Здоровье – самое главное богатство человека, а ученые и врачи – это люди, которые помогают это богатство сохранять. О современных достижениях российских исследователей в области медицины – в нашем материале.

Оптический прибор для диагностики заболеваний печени

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали экспериментальную оптическую установку для диагностики заболеваний печени. Метод эффективен для подготовки пациента к операции по резекции или трансплантации печени, а также в постоперационный период, чтобы отслеживать функциональные возможности органа.  

Для определения функциональных резервов печени использовали индоцианин зеленый – нетоксичный краситель, который хорошо связывается с белками крови и посредством кровотока доставляется в печень. Краситель внутривенно вводят пациенту, а затем наблюдают, за какое время печень выводит его из организма. Концентрацию индоцианина зеленого в крови измеряли с помощью разработанной оптической установки.

Прибор, созданный в Высшей школе прикладной физики и космических технологий СПбПУ, работает на основе метода оптической денситометрии – измерении оптической плотности. Серийные образцы сыворотки крови пациента последовательно помещаются в прибор, на него подается свет, и с помощью детектора ученые фиксируют интенсивность рассеянного излучения, которое проходит через образец. И так как устройство подключено непосредственно к компьютеру, результат выдается мгновенно. От концентрации индоцианина зеленого в крови зависит, насколько сильно краситель поглощает свет. Чем ниже отношение начальной и конечной концентраций, тем больше поражены клетки печени. По степени выведения красителя врач может оценить функциональные резервы печени и строить дальнейший план лечения.

Основными преимуществами устройства перед существующими приборами являются экономичность, простота использования и быстрое представление результатов в реальном времени. «Сейчас для проведения такой диагностики используется спектрофотометр – большой и дорогостоящий прибор. Мы подобрали менее дорогой источник возбуждения, модернизировали фотоприемную часть и блок съема сигнала», – комментирует Екатерина Савченко, сотрудник Высшей школы прикладной физики и космических технологий СПбПУ. Ученые провели сравнительный анализ работы спектрофотометра и экспериментальной установки. Статистически результаты очень близки, а после проведения дополнительных экспериментов можно будет говорить о более высокой точности установки.

Сейчас ученые СПбПУ работают над неинвазивным применением этого метода. В нем будут исследоваться не образцы плазмы пациента, а количество поглощенного света красителем в потоке крови. Ученым предстоит продумать алгоритм обработки сигнала и разработать оптимальную конструкцию оптических датчиков пульсовой волны для пальца и ушной раковины. Последние создадут на 3D-принтере. Если устройство докажет свою эффективность, его будут внедрять в медицинскую практику. Итоги работы опубликованы в журнале MDPI.

Вакцина для лечения аутоиммунных заболеваний

По словам доктора биологических наук, профессора из Удмуртского государственного университета Любови Бедулевой, около 15% населения России страдает от различных аутоиммунных заболеваний: ВИЧ-индуцированного иммунодефицита, атеросклероза, артрита и других. Действие существующих лекарственных препаратов для их лечения основано на так называемом угнетении иммунитета – неспецифической иммуносупресии. Оно не позволяет избежать прогресса заболевания, инвалидизации, а также опасно долгосрочными побочными эффектами.

Исследовательская группа УдГУ во время изучения механизма устойчивости к развитию экспериментального аутоиммунного артрита одних крыс и чувствительности других, обнаружила принципиально новую терапевтическую биомишень – лимфоциты, продуцирующие регуляторный ревматоидный фактор.

«Регуляторный ревматоидный фактор – антитела, вступающие в идиотип – антиидиотипическое взаимодействие с антителами разной специфичности, т.е. ревматоидный фактор – компонент иммунной сети, и поэтому мы предположили, что он может быть фактором регуляции, в том числе и аутореактивных лимфоцитов», – рассказывает Любовь Бедулева. В ходе исследований было найдено средство воздействия на новую терапевтическую мишень – модифицированные Fc фрагменты IgG. Они предотвращают развитие и вызывают ремиссию экспериментально вызванных у крыс аутоиммунных заболеваний (коллаген-редуцированный артрит, атеросклероз и т.д.). На этой основе может быть создана вакцина для лечения широкого спектра аутоиммунных заболеваний.

«Мы выяснили, что регуляторный ревматоидный фактор убивает только активированные Т хелперы, поэтому мы надеемся, что неспецифической иммуносупрессии, которая может приводить к нежелательным эффектам в организме от вакцины не будет. Так как регуляторный ревматоидный фактор, стимуляцию которого будет вызывать вакцина на основе конформеров Fc фрагментов IgG, является естественным фактором иммунорегуляции, который в норме постоянно сдерживает экспансию аутореактивных лимфоцитов, то механизм действия разрабатываемой вакцины будет основан на восстановлении нарушенных механизмов иммунорегуляции», – добавила Любовь Викторовна.  

В настоящее время ученые УдГУ разрабатывают метод получения конформеров Fc фрагментов IgG, пригодных для введения в организм человека, продолжают изучать их действие на иммунную систему, а также проводят испытания их эффективности на нескольких экспериментальных моделях аутоиммунных заболеваний.

Проект «Разработка терапевтической вакцины на основе конформеров Fc фрагментов IgG человека для лечения аутоиммунных заболеваний» – победитель в конкурсе Минобрнауки России на научные проекты, выполняемые коллективами научных лабораторий вузов. Работы идут в недавно созданной лаборатории молекулярной и клеточной иммунологии. Научная тема реализуется с июля 2019 по сентябрь 2023 годы.

Новые вещества против рака

Ученые химико-фармацевтического факультета Северо-Кавказского федерального университета описали синтез веществ, которые помогут человечеству в борьбе с нейробластомой – одним из самых опасных видов рака. Изначально химики пытались найти соединения для борьбы с COVID-19, однако противораковая активность этих веществ оказалась гораздо выше. Как отметили сами ученые, научная разработка имеет большое значение в получении соединений из доступных исходных веществ. Это позволит снизить стоимость терапии для онкобольных людей.

Научные разработки велись под руководством профессоров кафедры органической и аналитической химии СКФУ Николая и Александра Аксеновых вместе сотрудниками и обучающимися, а также совместно с учеными из Техасского государственного университета (Texas State University). Метод, который был использован в данной работе, называется именной реакцией Аксенова и был открыт в 2010 году. «Она основана на принципе введения аминогруппы в ароматическое вещество и является очень перспективной», – сказал доктор химических наук, профессор Александр Аксенов.

В будущем рассматривается возможность патентования разработок, продолжится исследование токсичности полученных соединений. Статья о результатах проекта ученых  Северо-Кавказского федерального университета и их американских коллег была опубликована в престижном журнале Organic&Biomolecular Chemistry, принадлежащем английскому королевскому химическому обществу. Исследования проводились в рамках двух значимых грантов от РФФИ и Национального института здоровья США.

Представители химической школы СКФУ на протяжении многих лет занимаются поиском среди синтезированных веществ соединений, обладающих полезными свойствами и высокой биологической активностью против социально значимых заболеваний. Среди них трудноизлечимые виды рака и вирусных инфекций. Так, в 2019 году они нашли новые соединения против глиобластомы и меланомы, которые не только останавливают распространение рака в клетках, но и восстанавливают поврежденные заболеванием ткани. Перспективные разработки ученых сформировали мощную научную базу, благодаря которой продолжают совершаться открытия в области создания лекарств нового поколения.

Источник: Минобрнауки РФ