РЕГЕНЕРАТИВНАЯ МЕДИЦИНА
Регенеративная медицина (РМ) – одно из наиболее динамично развивающихся новых направлений современной медицинской науки. РМ отличает мультидисциплинарный подход. Основной фокус этой науки и технологии – клетки. Активно развивается использование биоинженерных технологий, в частности - биодеградируемых материалов (матриксы, микрокапсулы и др.). Основная идея РМ заключается в замене или регенерации клеток, тканей или органов для восстановления или установления нормального функционирования организма. Высочайший интерес со стороны научного и медицинского сообществ, инвесторов и правительств разных стран к исследованиям в области РМ можно объяснить «подрывным характером» этих работ, поскольку они потенциально могут дать продукты, которые вытеснят многие традиционные подходы в лечении и профилактике заболеваний [Mason C., Dunnill P. A brief definition of regenerative medicine. – 2008].
Совместно с клиническими отделениями МОНИКИ, а также со внешними организациями, в 2010-2021 гг. сотрудниками лаборатории проводился широкий спектр исследований в области РМ. В частности, в результате работ, проведенных с Институтом теоретической и экспериментальной биофизики РАН (ИТЭБ, г.Пущино) и отделением детской хирургии МОНИКИ, созданы модель анальной инконтиненции (энкопреза) и способ атопической пересадки клеток костного мозга для его коррекции. Разработаны способы витализации и имплантации биодеградируемых материалов. Активно развивалось направление по коррекции экспериментальных состояний на лабораторных животных в результате пересадки тканей в иммунопривилегированные области: передняя камера глаза, тестикулы. Были разработаны способы трансплантации тканей поджелудочной железы, позволяющие достичь компенсации углеводного обмена при аллоксановом сахарном диабете; методики трансплантации тканей тимуса, применение которых ведет к увеличению средней и максимальной продолжительности жизни у интактных животных, снижению смертности при облучении животных в летальной дозе и др. Эти исследования были профинансированны в рамках гранта Президента РФ для молодых ученых и аспирантов, программ Президиума РАН «Поддержка инноваций и разработок», программ Фонда развития малых форм предприятий в научно-технической сфере (УМНИК, СТАРТ). Авторы этой работы в 2013 г. отмечены Премией Губернатора Московской области в сфере науки и инноваций для молодых ученых и специалистов. В рамках лаборатории им было предложено создать отдельную научную группу с прицелом на выделение в будущем в самостоятельную научную лабораторию.
Совместно с НИЦ "Курчатовский институт" в 2013-2015гг. была выполнена работа по гранту РФФИ «Исследование физико-химических свойств и фармакокинетики биорезорбируемых полимеров-носителей клеточных и медикаментозных форм» (проект №13-03-00913). В результате проведенных исследований установлено, что полиэлектролитные микрокапсулы могут быть перспективны для использования в РМ в качестве носителей факторов роста/дифференцировки клеток. Основной недостаток всех существующих сегодня технологий микрокапсулирования ("наноконтейнеров") заключается в том, что микрокапсулы (контейнеры) имеют очень маленький свободный объем для содержания фармпрепарата. По нашим оценкам он сегодня меньше одной сотой доли процента от объема самих микрокапсул при необходимых цифрах в 5-10%, что сильно сужает область применения микрокапсул и недостаточно для многих практических применений (при необходимом объеме фармпрепарата, например, в 10 мл, объем капсулированного препарата может доходить до нескольких литров). Однако, как показала наш биофизик Смирнова О.Д., именно для факторов роста/дифференцировки клеток такого свободного объема в микрокапсулах может быть достаточно. В свете этого нами были отработаны неинвазивные методики регистрации фармакокинетики и динамики резорбции микрокапсул в тканях животных на основе методов флюоресцентной спектроскопии in vivo. Проведены испытания капсул разной размерности, разного состава и с разным числом слоев-оболочек. Показана возможность управляемого и пролонгированного выделения препарата из микрокапсул в течении недели за счет применения микрокапсул с разным числом слоев-оболочек. Однако для большого числа слоев критически уменьшается свободный объем в растворе микрокапсул даже для факторов роста и возникает в ткани в месте введения микрокапсул обширный кальциноз, отек, воспаление. Одним словом, пока технология оказывается не реалистичной.