В России активно развивается регенеративная медицина. Это подход, который позволяет устранять дефекты различных органов с помощью собственных клеток пациента. В Сеченовском Университете Минздрава России уже сейчас разрабатывают технологии восстановления барабанной перепонки, фрагментов челюсти, гиалинового хряща, роговицы. О перспективах новых разработок в интервью «Газете.Ru» рассказал директор Научно-технологического парка биомедицины Первого МГМУ, доктор химических наук Петр Тимашев.

— Что такое регенеративная медицина?

— Регенеративная медицина — это новая междисциплинарная область знаний, которая собрала в себя направления, связанные с клеточной биологией, материаловедением, математическим моделированием живых систем, инженерией. Основной ее фокус — это попытка создать условия, в которых будет происходить восстановление поврежденных тканей и органов.

— Что уже существует на данный момент?

— Прежде всего, существует значительное количество подходов к восстановлению кожи как самого большого органа человека, важного защитного барьера от окружающей среды. Ведутся разработки, связанные с восстановлением костной, хрящевой, нервной тканей. Так или иначе почти все наши ткани и органы могут быть повреждены, поэтому все они являются объектом исследования регенеративной медицины.

— А в мировой практике уже что-то применяется?

— Да, конечно. Целый ряд компаний воссоздают кожу, хрящевую ткань и сосуды с использованием биоэквивалентов. В 2007 году была опубликована большая работа по восстановлению мочевого пузыря после трансплантации созданного в лаборатории биоэквивалента. Но это сложная система, поэтому описанный подход не получил широкого распространения. Также подобные технологии трансплантации искусственно выращенных биоэквивалентов кожи применяют при лечении диабетической стопы.

— И все же, регенеративная медицина – это новая область, которая в основном существует в лабораториях на данном этапе?

— В настоящий момент, конечно. Первое упоминание этого направления и формирование основ концепции регенеративной медицины относится к 1980-м годам. Но тогда работа по выделению и культивированию клеток была крайне трудоемка очень сложна и плохо воспроизводима. К началу 2000-х усовершенствовали оборудование и расходные материалы для работ с клетками и тканями, появились возможности прижизненной визуализации на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях, и ученые сфокусировались на задачах восстановления тканей, в том числе с использованием различных биоматериалов. Эта область исследований нуждается в стандартизации технологии и значительной формализации, потому что большинство протоколов у исследователей разнятся. Когда ты изучаешь клетки — это одно, а когда надо применять в клинике — другое.

Потом начала развиваться нормативно-правовая база, регулирующая эту область. Стало возможным разработанную технологию довести уже до клиники. Так, в Сеченовском Университете впервые в России в 2018 году была проведена операция по использованию тканеинженерной конструкции для восстановления уретры. Мы взяли клетки пациента и специально разработанный материал, совместили их особым образом, культивировали, сформировали биоэквивалент, который потом пересадили пациенту, успешно реконструировав поврежденную часть мочеиспускательного канала.

— Я знаю, что в Сеченовском Университете также научились выращивать важную часть уха — барабанную перепонку. На каком она сейчас этапе?

— Сейчас мы подтвердили, что наша технология работает на шиншиллах. Дальше нужно получение одобрения локального этического комитета для испытаний на людях.

— А почему именно у шиншилл?

— Потому что у шиншилл самая большая барабанная перепонка по сравнению с другими лабораторными животными. И хотя эксперименты ведутся на шиншиллах, мы в них используем только клетки человека. Это важно для трансляции технологии в клинику.

— Как человеческие клетки могут прижиться у шиншиллы?

— Мы применяем иммуносупрессоры, как при обычной трансплантации любой чужеродной ткани.

Параллельно мы развиваем технологию выращивания гиалинового хряща. Это плотная упругая ткань, которая формирует суставы и ребра, а также фрагменты носа, гортани, трахеи и бронхов. Технологии воссоздания именно гиалинового хряща сейчас не существует.

— И на каком этапе сейчас этот хрящ?

— Эта технология находится на этапе доклинических исследований на баранах.

— А почему именно на баранах?

— Бараны — это модель, наиболее близкая по нагрузке на суставы к человеку по сравнению, например, с кроликами и крысами. Она классическая для экспериментов, связанных с восстановлением костной и хрящевой ткани суставов.

— Как именно вы работаете с баранами?

— Сначала мы формируем повреждение хрящевой ткани. Дальше вводим в зону дефекта наш продукт. Далее не менее шести месяцев наблюдаем с регулярной неинвазивной диагностикой. К сожалению, этот этап запущен только неделю назад, поэтому о результатах говорить пока рано.

На мышах и крысах технология успешно работает. Но, как я уже говорил, этого недостаточно для подтверждения эффективности перед трансляцией в клинику.

— Над чем вы еще работаете?

— Мы создаем искусственную роговицу глаза, которая обладает всеми требуемыми оптическими, механическими свойствами и хорошей биосовместимостью. Эти работы идут на кроликах.

Также разрабатываем материалы для восстановления тканей в челюстно-лицевой области. Мы создали специальную биодеградируемую мембрану, которая будет использоваться при обширных дефектах в этой области. Это понадобится пациентам с травмами челюсти и онкологическим больным.

Это работа, которая максимально близка к клинике. Мы уже передали технологию индустриальному партнеру.

— Для всех этих материалов нужны живые человеческие клетки?

— Да. Но у нас есть также перспективные исследования, где мы пытаемся уйти от живых клеток, используя компоненты, которые клетки выделяют при культивировании и активно используют в межклеточной коммуникации. Факторы, секретируемые стволовыми клетками, хорошо модулируют процессы регенерации, а также регулируют воспаление через поляризацию «воюющих» с чужеродными агентами макрофагов.

Такие технологии в Сеченовском Университете сейчас разрабатываются для восстановления тканей хряща, дефектов мочеполовой системы, а также для нейрорегенерации.

— Что имеется в виду под нейрорегенерацией? Технологии помогут пациентам с травмами или, например, с болезнью Альцгеймера?

— Имеются в виду черепно-мозговые травмы. Сейчас у нас начато исследование по использованию гидрогелей с такими факторами для восстановления тканей головного мозга.

— А с неизлечимыми язвами диабетической стопы вы работаете?

— Да. Мы комбинируем различные методы, такие как облучение повышающим жизнеспособность клеток светом и использование клеточных пластов — выращенных специальным способом конструктов, внутри которых клетки установили между собой контакты, наработали внеклеточный матрикс.

— В нем есть сосуды и нервы?

– Нет, в нем используют обычно клетки одного-двух типов, это плотные плоские клеточные повязки, «листы» для закрытия дефектов кожи.

— Именно эти работы вы будете делать совместно с китайцами?

— Да, мы открыли в Китае две совместные лаборатории. Первая – в Медицинском университете Цзуньи (Zunyi Medical University), в отделении Emergency (скорая помощь). Там мы будем развивать технологии лечения ожогов и других повреждений кожи. А вторая – в Девятом народном госпитале Шанхая (Ninth People's Hospital, Shanghai), где будем работать с пластическими хирургами по направлению восстановления тканей в челюстно-лицевой области и кожи. Также у нас есть хорошие наработки по дентальной хирургии. Разработки, которые мы уже передали для внедрения нашим индустриальным партнерам, их очень заинтересовали.

— Как вас приняли китайские коллеги?

— У них есть большой запрос именно на технологии для клиники. Так как в Сеченовском Университете большой объем наработок, их интересуют уже готовые продукты и технологии, для которых не надо проводить фундаментальные исследования.

А нас там интересует проведение более тщательных исследований на животных моделях. В России не так много площадок, лицензированных по международному стандарту GMP (правила, регулирующие производство лекарственных средств). Создавать их – это гигантские инвестиции. А в Китае они уже есть.

Наши ребята поедут туда стажироваться по интересующим нас животным моделям, которые у них отработаны. Так что эти совместные лаборатории выгодны и китайцам, и нам.