Версия для печати
Вернуться к списку

Напечатайте мне сердце

В нашей стране 2021 год объявлен Годом науки и технологий. Это одно из мероприятий, предусмотренных Национальным проектом "Наука", который определил ее развитие одним из приоритетов.

По результатам реализации нацпроекта, рассчитанного на 2019-2024 годы, Россия должна войти в пятерку мировых научных лидеров по ключевым направлениям, уменьшить отток ученых за границу и повысить привлекательность мест работы для иностранных ученых. Это стало отправной точкой и для создания нового центра "Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение" в Сеченовском университете, который амбициозно назвали научным центром мирового уровня. На вопросы "РГ" ответил сотрудник центра, доктор химических наук Петр Тимашев.

Петр Сергеевич, в Сеченовском университете уже есть Институт регенеративной медицины, Научно-технологический парк биомедицины, которыми вы руководите. Зачем понадобилось создание еще одного научного центра, да еще и мирового уровня?

Петр Тимашев: Современный тренд развития науки таков, что маленькому научному коллективу, даже очень талантливому, сложно реализовать полный спектр современных возможностей, которые дают разные области. Идея научных консорциумов и двигает вперед мировую науку. И очень здорово, что сейчас наш вектор развития включает создание таких консорциумов. По отдельности многие коллективы, конечно же, представляют некую глубинную экспертизу, нишевую. И при объединении небольших научных групп в единый консорциум результат работы выходит на совершенно новый уровень знаний. Научный центр мирового уровня - именно такой консорциум, который нужен отечественной науке для реализации прорывных исследований. Наш Институт регенеративной медицины точно так же работает в консорциуме. Мы ведем совместные разработки и с учреждениями Российской академии наук, и с нашими ведущими университетами, и с научными организациями из США, Европы, Китая, Ирана. Поддержка создания научных консорциумов на уровне министерства науки и высшего образования, на мой взгляд, очень правильный шаг.

А зачем в консорциум привлечен Институт системного программирования РАН?

Петр Тимашев: Фокус исследований создаваемого центра - цифровая трансформация медицины. Мы поняли, что медицине нужно развивать дистанционные возможности, что особенно важным стало в период распространения коронавирусной инфекции. Институт системного программирования РАН - один из центров развития цифровой нфраструктуры, и наша совместная работа по созданию цифровых двойников объединит ведущих программистов и врачей.

В каких направлениях, разделах медицины у нас есть конкурентоспособная экспертиза?

Петр Тимашев: С начала ХХ века Россия всегда была одним из признанных лидеров в развитии медицинской науки - напомню, тогда наши ученые получили две Нобелевские премии по медицине. Но и дальше у нас создано немало направлений и технологий мирового уровня. Например, развитие технологий восстановления костей - аппарат Илизарова. Он не был удостоен Нобелевской премии, но, по сути, весь мир знает этого человека, который вышел на новый уровень регенерации костной ткани, еще в 50-е годы высказав идею механического воздействия на ткань для ускорения ее регенерации. Или возьмем, к примеру, ортопедию. Наши ортопеды создают клеточные технологии, стимулирующие регенерацию скелетных тканей. И таких примеров много. У нас сильнейшая медицинская школа, которую заложили отцы-основатели.

У нас есть и свои "фишки", свои идеи, которые заложены в основу создания нового центра

Какие направления предполагается развивать в рамках нового научного центра?

Петр Тимашев: Основной фокус научного центра мирового уровня будет сделан на социально значимых заболеваниях - кардиологических, онкологических. Наша задача - создание "цифрового двойника здоровья" для опережающего прогноза развития заболеваний и цифровой биобанк, в котором хранилась бы вся обезличенная информация о пациенте. А технологии искусственного интеллекта позволят врачам комплексно анализировать различные данные обследований пациента (КТ, МРТ, гистология и т.д.).

Если эту программу центра наложить на развитие мировой медицины, совпадаем ли мы по векторам? Или у нас свой собственный взгляд?

Петр Тимашев: Наука не имеет границ. Но развитие невозможно, если ты просто догоняешь кого-то. Мировой фокус на социально значимых заболеваниях, конечно же, совпадает. Но у нас есть и свои "фишки", свои идеи, которые заложены в основу создания научного центра мирового уровня. Среди них есть и уникальные.

Уникальные разработки в вашем университете и так уже есть - в частности, лазерный биопринтер. Каковы его возможности для практики?

Петр Тимашев: Трансляция разработанных технологий в реальную медицинскую практику - это путь не одного и не двух-трех лет.

Биопринтер может "напечатать" некоторые функциональные ткани человеческих органов. Кстати, создание биопринтера - это пример работы небольшого консорциума. Мы работали с физиками из Института фотонных технологий ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, с химиками из Института химической физики РАН - и вот результат! А сейчас совместно с инженерами из Национального исследовательского университета "МИЭТ" разрабатываем следующую версию - ручного биопринтера, чтобы врач мог с ним работать непосредственно в клинике, прямо у постели больного, так сказать. Думаю, что к концу года будет готов рабочий прототип, и мы подадим документы на его регистрацию.

Правильно ли я понимаю, что врач сможет в процессе лечения конкретного больного напечатать ему какую-то недостающую ткань?

Петр Тимашев: Пока речь идет, например, о покрытии дефектов кожи. Идея именно такая: врач, видя конкретного пациента, сможет выбрать соответствующие гели и создать нужный материал именно для него. Для этого понадобятся значительные изменения в законодательной базе, конечно, то есть наша совместная работа с юристами.

Мы уже много лет говорим о необходимости перехода на новую модель 4П-медицины: предиктивную, персонализированную, превентивную и партисипативную, то есть с участием самого пациента. А насколько реальны для нынешней системы здравоохранения хотя бы элементы этой модели?

Петр Тимашев: Это путь долгий, но заманчивый. Вот один пример с нашей фантастической вакциной - как быстро мы можем внедрить разработку, когда нужно. Я думаю, наше видение изменяет именно внедрение новых технологий. Надеюсь, что этот процесс будет более динамичным.

Врач, видя конкретного пациента, сможет выбрать соответствующие гели и с помощью биопринтера создать нужный материал именно для него

Из всех этих 4П наиболее заманчиво для больного человека звучит персонализированный метод лечения. Но все, что персонализировано, индивидуально, очень дорого. Будете ли вы в новом центре разрабатывать идеи, как сделать уникальные методы лечения доступными для всех?

Петр Тимашев: Это и есть одна из задач центра. Мы будем предлагать лечение пациента на основе результатов его анализов. Могу привести пример: если еще 5 лет назад исследование одного генома стоило тысячи долларов, то сейчас - в десятки раз дешевле. Когда в развитии технологии заинтересован один человек - цена одна. А когда тысяча человек - уже совсем другая. Когда возникает рынок, естественно, цена падает. Да, все технологии, которые мы разрабатываем, стоят дорого. Но постепенно ситуация меняется.

Для персонализированных технологий, в частности, когда применяется биопринтинг, можно ли использовать не только собственные клетки пациента, но и донорские?

Петр Тимашев: Идея использования чужих клеток в корне очень мудрая. Выращивание собственных клеток пациента - это всегда длительный процесс, и хорошо, если ты можешь ждать. Но иногда это ургентное, то есть экстренное состояние. И вот тут на помощь приходят банки, в которых содержатся клетки доноров - например, биобанки с клетками пуповинной крови или плаценты. Там этот долгий рутинный процесс уже пройден, и не надо ждать недели, эти клетки можно получить очень быстро. Поэтому создаются не только банки, где можно сохранить клетки для самого пациента, но и общественные биобанки, куда биоматериал поступает от людей, которые, например, от него отказываются, жертвуют, как донорские.

Наши надежды на будущее медицины связаны и с созданием "запасных частей" для человека, в частности, тем же методом биопринтинга. Но до сих пор удавалось создавать ткани только из однотипных клеток, а каждый орган человека состоит из десятков или даже сотен видов клеток, и это все усложняет. Когда примерно, по вашему мнению, можно будет создавать органы целиком?

Петр Тимашев: Ближе всего к этому, наверное, кожа. Но и это достаточно сложная многокомпонентная структура. Примеры создания отдельных ее слоев уже есть. Но, как всегда, возникает вопрос масштабирования, правильной трансляции того, что сделано, регуляторных моментов. Если говорить о клинике, я думаю, что горизонт в 5-10 лет достижим для создания первых органов. Первым, конечно, будет биопринтинг кожи - уже создаются биоэквиваленты, которые моделируют воздействие различных косметических средств на нее.

Известны разработки наших ученых по созданию такого каркаса органов, на который потом можно было бы нарастить стволовые клетки и получить полноценный орган. Или пока это лишь лабораторные эксперименты?

Петр Тимашев: Это тоже направление правильное и чрезвычайно важное. Как, например, и метод устранения клеток с каркаса органа животного и замена их клетками человека. Тоже вполне реальная технология, которая, я думаю, будет востребована и прежде всего для таких сложных объектов, как сердце, почки и т.д. В общем, возможности науки безграничны, и мы верим, что сможем очень многое сделать, чтобы люди были здоровы и жили долго.