В 2017 году доктор Линда Рубинштейн получила от знакомых в Чехии изображение плаката местной фотовыставки. В центре плаката — фотография середины 1980-х годов, на которой 8-летняя Линда, ее родители и ее младшая сестра на улице в Праге. Рубинштейн, бывшая Гутман, никогда не видела эту фотографию. Ее сняли незнакомцы, вероятно, из машины. Члены семьи не только увидели фотографию, о которой они не знали, они также узнали правду, которую они не знали: в то время они жили под наблюдением тайной полиции в Чехословакии, и именно полицейские сделали фотографию, которая стала частью выставки о еврейской жизни в Праге.

Через два года после того, как была сделана фотография, когда Линде было 10 лет, члены семьи Гутман иммигрировали в Израиль.

«Мои родители много лет пытались сделать алию, и им не разрешили, но, по-видимому, ближе к концу ограничения были ослаблены, и людям разрешили уехать», — говорит она в интервью Calcalist. «Нам разрешили уехать всего с четырьмя чемоданами, и нам пришлось объявить, что мы едем в Соединенные Штаты, потому что нам бы не разрешили поехать в Израиль».

Семья все равно приехала в Израиль и жила в Хайфе и Иерусалиме. Рубинштейн (47) построила увлекательную и успешную научную карьеру в качестве астронейробиолога, вышла замуж за Рана, работающего в сфере высоких технологий, и у них родилось трое детей, которым сейчас 16, 12 и 8 лет. Ее детство в коммунистической Чехословакии и усилия ее родителей по иммиграции постоянно были на заднем плане. Они сопровождали ее, когда она переехала в Соединенные Штаты семь лет назад, и когда она решила вернуться два года назад, хотя там она занимала увлекательную и довольно редкую исследовательскую должность во всемирно известном космическом агентстве.

«Мои родители приехали в Израиль из-за сионизма, и это одна из причин, по которой для меня было важно вернуться из постдокторской работы в НАСА», — объясняет она. «Я могла бы остаться там, работа была крутой и интересной, но я знала, что вернусь».

И, возможно, не только возвращение в Израиль было продиктовано этой историей жизни. Возможно, другие выборы карьеры также были сформированы на основе ее детства в советской Праге и опыта иммиграции. Например, тот факт, что Рубинштейн фокусируется на лучшем понимании человеческого тела, чтобы улучшить качество жизни в целом и в пожилом возрасте в частности. Например, ее озабоченность тем, как процессы в мозге приводят к ухудшению памяти или стабильности. Например, акцент, который она делала в течение многих лет на гендерном медицинском наблюдении, которое признает различия между мужчинами и женщинами и продвигает методы лечения, более подходящие для женщин. Даже тот факт, что она была партнером в исследовании космоса, кажется, является прямым продолжением семейной и личной потребности выйти за пределы существующего, привычного мира, чтобы стремиться к лучшему месту. И все это, инновации и разрушение границ и амбиции обнаружить что-то большое, Рубинштейн делает, погружаясь в очень маленькое — в клетки человеческого тела, и особенно в митохондрии внутри них.

Фонтан молодости хорош, но качество жизни важнее

Для большинства из нас митохондрии — это смутное воспоминание из уроков биологии средней школы. Те, кто помнит немного больше, возможно, вытащат из глубин своего разума объяснение, согласно которому это «электростанция клетки», органелла, которая находится почти в каждой клетке человеческого тела и дышит для нее, вырабатывая необходимую для нее энергию. Но для Рубинштейн митохондрии — это будущее.

Она исследовала их годами и обнаружила, что с ними можно «играть», активировать их разными способами, так что воздействие на организм может быть решающим в снижении когнитивных заболеваний в пожилом возрасте и, возможно, даже в увеличении продолжительности жизни. Кроме того, это может помочь в понимании факторов стресса и социальной изоляции в нашей жизни и в знании различий между мужчинами и женщинами, так что можно будет подобрать правильное лекарство для каждого человека. Как уже упоминалось, Рубинштейн отправилась в космос, чтобы сделать это — некоторые исследования, в которых она участвовала в НАСА, проводились в космосе — и сегодня она продолжает свое путешествие в Центре неврологии в Медицинском центре Шиба. Будь то Марс или Шиба, это, вероятно, не имеет большого значения, где мы погружаемся в крошечные краеугольные камни наших тел.

«Моя лаборатория работает в основном над связью между иммунной системой и митохондриями», — объясняет Рубинштейн. «У нас есть специальные модели, которые улучшают работу митохондрий, и мы увидели, что это улучшает когнитивные процессы, связанные со старением, продлевает жизнь и предотвращает процессы, связанные с нейродегенерацией, как это происходит при болезни Паркинсона и Альцгеймера. Когда вы активируете митохондрии с большей эффективностью, вы фактически видите, что они стирают повреждения, которые накапливаются в мозге. В будущем мы хотим фактически разработать такие препараты».

Что значит активировать митохондрии?

«Важной частью митохондрий является окислительно-восстановительная система. Окислительно-восстановительная система — процесс, необходимый для поддержания химического баланса в клетках, который влияет на активность ферментов и функционирование иммунной системы, а также на способность организма бороться с болезнями, реагировать на окружающую среду и поддерживать общее здоровье. Это особенно важно в мозге, поскольку нейронам необходимо большое количество функционирующих митохондрий для удовлетворения их высоких энергетических потребностей. Снижение активности и качества митохондрий в мозге связано с нормальным старением и рядом заболеваний. В мой последний год в НАСА мы показали, что балансировка окислительно-восстановительной системы улучшила способность мыши справляться с различными стрессорами (факторами стресса), такими как социальная изоляция и радиация, и устранила признаки воспаления в мозге, которые они вызвали».

И как ее можно сбалансировать? Что вы делаете?

«Мы создаем трансгенную мышь, то есть мышь, в которую была введена чужеродная ДНК — мы берем человеческий фермент и сверхэкспрессируем его внутри мыши, так что фермент работает более эффективно. Он уравновешивает окислительно-восстановительную систему в ситуациях, когда мышь подвергается различным стрессам, и улучшает ее реакцию на стресс — она становится более невосприимчивой к нему».

Оказывается, отчасти ее влечение к митохондриям кроется в том, что она женщина.

«Фибромиалгия и хроническая усталость — это заболевания, которые чаще встречаются у женщин, и они являются частью того, что мы сейчас исследуем в Шибе вместе с врачами», — объясняет она. «Десятилетиями из-за нарратива о том, что „женщины истеричны“ и всякой ерунды, медицинское лечение таких женщин было скомпрометировано. Женщины страдали до такой степени, что не могли встать с постели, и их отправляли к психиатру. Но в последние годы были опубликованы исследования, которые показали прямую связь между этими заболеваниями и митохондриями. Это было новаторским, и именно поэтому я тоже занялась этой областью».

И когда она вошла, она глубоко погрузилась в мир болезней старости. Область долголетия, которая призвана продлевать жизнь, получила шумиху в последние годы, но Рубинштейн говорит, что «я не заинтересована в предотвращении старения и продлении жизни, а в обеспечении хорошего качества жизни в то время, которое у нас есть. Ожидаемая продолжительность жизни значительно увеличивается, и в Европе, например, — где, с одной стороны, не так много рождаемости, но с другой стороны, много пожилых людей — абсолютно необходимо повышать возраст производительности, потому что есть прогнозы, что через несколько лет экономика не сможет ее сдержать. Здесь есть большое значение, выходящее за рамки фантазий о вечном фонтане молодости, и я думаю, что окислительно-восстановительная система в митохондриях и связь между ней и иммунной системой будут играть в этом значительную роль».

Согласно масштабному исследованию Вашингтонского университета, опубликованному два года назад в уважаемом медицинском журнале The Lancet, к 2050 году число людей с деменцией во всем мире утроится — с 50 миллионов до более чем 150 миллионов. Около 70% людей с деменцией — пациенты с болезнью Альцгеймера, и, несмотря на огромные инвестиции в эту область, лекарства от нее до сих пор не существует. Рубинштейн пытается достичь этого не только с помощью теоретических исследований или работы с мышами, но и с помощью исследований с участием людей.

«Так вы сможете найти решение или даже лекарство гораздо быстрее», — объясняет она. «Это главная причина, по которой я хотела лабораторию в больнице — вы можете работать с образцами пациентов. Вторая причина, не менее важная, — это мультидисциплинарность, которая необходима для улучшения качества жизни и исследования старения, что является сложной вещью. Встреча с исследователями из других областей и с врачами, встреча, которая внезапно позволяет задуматься о чем-то, о чем вы раньше не думали, действительно ускоряет процесс».

Можно ли предотвратить болезнь Альцгеймера?

Чтобы прояснить, что это значит, Рубинштейн приводит меня к своим лабораторным мышам.

«Мы проводим с ними тесты, похожие на те, что проводятся с людьми с нейродегенеративными заболеваниями», — объясняет она. «Мышь ходит, и наше устройство проверяет все параметры ее позы и ходьбы, а таких параметров 500. Есть вещи, которые видит глаз, которые также наблюдаются у людей с такими заболеваниями, как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера, и которые позволяют идентифицировать пациента, но есть вещи, которые глаз не видит, но такие тесты позволяют идентифицировать и предсказывать заболевания. Например, эта мышь», — она указывает на особенно медленную мышь, — «вы можете невооруженным глазом увидеть, что ее рисунок отличается. Но есть рисунки, которые может обнаружить только программное обеспечение, только анализ искусственного интеллекта».

Он может не только анализировать ходьбу и осанку, но и обнаруживать у мышей нарушения памяти и другие когнитивные нарушения с помощью тестов лабиринтов, социальных взаимодействий, поиска и многого другого. «Вы действительно можете увидеть, какую стратегию они используют», — говорит она.

«Итак, у нас есть параметры памяти, тревожности, социального поведения, сенсорно-моторных элементов, и вместе с ними мы анализируем кровь и клетки мозга, и там мы также ищем ранние биомаркеры (биологические маркеры) нейродегенеративных заболеваний, включая те, которые сегодня не известны как играющие роль в этих заболеваниях. И как только какой-то подозрительный маркер идентифицирован, его можно искать и у людей».

Как и в случае с акцентом, который она делает на работе с другими исследователями, даже в самом исследовании ключевым для нее являются связи.

«Поскольку эти заболевания очень сложны, мы фактически строим модели множества комбинированных признаков. Это не то, что мы ожидаем найти один признак и все, это синергия, которая может дать прогноз не только о том, будет ли болезнь, но и о том, какова будет ее природа и какое лечение будет наиболее подходящим. Здесь также вступают в игру различия между мужчинами и женщинами — мы увидели разный иммунный ответ в мозге мышей и крыс — и сегодня при разработке лекарств они не учитывают эти различия».

Но на данный момент лекарства все еще нет, так насколько же значимым является прогнозирование развития болезни?

«Это то, что не все обязательно знают, и мы подчеркиваем это в заявках на исследовательские гранты — до 40% случаев деменции можно предотвратить» — путем выявления 12 факторов риска, включая артериальное давление, воздействие загрязненного воздуха, травмы головы и многое другое. «Тенденция заключается в том, чтобы думать, что все генетическое и предопределено, поэтому приятно, даже оптимистично, знать, что, возможно, у вас есть какой-то контроль и вы можете что-то изменить. Если мы сможем следить за людьми в возрасте 40-50 лет, теми возрастами, которые еще не справляются с этим, и найдем у них маркеры, которые предсказывают такие заболевания, можно будет давать им персональные рекомендации по изменению образа жизни, и это будет иметь эффект».

Мыши с Марса делают новые открытия

Рубинштейн получила степень бакалавра биологии в Еврейском университете, продолжила обучение там, чтобы получить степень магистра физиологии на медицинском факультете, а затем получила докторскую степень по микробиологии в Тель-Авивском университете. Затем она поехала в Беркли, чтобы получить докторскую степень, и обнаружила, что это не простое дело.

«У меня уже было трое детей, младшему было полтора года, и я чувствовала себя странно», — говорит она. «Большинство исследователей в лаборатории были моложе меня, ни у кого из них не было детей, и культура была очень длинной. Вокруг нас были родители, которые встретились со мной только через шесть месяцев и сказали мне: «Но ты не настоящий». Оказалось, что они думали, что мой партнер — отец-одиночка, что он меня выдумывает, они встречались с ним в парке в субботу утром со всеми детьми, и он говорил: «Линда на работе»».

«Короче говоря, не было никакого периода адаптации, и я не просила об этом, но в конце концов это не то, что можно скрыть или даже успешно с этим справиться в течение длительного времени. Даже с точки зрения моего руководителя, было ощущение, что ты меньше предана исследованиям, потому что ты мать, и это неправда, в конце концов, у человека могут быть хобби вне работы. Мой урок с того времени заключается в том, что когда ты сталкиваешься с таким неподходящим местом, ты должен попытаться поискать другое место».

И к этому добавился тот факт, что даже тогда, в 2017 году, израильтянство было проблемой в престижном университете, который стал ассоциироваться с пропалестинскими протестами. «Я чувствовала себя некомфортно со многими людьми, получая холодный прием из всех возможных источников. Много раз я работала по ночам, и однажды ночью принтер лаборатории был полон страниц со свастиками».

После года исследований там она искала альтернативную должность постдокторанта и пришла в Исследовательский центр Эймса, который управляет НАСА в Кремниевой долине. Она проработала там четыре года и руководила исследованиями, на которые были получены гранты в размере около 1,8 миллиона долларов.

«Мои исследования были о влиянии стрессоров на мозг и поведение. Это стрессовые факторы, которые все существуют в космосе, и некоторые из них также существуют на Земле — социальная изоляция, свободные радикалы, радиация и отсутствие гравитации. Намерение состояло в том, чтобы понять, как они повлияют на астронавтов во время длительных и продолжительных путешествий, особенно на Марс, потому что есть опасения из предыдущих исследований, что это повлияет на их мозг и поведение».

Чтобы понять, что происходит с астронавтами на Марсе, Рубинштейну нужны были мыши. И там было сделано два важных открытия.

Первое — «Мы увидели, что, как ни странно, социальная изоляция наносит больший ущерб мозгу и иммунной системе, чем слабое излучение».

И второе — «Мы увидели, что если мы лучше активируем митохондрии, т. е. сбалансируем окислительно-восстановительный потенциал, признаки воспаления в мозге исчезают. Когда в ответ на стресс митохондрии мышей работали гораздо эффективнее и сильнее, мы смогли предотвратить проявления социальной изоляции, которые мы наблюдали в мозге».

Потенциал этого понимания не заканчивается на астронавтах. «В конце концов, во время пандемии мы были как астронавты, одни, не двигая мышцами в достаточной степени. Это наносило вред мозгу, а не только мышцам. И если митохондрии также связаны с радиационным повреждением, это может стать основой для защитных мер для тех, кто получает противораковое лечение. Поэтому могут быть определенные ситуации, когда есть вещи, которые мы не можем предотвратить, но, возможно, мы можем предотвратить часть ущерба».

Команда, с которой она работала, отправила мышей в космос, и модель, которую она в настоящее время строит, та, которая заботится об усилении определенного фермента у мышей, также будет испытана на животных в космическом корабле. Исследования в космосе важны, потому что из-за искажения во времени там ускоряется старение, и различные явления, известные на Земле, там преувеличены.

«Существует довольно много исследований, которые показывают большое влияние космической среды на мозг, но мы не всегда знаем, как разделить факторы: это радиация? Это изменения в микрогравитации? Это потому, что жидкости попадают в голову? Есть свидетельства изменений в зрении, размытости, головных болях, мигренях, а также тумане в мозгу и опухшем лице, и мы не знаем, как все объяснить, поэтому важно попытаться понять различные факторы и разделить их. Это важно для работы астронавтов — скажем, вы хотите отправиться на Марс, а на пути вас ждет солнечная вспышка с уровнем радиации, который может вас убить. Важно, чтобы мы понимали различные эффекты радиации на мозг и сердце — и это также важно для нашего понимания нашей жизни здесь, понимания нейродегенеративных заболеваний и связи с иммунной системой».

И помимо всего этого, весело ли работать в НАСА?

«Там прекрасная атмосфера. Все сотрудники увлечены своим предметом. В университетах есть разные группы, которые иногда конкурируют друг с другом, но в НАСА этого нет, там отличное сотрудничество, что приятно».

В своей лаборатории она до сих пор хранит подписанные фотографии двух астронавтов: Кристины Хэммок Кук, бортинженера, совершившего три миссии на Международную космическую станцию, которая является астронавтом, пробывшим в космосе дольше всего подряд (328 дней); и Меган МакАртур, пилота космического челнока Atlantis к телескопу Хаббл и в миссии НАСА и SpaceX к Международной космической станции.

«Они навещали нас в Эймсе, удивительные женщины, которые прошли изнурительную подготовку, чтобы стать астронавтами, и больше всего меня поразило то, что у них было чувство юмора по отношению к себе. Одна из них, например, живет недалеко от базы в Калифорнии, со своими родителями, и она сказала, что ее отец дал ей свою машину, но не хотел, он сказал ей: «Здесь ужасно трудно водить, много движения». Поэтому она ответила: «Я управляю космическим кораблем, это немного сложнее»».

Постоянная война с гендерной слепотой, в лаборатории и в мире

Влияние стрессоров держит ее занятой даже сегодня в лаборатории, поддерживаемой Исследовательским управлением Шебы, где она руководит командой из пяти сотрудников. И она не только принесла этот вопрос из НАСА, но и повестку дня гендерной медицины.

«В настоящее время в НАСА 50% женщин-астронавтов», — объясняет она, и под этим эгалитарным зонтиком она обнаружила, среди прочего, что существуют большие различия в реакции мужчин и женщин на стресс при физических нагрузках. Теперь, параллельно с работой в лаборатории, она занимается созданием новой платформы под названием Living Lab, которая фокусируется на фибромиалгии и объединяет работу исследователей и врачей из больниц, промышленности и академических кругов, чтобы оптимизировать и ускорить разработку новых методов лечения и их внедрение.

Здесь также акцент делается на связях — и прямых встречах с женщинами, имеющими дело с этим заболеванием.

«Это то, что со временем я хотела бы перенять на разные болезни. Видение людей ускоряет нас, исследователей. Психологически, когда вы встречаетесь с ними, это укрепляет вас, чтобы не сдаваться и помогать им. Важно видеть результат и понимать, что то, что вы делаете, может повлиять на качество жизни людей».

Гендерная медицина — это область, которая в последние годы активно развивается как среди исследователей, так и среди терапевтов, и кажется, что чем больше людей понимают ее необходимость, тем больше она растет. Здесь целый океан знаний, которые мы еще не понимаем.

«Как только вы видите, что в мозге есть разные реакции, разные пути, которые активируются у мужчин и женщин, это становится критически важным», — объясняет Рубинштейн. «Это критически важно, например, когда вы разрабатываете лекарства или даже пытаетесь увидеть маркеры. И эти различия известны далеко не во всех заболеваниях и не во всех стрессорах. Сейчас мы начинаем обращать на это внимание, мы начинаем собирать эти данные во всех областях, но это не компенсирует все исследования на сегодняшний день. Если искать ссылку на различия в статьях, то ее просто нет. Как только на этом сосредоточиваются, как только учитываются другие факторы, это может ускорить разработку технологий».

Источник: Calcalist

Телеграм канал Радио Хамсин >>