Стратегическая цель Сеченовского университета — построить международный исследовательский медицинский университет номер один в России для взаимодействия с международными партнерами в области биомедицины.

Для повышения глобальной конкурентоспособности российской науки и образования, развития системы здравоохранения, повышения качества жизни населения в вузе реализуется масштабный инфраструктурный проект – создание Научно-технологического парка биомедицины (НТБП). В его структуру входят: Институт молекулярной медицины, Институт персонализированной медицины, Институт регенеративной медицины, Институт трансляционной медицины и биотехнологии, Институт бионических технологий и инжиниринга.

«Сегодня Сеченовский университет трансформируется в университет наук о жизни, поэтому деятельность наших клиницистов и ученых ведется в этом направлении. В большинстве случаев это совместные проекты парка биомедицины и университетских клиник. Объединив медицину и науку, можно достичь прорыва в решении актуальных вопросов здравоохранения. Примером такого эффективного взаимодействия является Клиника кластерной онкологии, где врачи апробируют передовые технологии ученых НТПБ в борьбе с онкозаболеваниями, и Научно-образовательный центр трансляционной медицины, где будут создаваться биомедицинские продукты. Еще один пример коллаборации – создаваемый Российско-китайский геномный центр. Он будет заниматься внедрением персонифицированных подходов к терапии заболеваний, разработкой методов предупреждения, диагностики и лечения заболеваний с использованием технологий больших данных, работающих на клеточном и генном уровнях. Это возможно только при совместной работе врачей и исследователей», — рассказывает ректор Сеченовского университета, академик РАН Петр Глыбочко.

В НТПБ собрались уникальные команды ученых, которые в 2018 году обеспечили Сеченовскому университету около 60% публикаций в высокорейтинговых журналах. Все силы сотрудников НТПБ, Клинического центра и кафедр будут сконцентрированы на научных исследованиях и разработках, на изучении наук о жизни. Развитие этого направления стало ключевым в стратегии университета. В День российской науки предлагаем вашему вниманию ряд актуальных исследований, которыми занимаются наши ученые. 

Институт бионических технологий и инжиниринга

Проект: Разработка и исследование лазерной системы для бесшовного соединения мягких тканей челюстно-лицевой области

В последнее время наблюдается рост числа заболеваний в челюстно-лицевой области, для лечения которых требуется хирургическое вмешательство. Выбор шовного материала при выполнении операций является актуальной проблемой и напрямую связан с качеством оказываемой стоматологической помощи населению. Шовный материал влияет не только на формирование рубца, но и может способствовать развитию воспалительных осложнений.

В настоящее время разработана новая лазерная установка и биохимический состав для бесшовного соединения мягких тканей челюстно-лицевой области. Сотрудники Института бионических технологий и инжиниринга совместно с кафедрой хирургической стоматологии проводят эксперименты по апробации методики на лабораторных животных. Научно-исследовательская работа будет выполняться до конца 2019 года. Далее необходимо проведение опытно-конструкторской работы не менее 2,5-3 лет.

Применение разработанного метода позволит повысить эффективность восстановления целостности тканей челюстно-лицевой области в результате хирургического лечения пациентов со стоматологическими заболеваниями путем применения нового метода, подразумевающего нанесение припоя на соединяемые ткани с последующим их облучением с помощью лазерной системы при интерактивной термостабилизациии зоны лазерного воздействия. Исследование степени альтерации тканей во время соединения, а также регенерации мягких тканей, позволит создать клинические рекомендации по применению данного метода в хирургическом лечении заболеваний пациентов в челюстно-лицевой области. Развитие лазерных медицинских технологий в сфере хирургической стоматологии, в частности инновационных технологий соединения тканей с помощью припоев и лазерного оборудования, позволит внедрить в практику для хирургического лечения стоматологических заболеваний новый бесшовный метод соединения рассеченных тканей челюстно-лицевой области.

Другие проекты института:

• разработка системы поддержки жизнедеятельности для детей, родившихся с не полностью сформированными желудочками сердца или отсутствием одного из них

• разработка нейростимулирующей системы для восстановления функции гортани после операции

• создание антибактериальных покрытий для протезов, имплантационного материала для восстановления костно-хрящевых дефектов, нанокомпозитных покрытий для имплантатов связок суставов

Институт регенеративной медицины

Проект: Изучение механизмов разрушения и регенерации хрящевой ткани суставных поверхностей, а также поиск новых методов восстановления утраченных тканей артикулярного хряща

В современном обществе крайне распространенны заболевания, характеризуемые разрушением и деформацией тканей суставов, такие как остеоартроз. От подобных патологий страдает более 50% населения старше 65 лет, при этом ученые наблюдают тенденцию к омоложению заболевания. В лабораториях Сеченовского университета сотрудники Института регенеративной медицины ведут ряд исследований, направленных на изучение механизмов разрушения и регенерации хрящевой ткани суставных поверхностей, а также поиск новых методов восстановления утраченных тканей артикулярного хряща. Международные научные коллективы также работают над решением данной проблемы, однако, достигнутые ими успехи являются крайне спорными. В отличие от зарубежных научных коллективов, наши разработки базируются на совершенно новом типе хондрогенных прогениторных клеток, обнаруженных в поверхностной зоне артикулярного хряща. В новейших исследованиях 2017 года при участии сотрудников института на генномодифицированных мышах было показано, что данный уникальный подвид клеток (ранее считающийся обычными хондроцитами) экспрессирует маркеры стволовых клеток и способен полностью сформировать суставной гиалиновый хрящ на поверхности эпифиза кости в постнатальный период. Эта новая группа хондрогенных взрослых стволовых клеток на сегодняшний день охарактеризована незначительно, но заключает в себе существенный регенеративный потенциал. Научные коллективы Института регенеративной медицины ведут активную работу по культивированию данного уникального подвида стволовых клеток и созданию биоинженерных конструктов на их основе. Работа является кропотливой и трудоемкой, однако наличие первоклассных специалистов, международных колабораций и оснащенность всем необходимым современным научным оборудованием позволяет планировать стадию доклинических испытаний конструктов уже через три-четыре года.

Параллельно сотрудники института ведут работу на образцах тканей сустава человека. Грандиозный проект, начатый в сотрудничестве с Каролинским Институтом (Стокгольм, Швеция), направлен на то, чтобы подтвердить наличие упомянутой выше уникальной подгруппы хондрогенных взрослых стволовых клеток в артикулярном хряще сустава человека с применением метода радиоизотопного датирования. Исследования с использованием подобной методики для датирования свежих образцов тканей ведутся лишь несколькими лабораториями во всём мире. Данная методика уже освоена сотрудниками института, и публикация результатов по этой работе планируется в течение ближайших двух лет. Подтверждение присутствия группы хондрогенных взрослых стволовых клеток в хрящевой ткани человека откроет ученым и врачам доступ к персонализированной медицине и созданию уникального для каждого пациента трансплантата на основе его хондрогенных стволовых клеток, способных, в отличие от стволовых клеток других тканей, формировать полноценный гиалиновый хрящ.

Реализация проектов, ведущихся в лабораториях Института регенеративной медицины, позволит не только прояснить роль новейшей группы клеток в механизмах обновления и восстановления хрящевой ткани сустава, но и даст в руки специалистов новый «инструмент» для лечения повреждений хряща суставных поверхностей в рамках стремительного развития регенеративной медицины скелетных тканей.

Кроме того, ученые Института регенеративной медицины изобрели не имеющий мировых аналогов гель на основе белка фибрина, который можно получать непосредственно из крови пациента. Эта разработка очень актуальна для трансплантологии. Гель способен формировать внутри пересаживаемого искусственного органа или тканеинженерной конструкции капиллярную сеть, что решает две важные проблемы, которые ранее приводили к отторжению: к клеткам постоянно доставляются необходимые питательные вещества и удаляются ненужные токсины и углекислота.

Институт персонализированной медицины

Проект: Методика виртуальной оценки фракционного резерва кровотока (ФРК)

Методика использует данные рутинной КТ ангиографии сосудов сердца путем построения одномерной гемодинамической модели, без модификации протокола КТ исследования, увеличения лучевой нагрузки и назначения вазодилятирующих препаратов. Методика не требует применения дорогостоящих интракоронарных катетеров с датчиками давления, поскольку она основана на персонифицированной математической модели коронарного кровотока. При хорошей воспроизводимости, чувствительности и специфичности метода, результаты проекта могут быть внедрены в технологические процессы достаточно быстро, так как не требуют долгого обучения и значительных затрат на расходные материалы. Также к неоспоримым достоинствам метода можно отнести возможность его выполнения в амбулаторных условиях, без обязательной госпитализации пациента.  

Разработана технологическая цепочка виртуальной оценки ФРК, которая состоит из следующих автоматизированных шагов:  
·         Сбор индивидуальных медицинских данных, которые могут быть получены при клинической диагностике

·         Обработка данных и построение трехмерной и, затем, одномерной структуры индивидуальных сетей коронарного русла с помощью усовершенствованных алгоритмов сегментации коронарных артерий

·         Персонализированный расчет коронарного кровотока и оценка ФРК

В настоящий момент установленное программное обеспечение проходит клиническую апробацию в клиниках Сеченовского университета. Метод способен в значительной степени улучшить рутинную клиническую практику, персонализировать подход к лечению пациентов с коронарной болезнью на амбулаторном уровне и облегчить принятие верных клинических решений. 

Институт молекулярной медицины

Проект: Разработка способов комбинирования методов химио- и радиотерапии для борьбы с различными злокачественными опухолями.

Исследования находятся в завершающей стадии поисковых научно-исследовательских работ. На проведение опытно-конструкторской работы потребуется проведение всех положенных доклинических и клинических исследований, что составит около 5 лет.

Результаты работы предоставят врачам новые подходы противоопухолевой терапии.

Другие проекты института:

• Противовоспалительные препараты нового поколения - совместно с коллегами из Венского медицинского университета разрабатывается вакцина против аллергии на кошек. Предполагается, что новый препарат будет давать иммунитет на данный вид аллергии. Вакцину предлагают вводить как детям, у которых еще не проявилась реакция, но есть предрасположенность, так и беременным женщинам, у которых есть такая аллергия.

• Отдел биомедицинской инженерии ИММ работает в составе международного проекта по созданию микрофлюидных аппаратов и методов 3D-моделирования, которые найдут применение в лечении челюстно-лицевых заболеваний, костной онкологии, сосудистых раковых опухолей.

• Ведется работа над новыми противовоспалительными препаратами с использованием веществ в лавровом листе, которые способны воздействовать на определенные болевые рецепторы человека и будут эффективнее существующих препаратов.

• Сотрудники Института молекулярной медицины совместно с коллегами из австралийского университета Гриффитса разрабатывают инновационную трансдермальную методику доставки лекарственных средств в организм. Препараты предлагают вводить через поверхность кожи с помощью микроигл, размещенных на пластыре. Такая методика позволит обойти минусы таблеток и инъекций. Исследователи уже работают над созданием пластыря-иммуномодулятора для онкобольных.

• Специалисты отдела биомедицинской инженерии Института молекулярной медицины совместно с коллегами из Нижнего Новгорода и Института биоорганической химии РАН в ходе исследования придумали новую весьма перспективную группу нанопрепаратов для онкотерапии. В нанокристалле NaYF4 атом иттрия заменен на его короткоживущий радиоактивный изотоп 90Y. Особенность этого изотопа в том, что излучение, которое он испускает при своем распаде, распространяется не дальше чем на один сантиметр от частицы. На поверхности нанокристалла есть специальная сложная биомолекула, полученная методом генной инженерии. Одна часть этой молекулы представляет собой мощный экзотоксин, который очень эффективно убивает клетки вблизи, даже если в них попадает всего несколько молекул препарата. Вторая часть молекулы представляет собой модифицированное искусственно созданное антитело, которое избирательно крепится к опухолевым клеткам. Причем делает это гораздо эффективнее, чем природные аналоги. С другой стороны, центр получившейся частицы убивает опухолевые клетки на расстоянии – там, куда яд уже не проникает.

Институт трансляционной медицины и биотехнологий

Новую вакцину против туберкулеза исследуют сотрудники отдела внедрения новых лекарственных средств совместно со специалистами лаборатории трансляционной биомедицины НИИч эпидемиологии и микробиологии им. академика Н.Ф. Гамалеи. В ходе исследования доказано, что вакцина безопасна, ее применение не вызывает каких-либо нежелательных явлений. В настоящее время подобрана эффективная доза, отработана схема введения препарата, получены убедительные данные по иммуногенности белковой композиции вакцины. Широкое применение новой вакцины позволит уже в обозримом будущем снизить заболеваемость туберкулезом в России.

Лаборатория фармакокинетики и метаболомного анализа ИТМ и БТ ведет исследования, направленные на поиск новых биомаркеров заболеваний, исследует фармакокинетику новейших лекарственных препаратов.

Клинический центр

Ученые-клиницисты Сеченовского университета разработали уникальную систему реабилитации больных, перенесших травмы конечностей, а также людей, перенесших инсульт. В ее основе — возможности виртуальной реальности для реабилитации больных.

Урологи Сеченовского университета внедряют инновационные методики в лечение рака простаты. В Клинике урологии им. Р.М. Фронштейна были проведены уникальные операции по лечению этого заболевания с использованием передовых технологий. Это робот-ассистированные радикальные простатэктомии в модификации фасции и нервосбережения, что позволяет пациенту быстрее восстановиться к полноценной жизни после операции, и метод фьюжн-биопсии, основанный на точном определении опухолевой зоны и позволяющий удалить именно те участки, которые поражены болезнью.

Также врачи Клиники урологии провели первые операции по фокальному лечению рака простаты с применением новой технологии — нанонож (Focal NanoKnife). Метод меняет представления об идеальном лечении рака простаты и, возможно, уже скоро может стать альтернативой радикальной простатэктомии, считают эксперты. Другое название метода — необратимая электропорация. Опухоль уничтожают импульсами электротока, которые разрывают мембраны раковых клеток.

Еще одна перспективная разработка – новый тулиевый лазер, разработанный специалистами Сеченовского университета. С его помощью проводятся операции по удалению аденомы простаты (лазерная энуклеация), эндоскопическому рассечению различных сужений мочевых путей, удалению опухолей мочевого пузыря и верхних мочевых путей. Особенностью лазера является уникальная длина волны его излучения (1,94 микрометра), благодаря чему она эффективно поглощается внутриклеточной жидкостью. Это позволяет лазеру моментально испарять ткани, не повреждая глубжележащие слои – т.е. эффективно рассекать ткани, не обжигая их.

Клиника кластерной онкологии Сеченовского университета проводит операции по удалению щитовидной железы при помощи  роботизированной хирургии  - через подмышечные впадины. Их уникальность заключается в отсутствии послеоперационного шрама на шее и очень быстрого восстановительного периода. 

Ученые Первого МГМУ имени И.М. Сеченова совместно с немецкими коллегами предложили новый метод диагностики раковых заболеваний почек — чувствительный, быстрый и безболезненный. Он основан на измерении иммунного ответа на белок сетчатки глаза аррестин-1, синтезирующийся в раковых клетках почек.