наблюдением ученого.
Костюкевич контролировал диету и физическую активность своего подопечного, проводил анализы и в результате выяснил, за какой срок содержание дейтерия в разных веществах достигало постоянного уровня. По его словам, конечное содержание изотопа в каждом соединении позволяет судить о том, в какой мере его синтезирует организм, а сколько поступает с пищей.
Впрочем, на одном питьевом режиме Костюкевич не остановился. Он также вырастил на тяжелой воде побеги овса. После того, как Хрюн съел их, исследователь определил скорость вхождения изотопно-меченых веществ из овса в собственные биологические молекулы животного.
«Исследование создало методическую базу использования изотопно-меченой еды для исследования персональных особенностей метаболизма, что открывает огромные возможности для его контроля, — рассказывает Юрий Костюкевич. — Мы уже отладили технологию получения изотопно-меченой микрозелени и в ближайшее время мы планируем начать исследования на добровольцах».
Итоги эксперимента с участием Хрюна — в исследовании, опубликованном в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Ученый уверен, что не за горами тот день, когда специалисты научатся тонко настраивать диету человека для поддержания его здоровья, похудения и хорошего самочувствия. Хрюн, кстати, на самочувствие пока не жаловался.
А пока ученые готовятся к экспериментам на людях, посмотрите, что бывает, когда диета заходит слишком далеко.
Об авторе
