На Форуме будущих технологий в Москве представлены передовые аддитивные биотехнологии для увеличения продолжительности жизни. С этими новейшими разработками Президента РФ Владимира Путина ознакомил Генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев.
Универсальные клетки
Живые ткани — самый эффективный материал для восстановления повреждений в организме. К сожалению, не всегда есть возможность взять образцы клеток у самого пациента и вырастить подходящие структуры. Решением стали универсальные клетки, которые не вызывают иммунное отторжение.
Создание таких универсальных клеток — чрезвычайно сложный процесс. В его основе лежат два метода: возврата клеток в эмбриональное состояние (индуцированная плюрипотентность) и редактирование генома.
«Мы берем любые клетки взрослого организма, например, клетки крови или клетки кожи, и возвращаем их в эмбриональное состояние благодаря специальных генетическим факторам. С помощью метода геномного редактирования мы отключаем им гены, связанные с иммунным ответом и включаем гены, связанные с иммунной толерантностью. Так получаются низкоиммунногенные универсальные клетки. Из этих клеток мы можем получать клетки сосудов, печени, кожи, сетчатки глаза — все типы клеток, которые нужны в регенеративной медицине», — объяснила кандидат биологических наук, начальник лаборатории геномных технологий и тканевой инженерии, научного-производственного центра медицинских изделий АО «НИИТФА» Ирина Захарова.
Создание универсальных клеток — не фантастика, а проверенная временем рабочая технология. Как подчеркнула Захарова, сейчас главная цель ученых — вывести продукты на основе этих клеток в клиническую практику.
Институт развивает целую линейку клеточных продуктов: не только сами клетки, но и более сложные конструкции — заплаты для кровеносных сосудов. По прогнозу Владислава Парфенова, директора Научно-производственного центра медицинских изделий и клеточных продуктов АО «НИИТФА», клинические испытания эквивалентов сосудов начнутся уже с 2030 года. Кстати, кролик с пересаженным сосудом, который стал «звездой» Форума будущих технологий 2025 года, отлично себя чувствует и даже нашел себе «даму сердца».
«Сердечно сосудистые заболевания — основная причина смерти людей во всем мире. Поэтому существует особая потребность в заменителях сосудов и в заплатах для ангиопластики, то есть для устранения дефектов сосудов», — отметила Ирина Захарова.
Выращенный сердечный клапан
Следующая, еще более сложная цель — создание структур вроде клапанов сердца. Сегодня специалисты «Росатома» работают над созданием лабораторного образца тканеинженерного аортального клапана. На Форуме исследователи представили макет будущего изделия.
Владислав Парфенов объяснил, что это будет биокомпозиционная структура: «каркас» из биоматериалов, заселенный клетками пациента или универсальными клетками. Такой «живой» клапан будет лишен недостатков механических и биологических (из животных тканей) аналогов. Пациенту не придется пожизненно принимать препараты или проходить через повторные хирургические вмешательства. Использование «каркаса» значительно ускорит процесс создания персонализированных протезов. Срок службы такого клапана будет намного дольше, а в перспективе можно будет создавать клапаны, которые будут работать до конца жизни пациента без замены.
«В ближайшем будущем мы будем создавать отдельные “детали” для организма человека: части желез, вырабатывающих гормоны, или фрагменты сердечной ткани. Технологии, повышающие качество жизни людей – это фундамент новой биоэкономики», — поделился директор Научно-производственного центра медицинских изделий и клеточных продуктов АО «НИИТФА» Владислав Парфенов.
Биоинженерное сердце на «ядерной батарее»
Самым футуристическим экспонатом выставки на Форуме стал макет «атомного сердца», разработки на стыке ядерных и биомедицинских технологий.
Как объяснил руководитель проекта «Биофабрикация» Научно-исследовательского института технической физики и автоматизации Егор Плахотнюк, идея заключается в создании нового типа кардиостимулятора. Предполагается, что это будет тонкая сетка из проводящих элементов, которую будет пожизненно питать компактная «ядерная батарейка». Макет такого источника тоже представлен на выставке.
«Мы хотим объединить ядерные технологии с биомедицинскими: внедрить в живую выращенную ткань радиоизотопный водитель ритма. Маломощные радиоизотопные источники уже существуют, и для живой ткани их маленького импульса достаточно», — рассказал Владислав Парфенов.
Работа над созданием таких источников энергии уже получила признание. В начале февраля лауреатом премии Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых ученых стал ученый «Росатома» Александр Аникин. Он разработал «атомную батарейку» на основе трития. Тритий — один из самых безопасных радиоизотопов, которые используются в создании «ядерных батареек». Он испускает низкоэнергетическое бета-излучение, которое не проходит даже через лист бумаги. А значит, его легко остановит и корпус кардиостимулятора.
«Росатом» сегодня ведет передовые исследования и разработки в интересах здравоохранения, шаг за шагом приближая будущее. Наши ученые — это удивительное сочетание мечтателей и провидцев, чьи идеи не остаются на бумаге, а становятся прорывными технологиями. Их работа в области аддитивных биотехнологий для медицины – пример того, как научная мысль становится фундаментом технологического прогресса и служит на благо человечеству», — рассказал Алексей Лихачёв.
Подписывайтесь на наш канал и следите за новостями российской науки!
Присоединяйтесь к команде научного блока «Росатома», актуальные вакансии – на карьерном портале.