Итоги № 11 (2013)

Прогресс — на лицо / Общество и наука / Наука

Прогресс — на лицо

/ Общество и наука / Наука

Лицо худрука балета Большого театра удалось спасти благодаря уникальным разработкам пущинских биофизиков

Эта технология спасла лицо Сергея Филина. Ее расхожее название, сегодня часто употребляемое, — «искусственная кожа». Этот материал во всем мире применяется для лечения тяжелых поражений кожного покрова — ожогов, трофических язв, дерматитов, псориаза. При этом мало кто знает, что пионерами в такого рода разработках стали ученые из подмосковного Пущина. В лаборатории роста клеток и тканей Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН первые образцы «искусственной кожи», полностью выполняющей функции уничтоженного эпидермиса, появились еще в 80-х годах прошлого века. И сегодня нашим ученым есть что предъявить.

Само заживет

За 30 лет в Пущине с использованием клеточных технологий были разработаны десятки противоожоговых препаратов — пленочных, гелевых, для поверхностных повреждений, для медицинской косметики, для регенерации. Один из последних образцов геля на основе клеточных технологий был разработан пущинцами совместно с доктором медицинских наук, профессором Андреем Алексеевым, завкафедрой термических поражений Российской медицинской академии последипломного образования. Ожоговый центр Московской городской клинической больницы № 36 является клинической базой этой кафедры. Сергей Филин лечился как раз в этой больнице, и ему препарат применили в первые же сутки. «Регенерация поврежденных тканей была запущена моментально. И результат ошеломил даже некоторых врачей, которые поначалу говорили: пациенту предстоит ряд сложных пластических операций, и все равно нет никакой гарантии, что он обретет прежний внешний вид, — рассказывает заведующий лабораторией роста клеток и тканей Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, член Международного союза борьбы с ожоговыми поражениями профессор Борис Гаврилюк. — Однако без всяких операций, только с помощью наших препаратов уже через пять дней от былых ожогов почти не осталось следа. Кожа у пациента гладкая, лишенная шрамов и рубцов».

Эффект оказался столь потрясающим, что в Интернете поначалу даже разнесся слух: никакого нападения не было, ведь после ожога кислотой восстановить лицо за пять дней невозможно! «Глубокие ожоги, конечно, были, — говорит Гаврилюк. — И, наверное, мы были единственными, кто ни минуты не сомневался в эффективности лечения». По признанию профессора, Россия сегодня обладает едва ли не самыми действенными в мире противоожоговыми препаратами, однако внедрить их в лечебную практику удается с большим трудом.

Борис Гаврилюк вспоминает, что задача научиться помогать людям с тяжелыми ожогами была поставлена перед советскими учеными практически сразу же после чернобыльской трагедии. Предстояло понять, можно ли в связи с угрозой атомных катастроф, которые сопровождаются огромным количеством пострадавших людей, обожженных ультрафиолетовой и гамма-радиацией, создать для помощи им «искусственную кожу». Возникла необходимость разработки таких материалов, которые соответствовали бы по своим свойствам верхнему слою кожи и обладали способностью регенерировать нижние разрушенные слои. Многолетние опыты над лабораторными мышами, тысячи экспериментов, работа с добровольцами привели в результате к появлению на свет так называемого биологического коллоида, в котором удалось соединить лечебные свойства синтетических материалов и биологические свойства природных полимеров. Впрочем, как говорят ученые, компоненты могут использоваться в различных сочетаниях, главное, чтобы они в зависимости от характера повреждения обеспечивали оптимальное сочетание физико-механических свойств (защиту, паро-, газопроницаемость, прочность, эластичность) и регенерационные свойства (подвижность и размножение клеток в ране, связывание токсинов и деструктирующих ферментов, восстановление частично поврежденных межмолекулярных связей биополимеров). Биологический коллоид заживляет не только ожоги любой степени, но и спасает от последствий обморожений.

«До этого для лечения различного рода кожных повреждений в основном применялись так называемые раневые покрытия, — рассказывает профессор Гаврилюк. — Они обладают хорошими механическими свойствами, защищают раны от внешних воздействий и более или менее способствуют заживлению. Однако у них отсутствовало главное — способность регулировать процесс заживления раны. Мы же создали систему, которая позволяет управлять этим процессом, обеспечивая полную регенерацию в нормальном реконструкционном направлении и восстанавливая ткань. Эффект оказался в разы выше».

Другими словами, компоненты этого коллоида-геля содержат вещества необходимой вязкости, которые стимулируют движение клеток в нужном направлении, — так запускается процесс регенерации, минуя процессы воспаления и нагноения. Система полностью купирует воспалительные явления, ведет послойную остановку процесса разрушения ткани, очищает рану и запускает в ней размножение клеток… Но и это еще не все. Для снятия такой повязки, когда в ней уже нет необходимости, не требуется никаких усилий. Вначале покрытие хорошо прилипает к ране, а после легко отделяется от нее. Проще говоря, ни боли, ни крови.

Уникальность разработки еще и в том, что целебное воздействие на рану может происходить на любом этапе лечения и в любом возрасте пациента. «Проведенные наблюдения позволяют предположить, что успешное восстановление органов и тканей возможно не только в молодом, но и в преклонном возрасте, — говорит Борис Гаврилюк. — Поэтому будущее за такими регенераторными системами, которые будут восстанавливать ткани за счет управления процессами в зоне поражения. Пока наши системы практически единственные в мире, целенаправленно использующие подобный подход к лечению».

Не для всех

Впервые применить ранние варианты разработки в массовом порядке Гаврилюку и его коллегам довелось в Уфе в 1989 году, когда в результате столкновения двух скорых поездов последовал взрыв на проложенном рядом нефтепроводе. Пострадавших было не счесть. Однако многим удалось тогда помочь, и это стало отправной точкой для дальнейших исследований. Вскоре появилась реальная надежда, что разработка пущинских биофизиков вот-вот появится в аптеках и машинах «скорой помощи». Затем были катастрофы на угольных шахтах в Донбассе, страшный пожар в здании Самарского ГУВД, где пострадали сотни людей… Во всех этих случаях препараты пущинских биофизиков оказывались кстати. В последующем успешные испытания биологического коллоида прошли в Ожоговом центре Института хирургии им. А. В. Вишневского РАМН, в отделении острых термических поражений НИИ Скорой помощи им. Н. В. Склифосовского, в клинике термических поражений Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова в Санкт-Петербурге, в детском Московском областном ожоговом центре, в отделении хирургического и консервативного лечения лучевых повреждений Медицинского радиологического научного центра Минздрава России. Тем не менее о массовом использовании своих оригинальных разработок пущинские биофизики продолжают лишь мечтать. Гаврилюк, например, до сих пор жалеет, что во время пожара в ночном клубе «Хромая лошадь» в Перми у врачей и спасателей не было их препаратов. «Если бы на их вооружении оказалось хотя бы несколько листов «умной кожи», жизни многих людей можно было бы спасти, — сетует профессор. — При ожогах даже 90 процентов поверхности тела человек не погибнет, если сразу наложить препарат на рану».

По самым скромным оценкам, аудитория больных с ожогами различной степени тяжести составляет около 700 тысяч человек в год. Не говоря уже о более чем миллионе пациентов с различными видами трофических поражений кожных поверхностей и обморожениями. «Препараты этой серии открывают новые возможности современной медицины, и очень хочется, чтобы они стали доступными для всех, кто в этом нуждается», — говорит директор Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, член-корреспондент РАН Генрих Иваницкий.

Тем не менее прошедший необходимые испытания и сертификации коллоид до сих пор не запущен в массовое производство. Казалось бы, эффективную разработку нужно как можно скорее внедрять в массовое здравоохранение для всех нуждающихся. Однако не все так просто.

По словам профессора Гаврилюка, для того чтобы препараты начали выпускаться в промышленных масштабах, требуется огромное количество всевозможных разрешений, лицензий и сертификатов, и если раньше в этом помогал Минздрав, то теперь разработчики должны выкладывать деньги из собственного кармана и все пробивать сами. Откуда у ученых такие деньги? Поэтому препараты значатся как экспериментальные, и их применение возможно лишь с согласия пациента. Несогласных нет — есть лишь проблема нехватки лекарства для всех желающих. Сергей Филин попал в число счастливчиков. Ему досталась самая последняя версия препарата.

Спасительное для многих средство от ожогов и язв ученые предоставляют больницам и лечебным центрам на безвозмездной основе — с тем условием, что там будут проводиться совместные с институтом исследования. Такие наблюдения, в частности, ведутся в Серпуховской горбольнице им. Семашко, Тульской больнице скорой помощи, Московской городской больнице № 36, сейчас организуются в детском хирургическом отделении МОНИКИ, крупных медицинских учреждениях Москвы и других городов России. Ясно, что потребность в этих разработках очень высока. «Мы раздаем препараты, сколько можем, — говорит Борис Гаврилюк. — При этом сотрудничество с больницами не приносит нам ничего, кроме чувства удовлетворения от результатов совместной работы. Увы, сегодня наше производство для нас убыточно».

И поскольку наши ученые славятся своей неспособностью продвигать на рынке свои изобретения, скорее всего, перспективные разработки уплывут на Запад, откуда затем мы будем их закупать по ценам в несколько раз выше. Это, мягко говоря, странно, к тому же Россия сегодня действительно является едва ли не передовиком в данной отрасли.

Так, например, на прошлой неделе тюменские иммунологи закончили испытания так называемой жидкой кожи, или клеточного геля. Он, как заявляют разработчики, способен в три раза быстрее известных сегодня средств заживлять раны на поверхности человеческого тела. А донором действующего вещества стала обыкновенная курица. У ее эмбриона позаимствовали стволовые клетки, на основе которых и сформировали гель. При его помощи медикам уже удалось воссоздать на клеточном уровне кожу, поврежденную радиацией и измененную сахарным диабетом. Правда, тюменские ученые в отличие от пущинских намерены продвигать свое детище через инновационный центр «Сколково», надеясь, что эта поддержка поможет им реализовать свою научную мечту — разработать так называемую иммуноцитограмму кожи, которая позволит сделать лечение каждого пациента сугубо индивидуальным. Но это уже совершенно другая история.