«Нейрочат», вакцина от аллергии на березу и безопасный анальгетик: 10 новейших разработок в российской медицине

2021 год в России объявлен Годом науки и технологий, значительные успехи в этой области относятся к области медицины. За последнее десятилетие российским ученым удалось далеко не только в кратчайшие сроки создать одну из лучших в мире вакцин от коронавируса COVID-19. О медицинских разработках – читайте в материале «МИР 24».

«Обман» устойчивых к антибиотикам бактерий

Одной из главных угроз для современного человечества называют резистентность к антибиотикам – все больше людей по всему миру умирают от тех болезней, которые несколько десятилетий назад, как правило, успешно излечивались. В то время как одни ученые бьются над созданием новых антибиотиков, группа ученых из Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН предложила использовать вместе с давно знакомыми антибиотиками ингибиторы – подавители ферментов, защищающих бактерии от внешней угрозы, в том числе от антибиотиков. В частности, ингибиторы, подавляющие ферменты, ответственные за синтез сероводорода, который защищает клетки от гибели и делает их устойчивыми к антимикробным препаратам, а также ферменты, вовлеченные в синтез клеточной оболочки бактерий. Искусственно синтезированные ингибиторы делают бактерии более уязвимыми к существующим антибиотикам, что подтвердили эксперименты на бактериях.

Новый безопасный анальгетик

Ученые из расположенного в Бийске Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН (ИПХЭТ СО РАН) вместе с томскими коллегами из НИИ фармакологии и регенеративной медицины имени Е.Д. Гольдберга разработали новый анальгетик на основе гексаазаизовюрцитана – компонента взрывчатого вещества CL-20. Рабочее название препарата – тиовюрцин. По результатам доклинических испытаний сообщалось, что препарат обладает выраженным анальгетическим действием «на уровне существующих опиоидных анальгетиков».

Лекарство не вызывает зависимости, угнетения дыхания и повреждения слизистой ЖКТ, планируется, что после испытания в группе добровольцев оно будет использоваться в нейрохирургии и неврологии.

«Нейрочат» для парализованных

Российские разработчики создали систему «Нейрочат» и шлем, позволяющий людям с разной степенью инвалидности общаться в соцсетях, читать книги, печатать заметки или вести дневник с помощью мысленных команд и без посторонней помощи. Шлем представляет собой гибкую гарнитуру, в которую вживлены десять твердогелевых электродов. Никаких внешних проводов – сигналы передаются в ноутбук через Wi-Fi-модуль. Электроды фиксируют биоэлектрическую активность коры головного мозга, и после калибровки, во время которой система учится понимать реакции конкретного человека, пользователь, сконцентрировавшись на изображении на экране, управляет меню.

Пользователями «Нейрочата» могут быть, например, люди с тяжелой формой ДЦП. В системе есть внутренняя сеть для общения пользователей, мессенджер, возможность отправлять SMS-сообщения, две игры, переводчик, а в будущем может добавиться управление «умным» домом. По словам создателей, несмотря на то, что аналоги этого изобретения давно существуют, это первый подобный продукт потребительского класса, кроме того, он не требует специально обученного персонала.

Метод выявления предраковых состояний шейки матки без биопсии

Рак шейки матки относится к самым распространенным видам онкологических заболеваний, причем зачастую его можно предотвратить при условии раннего выявления. В настоящее время для обнаружения раковых клеток делается биопсия, однако Специалисты из Национального исследовательского ядерного университета МИФИ и Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова разработали новый метод, который позволяет не только с высокой точностью ставить диагноз, но и уничтожать раковые клетки, пока они не образовали опухоль.

Метод основан на свойстве раковых клеток накапливать некоторые вещества активнее, чем здоровые клетки. В их числе так называемые фотосенсибилизаторы – светочувствительные вещества, которые светятся под действием лазерного луча, в результате чего врачи с высокой точностью обнаруживают опасные клетки без хирургического вмешательства.

Усовершенствованный эндопротез тазобедренного сустава

Ученые Пензенского государственного университета и научно-производственного предприятия «МедИнж» разработали более прочный и долговечный эндопротез тазобедренного сустава на основе углеродного сплава. Ранее сплав углерода, бора и кремния не применялся для производства эндопротезов крупных суставов.

В настоящее время широко используются эндопротезы из металла и полимерных материалов, а также более дорогие варианты из керамики. Однако разработка пензенских ученых позволяет сделать эндопротез более прочным и улучшить его приживление. Впереди испытания разработки и исследования на токсикологическую безопасность материала на животных.

«Цифровая операционная»

Российские ученые разработали «цифровую операционную», в которой хирург работает в очках дополненной реальности, проецируя объемные модели органов пациента на операционное поле. С ее помощью хирург увидит расположение органов пациента в пространственном виде, а не в виде черно-белых срезов КТ.

Врач надевает в операционной очки дополненной реальности – сейчас это Microsoft HoloLens, запускает приложение с помощью жестов и может еще раз рассмотреть смоделированный орган, увеличивая и вращая его на 360 градусов, при необходимости может запустить заготовленные видео и изображения. Все это – самостоятельно, без помощи IT-специалистов. Разработка станет подспорьем, к примеру, при подготовке и проведении лапароскопических операций, когда все манипуляции осуществляются под кожей через небольшие надрезы, и при любых других видах операций.

Лекарство от рака печени

В России создали препарат на основе радиоактивного изотопа иттрий-90 (Y-90) для лечения рака печени. Каждый год в стране диагностируется около семи тысяч случаев первичного рака печени и порядка 130 тысяч случаев – метастатического. При этом первичный рак печени плохо поддается химиотерапии, а метастатический – практически не поддается. Существуют зарубежные аналоги лекарства, которые малодоступны в виду высокой стоимости и короткого срока годности – период полураспада изотопа Y-90 составляет 64,1 часа. Российские ученые предложили создать препарат на основе микросфер сывороточного альбумина (белка крови) с иттрием-90. Эти сферы застревают в пределах сосудистой сети опухолей и уничтожают раковые клетки путем облучения. Доклинические испытания препарата прошли успешно.

Вакцина от аллергии на березу

Ученые из Института иммунологии ФМБА России и Венского медицинского университета совместно разработали первую в мире вакцину от аллергии на березу. По данным Института иммунологии ФМБА России, именно пыльца березы вызывает порядка 30 процентов всех респираторных аллергий – в России это дерево очень распространено, а его пыльца разносится на большие расстояния, имеет очень мелкий размер и проникает глубоко в дыхательные пути и легкие. Попадая в дыхательные пути, пыльца провоцирует образование в организме аллерген-специфических IgE-антител, которые вызывают мгновенный выброс противовоспалительных медиаторов – цитокинов и протеаз. Они-то и ответственны за большинство клинических симптомов.

Терапия противоаллергийными препаратами по сути направлена лишь на уменьшение симптомов. Единственным эффективным методом лечения считается аллерген-специфическая иммунотерапия (АСИТ), которая заключается в использовании лечебных аллергенов в возрастающих дозах, что приводит к изменению характера иммунного ответа. Однако в связи с использованием природных экстрактов аллергенов терапия имеет серьезные побочные эффекты. Российские и австрийские ученые создали рекомбинантный (искусственный) аналог основного аллергена березы и вакцину на его основе. Испытания показали, что вакцина способна вызывать образование защитных антител и блокировать развитие аллергической реакции.

Устройство для выявления в воздухе вирусов и микробов

Следующая разработка особенно актуальна в период пандемии коронавируса. Ученые Национального ядерного исследовательского университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) создали детектор «Триггер-БИО», способный находить вирусы в воздухе даже при минимальной концентрации. За одну-две секунды прибор идентифицирует патоген, присутствующий в воздухе в количестве всего 10-20 частиц на литр, это могут быть вирусы, бактерии, бактериальные токсины. Детектор в несколько раз компактнее (он весит всего пять килограммов) и точнее аналогов, что делает его удобным для экспресс-диагностики в местах массового скопления людей, например, в общественном транспорте, поможет обезопасить гражданские и военные объекты.

Самая эффективная вакцина от лихорадки Эбола

Именно российские ученые создали вакцину от лихорадки Эбола «ГамЭвак-Комби» – она стала первой в мире официально зарегистрированной и разрешенной для клинического применения вакциной от лихорадки Эбола. Препарат разработали по поручению президента Владимира Путина после обращения к нему в конце 2014 года президента Гвинейской Республики Альфы Конде. В 2016-м вакцину презентовали на площадке ВОЗ.

Одним из преимуществ российской вакцины стало то, что ее можно транспортировать и хранить при температуре от –16 °C, тогда как для иностранных аналогов необходимо поддерживать температуру ниже –60 °C, что может быть проблематично в условиях Африки.