Томский государственный университет ведет научные исследования широким фронтом. Сегодня мы расскажем о последней находке палеонтологов, о достижениях химиков, помогающих фармацевтам, а также о проекте физиков, математиков и биологов, объединившихся в интересах медицины.
Формула равновесия
Ученые международной лаборатории моделирования физических процессов в биологии и медицине ТГУ создают первую в мире трехмерную физико-математическую модель вестибулярного аппарата человека, которая поможет больным подбирать индивидуальные настройки вестибулярных имплантов, а также улучшит технологию изготовления этих устройств. Вестибулярный аппарат человека — сложная система, отвечающая за равновесие и ориентацию в пространстве. Нарушения в его работе могут привести к полной потере возможности двигаться, при этом вестибулярные расстройства встречаются довольно часто: они поражают каждого десятого человека в преклонном возрасте, а также могут быть вызваны травмами и заболеваниями мозга. Частично восстановить утраченную функцию способны вестибулярные импланты, однако пока в мире проведено всего 11 операций по их установке. — Вестибулярные импланты, как и любые искусственные органы, пока еще далеки от совершенства, — рассказывает заместитель руководителя лаборатории проректор ТГУ Владимир Демкин. — Их передаточная функция, то есть способность передавать импульс в мозг по нервным каналам для восстановления функциональности вестибулярной системы, не стопроцентна. А именно от этого показателя зависит, правильно ли мозг воспримет сигналы от импланта. По словам В.Демкина, каждому пациенту необходима персональная настройка импланта, это касается и частоты, и формы передаваемых импульсов. Недавно руководитель международной лаборатории ТГУ Герман Кингма вместе с коллегами из Нидерландов, Австрии и Швейцарии высказал предположение о том, что различная электрическая стимуляция вестибулярного нерва способна заметно менять даже походку больного. Однако до сих пор не существует прямых методов измерения передаточной функции, а косвенные измерения, например вестибуло-окулярного рефлекса, не дают достоверной информации. Эффективным методом для решения задачи совершенствования импланта является математическое моделирование. Детализированная модель вестибулярного аппарата, которая разрабатывается в ТГУ, поможет решить эту проблему. Международная лаборатория моделирования физических процессов в биологии и медицине была создана в 2014 году на физическом факультете ТГУ в рамках сотрудничества с Университетом Маастрихта (Нидерланды). В исследованиях лаборатории задействованы ученые СибГМУ и НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е.Д.Гольдберга. Лаборатория входит в состав САЕ “Институт биомедицины” ТГУ. — В лаборатории разработана комплексная физико-математическая модель, в которой учитываются анатомические особенности строения внутреннего уха, гемодинамика сосудов головного мозга, чувствительность живой ткани к электрическим импульсам, — пояснил Владимир Демкин. Проректор подчеркнул, что пока остается актуальной проблема проверки полученных с помощью численного моделирования результатов. Для этого ученые лаборатории и их коллеги из других стран проводят тестирование пациентов, уже перенесших установку имплантов. Они пытаются найти стратегии оптимальной стимуляции вестибулярного нерва.
Без последствий
Ученые Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН (Бийск) при участии коллег из Томского государственного университета разработали универсальный препарат для лечения болей различного происхождения, получивший название “тиовюрцин”. Главная особенность нового анальгетика — отсутствие побочных эффектов, характерных для стероидных и нестероидных противовоспалительных средств. — В качестве сырья для нового лекарственного препарата используется глиоксаль — вещество, промышленная технология синтеза которого разработана химиками Томского госуниверситета, — рассказывает директор ИПХЭТ Сергей Сысолятин (выпускник химфака ТГУ). — На основе глиоксаля производятся также и высокоэнергетические соединения. На промежуточной стадии синтеза мы изымаем малую часть субстанции, дорабатываем и получаем лекарственный препарат с прекрасными фармакологическими характеристиками. Доклинические испытания, проведенные на базе НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е.Д.Гольдберга (Томск), показали, что новый анальгетик купирует болевые синдромы различной этиологии, имеет более длительный период действия, нежели другие обезболивающие лекарства, но при этом не оказывает токсического воздействия на организм. Согласно заключению экспертов, тиовюрцин соответствует требованиям IV класса опасности — “вещества малоопасные”. Степень его токсического воздействия на организм по тяжести сравнима разве что с перееданием. Кроме того, при длительном введении препарата (28 суток) не развивается лекарственная зависимость, не страдает дыхание, нет стимулирующего эффекта на центральную нервную систему, что указывает на отсутствие морфиноподобного воздействия. — Я думаю, что новая технология бийского института — это большой шаг вперед для современной фармакологии, — говорит профессор ТГУ, замдиректора ИПХЭТ СО РАН, директор ТП “Медицина будущего” Александр Ворожцов. — Ранее использование глиоксаля носило преимущественно оборонный характер. Лишь в последние годы подобные химические соединения начали рассматриваться с точки зрения применения их в медицине. Сейчас эта тема обсуждается в научно-медицинской литературе, но приоритетные публикации по ней, а теперь и практические наработки есть только у российских ученых. Добавим, что доклинические испытания нового препарата находятся на завершающей стадии. На разработку уже получен патент. Совместный проект бийских и томских ученых планируется к реализации в рамках ФЦП “Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу”.
Подготовили Елена Фриц и Елена Кирсанова.
Фото пресс-службы ТГУ
Нет комментариев