Регенеративная медицина — не будущее, а реальность

В 2020 году Кубанский государственный медицинский университет отметит свое 100-летие.

На протяжении многих лет университет является одним из самых престижных в ЮФО — отсюда выходят высококвалифицированные специалисты. И многие выпускники Кубанского государственного медицинского университета, работающие в медицинских учреждениях не только Краснодарского края и ЮФО, но и по всей стране, оказываются в числе лучших в своем деле.

Университет гордится своим высокопрофессиональным профессорско-преподавательским составом, именитыми выпускниками, широким спектром представленных здесь специальностей, современными образовательными технологиями.

Кубанский государственный медицинский университет по многим критериям стабильно входит в пятерку лучших медицинских вузов России.

К тому же вуз, без преувеличения, является одним из крупнейших центров науки, образования и инноваций в стране. Этого здесь добивались всегда, делая упор на активное вовлечение молодых специалистов в исследовательскую работу, особенно в изучение передовых направлений в медицине.

Полученный университетом в 2011 году мегагрант стал закономерным и одновременно прорывным этапом в истории вуза. 7 ноября 2012 года на базе вуза в рамках гранта Правительства Российской Федерации был открыт Международный научно-исследовательский клинико-образовательный центр регенеративной медицины, предоставленный университету для проведения научных исследований.

Руководство Краснодарского края, в лице Вениамина Ивановича Кондратьева, регулярно оказывает поддержку медуниверситету и ставит задачи по обеспечению отрасли здравоохранения края высококвалифицированными кадрами. Деятельность коллектива вуза отмечена высокими наградами на краевом и федеральном уровне.

Международный научно-исследовательский клинико-образовательный центр стал платформой для разработки и внедрения новейших регенеративных технологий, которые только начинают развиваться в мире. В Центре уже приступили к созданию искусственных органов и тканей на моделях мелких и крупных лабораторных животных. При успешном прохождении доклинического этапа исследований, данная технология может быть транслирована в клинику. Это поможет многим тысячам пациентов, нуждающихся в трансплантации.

Вуз активно участвует в грантовой системе (Мегагрант 2011-2016 гг., грант РНФ 2014-2015 гг.). Это позволяет добиваться существенных результатов в проводимой работе.

О СУТИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Направление, выбранное для новой научной лаборатории, — тканевая инженерия и регенеративная медицина. Это перспективная отрасль современной медицины, цель которой — создание искусственных органов и тканей. У Потребность в органах и тканях при оказании медицинской помощи в мире очень высока. В случае с существующим видом трансплантологии, когда орган пересаживается от донора реципиенту, нередко происходит его отторжение. А регенеративная медицина направлена на создание конструкции либо отдельных клеток, которые не наносят вреда и не требуют иммуносупрессий.

Исследования начинались с интраторакальных органов и тканей — это сердце, легкие, диафрагма, пищевод. С 2016 года направление было расширено, и сейчас работа также ведется над созданием тканеинженерных конструкций кожи и почки.

Принцип работы в лаборатории объяснили на примере донорского сердца крысы. Сначала оно обрабатывается растворами, которые разрушают клеточные мембраны и вымывают клетки. Под их действием клетки лопаются и из них уходит все содержимое, то есть чужая ДНК. В результате воздействия растворами остается только трехмерный биологический каркас теперь уже не мясисто-красного, а молочно-белого цвета, имеющий трехмерную форму сердца, который не содержит клеточный материал донора.

Далее на этот каркас подсаживают клетки уже самого реципиента. Сначала рост клеток отслеживают в биореакторе, а после их приживания каркас помещают в организм реципиента. Так получается новый, но при этом свой собственный орган, который не будет отторгаться иммунной системой.

Кроме того, в лаборатории ведутся исследования по изучению синтетических каркасов.

Синтетика хороша уже тем, что ее можно создать в необходимом количестве, что позволит окончательно решить проблему нехватки донорских органов и тканей. Именно по этой причине исследования и разработки в этом направлении будут вестись до достижения требуемых результатов.

Сотрудниками лаборатории, помимо каркаса сердца крысы, уже создан и каркас сердца обезьяны. Также есть каркасы легкого этих животных. Как отмечают сами специалисты, все протоколы проводимых исследований запатентованы и на сегодняшний день не имеют аналогов в мире.

Сейчас ученые активно ведут исследования, наблюдая за процессами роста и деления в нанесенных на каркасах клетках. Уже есть очень интересное наблюдение: у биологических матриксов сохраняется память о прежнем клеточном материале. Если, к примеру, это сердечный каркас, то он делает новую клетку схожей с прежними.

Полное восстановление функций целого органа — главная цель научных исследований, проводящихся в лаборатории. Для ее достижения еще нужно много работать, и пока очень рано говорить о пересадке всего органа. Но имеющиеся на сегодняшний день в лаборатории наработки позволяют осуществлять пересадку его отдельных участков.

Дальше всего в лаборатории продвинулись с диафрагмой. Сегодня при нарушениях или травмах данного органа его можно заменить на синтетический аналог. Но у этого метода есть свои недостатки. К примеру, если речь идет о реципиенте-ребенке, то по понятным причинам синтетический материал вместе с его организмом расти не будет. В таких случаях требуется постоянная ретрансплантация органа, что наносит урон всему организму.

В лаборатории для решения этой проблемы создан тканеинженерный графт — из взятого у донора (в данном случае крысы) органа был получен матрикс, освобожденный от прежних клеток. На него поместили клетки крысы-реципиента, и после приживания подсаженных клеток полученный орган вшили в организм животного. Крыса с новой диафрагмой прожила полтора года без осложнений. Как отмечают специалисты лаборатории, животные в этом эксперименте живут максимально долго, у них нет дыхательных нарушений, они набирают вес, размножаются. И теперь планируется подобная пересадка обезьяне.

Здесь стоит сказать о том, как в лаборатории относятся к работе с животными. Этика — на первом месте. Протоколы работы с животными проходят через этический комитет, все делается с соблюдением международных стандартов работы с животными.

Еще одно направление исследований, которые планируется начать в ближайшее время, — создание кожи. Работать будут на материале свиньи, так как она наиболее приближена к человеку по генетическому составу. В планах — замещение крупных дефектов кожи матриксами с нанесенными стволовыми клетками. В лаборатории уверены, что это будет очень востребованная технология, так как ожоги тела — явление частое, и нередко врачи сталкиваются с проблемой нехватки необходимого количества здоровой кожи для пересадки на поврежденные участки.

О ЗНАЧЕНИИ ЦЕНТРА

Университет оказывает всевозможную поддержку сотрудникам лаборатории в проводимой работе. Одним из условий мегагранта, в рамках которого был создан Центр, стало софинансирование средств, дополнительно направленных университетом на создание лаборатории и проведенные научные исследования.

Помещение центра строилось на территории университета. И здесь надо было учесть архитектурные особенности здания вуза. Новое помещение не должно было нарушать классический вид почти столетнего здания. Результат устроил всех: снаружи соблюден привычный стиль исторического здания, а внутри лаборатория представляет собой образец передового научного центра.

В рамках гранта предусматривалось полугодовое обучение специалистов в Каролинском институте в Швеции, а также в Италии и Германии. Несколько раз с обучающими лекциями приезжали профессора из Гарварда.

На момент открытия Международный научно-исследовательский клинико-образовательный центр был единственным в России, и первым в стране, куда завезли биореакторы для проведения исследований по регенерации тканей.

Это умная система со всевозможными режимами работы, с соблюдением всех необходимых условий для выращивания ткани.

Отдельный предмет для гордости — гистологическое помещение с самым современным оборудованием. А вот биореактор — собственного изобретения, и уже запатентован. При необходимости здесь его готовы производить и для других российских коллег, чтобы не приходилось закупать подобное дорогостоящее оборудование за границей.

Вообще, в лаборатории активно работают над решением проблемы импортозамещения, так как требуется очень много импортных дорогостоящих реагентов. И для этого в этой области многим лабораториям приходится привлекать инвесторов. Производство необходимых материалов в нашей стране в разы повысит эффективность проводимой работы, хотя бы уже тем, что не придется по пять-шесть месяцев ждать поставок из-за границы.

Специалисты, работающие здесь, надеются, что уже через 20-30 лет разрабатываемые ими технологии начнут активно применять на практике. Регенеративная медицина быстро развивается, такая специальность уже вводится в учебный процесс. Как уверены не только ученые лаборатории, но и руководство университета, уже сейчас, на заре эпохи широкого применения регенеративных технологий, стране нужно активно вкладываться в их развитие. Что и осуществляется за счет грантовой поддержки проведения перспективных научных исследований.

К работе в лаборатории привлечены молодые специалисты. Вот так, делая первые шаги в развитии нового для мира медицины направления, молодые люди получают бесценный теоретический и, что важно, практический опыт, который, как уверен ректор университета Сергей Николаевич Алексеенко, даст серьезный толчок дальнейшему развитию отечественной науки.

Почти с самого начала работы лаборатории ее сотрудники принимают участие в международных научных конференциях. В 2013 году в Лейпциге они были единственными из России. Единственными, кто представлял отечественную регенеративную медицину. Результаты работы лаборатории публикуются в научных журналах мирового уровня. Интерес к работе Центра большой и продолжает расти, что служит дополнительным стимулом для проведения дальнейших исследований.

Автор: Светлана СОЛОНИНА