Биофабрики сосудов и разработки нестарения: что ученые представили на ФБТ

В первый день проходящего в Москве IV Форума будущих технологий (ФБТ) ученые представили ряд научных разработок, которые могут существенно улучшить здоровье и продлить жизнь людей уже в ближайшие годы. Это в том числе технология биофабрикации сосудов с использованием низкоиммуногенных клеток, созданная «Росатомом» совместно с Федеральным медико-биологическим агентством (ФМБА), новые лекарства и тесты для борьбы со старением, а также активаторы аутофагии – процесса, который помогает клеткам обновляться. Кроме того, готовится платформа для цифрового биобанкинга, которая позволит точнее находить причины болезней. «Ведомости. Наука» изучили эти проекты.

Искусство создавать сосуды

В 2025 г. на Форуме будущих технологий ученые «Росатома» продемонстрировали выращенный в биофабрикаторе тканеинженерный эквивалент кровеносного сосуда, который впервые был имплантирован в бедренную артерию лабораторному кролику по кличке Заяц. С момента операции прошло более года. Животное чувствует себя хорошо, сосуд функционирует стабильно, что открыло дорогу к дальнейшим доклиническим исследованиям.

За год ученые существенно продвинулись в области не только клеточных, но и геномных технологий. Совместно с ФМБА России созданы генетические конструкции (плазмиды), позволяющие перепрограммировать стволовые клетки в универсальные. Они пригодны для выращивания тканей, совместимых с широким кругом пациентов без опасности иммунного отторжения, сообщил представитель «Росатома». Такие универсальные клетки создаются с помощью геномного редактирования: ученые «выключают» гены, вызывающие иммунное отторжение, и «включают» гены, обеспечивающие иммунную толерантность. Благодаря новому подходу можно заранее заготовить банк универсальных клеток и готовых тканевых продуктов, и в будущем, вероятно, каждый человек сможет обратиться в такой банк.

Также ученые приступили к созданию более сложных структур – лабораторного образца аортального клапана, созданного на биоматриксе с клетками (каркас для выращивания новых тканей, имитирующий естественную среду организма), рассказал представитель «Росатома». Существующие решения – механические и биологические клапаны – имеют ограничения: механические требуют пожизненного приема антикоагулянтов, а биологические служат в среднем 10–15 лет.

В следующем десятилетии в «Росатоме» планируют довести до клинического применения тканеинженерные сосудистые заплаты, заменители кровеносных сосудов и сердечных клапанов, а затем – заменители железистых тканей, вырабатывающих гормоны.

«Я занимаюсь темой выращивания тканей организма уже более десяти лет, и моя работа направлена на то, чтобы приблизить момент, когда средняя продолжительность жизни человека превысит столетний рубеж», – рассказал директор Научно-производственного центра медицинских изделий и клеточных продуктов в научном дивизионе «Росатома» Владислав Парфенов.

Технологии нестарения

Медицинские институты, входящие в систему ФМБА, представили ряд разработок для борьбы со старением. В частности, завершаются клинические исследования отечественной тест-системы для ранней диагностики болезни Альцгеймера по биомаркерам в крови. Патологический процесс в организме может идти до 20 лет, и только после этого срока появляются когнитивные нарушения. Тест-системы же позволят заранее выявить группы риска и назначить лечение.

Другая разрабатываемая диагностическая тест-система позволит оценивать риски различных типов саркопении – быстрой потери силы и работоспособности мышц, связанной с возрастом или раковыми заболеваниями.

В то же время в Федеральном научно-клиническом центре физико-химической медицины имени академика Ю. М. Лопухина создается группа клеточных препаратов для лечения болезни Паркинсона: они проходят доклинические исследования и уже приближаются к клиническим испытаниям.

Идет работа и над созданием сенолитиков – препаратов, разрушающих так называемые клетки-«зомби», которые прекращают делиться и правильно функционировать, выделяя вещества, отравляющие организм.

Кроме того, Федеральный центр мозга и нейротехнологий занимается созданием нейроорганоидов или выращиванием мини-мозгов в пробирке. «В ближайшие пять–семь лет мы научимся выращивать кусочки ткани мозга для закрытия дефектов после инсульта, черепно-мозговой травмы, – рассказала первый заместитель руководителя ФМБА Татьяна Яковлева. – И не только мозга, но и других органов».

В поисках клеточной молодости

Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского представил активаторы аутофагии – биологического процесса починки клеток, который помогает клеткам не стареть. При старении аутофагия начинает работать плохо и клетки накапливают «мусор».

«Каждый из нас может сам активировать процесс аутофагии. Это несложно: надо меньше есть и больше двигаться, – рассказал исполняющий обязанности директора Научно-исследовательского института физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского Петр Сергиев. – Но для тех, кто не в силах подняться с дивана, можно попробовать активировать аутофагию с помощью химических соединений». В частности, сотрудники института находят такие активаторы в лекарственных растениях и химических библиотеках. Ученые изучили уже порядка 30 000 соединений. Разрабатывают их в самом институте из микробиома (совокупность микроорганизмов, живущих в теле) животных, которые по своему образу жизни могут голодать и отправляться в спячку, как например: медведи и верблюды. Выяснилось, что некоторые соединения продляют жизнь мышам с ожирением или с нейродегенеративными заболеваниями, увеличивают силу, выносливость, ускоряют расход калорий, рассказал представитель института. Он уточнил, что сегодня идет тестирование активаторов аутофагии, которые ученые планируют выводить в производство.

Маркеры болезней собираются в биобанк

В рамках Форума будущих технологий была представлена и система исследовательских биобанков для поиска биомаркеров заболеваний. Создаются стандарты сбора, хранения, доставки биообразцов – кусочков ткани, плазмы, микробиоты. В биобанке Национального медицинского исследовательского центра терапии и профилактической медицины Минздрава России уже находится более одного млн различных образцов. В первую очередь это эпидемиологический биобанк: медики знают распространенность факторов риска в различных регионах, информацию о гражданах, имеют образцы крови и плазмы и могут найти причину возникшей болезни. «Например, выбираем группу пациентов, у которых был инсульт, смотрим их кровь за 12 лет до инсульта и находим предикторы (факторы, используемые для прогнозирования. – «Ведомости. Наука»)», – рассказала директор Национального медицинского исследовательского центра терапии и профилактической медицины Минздрава России, президент Национальной ассоциации биобанков и специалистов по биобанкированию Оксана Драпкина. Таким же образом ученые намерены искать предикторы старения, которые можно регулировать еще в детском возрасте.