Одно из самых перспективных направлений на стыке медицины, биологии и инженерии — биофабрикация, то есть создание тканей и органов из клеток организма с использованием автоматизированных технологий. Эта методика нацелена на прорыв в регенеративной медицине и решение проблемы нехватки донорских органов. Кроме того, продукты биофабрикации могут служить для тестирования лекарств и изучения заболеваний в условиях, максимально приближенных к реальному организму человека.
Специалисты «Росатома» уже научились выращивать функциональные кровеносные сосуды длиной до нескольких сантиметров. В 2025 году такой сосуд — бедренную артерию — успешно имплантировали лабораторному кролику.
«На данный момент проект по созданию трехмерных трубчатых эквивалентов сосудов продолжается и вышел на новый уровень. В прошлом году наши исследования стали частью центра геномных исследований мирового уровня “Генетическое репрограммирование и генная терапия”, который был создан на базе ФНКЦ ФХМ имени Лопухина ФМБА России», — сообщила начальник лаборатории геномных технологий и тканевой инженерии НИИТФА (которая входит в научный дивизион «Росатома») Ирина Захарова.
Следующий этап — создание более сложных структур организма, таких как комплексы сосудов или клапаны сердца. В настоящее время команда Ирины Захаровой готовит космический эксперимент по созданию тканеинженерных эквивалентов паращитовидной железы в условиях микрогравитации на борту Международной космической станции.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Другим направлением развития биофабрикации является совершенствование «чернил» для ее реализации. Ученые «Росатома» работают над получением тканеинженерных конструкций из универсальных низкоиммуногенных клеток, которые подходят для широкого круга пациентов без риска иммунного отторжения.
«В настоящее время мы редактируем геном индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), отключая гены иммунного ответа и включая гены иммунной толерантности. Это многоступенчатый процесс. До конца 2026 года мы ожидаем первую линию универсальных низкоиммуногенных клеток», — добавила Ирина Захарова.
Такого рода клетки могут быть использованы для лечения сердечно-сосудистых, нейродегенеративных и онкологических заболеваний. Клинические исследования в этой области проводятся в 19 странах. В 2026 году Япония станет первой страной, которая одобрит препараты на основе ИПСК для клинического использования (для лечения сердечной недостаточности и болезни Паркинсона).
«В “Росатоме” стартует проект, в рамках которого мы будем создавать генетически отредактированные низкоиммуногенные CAR-NK-клетки для лечения онкологических заболеваний», — сообщила Ирина Захарова. По ее словам, первые клинические испытания клеточных продуктов, разработанных в «Росатоме», запланированы на 2031 год, а их выход в клиническую практику ожидается к 2035 году.
Атомная фармацевтика
Одной из основных задач госкорпорации «Росатом» является производство медицинских изотопов, которые необходимы для высокоточной диагностики и эффективного лечения онкологических заболеваний. Эти изотопы также нужны для диагностики различных других патологий, включая сердечно-сосудистые, неврологические, эндокринные и ревматологические заболевания.
«На сегодняшний день “Росатом” практически полностью удовлетворяет потребности российского здравоохранения в изотопной продукции и входит в число пяти ведущих мировых производителей, экспортируя радионуклиды более чем в 50 стран. Ежегодно наша продукция используется примерно в 2,5 миллиона диагностических и терапевтических процедур по всему миру», — отметил директор по направлению радионуклидной продукции и ядерной медицины АО «Росатом Наука» Сергей Суров.
Российская атомная индустрия является одной из самых мощных в мире и может производить практически любой изотоп в промышленных масштабах. «Росатом» одним из первых освоил производство инновационных радионуклидов: лютеций-177, актиний-225 и тербий-161. Именно с ними связывают будущее радиофармацевтики, так как на их основе создаются новые варианты таргетных препаратов для терапии тяжелых и неоперабельных форм рака.
Госкорпорация обеспечивает полный цикл — от производства медицинского радионуклидного сырья до выпуска конечной продукции — радиофармацевтических лекарственных препаратов (РФЛП). «По производству и экспорту готовых РФЛП Россия пока не относится к числу мировых лидеров, но благодаря развитой радиоизотопной промышленности обладает огромным потенциалом», — подчеркнул Сергей Суров. Основной задачей «Росатома» является полное раскрытие этого потенциала.
В Калужской области госкорпорация завершает строительство завода по производству РФЛП, который станет крупнейшим предприятием подобного профиля в Европе. «Запуск первых производственных линий намечен на конец 2026 года. На площадке будет налажен со временем выпуск более 20 наименований РФЛП, в том числе на основе перспективных изотопов», — прокомментировал Сергей Суров. Продукция завода будет служить не только для полного удовлетворения внутренних потребностей, но и для экспортных поставок. Среди основных зарубежных заказчиков — страны СНГ, БРИКС, а также государства Азии и Африки.
Расширение производства РФЛП является стратегически важным направлением, необходимым для достижения технологического лидерства России в медицине: сегодня ядерная медицина рассматривается как область прорыва в персонализированной терапии.
«В мире активно развивается тераностика — подход, который объединяет диагностику и терапию. Препарат одновременно выявляет патологию и эффективно воздействует на нее. В будущем тераностические пары препаратов будут создаваться на основе предиктивных систем с учетом индивидуальных особенностей конкретного пациента», — заключил Сергей Суров.
Наносекунды против рака
«Росатому» поставлена задача по повышению доступности высоких технологий в медицине для россиян. Его предприятия разрабатывают и производят современное оборудование для ядерной медицины, уменьшая зависимость от импортных поставок. За последние годы в российские клиники был поставлен комплекс контактной лучевой терапии «Брахиум» (в 2022 году).
Создание оборудования для лучевой терапии на основе FLASH-эффекта может стать прорывом в ядерной медицине. Ученые «Росатома» сейчас сосредоточены на фундаментальных исследованиях в этой области. «Суть технологии заключается в том, что терапевтическая доза, доставляемая к опухоли, оказывается в десятки, сотни и даже тысячи раз выше, чем в обычной лучевой терапии. При этом длительность импульса составляет наносекунды или микросекунды, то есть миллиарды или миллионы долей секунды», — объяснил научный руководитель проектного офиса по ядерной медицине частного учреждения «Наука и инновации» (входит в «Росатом») Валентин Смирнов.
Такой подход имеет ряд преимуществ, например, повышенную точность прицеливания: излучение происходит за сверхкороткое время, и органы человеческого тела не успевают сместиться (например, из-за дыхания или сердцебиения). Кроме того, предполагается (и частично подтверждено первыми экспериментами), что короткоимпульсное облучение в меньшей степени повреждает здоровые ткани, окружающие опухоль.
В целом исследователи ожидают, что более высокая интенсивность образования радикалов и повреждения внутриклеточных структур приведет к появлению новых эффектов, отличных от тех, которые наблюдаются при обычном облучении, которое обычно длится минуты. «Мы проводили исследования с длительностью импульса в десятки наносекунд на различных типах раковых опухолей. Наблюдается интересная картина: опухоли, которые считаются радиорезистентными, то есть устойчивыми к обычному облучению, парадоксальным образом поддаются большему воздействию по сравнению с опухолями, которые обычно хорошо реагируют на терапию», — отметил Валентин Смирнов.
Наиболее экономически целесообразным вариантом установок на основе FLASH-эффекта он считает аппараты, испускающие потоки фотонов — рентгеновское излучение: «Основные наши усилия сосредоточены именно на фотонном облучении, так как это позволит сделать будущие аппараты более доступными для массового здравоохранения».
Процесс перехода от фундаментальных исследований к созданию первых образцов такого оборудования Валентин Смирнов называет долгим: «Сначала мы исследуем воздействие на клетки, затем на ткани, потом на мышах. Далее это будут более крупные животные. Исследования — это длительный клинический процесс, наш вклад в создание новых методов лечения».
Он отметил, что на изучении этого направления сосредоточены все ведущие радиологические страны: США, Китай, страны Европы. «Мы не можем оставаться в стороне, — подчеркнул Валентин Смирнов. — Это шанс не только совершить прорыв, но и изменить ситуацию с импортозамещением в этой критически важной области. FLASH-терапия выводит нас на совершенно новый и передовой уровень. Мы сможем создавать установки, которые будут полностью оригинальными и отечественными».
Фото: hi-tech.mail.ru
Материалы проходят проверку с учетом современных клинических рекомендаций, научных данных и практического опыта врачей. Основная задача Медколлегии — обеспечить достоверность, актуальность и понятность медицинской информации для пользователей.