«Пельмени» для препаратов: новая разработка российских ученых

Перспективы биомедицинских исследований

Научный руководитель Центрального НИИ организации и информатизации здравоохранения Минздрава России Владимир Стародубов отметил, что исследования в области биомедицины занимают все более заметное место в грантовых программах Российского научного фонда (РНФ). Сегодня 10% проектов РНФ связаны с биологией и науками о жизни, и многие разработки уже переходят в клиническую практику. При этом, подчеркнул он, остается проблема масштабирования — превращения лабораторных наработок в массовые технологии для пациентов. Пандемия COVID-19 наглядно показала, что внедрение научных идей в практику занимает много времени. В случае с новой технологией перспективы выглядят оптимистичнее: есть шанс относительно быстро пройти путь до применения в клиниках.

Новая система микрокамер

Профессор Сколтеха, директор исследовательского центра LIFT Глеб Сухоруков представил саму разработку. В основе пленки толщиной в 5–10 микрон — микрокамеры из полимолочной кислоты, разрешенной для медицинского использования. Внутрь камер можно помещать биологически активные вещества, которые высвобождаются постепенно. Такой подход решает давнюю проблему: маленькие молекулы, например сахаров, обычно быстро вымываются из тканей.

Разработанная технология позволяет удерживать водорастворимые низкомолекулярные соединения в течение длительного времени. Это открывает возможности для создания раневых повязок, покрытий для имплантов и других медицинских решений. По словам Сухорукова, технология напоминает «пельмени»: ученые формируют полимерные лунки, закладывают в них вещества — от белков до витаминов — и закрывают сверху защитным слоем.

Работа над проектом велась около 10 лет, в ней участвовали всего 15 человек. В мире подобными исследованиями занимаются лишь 4–5 лабораторий.

Преимущества покрытия

Алексей Ермаков подчеркнул, что уникальность разработки заключается в ее универсальности. В отличие от липосом и наночастиц, которые требуют загрузки из жидкой фазы и не подходят для доставки порошков, новая технология позволяет капсулировать вещества в сухом виде. Кроме того, она совместима с аддитивным производством — покрытия можно «напечатать» на разных поверхностях.

Система поддерживает иерархический принцип высвобождения: одно вещество выходит в первую неделю заживления, другое — через неделю, третье — еще позже. Таким образом можно создавать в организме оптимальный химический профиль, необходимый для восстановления тканей.

Пленка с микрокамерами очень тонкая, эластичная, хорошо ложится на кожу и при этом сохраняет упорядоченную структуру. Ее свойства можно подтвердить, например, по лазерной дифракции.

Клинические возможности

Научный сотрудник Сколтеха Ольга Синдеева рассказала о применении технологии при серьезных заболеваниях. Она отметила две основные медицинские проблемы: инфекции при установке имплантов и разрастание соединительной ткани. Организм часто реагирует на имплант как на «занозу» и окружает его соединительной тканью, что приводит к новым патологиям и дополнительным операциям. Новое покрытие на имплантируемых устройствах позволяет «обмануть» организм, постепенно высвобождать антисептики или антибиотики и предотвращать образование спаек. Кроме того, пленка способствует более мягкому заживлению рубцов после операций.

Перспективы внедрения

Сейчас исследования находятся на доклинической стадии: испытания проводились только на животных. Однако параллельно ученые ведут работы с Городской клинической больницей №31 имени академика Г.М. Савельевой в Москве, Медицинским научно-образовательным центром МГУ, Самарским и Сибирским государственными медицинскими университетами. По словам ученых, меньше чем через 3 года технология должна выйти на клинические испытания в медицинских центрах Москвы. Созданная система микрокамер — это базовое решение, на основе которого можно развивать широкий спектр медицинских технологий. В будущем технология обеспечит точечную доставку необходимых соединений в организм и ускорит процесс лечения пациентов в клиниках.

Текст: Ксения Земскова