В Первом МГМУ Минздрава России работает уникальный Центр биоэлементологии и экологии человека.

Диагностические экспресс-тесты для определения дефицитных состояний, «цифровые двойники», биодобавки и продукты, обогащенные важнейшими микроэлементами, – все это уже сейчас разрабатывают ученые Центра биоэлементологии и экологии человека. В центре, которым руководит доктор медицинских наук, профессор Анатолий Скальный, также проводят исследования, которые помогут заблаговременно предупреждать развитие рака, патологий сердечно-сосудистой системы и многих других заболеваний.

Университет наук о жизни

Биоэлементология – это молодое интегративное направление наук о жизни, которое объединяет в себе фармакологию, фармацию, токсикологию, геохимию, биологию, клиническую медицину и множество других дисциплин. Она изучает химический состав человеческого организма при норме и патологии, в частности эссенциальные микроэлементы – жизненно важные вещества, без которых невозможно физическое и ментальное здоровье человека.

«Первый МГМУ – это университет наук о жизни, – отметил директор Центра Анатолий Скальный. ​ – Чтобы изучать жизнь, мы должны исследовать составляющие живого организма. Для этого в нашем университете есть все возможности – мощная клиническая база, современные лаборатории и сильная междисциплинарная команда врачей, инженеров, биотехнологов, фармацевтов. Команда наших специалистов может создавать продукты, необходимые каждому человеку».

Одно из важнейших направлений Центра биоэлементологии – создание систем поддержки принятия врачебных решений. Здесь разрабатывают «цифровые двойники» распространенных онкологических заболеваний и патологий сердечно-сосудистой системы. Причем такие программы смогут прогнозировать риск развития заболеваний за много лет до появления первых симптомов. Так, например, в Центре работают над «цифровым двойником» колоректального рака. Ученые исследовали мочу группы пациентов с этим заболеванием. По обнаруженным в биологической жидкости специфическим изменениям – нарушению баланса определенных химических элементов – исследователи разработали алгоритм, который в дальнейшем можно будет применять в качестве средства раннего выявления групп риска развития колоректального рака.

«Выявление людей из группы риска дает возможность заблаговременно предупредить развитие колоректального рака, – объяснил Анатолий Скальный. ​– Теперь наша цель – подтвердить полученные выводы, расширив выборку пациентов. На основании определения биоэлементного профиля мы разработаем метод ранней профилактики и диагностики колоректального рака, который будет массовым и доступным для россиян».

Обогащенная вода для студентов и преподавателей

Другое направление работы Центра биоэлементологии и экологии человека – создание продуктов для персонализированного питания, которые помогут восполнять дефицит эссенциальных веществ. Ведь если дисбаланс жизненно важных веществ сохраняется долго, он​ приводит к​ заболеваниям и снижению качества и продолжительности жизни. А распространенность дефицитных состояний сегодня очень высокая. Так, по словам Анатолия Скального, самый дефицитный эссенциальный элемент для россиян ​– кобальт. Между тем его недостаток приводит к снижению выносливости и малокровию. В отдельных регионах страны нехватка кобальта может достигать 60%. Помимо этого, у 25–45% россиян выявляют недостаток селена, у 20–40% – цинка, у 40–50% – йода.

Чтобы скорректировать рацион при выявлении дефицитных состояний, в Центре разрабатывают продукты, обогащенные различными микроэлементами. Например, здесь уже произвели пробные партии таких продуктов и приступили к тестированию их эффективности. ​

Кроме того, ученые исследовали геохимический состав нескольких природных источников воды и обнаружили воду с высоким содержанием кальция, магния, кремния и кислорода. Такая вода, уверены исследователи, будет особенно полезна людям, занимающимся умственным трудом. Например, студентам и преподавателям. Созданный напиток назвали «Университет плюс».

«Люди, которые целый день сидят в закрытом помещении, нередко страдают от гипоксии – недостатка кислорода, – объяснил Анатолий Скальный. ​– Кроме того, из-за низкой двигательной активности, стрессовых нагрузок и употребления рафинированных продуктов у них часто выявляют дефицит кальция, магния и кремния. Исследования нашей воды показали, что она эффективно восполняет недостаток этих элементов».

В дальнейшем ученые планируют обогащать воду ионами цинка, селеном, йодом и другими элементами – в зависимости от дефицитных состояний, хронических заболеваний и профессиональной деятельности конкретных групп людей. Однако прежде чем употреблять такую продукцию, человек должен знать свой элементный статус, подчеркнул профессор. Ведь избыток микроэлементов не менее вреден, чем его недостаток.

​ Анализ – за несколько секунд

Быстро выявить дефицит или избыток важнейших химических элементов поможет еще одна разработка ученых Центра биоэлементологии и экологии человека. Речь идет о биометрах – экспресс-тестах, которые в перспективе можно будет использовать для массового скрининга населения.​ Причем результат анализа будет готов в течение нескольких секунд.

«У нас уже есть совместная разработка с Национальным исследовательским университетом ИТМО, которая позволяет оценить содержание микроэлементов в слюне, – рассказал Анатолий Скальный. –​ Ее можно адаптировать под кровь и мочу. Если у нас будет такая экспресс-диагностика – относительно дешевые приборы, которые человек может забрать с собой, – это поможет нам реализовать доступность высокотехнологичной помощи всем россиянам».

Потенциально экспресс-тесты смогут определять содержание в крови или моче десятков микроэлементов. Но разработчики планируют начать с наиболее значимых. Например, калия, натрия, кальция, магния, железа, цинка и других. С помощью биометров можно будет и проверить, нет ли в организме переизбытка тяжелых металлов – ртути, свинца, кадмия, никеля, которые имеют свойство накапливаться, вызывать хроническую интоксикацию, – и, как следствие, нарушения различных функций организма.

Сеченовский Университет – участник программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030», реализуемой благодаря национальному проекту «Наука и университеты». Первый МГМУ трансформируется в исследовательский медицинский университет мирового уровня. Его стратегические векторы развития — биодизайн, трансляционные исследования в медицине и фармацевтике, сеть развития лучших практик в медицинской науке и образовании.