Национальный проект «Здравоохранение» ставит серьезные задачи перед российской медициной: сократить смертность, увеличить продолжительность жизни, повысить эффективность диагностики и лечения. Помимо традиционных мер, этому должны помочь инновационные медицинские разработки российских ученых.
Остановить пандемию
2020, 2021, начало 2022 года войдут в мировую историю как крупнейшая пандемия за последние 100 лет и борьба с вирусом SARS-CoV-2. В январе 2020 года стало понятно, что новая болезнь может распространиться по всему миру. Тогда же был расшифрован геном вируса, что позволило лабораториям со всего мира начать разрабатывать вакцину. После того как в марте 2020-го COVID-19 получил статус пандемии, ученые всех стран в давно не виданном единении стали меняться своими исследованиями: расшифровками геномов, начальными разработками вакцин и ПЦР-тестов.
Исследователи изучают коронавирусы с середины 1960-х, однако с необходимостью изготавливать вакцины против них и запускать их в массовое производство наука столкнулась впервые. Существует несколько технологий изготовления профилактических противовирусных средств, которые уже были опробованы на других вирусах, однако в случае с SARS-CoV-2 невозможно было предсказать, какая схема будет эффективнее всего. Одни лаборатории сосредоточились на создании РНК-вакцин, которые доставляют генетический материал антигена вместо самого антигена. Другие, в том числе и российский Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени Гамалеи, стали разрабатывать векторные нереплицирующиеся вакцины (то есть лишенный возможности размножения вирус).
В мае 2020 года ученые из российского центра заявили о том, что им удалось разработать профилактическое средство от COVID-19 без серьезных побочных эффектов. Вакцина получила название «Спутник V» (регистрационное обозначение – Gam-COVID-Vac).
Первые испытания показали эффективность «Спутника V» для формирования антител к коронавирусу. Исследования были опубликованы в научных журналах Nature и Lancet. После публикации в последнем журналист агентства Bloomberg Генри Мейер назвал российскую вакцину одним из главных прорывов страны с советских времен. Вакцина была на завершающих стадиях одобрения ВОЗ, однако уже сейчас ее используют в более чем 60 странах. Профилактика COVID-19 не единственная польза от «Спутника V»: в дальнейшем, при возникновении нового штамма коронавирусов, опасного для человека, она может стать основой
для вакцины.
Поставить на ноги
Человечество с давних времен мечтало о чудесных доспехах, которые не только защитят человека, но и дадут ему суперспособности. Первым эти грезы воплотил в жизнь экзоскелет Hardiman, разработанный компанией General Electrics в 1960-е годы по заказу Вооруженных сил США. Чудо-доспехи позволяли человеку, находящемуся внутри него, поднимать 110 кг с усилиями как для для 4,5 кг. Конструкция была громоздкой (более 50 кг), поэтому речи о ее практическом использовании не шло.
Постепенно из военной отрасли экзоскелеты перекочевали в медицинскую сферу. В 1972 году югославский специалист в области биомеханики и робототехники Миомир Вукобратович представил механизм с пневматическим приводом, который был нацелен на то, чтобы помочь ходить парализованным людям. В 80-е годы подобные экзоскелеты появились в лабораториях США и СССР. Советский прототип изготовил Центральный институт травматологии и ортопедии имени Приорова.
Начиная разработку конструкции «ЭкзоАтлет» в 2011 году, команда НИИ механики МГУ им. Ломоносова во главе с Еленой Письменной планировала сконцентрироваться вовсе не на медицинских целях. Ученые выиграли госконтракт на производство аварийно-спасательного скелета для МЧС, они должны были изготовить устройства, снижающие нагрузку на позвоночник спасателей при подъеме тяжестей. Команда представила экзоскелет, соответствующий всем условиям, однако в министерстве сменилось руководство – разработка оказалась не нужна.
Команда «ЭкзоАтлета» вынужденно переключилась на создание реабилитационных аппаратов. Оказалось, что экзоскелеты дешевле в эксплуатации, чем локоматы – массивные тренажеры, с помощью которых врачи заново учат ходить парализованных пациентов. Разработка российских ученых привлекла внимание медицинских центров по всей России. После получения соответствующего сертификата экзоскелеты отправились в 60 медицинских учреждений, в том числе в Кострому, Краснодар, Набережные Челны, Омск, Хабаровск, Южно-Сахалинск.
В СЕНТЯБРЕ 2021 ГОДА
Роспатент даже включил проект в десятку лучших изобретений XXI века. «ЭкзоАтлет» также получил сертификацию в Европе, Южной Корее и США – и эти рынки российской компании предстоит освоить в ближайшие годы.
Вернуть ощущения
Первые протезы появились несколько тысяч лет назад, о чем свидетельствуют регулярные находки. В Древнем мире их изготавливали из дерева, в Средние века – из металла. Уже в XVIII веке существовали механизмы, которые двигались с помощью рычагов и гибких тросов. Со временем устройство протезов все больше напоминало реальные конечности. В XX веке появляется пластик, благодаря которому протезы становятся легкими и начинают выглядеть максимально правдоподобно.
Бионический протез был описан еще в середине прошлого века. Под ним подразумевалось устройство, управлять которым можно с помощью силы мысли. Такой протез впервые был изготовлен в 1993 году для шотландца Роберта Кэмпбелла, который потерял руку из-за рака мышц.
Бионическая конечность подключалась к мозгу через внешние провода – на тот момент это казалось революционным решением. Современные бионические протезы не нуждаются в проводах. Самые простые, механические, сгибаются и разгибаются с помощью оставшихся мышц. Более сложные – оснащаются датчиками, реагирующими
на нервные импульсы. В процессе эволюции, за 20 лет протезы научились простым движениям, адаптировались под походку, подключившись к мозгу.
САМЫЙ ДРЕВНИЙ ПРОТЕЗ
Ученые обнаружили артефакт в усыпальнице знатной древнеегипетской женщины. Находка представляет собой протез, заменявший утерянную часть правой ступни. Ее возраст составляет около трех тысяч лет
Российский рынок входит в пятерку стран по числу пациентов, нуждающихся в протезах. Об этом РБК сообщил директор Института протезирования и ортезирования Федерального научного центра реабилитации инвалидов имени Альбрехта, д.м.н. Константин Щербина. Сейчас в России порядка 12 миллионов инвалидов-ампутантов. Спрос и стремительное развитие технологий привело к тому, что отечественные производители стали разрабатывать современные бионические протезы, не уступающие иностранным аналогам. При этом они смогли освоить новые ниши. Например, компания «Моторика» начала выпуск бионических рук для детей до 13 лет с максимально возможным функционалом.
В настоящее время «Моторика», совместно с Медицинским центром Дальневосточного федерального университета и Центром нейробиологии и нейрореабилитации имени Зельмана Сколтеха работают над проектом обратной сенситивной связи от протезов. Эта технология позволит не только двигать протезом, но и получать от него тактильные ощущения, что, в свою очередь, поможет справиться пациентам с фантомными болями, которые зачастую возникают при ампутации.
Уничтожить рак
1970-е ознаменовались открытием разных технологий редактирования генома человека. Это вызвало критику среди некоторых ученых, которые предостерегали своих коллег: эксперименты могут привести к тому, что люди будут полностью отредактированы. Именно так и родилась концепция генной терапии. Правда, вопреки предсказаниям, она не стала менять людей, а сосредоточилась на исправлении заболеваний, вызванных генетическим фактором.
Принцип генотерапии построен на том, что ген с мутацией замещается правильно работающей копией. При этом удалять дефектный ген не нужно – организм просто работает с его «здоровым» аналогом. В качестве транспорта копии, как правило, используются вирусы – и все благодаря их свойству вставлять свой код в ДНК клетки. Для этого вирусы предварительно обезвреживают и внедряют в них код, который необходимо доставить в организм больного человека. Поскольку вирусы могут вызвать у человека иммунный ответ, а значит, просто не успеть доставить копию в организм или вызвать побочную реакцию, в терапии используется плазмида – компактная кольцевая молекула ДНК.
Несмотря на то что первые успешные опыты в генотерапии были проведены в неблизком уже 1993 году, сейчас официально зарегистрировано не так много лекарств подобного типа. Например, в России всего один такой препарат – «Неоваскулген» – для лечения ишемии нижних конечностей и стимуляции роста сосудов. Возможно, в скором времени к нему добавится еще одно лекарство – «АнтионкоРАН-М», призванное бороться с раковыми клетками, разработкой которого занимается ООО «Генная хирургия» — компания-резидент «Сколково», основанная в 2015 году и занимающаяся разработкой генной терапии онкологических заболеваний.
Доклинические испытания «АнтионкоРАН-М» велись с 2010 года, а с января 2022 года стартовали клинические исследования. В них принимают участия пациенты с саркомой, меланомой, плоскоклеточным раком кожи, раком молочной железы, шейки матки, вульвы, полового члена и анального канала. В отличие от существующих противорако- вых геннотерапевтических препаратов российское лекарство невирусное – в качестве транспорта в нем используется плазмида, оснащенная так называемым геном-убийцей опухоли. Подобный принцип позволит избежать реакции иммунитета и осложнений, которые бывают при использовании вирусных средств.
125 МЛН РУБЛЕЙ
выдала рабочая группа Национальной технологической инициативы (НТИ) в 2019 году компании «Генная хирургия» на проведение I–III фаз клинических исследований «АнтионкоРАН-М»
