Ирина Васильевна Урываева (1 марта 1939, Николаев, Украинская ССР — 3 сентября 2020, Москва) — советский и российский учёный-цитолог, доктор биологических наук, специалист в области клеточной биологии и канцерогенеза. Всю свою научную жизнь, с 1963 г., она работала в Институте биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН (ИБР РАН).

Изучала механизмы жизни клетки, её старения и злокачественной трансформации. Ирина Васильевна Урываева занималась изучением жизненного цикла клеток, их пролиферативного потенциала и старения. Работы И. В. Урываевой находятся на стыке цитологии, геронтологии и онкологии.

Кандидатская диссертация И. В. Урываевой «Многоядерные клетки. Вопросы полиплоидизации и прямого деления ядер»была защищена в 1966 году.

В 1987 г. Ирина Васильевна Урываева защитила диссертацию на соискание степени доктора биологических наук с исследованием на тему «Клеточное размножение и полиплоидия в печени» .

В 1987 г. И. В. Урываева и В. М. Фактор получили авторское свидетельство на изобретение «Способ моделирования рака печени» (№ 1374976), что помогло пониманию дальнейших путей развития методов профилактики и терапевтическому поиску в борьбе с онкологическими заболеваниями.

В 2009 году вышла работа И. В. Урываевой «Стволовые клетки в регенерации печени», в которой она обобщила свои многолетние исследования и мировые данные, представив концепцию о роли клеточного старения и стволовых клеток в жизни организма, при старении и раке.

Основные направления научной деятельности

Концепция клеточных поколений и исчерпания пролиферативного потенциала И. В. Урываева была одним из пионеров в разработке идеи о том, что соматические клетки организма имеют ограниченное число делений. Когда этот лимит исчерпывается, клетка переходит в состояние сенесценции и перестаёт делиться. И. В. Урываева показала, что этот процесс является одним из ключевых механизмов старения тканей и всего организма. Накопление таких «старых», неделящихся клеток со временем нарушает функции органов.

Изучение полиплоидии как маркера старения Научные работыИ. В. Урываевой посвящены изучению гепатоцитов — клеток печени. Печень стала для И. В. Урываевой идеальной моделью для изучения регенерации и старения. И. В. Урываева установила, что по мере старения организма в тканях (особенно в печени) накапливаются полиплоидные клетки — клетки с увеличенным (кратным) набором хромосом. И. В. Урываева выдвинула и обосновала гипотезу, что полиплоидизация является не просто случайным явлением, а адаптивным механизмом и одновременно признаком клеточного старения. Такие клетки функционально активны, но уже не могут эффективно делиться, что ограничивает регенераторный потенциал ткани.

Связь клеточного старения и рака

Ирина Васильевна Урываева внесла вклад в понимание того, как механизмы старения связаны с развитием рака. Её идея состоит в том, что клеточное старение — это противоопухолевый барьер. Ограничение числа делений не позволяет потенциально опасной клетке с мутациями размножаться бесконтрольно и давать начало опухоли. Раковые клетки, наоборот, преодолевают этот барьер. Они приобретают способность к безграничному делению («иммортализуются»), что и является основой злокачественного роста. Таким образом, рак — это своего рода «болезнь отмены старения» на клеточном уровне.

Публикации Научно-исследовательское наследие Ирины Васильевны Урываевой включает публикации в соавторстве с коллегами по ИБР РАН, ряд которых имеют значение для мировой фундаментальной науки.

Результаты, изложенные авторами в публикации «Исследование синтеза ДНК и митозов в регенерирующей печени мыши для выявления G2-популяции гепатоцитов» (1969 г.) предоставили доказательства того, что после синтеза ДНК определённая популяция гепатоцитов вступила в стадию задержки G2 до того, как произошли видимые митозы, а не сразу перешла в стадию перехода. Демонстрация G2 была необходима для того, чтобы показать, что пролиферация гепатоцитов следует каноническому эукариотическому циклу (G1-S-G2-M), опровергая предыдущие теории о том, что клетки печени могут размножаться с помощью необычных механизмов.

В публикации «Соматическая полиплоидия в развитии тканей» 1974 г. И. В. Урываева и В. Я. Бродский рассмотрели роль соматической полиплоидии — клеток, несущих множественные копии генома, — в развитии различных тканей. Опираясь на цитологические наблюдения в различных органах, авторы проанализировали, как полиплоидные клетки возникают в процессе нормального онтогенеза и как их присутствие коррелирует со специализацией тканей. Исследование показало, что полиплоидизация — это не просто побочный продукт аномального деления клеток, но часто регулярный, запрограммированный развитием процесс, особенно в метаболически активных тканях, таких как печень, сердце и некоторые железистые структуры. Подчеркнув функциональное значение полиплоидии в росте, дифференцировке и адаптации, эта работа помогла изменить взгляд на полиплоидию как на центральную особенность физиологии тканей. Публикация остаётся важным вкладом в историческое понимание того, как изменённое число копий генома влияет на развитие и функционирование клеток.

В статье «Detection of alpha-foetoprotein in mouse liver differentiated hepatocytes before their progression through S phase» для Nature (1976 г.) коллективом учёных, в состав которого входили И. В. Урываева, В. М. Фактор и В. Я. Бродский была описана иммуногистохимическая локализация сывороточного белка α-фетапротеина (АФП) в регенерирующей печени мышей, в которой ДНК-синтезирующие клетки были идентифицированы путем введения тимидина. АФП был обнаружен в небольшом количестве взрослых дифференцированных гепатоцитов, многие из которых не прошли стадию S. Авторы установили, что синтез ДНК не является необходимым условием для индукции синтеза АФП в печени взрослого человека.

В обширном обзоре «Cell polyploidy: its relation to tissue growth and function» (1980 г.) И. В. Урываевой и В. Я. Бродским рассматриваются современные на тот момент знания о клеточной полиплоидии и её функциональном значении в биологии тканей. В статье, занимающей почти 60 страниц, обобщены результаты экспериментов, проведённых на различных организмах, с особым акцентом на млекопитающие и растения. Исследуются механизмы, с помощью которых возникают полиплоидные клетки (такие как эндоредупликация и слияние клеток), и систематически исследуется, как эти клетки способствуют росту органов, метаболическим способностям и специализированным функциям тканей. В обзоре подчеркивается адаптивная роль полиплоидии, включая увеличение размера клеток, повышенную синтетическую активность и устойчивость к стрессу, а также обсуждается её возникновение в печени, сердце и различных железистых тканях. Полиплоидия рассматривается как широко распространённая стратегия развития, излагаются ключевые нерешённые на тот момент вопросы, такие как регуляция циклов плоидности и её эволюционные последствия. Сегодня данный обзор сохраняет ценность как всеобъемлющий исторический синтез, дающий фундаментальную перспективу дальнейшим исследованиям. Публикация значительно повлияла на последующие молекулярно-генетические исследования полиплоидии.

Монография «Клеточная полиплоидия. Пролиферация и дифференцировка» (1981 г.) представляет собой всестороннее исследование клеточной полиплоидии — клеток, содержащих более двух полных наборов хромосом, и её роли как в нормальном развитии, так и в патологических состояниях. Авторы анализируют, как полиплоидизация пересекается с процессами клеточной пролиферации, дифференцировки и специализации тканей, опираясь на данные цитологии, биохимии и биологии развития. Издание объединяет советские и международные исследования 20-го века, служа как справочным материалом, так и критической интерпретацией эволюционного и физиологического значения полиплоидии. Она по-прежнему представляет ценность для учёных, интересующихся биологией развития, онкологией и механизмами геномной адаптации, предлагая исторический взгляд на концепции, продолжающие оказывать влияние на современные исследования в области клеточной биологии.

Монография 1985 г. «Genome multiplication in growth and development: biology of polyploid and polytene cells» является одним из наиболее полных обзоров биологии полиплоидных и политенных клеток, доступных в середине 1980-х годов. Авторы исследуют феномен размножения генома в различных контекстах развития, начиная от специализации тканей у животных и заканчивая адаптивными реакциями у растений и беспозвоночных. Опираясь на цитологические, биохимические и эволюционные данные, в книге рассматривается, как полиплоидия и политения способствуют дифференцировке клеток, росту тканей и устойчивости к стрессу. Эта работа примечательна тем, что рассматривает полиплоидные и политенные состояния в рамках единой концепции — как неотъемлемые стратегии в биологии развития и физиологии. Книга, на которую по-прежнему ссылаются из-за её исторической и концептуальной ценности, содержит как подробный обзор экспериментальных результатов, так и теоретическую интерпретацию, которая продолжает освещать дискуссии о клеточной пластичности, регуляции генома и эволюционной логике полиплоидизации.

Значение работы И. В. Урываевой для мировой фундаментальной науки

Работы И. В. Урываевой помогли понять одни из самых базовых процессов в биологии: почему клетки стареют, как ткани регенерируют и почему возникает рак. Исследования Ирины Васильевны Урываевой заложили основу для современного понимания старения как результата накопления сенесцентных клеток. Сегодня на основе этой идеи разрабатываются сенолитики — препараты для борьбы со старением путём уничтожения таких клеток. Концепция о старении как противораковом барьере, выдвинутая И. В. Урываевой как гипотеза и убедительно обоснованная ею в исследовательских трудах, стала общепринятой и помогает в разработке новых подходов к лечению опухолей. Научные разработки и исследования И. В. Урываевой предвосхитили изучение хроматиновых доменов и времени репликации на десятилетия вперёд. Именно И. В. Урываева ввела цитогенетику млекопитающих в представление о структурной пластичности. Вместе с коллегами по ИБР она представила ферменты, поддерживающие геном, как регуляторы развития и обосновала переход от статичного генома из учебника к живой, адаптивной ядерной экосистеме.

Личность и научный стиль И. В. Урываева представляет классическую школу отечественной цитологии, заложенную её учителями и предшественниками в Институте биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН (ИБР РАН). Коллеги и ученики вспоминают Ирину Васильевну Урываеву как глубокого, мыслящего учёного с широчайшей эрудицией:

Талантливый экспериментатор, виртуозно выполнявший сложнейшие операции на печени грызунов, Ирина Васильевна была склонна к существенным теоретическим обобщениям. В её работах было показано, что полиплоидизация встречается в той или иной степени во всех тканях млекопитающих, причём феномен полиплоидизации играет важную роль в процессах роста, регенерации и дифференциации клеток и тканей. Она обладала редким даром видеть общую картину за частными фактами и строить элегантные и логичные концепции. Работы И. В. Урываевой отличаются ясностью мысли и безупречной логикой.

Зарубежные коллеги отмечали ценность научных исследований И. В. Урываевой:

Книга написана и отредактирована исключительно хорошо. Российские авторы ссылаются на множество источников, которые часто доступны только на их родном языке. Описание экспериментального материала чёткое и подробное. Резюме в начале и в конце каждого крупного раздела ясные и очень полезные. Эту книгу приятно читать, в ней обобщён широкий спектр данных. Книга предназначена для аспирантов, студентов старших курсов и учёных, которые хотят расширить свои представления о важных и недостаточно изученных явлениях.