Инновационная технология кардинально ускорит заживление ран.
Дан старт большому совместному проекту Российского научного фонда (РНФ) и медиагруппы «Россия сегодня» по популяризации науки. Планируется целая серия встреч с авторами статей, только что вышедших в ведущих научных журналах. Первым таким мероприятием стала недавно состоявшаяся в международном пресс-центре «Россия сегодня» пресс-конференция, на которой было представлено блестящее исследование в области регенеративной медицины, поддержанное грантом РНФ (проект «Лекарственные носители с обратной pH-чувствительностью и способностью к быстрому высвобождению как альтернативный путь доставки лекарств», №22-73-10032).
Конференция была приурочена к выходу в июльском номере журнала Applied Materials Today научной статьи, в которой рассказывается об одном из результатов этого проекта - создании уникального материала для лечения ран. Однако из выступлений ученых стало ясно, что область применения их разработки гораздо шире и внедрение ее в медицинскую практику сулит настоящий прорыв на пути к персонализированному лечению сложных повреждений и последствий операционных вмешательств.
С 2014 года РНФ поддержал более 23 тысяч проектов на общую сумму более 265 миллиардов руб-лей. Член Президиума РАН, научный руководитель Центрального научно-исследовательского института организации и информатизации здравоохранения Минздрава России, координатор секции фундаментальных исследований для медицины экспертного совета РНФ по региональным конкурсам Владимир Стародубов отметил, что в последние годы внимание к биомедицинской тематике со стороны государства усилилось.
Заявки в областях «Биология и науки о жизни» и «Медицина» составляют одну десятую часть от общего числа заявок, поданных в РНФ. По направлению «Регенеративная медицина» из 958 предложенных проектов были профинансированы 203, то есть конкурс достаточно большой, «заявки становятся все более обоснованными и востребованными».
Разработка, представляемая на этой пресс-конференции, по словам академика, - доказательство качественного отбора проектов Фондом и свидетельство того, что поддерживаемые исследования находятся на очень высоком - мировом - уровне. Она имеет очень хорошие перспективы использования в клинической практике.
Разработку показали журналистам. Это тоненькая, очень гибкая пленочка (обладающая, тем не менее, прочной структурой), легко и плотно облегающая любые неровности. При хорошем увеличении (тут на экране появился слайд) она напоминает знакомую всем полупрозрачную упаковочную пленку с пупырышками. Только величина этих «пупырышков» - всего 5-10 микрон.
Это полимерные микрокамеры, в которые помещают биологически активные вещества. Причем параметры системы «пленка - лекарство» можно настроить так, что лекарство будет высвобождаться в течение нужного количества часов или дней, воздействуя на поврежденные ткани и ускоряя их заживление.
– Я последние двадцать лет занимаюсь капсулированием, удержанием и доставкой различных медицинских препаратов. Проблема состояла в том, что маленькие молекулы (а из них состоит большинство лекарственных средств) очень сложно удержать в организме. Особенно если эти лекарственные средства хорошо растворимы. Мы разработали технологию создания микрокамер из полимолочной кислоты, которая позволяет эту проблему решить, - рассказал кандидат физико-математических наук, профессор Сколтеха, директор исследовательского центра LIFT, грантополучатель РНФ Глеб Сухоруков. - Метод капсулирования оказался гораздо более продуктивным, чем многие другие методы, которые мы использовали до этого. Но самое главное его преимущество в том, что он позволяет довольно продолжительное время удерживать низкомолекулярные водорастворимые соединения в микрокамерах. Поскольку эти микрокамеры отделены друг от друга, можно «начинять» их разными начинками, как русские пельмени (мы так и написали в статье!). Берем полимерный слой, создаем лунки, закладываем туда лекарственное вещество и покрываем еще одним полимерным слоем. А может быть и не одно вещество, а несколько. Каждое начнет выходить в нужный момент: скажем, одно - на первой неделе лечения, другое - на второй, когда откроется следующая серия микрокамер, и т. д… Такой иерархический принцип позволяет задать именно тот химический профиль, который необходим организму для оптимального заживления ран.
– Широкий спектр применения этого материала объясняется тем, что его можно «печатать» на различные поверхности - стенты, катетеры, различного рода импланты, - продолжил Алексей Ермаков (на снимке), кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией направленного транспорта лекарственных препаратов Сеченовского университета, старший научный сотрудник исследовательского центра LIFT, руководитель этого проекта. - Но одно из наиболее очевидных применений - в ситуациях, когда необходимо пролонгированно поддерживать концентрацию лекарственного средства, в частности, для заживления ран. Полимерная пленка капсул постепенно растворяется, и так же постепенно высвобождается лекарство. Наша разработка уникальна тем, что, в отличие от аналогов, предлагает целый комплекс возможностей. Кроме «печати» это и доставка порошковых соединений в сухом виде, и более простое производство, в том числе с помощью аддитивных технологий.
Когда же эта замечательная технология войдет в медицинскую практику?
Противораневая повязка пока была протестирована только на мышах, клинические ее испытания еще предстоят. Другие же разработки в рамках этого проекта (например, специальные покрытия для имплантов и стентов) уже используются медиками. Ученые работают с больницей №31 г. Москвы, Медицинским научно-образовательным центром при МГУ, Самарским и Сибирским государственными медицинскими университетами. Также команда получила грант от Московского медицинского инновационного центра, по условиям которого меньше чем через три года технология должна прийти в столичные клиники.
– На первом этапе удалось показать, что наша технология не приносит вреда. Теперь надо доказать, что она дает статистически значимый терапевтический эффект, - объяснил Г.Сухоруков.
Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Сколтеха Ольга Синдеева, еще один член команды, рассказала о том, как проходят клинические испытания. Одна из крупных проблем, с которой часто сталкиваются врачи, связана с развитием периимплантной инфекции (воспаления тканей вокруг импланта). Это требует удаления импланта, долгого лечения и повторного имплантирования. Покрытия с микрокамерами, которые наносятся на импланты, способны за счет пролонгированного высвобождения антисептических или антибактериальных веществ снижать риск развития таких осложнений. Еще одна проблема, которую сейчас ученые успешно решают совместно с медиками, - гипертрофированный рост соединительной ткани после хирургических вмешательств. Проще говоря, образование спаек и рубцов, что в некоторых случаях даже требует новой операции.
О.Синдеева также отметила важность того, что в капсулы можно помещать биологически нестабильные молекулы, которые без защиты достаточно быстро разрушаются под влиянием ферментативных систем организма. Эксперименты показали, что благодаря капсулированию они сохраняются дольше.
По предварительным оценкам руководителя проекта А.Ермакова, одним из ожидаемых результатов внедрения разработки станет уменьшение нагрузки на систему здравоохранения за счет снижения времени нахождения пациентов в больницах в полтора-два раза.
Наталия БУЛГАКОВА
Обложка: фото Николая Степаненкова
