Последние научные новости подтверждают: госкорпорация «Росатом» совместно с ФМБА совершает настоящую революцию в медицине, объединяя ядерные технологии и клеточную инженерию для создания искусственного человеческого сердца.
Мировая атомная энергетика традиционно ассоциируется с масштабными промышленными достижениями. Ежегодно возводятся новые АЭС, стабильно растет глобальный портфель заказов «Росатома», а международные проекты госкорпорации формируют фундамент энергетической безопасности целых континентов. Однако сегодня вектор развития высокотехнологичного сектора стремительно расширяется. Инновации из сферы мирного атома начали успешно интегрироваться с передовыми разработками тканевой инженерии и биоэкономики.
Для России и мировой науки это беспрецедентный шаг. Разработка универсальных клеточных продуктов и полностью автономных источников питания, над которыми трудятся отечественные специалисты, способна спасти миллионы жизней. Как отмечают эксперты отрасли, это не просто смелый научный эксперимент, а переход к принципиально новому индустриальному укладу, в центре которого находится здоровье и долголетие человека.
В этом году в стране официально стартовал профильный национальный проект, направленный на технологическое обеспечение биоэкономики. И именно синергия физики и биологии сегодня формирует повестку будущего.
Универсальные клетки – строительный материал нового поколения
Специалисты ФМБА России разработали новейший метод, в основе которого лежит использование обычных клеток взрослого человека (например, из нескольких миллилитров крови). Помещенные в специальный питательный раствор, они перепрограммируются до состояния, идентичного клеткам раннего эмбриона. Из этого биоматериала специалисты выращивают так называемые органоиды – мини-прототипы кровеносных сосудов и тканей. Совместная же работа биологов и специалистов госкорпорации «Росатом» направлена на скорейший перевод этих уникальных лабораторных открытий в практическую плоскость — создание надежных гибридных устройств.
Ключевое достижение российских генетиков заключается в создании универсальных, низкоиммуногенных клеток. Благодаря передовым технологиям генного редактирования, ученые научились удалять молекулы, которые распознает и атакует иммунная система. На базе этих решений уже создан лабораторный образец аортального клапана – сложнейшей тканеинженерной конструкции, состоящей из полимерного каркаса и живых клеток.
Аналогов такой разработки в мире пока не существует. Ученые уже доказали эффективность метода на практике: эквивалент кровеносного сосуда был успешно имплантирован в бедренную артерию кролика. Биоматериал прижился отлично, и сегодня животное чувствует себя превосходно. Впереди – масштабные доклинические исследования клапанов, которые планируется опробовать на крупных животных, а затем и клинические испытания. Порок аортального клапана – крайне распространенное и тяжелое заболевание. Создание гибридного варианта, не требующего пожизненного приема препаратов, разжижающих кровь, станет настоящим спасением для кардиологических пациентов.
Атомная батарейка: неиссякаемая энергия для кардиостимуляторов
Классические устройства для регулирования сердечного ритма работают на литий-ионных батареях, которые требуют хирургической замены каждые 4–8 лет (в отдельных случаях они служат до 10–12 лет). Только в отечественной медицинской практике проводится около 60 тысяч операций по установке кардиостимуляторов ежегодно. Инженеры и ядерщики предложили радикальное решение – бетавольтаический источник питания, преобразующий энергию радиоактивного распада в электрический ток.
Разработка, за которую российские ученые были удостоены премии президента, основана на использовании трития. Инновационная батарейка обладает рядом уникальных характеристик:
- Бесперебойная работа десятилетиями. Период полураспада трития превышает 12 лет, но и после этого изотоп продолжает излучать, обеспечивая генерацию тока.
- Абсолютная безопасность. Бета-излучение трития является самым низкоэнергетическим. Оно полностью задерживается миниатюрным металлокерамическим корпусом, устройство не фонит и не влияет на ткани организма.
- Компактность и мощность. При размере около 1,5 сантиметра батарейка выдает мощность, которой вполне достаточно для стабильного питания кардиостимулятора в импульсном режиме.
- Устойчивость к внешней среде. Источник не боится ни жары, ни холода, ни резких перепадов давления.
Пациентам с таким кардиостимулятором больше не понадобятся травматичные повторные операции для замены аккумулятора. Технологии изготовления этих источников уже успешно освоены на базе профильного научного института (ВНИИНМ им. Бочвара).
Интеграция технологий на пути к гибридному сердцу
Сегодня концепция биоэкономики трактуется максимально широко. Как отмечает генеральный директор корпорации Алексей Лихачев: "Понятие биоэкономики, биотехнологии достаточно широкое. И если как-то его максимально концентрированно определить, то это, скорее всего, экономика и технологии для человека. Это очень комфортная среда, где человек долго живет, не болеет, не испытывает отрицательного воздействия внешней среды. Многие компетенции современной биоэкономики – это исконные компетенции атомной промышленности. Начиная от энергетики, ядерной медицины, кончая современными направлениями биоинженерии, генетики."
Конечная цель этих разработок поражает своими масштабами. Алексей Лихачев так формулирует стратегическую задачу: "Миссия Росатома, атомной промышленности – это на основе атомных и смежных технологий делать жизнь людей лучше. Нет ничего важнее и ценнее для человека, чем здоровье. А сердце – одно из самых сложных созданий природы. Мы, наверное, не скоро сможем напечатать предсердие во всей его сложности и природной красоте. А вот заменить источниками электрической энергии, основанными на ядерном эффекте, мы считаем возможным. И наша мечта как можно скорее выйти на сердце, которое может помочь человеку в трудную минуту, будет абсолютно с точки зрения генома комфортно, не будет вызывать иммунного отторжения, и будет также четко работать и помогать человеку справляться с физической, моральной нагрузкой, как это делает природное сердце."
Технологический симбиоз на службе человечества
Разработки, которые еще два десятка лет назад казались сценарием фантастического фильма, сегодня обретают физическую форму в лабораториях. Сплав достижений мирного атома, биохимии и клинической медицины задает совершенно новый ритм развития науки.
В перспективе успешное объединение универсальных клеточных матриксов и тритиевых элементов питания приведет к созданию полноценного гибридного человеческого сердца, способного биться десятки лет без сбоев. Подобные новости убедительно доказывают, что Россия уверенно закрепляет за собой статус безоговорочного лидера не только в сфере классической энергетики, но и в высокотехнологичной персонализированной медицине завтрашнего дня.
Подписывайтесь на АиФ в  MAX
|
