Как понять, что будущее уже наступило? Только представьте: высокоточные роботы-хирурги имплантируют человеку новый жизненно важный орган — если данный при рождении «оригинал» вдруг перестал работать. Кажется, что это сцена из футуристического сериала, но на самом деле разрыв между фантастикой и реальностью здесь не так велик: инновационная медицина движется вперед семимильными шагами. Как показал опрос ВЦИОМ, технологии будущего россияне неразрывно связывают с темой развития медицины: 29% считают, что инновации прежде всего позволят расширить возможности медицины, в том числе в области протезирования и разработки более эффективных лекарств. О новейших достижениях в области медицины ВЦИОМ рассказали эксперты Сеченовского университета.
Как отмечают эксперты, разработка многих инновационных решений в области медицины ведется уже продолжительное время, однако необходимость импортозамещения стимулировала более активную исследовательскую деятельность в области фармацевтики, производства медицинской техники и на других направлениях.
Медицинская техника: гемодиализ, визуализация кровотока, бесшовное заживление
Один из важных проектов в области импортозамещения медицинской техники — разработка первого отечественного аппарата для гемодиализа и расходных материалов к нему. «Мы разрабатываем современное оборудование, которое, с одной стороны, будет соответствовать всем требованиям для этого класса аппаратов, а с другой — будет компактным, простым и удобным в эксплуатации. В скором времени уже планируется промышленный выпуск аппаратов для гемодиализа, что позволит внести существенный вклад в борьбу с таким социально значимым заболеванием, как хроническая почечная недостаточность», — рассказал директор Института бионических технологий и инжиниринга, научный руководитель ПИШ Сеченовского Университета Дмитрий Телышев. Проект реализуется Сеченовским университетом совместно с индустриальным партнером «Русатом РДС».
Еще одна важная техническая разработка — первая отечественная система оптической визуализации кровотока для нейрохирургов. Система создается учеными Сеченовского университета совместно с НМИЦ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко.
«Сейчас при выполнении операций по поводу патологий мозгового кровотока, например аневризм, врачи регистрируют кровоток с помощью ультразвукового допплеровского датчика или контрастных методов. Но эти способы не обеспечивают непрерывную визуализацию перфузии в сосудах. Наше устройство основано на регистрации обратно-рассеянного лазерного инфракрасного излучения от движения потока крови. Оно позволит обеспечить непрерывную визуализацию кровотока и существенно снизить риски осложнений как во время вмешательства, так и после него», — комментирует Телышев.
Также инженеры Сеченовки создали уникальный лазерный комплекс для бесшовного заживления ран мягких тканей: он помогает бескровно и малотравматично выполнять операции и сокращать восстановительный период после вмешательства. Еще одна разработка — гибкое носимое биосенсорное устройство «Кардиомонитор»: изобретение беспрерывно снимает одноканальную электрокардиограмму пациента в течение 14 дней. Также прибор позволяет удаленно следить за сбоями в работе сердца пользователя и распознавать различные нарушения ритма, например, фибрилляцию предсердий.
Еще одна инновация касается восстановительной стоматологии — направления, критически важного для многих россиян. В Сеченовке работают над созданием современных зубных имплантов, которые могут компенсировать дефекты костной ткани.
Фармацевтика: от дженериков до антидепрессантов
Уход западных компаний и беспрецедентное санкционное давление стали вызовом для российской фармацевтической индустрии. Впрочем, отечественная наука, по заявлениям экспертов, сумела ответить на эти вызовы. Так, в Сеченовском университете сформирован центр компетенций по разработке активных фармацевтических субстанций и готовых лекарственных форм для лидеров российской фарминдустрии.
«Сейчас у нас разрабатывается более десяти высококачественных дженериков для импортозамещения в сфере жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов. Они будут применяться для лечения онкологических заболеваний и патологий сердечно-сосудистой системы. Кроме того, технологические компетенции в области разработки дженерических препаратов позволяют нам создавать сложные лекарственные формы с замедленным высвобождением действующего вещества, которые в России пока никто не смог воспроизвести», — комментирует руководитель направления инновационной фармацевтики, директор Института трансляционной медицины и биотехнологии Сеченовского университета Вадим Тарасов.
Помимо дженериков, в Сеченовке разрабатывают и оригинальные лекарственные препараты. «Один из наших проектов, который мы реализуем совместно с компанией „Фармасинтез“, — создание исследовательской платформы для поиска новых молекул, способных блокировать развитие сложных форм онкозаболеваний. Она станет основой для создания инновационных отечественных препаратов для лечения опухолей центральной нервной системы, рака молочной железы, желудка и других», — рассказывает Вадим Тарасов. Совместно с другими академическими институтами ученые также разработали новый способ доставки лекарств для лечения распространенных гинекологических заболеваний. Речь идет о создании биосовместимой и биодеградируемой полимерной матрицы — носителя активных веществ для интравагинального применения.
«Еще один наш крупный проект — клинические исследования лекарственного препарата для терапии депрессии и панического расстройства, разработанного группой компаний «ХимРар». Наши специалисты изучают эффективность этого препарата при лечении пациентов. После завершения клинических исследований в арсенале врачей может появиться новый отечественный препарат, который откроет новые перспективы для оказания помощи людям, страдающим депрессией и паническим расстройством», — рассказал эксперт.
Ждать ли нам роботов-хирургов…
Роботизированная хирургия развивается не первое десятилетие, и ученым удалось достичь значительных результатов. Значит ли это, что в скором времени операции будет проводить устройство с искусственным интеллектом?
Столь категорично технологии будущего в оперативную медицину внедрять никто не будет, утверждает Федор Ветшев, профессор, директор Клиники факультетской хирургии им. Н.Н. Бурденко Сеченовского Университета. «Совершенно очевидно, что самостоятельно роботы не могут выполнять хирургическое вмешательство от начала до конца, по причине в том числе бесконечного множества индивидуальных особенностей строения человека, а также топографо-анатомических изменений, связанных с болезнью или опухолью. Так что сегодня робот — это скорее высокотехнологичный инструмент в руках хирурга», — поделился своим видением эксперт.
По словам Ветшева, роботизированная хирургия активно развивается с 2000-х годов, и за это время хорошо зарекомендовала себя в нескольких хирургических направлениях — урологии, гинекологии, нейрохирургии, травматологии. По другим направлениям проводятся исследования и накапливается опыт для определения целесообразности использования робота и выявления его преимуществ. Но уже сейчас в хирургическом лечении некоторых заболеваний специалисты видят преимущества использования роботизированных комплексов, как для пациентов, так и для хирургов.
«Возможно, в будущем какие-либо из этапов операций (например, абдоминальных или торакальных), которые стандартизованы и не зависят от индивидуальностей человека, сможет выполнять робот. Сегодня используемые в хирургии роботизированные системы далеки от совершенства, и поэтому, безусловно, необходимо продолжать совершенствовать эти технологии. Необходимо также более активно проводить просвещение в обществе, информируя людей о современных технологиях и достижениях в хирургии, поскольку многие пациенты понятия не имеют, что во многих крупных центрах успешно применяется такое высокотехнологичное оборудование», — резюмирует Ветшев.
Восстановительное чудо бионики: искусственные мышцы, новое зрение и слух
По данным ВЦИОМ, более 70% россиян верят, что использование нейротехнологий позволит достичь невероятных результатов в изучении мозга и управлении им. Эти данные позволяют предположить, что наши сограждане в целом с надеждой оценивают перспективы применения новейших технологий в медицине.
Между тем медицинская наука уделяет большое внимание развитию бионики. «В Сеченовском университете мы развиваем несколько направлений — восстановление слуха и зрения, создание нейроинтерфейсов, в том числе оптоэлектронных, разработка новых материалов для бионики, таких как электроактивные полимеры, очувствление протезов за счет углеродных тензодатчиков. Например, мы работаем над созданием медизделий на основе бионических актуаторов — легких и бесшумных устройств с хорошими механическими свойствами, способными выдерживать большие нагрузки. Также их называют искусственными мышцами. Они будут полезны не только в медицине для создания бионических протезов и реабилитационных устройств, но и для задач мягкой робототехники. В частности, мы разработали актуаторы на основе гидрогеля, активируемые переменным током. Такой технологии пока что не было ни у кого», — рассказывает директор Института бионических технологий и инжиниринга, научный руководитель ПИШ Сеченовского университета Дмитрий Телышев.
На основе пневматических актуаторов ученые также создали перчатку для реабилитации пациентов со спастикой кистей рук. «Сейчас для качественной физиотерапии при спастичности мышц необходима помощь специалиста, наше устройство даст возможность проводить манипуляции в автоматическом режиме. В конструкции перчатки используются полимерные «пневмомышцы», которые работают под воздействием сжатого воздуха. Каркас перчатки фиксирует руку в необходимом положении, а пневматические актуаторы разгибают пальцы на протяжении заданного времени», — поясняет Телышев.
Другое устройство, базой для которого стали пневматические актуаторы, — перчатка для восстановления моторики после инсульта и других заболеваний, которые влекут за собой ослабление мышц и нарушение подвижности. Самостоятельные упражнения могут быть невозможны при тяжелых поражениях, кроме того, порой пациенты пренебрегают занятиями. Повысить шансы на восстановление можно, автоматизировав процесс.
«Что касается технологий нейростимуляции, то совместно с МИЭТ мы разрабатываем имплант для головного мозга, который позволит вернуть зрение незрячим и слепоглухим людям. Речь идет о создании гибкой биосовместимой мультиэлектродной структуры для зрительной коры головного мозга, отвечающей за обработку визуальной информации. Нейроимплант позволит „подключить“ камеры к мозгу и передавать изображение в него напрямую, без помощи глаз», — резюмирует эксперт.
Будет ли вакцина от рака?
Вакцин, способных предотвращать развитие рака, пока что нет нигде в мире, утверждают эксперты. Однако есть препараты, способные активировать иммунитет пациента, чтобы организм мог бороться с опухолью. Над созданием подобных иммунотерапевтических средств работают ученые в Лаборатории молекулярной вирусологии Сеченовского университета.
«Мы разрабатываем для иммунотерапии методы, основанные преимущественно на использовании онколитических вирусов. Они способны избирательно проникать в клетки опухоли и разрушать их, не затрагивая здоровые. Эти вирусы мы дополнительно усиливаем молекулами, которые стимулируют иммунный ответ организма пациента. В итоге такие вирусы действуют сразу в двух направлениях: разрушают раковые клетки и активируют иммунную систему. Когда раковая клетка погибает, она выделяет антигены. Иммунитет учится их распознавать и получает возможность атаковать опухоль напрямую», —рассказал заведующий Лабораторией молекулярной вирусологии Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е.И. Марциновского Сеченовского университета Александр Малоголовкин.