Инженерные разработки уже давно стали неотъемлемой частью современной медицины. Например, врачи получили возможность вживлять людям искусственные части тела или устройства для считывания показателей их здоровья. Однако технологии могут позволить зайти еще дальше, уверены в Томском политехническом университете (ТПУ). Вуз стал одним из лидеров отбора в новую федеральную программу "Приоритет 2030" и намерен в том числе сконцентрироваться на разработках в области инженерии здоровья. Руководитель этого направления в вузе, профессор Мехман Юсубов в интервью "Интерфаксу" рассказал, как томские ученые намерены помочь медикам уже в ближайшие годы.
- Мехман Сулейманович, понятие health engineering ("инженерия здоровья" - ИФ) особенно на слуху в последние годы. Какие технологии входят в это направление?
- Инженерия здоровья по-разному трактуется в разных странах. Мы вкладываем в это понятие, прежде всего, наши инженерные компетенции для медицины. Наша задача - не лечение больных, не оказание медицинских услуг, а вклад в эти процессы за счет, например, создания новых медицинских материалов, инструментов, технологий. Скажем, если взять ядерную медицину, то речь в первую очередь идет о разработке радиофармацевтических препаратов для диагностики и лечения рака. Только врачи-онкологи могут применять эти препараты, мы же разрабатываем технологии получения самих радиоактивных изотопов, производим их в нужном объеме, синтезируем биологически активные молекулы, собираем это все в препарат и так далее.
- Как вы выстраиваете кооперацию с медицинским сообществом, ведь без его запроса ваши разработки могут быть попросту неактуальными?
- Инженерия здоровья - это междисциплинарная область деятельности, в которой каждая компетенция дополняет другую, тем самым создавая что-то общее. Для решения этой задачи мы уже создали одноименный консорциум, куда вошли десять научных учреждений и университетов страны. Каждый из них в той или иной степени занимается медицинскими технологиями, оказанием медицинских услуг или подготовкой кадров.
Например, в консорциум входит Центр Илизарова (НМИЦ травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова - ИФ) в Кургане. Это знаменитое медицинское и исследовательское учреждение, где зародился метод чрескостного остеосинтеза с помощью аппарата Илизарова. Здесь используют результаты наших исследований и разработок в имплантатах для восстановления костной ткани. Мы не только создаем покрытия для традиционных металлических имплантатов, чтобы они лучше приживались, но и разрабатываем биорезорбируемые имплантаты из новых композитных материалов. Аналогичная ситуация с другими членами консорциума.
- А когда в Томском политехе начали заниматься инженерией в интересах медицины?
- Можно сказать, что все 125 лет истории Томского политеха наши ученые работали в этой теме. Да, у нас никогда не было медицинского факультета, но всегда были химики, которые участвовали в разработке лекарств и материалов. Я сам выпускник ТПУ по специальности "Биологически активные соединения". Я - инженер химик-технолог и работал в лаборатории синтеза лекарственных веществ, которая за свою историю внедрила два препарата в Советском Союзе еще в 1950-х годах.
Похожий тезис можно применить и к другим направлениям. Например, создание бетатронов - это самый маленький циклический ускоритель частиц и одна из самых ранних инновационных разработок ученых ТПУ. Их основная сфера применения - неразрушающий контроль в промышленности. В то же время мы сейчас вместе с АО "Информационные спутниковые системы" (ИСС) имени М.Ф. Решетнева работаем над медицинскими комплексами на основе бетатронов для лучевой терапии больных с поверхностными доброкачественными и злокачественными новообразованиями, а также для интраоперационной лучевой терапии.
- Какие бы вы выделили главные разработки ТПУ в области инженерии здоровья за последние годы? Особенно на слуху созданные в университете радиофармпрепараты.
- Действительно, это так. Томский политехнический университет - единственный вуз в России, который имеет уникальную установку - действующий исследовательский ядерный реактор. Еще в начале 1980-х годов здесь начали синтезировать изотопы для ядерной медицины. Здесь были разработаны генераторы изотопа технеция, на основе которого уже были получены ряд радиофармпрепаратов для диагностирования злокачественных образований, которые прошли доклинические исследования в рамках программы "Фарма-2020".
Шаг за шагом росли наши компетенции, появилась прочная связь с Томским научно-исследовательским медицинским центром, в особенности с НИИ онкологии. Несколько лет назад мы начали совместные проекты, результаты которых легли в основу другого проекта, который был поддержан мегагрантом российского правительства. Руководителем этого проекта является один из ведущих зарубежных ученых в области радиофармпрепаратов, профессор Владимир Толмачев. Под его руководством в ТПУ создан центр мирового уровня "Онкотераностика". Он по сути зеркален аналогичному исследовательскому центру в Университете Упсалы в Швеции.
В рамках мегагранта совместно с Институтом биоорганической химии РАН и Томским НИИ онкологии (также члены консорциума "Инженерия здоровья") проводятся исследования с использованием каркасных белков для адресной доставки радионуклидов к опухоли. Уже можно говорить, что мы создали универсальную технологическую платформу для радионуклидной диагностики и терапии злокачественных новообразований с использованием каркасных белков. Они делают терапию рака персонализированной.
- Но для того, чтобы ваши разработки пошли дальше, вам нужен промышленный партнер?
- Необходимо создавать такие разработки, за которыми должны прийти промышленные партнеры. В настоящее время нашими разработками как раз интересуются несколько промышленных партнеров. В частности, радиофармпрепаратами на основе каркасных белков интересуется соответствующая структура Росатома.
- Какая цель в вопросе создания радиофармпрепаратов стоит перед вами до 2030 года?
- Основная задача - совместно с членами консорциума "Инженерия здоровья" разработать и провести первую фазу доклинических исследований как минимум двух радиофармпрепаратов: одновременно и для диагностики, и для терапии. Сейчас в мире известно два подобных препарата, еще один находится в стадии клинических испытаний.
На сегодняшний день нельзя создать препарат, который мог бы, например, диагностировать все виды онкологических заболеваний. Мы рассчитываем создать препараты, которые будут действовать персонализировано и помогут в борьбе с раком молочной железы, простаты, яичников и, возможно, в будущем желудка.
Особенность программы "Приоритет 2030" в том, что здесь важен общественно значимый результат. Речь идет не о публикациях или рейтинге университета. От нас ждут новых разработок, технологий, компетенций. При этом они должны стать востребованными у индустриального заказчика.
- Радиофармпрепараты не единственное направление инженерии здоровья. Какие разработки в этой области стоит ждать через несколько лет от томских ученых?
- Мы выделяем еще два прорывных направления. Первое - это биоматериалы. В Томском политехе большое внимание уделяется материаловедению. Я в свое время делал анализ: не менее 80% научных групп, так или иначе, занимаются материалами.
Сейчас мы работаем над различными видами материалов для имплантатов: традиционными, биоразлагаемыми, полимерными, керамическими. Кроме того, мы занимаемся материалами для гибкой электроники.
Совместно с томским НИИ онкологии и нашими зарубежными партнерами разрабатываем различные "адресные" средства доставки биоактивных соединений и лекарств в организм человека. Вместе с томским НИИ кардиологии и европейскими научными партнерами создаем гибридные покрытия коронарных стентов для лечения атеросклероза и предотвращения рестеноза.
В Центре Илизарова продолжаем совместные исследования имплантатов для остеосинтеза, основанных на современных композиционных полимерных материалах. С Национальным медицинским исследовательским центром имени В.А.Алмазова продолжаются работы по усовершенствованию искусственных кровеносных сосудов.
Еще одно направление - это сложные устройства для медицины. Например, ускорители короткоживущих изотопов или приборы для диагностики сердечно-сосудистой системы. Эти разработки у нас находятся на стадии внедрения совместно с промышленным партнером. Средства в рамках "Приоритета 2030" нужны как раз для вывода их на рынок, проведения ряда исследований для этого.
- Достаточно ли хорошо развита в ТПУ инфраструктура для реализации всех поставленных целей?
- Оборудования, в особенности современного, всегда будет не хватать. В то же время у нас имеется ряд принципиальных установок и базовое оборудование, которые были приобретены в рамках различных субсидий, в том числе полученных на конкурсной основе. Нам удалось укрепить инфраструктуру в предыдущие годы и в рамках программы "5-100" и ряда мегагрантов. Но часть средств "Приоритета" также пойдет на создание лабораторий с современным оборудованием.
