Федеральный научно-клинический центр ФМБА России: уникальные инновации №1(119), 2023 год

— Владимир Павлович, с чего началась история Федерального научно-клинического центра ФМБА России?

— Федеральный научно-клинический центр (до 2012 года — клиническая больница № 83 ФМБА России) был открыт в августе 1985 года как первый в 3-м Главном управлении при Минздраве СССР (впоследствии — ФМБА России) многопрофильный стационар на 1200 коек по оказанию специализированной медицинской помощи. К середине 2000-х годов больница представляла собой современное крупное многопрофильное медицинское учреждение, в состав её входили 15 специализированных клинических отделений и 9 медицинских центров, включая центры иммунологии и рентгенохирургии.

В 2012 году в ФНКЦ ФМБА России создан центр инновационных биомедицинских исследований (руководитель — доктор медицинских наук А.В. Аверьянов), здесь сформировался профессиональный научный коллектив, включающий как клинических специалистов, имеющих компетенции в области разработки биомедицинских технологий, так и клеточных биологов, молекулярных биологов, генетиков и биофизиков. У коллектива имеется серьёзный научный задел в области создания инновационных методов регенеративной терапии спинальной травмы, критической ишемии нижних конечностей, интерстициальных заболеваний лёгких, иммунотерапии опухолей.

— Ряд исследований, проводимых в ФНКЦ ФМБА России, и разработанных технологий уникальны и реализуются здесь впервые в мировой практике.

— Да, например, в 2014–2016 годах в ФНКЦ ФМБА России впервые в мире проведено пилотное клиническое исследование безопасности и эффективности трансплантации первично репрограммированных аутологичных нейральных стволовых клеток (НСК) у пациентов с тяжёлыми необратимыми неврологическими осложнениями позвоночно-спинномозговой травмы. Уникальность технологии первичного репрограммирования заключается в том, что НСК получают напрямую из соматических клеток пациента, минуя стадию индуцированной плюрипотентности, характеризующуюся геномной нестабильностью, которая делает небезопасной клеточную трансплантацию.

При поддержке Российского научного фонда (РНФ) в ФНКЦ ФМБА России (руководитель — доктор медицинских наук В.П. Баклаушев) была разработана собственная технология прямого репрограммирования мезенхимных стромальных клеток в нейральные прогениторные, а также создаётся тканеинженерный конструкт для лечения спинальной травмы на основе уникального двухкомпонентного матрикса, состоящего из анизотропного белкового каркаса и фибринового гидрогеля с прямо репрограммированными НСК человека (рис. 1, 2).

Эксперименты, выполненные на не человекообразных приматах с моделированной спинальной травмой, показали, что данная технология может оказаться прорывной в создании не имеющего мировых аналогов способа восстановления утраченных функций повреждённого спинного мозга. В 2022 году в рамках НИР «Нейромодуляция» трансплантацию тканеинженерных конструктов было решено усилить направленной эпидуральной электростимуляцией спинного мозга, которая должна способствовать направленному росту аксонов и большей интеграции трансплантированных нейробластов в нейронные сети реципиента.

Совместно с отделением сосудистой хирургии в лаборатории клеточных технологий ФНКЦ ФМБА России была разработана регенеративная технология лечения неоперабельных больных с критической ишемией нижних конечностей (КИНК) путём локальной внутримышечной трансплантации аллогенных мезенхимальных стромальных клеток (МСК), полученных из костного мозга здоровых доноров. Лечение 18 пациентов показало, что применение донорских МСК является безопасным и эффективным, позволяет сохранить конечность у 75 % больных, при сроке наблюдения до трёх лет. Тогда как при стандартных способах терапии КИНК более чем в 50 % случаев приходится ампутировать конечность.

Другим проектом, осуществлённым лабораторией совместно с отделением пульмонологии Центра, является терапия пациентов с быстро прогрессирующим идиопатическим лёгочным фиброзом путём внутривенной трансплантации аллогенных костномозговых МСК. Проведённое клиническое исследование, зарегистрированное в международной базе данных Clinicaltrials.gov (NCT 02594839), показало безопасность и эффективность осуществляемой терапии (рис. 3). 

Полученные данные опубликованы в высокорейтинговом зарубежном научном журнале (Averyanov AV et al., Stem Cell TM, 2019).

— В 2016 году в ФНКЦ была создана лаборатория клинической биомеханики. Каковы задачи Центра в этом направлении?

— Данная лаборатория обладает уникальными компетенциями в исследовании биомеханики ходьбы, диагностики патологии движений и функциональной реабилитации. Здесь обследовано уже более тысячи пациентов с повреждением ЦНС и опорно-двигательной системы, включая спортсменов российских сборных (рис. 4).

В ФНКЦ ФМБА России есть собственный опыт разработки роботизированных реабилитационных систем и их компонентов, сейчас уже запущено серийное производство. В частности, речь идёт о системах интеллектуальных приводов экзоскелета нижних конечностей, которые помогают анализировать работу мышц и вклад собственных усилий пациента в движение. С участием наших специалистов разработаны комплексы клинической регистрации биомеханики движений человека с использованием бесплатформенных инерционных систем. Данное направление является одним из приоритетных в современных технологиях анализа движений.

С 2020 года в лаборатории клинической биомеханики ФНКЦ ФМБА России проводятся уникальные исследования по восстановлению функции ходьбы у больных с различными заболеваниями опорно-двигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы. Совместно с группой члена-корреспондента РАН Ю.П. Герасименко проводятся не имеющие аналогов в Российской Федерации исследования по восстановлению движений у пациентов с гемипарезом, перенёсших ишемический инсульт с помощью электростимуляции спинного мозга. Разработана уникальная методика определения восстановления проводимости спинного мозга после оперативного введения культур стволовых клеток.

— Какая работа ведётся силами Центра в генетических исследованиях?

— В лаборатории генетики ФНКЦ ФМБА России проводится инновационное исследование «Диагностическое решение для скрининга и мониторинга онкопатологий (базовая технология NGS)» (руководитель — кандидат биологических наук А.Г. Никитин). Задача — создать методику, которая позволит онкологу принимать обоснованное решение по назначению терапии, смены линии терапии, мониторингу эффективности терапии на основе молекулярных характеристик опухоли с помощью NGS-анализа опухолевой ДНК в ткани (парафиновый блок) и/или в плазме крови (циркулирующая ДНК).

Во время развития заболевания каждый метастаз может быть продуктом клональной эволюции, которая меняет молекулярные характеристики опухоли и затрудняет принятие клинических решений. Персонализированная медицина должна иметь минимально инвазивный способ для мониторинга молекулярных событий, происходящих в опухоли во время лечения. Новые технологии позволяют определить мутационный ландшафт с помощью простого анализа крови для назначения индивидуализированной терапии.

— В Федеральном научно-клиническом центре ФМБА России работают над технологией фотообеззараживания — в чём важность этого метода?

— В лаборатории молекулярного моделирования и биоинформатики ФНКЦ ФМБА России ведётся инновационная разработка технологии фотообеззараживания воды и водных сред, медицинских устройств и помещений (руководитель проекта — доктор физико-математических наук И.Б. Коваленко). Цель — разработать прорывную технологию фотообеззараживания в целях обеспечения эпидемической безопасности в условиях чрезвычайных ситуаций и профилактики инфекционных заболеваний.

Фотообеззараживание имеет широкий спектр антимикробного действия, включая вирусы, бактерии, грибы, простейшие, в том числе резистентные к химиотерапии штаммы. В этом методе можно использовать нетоксичные для человека фотосенсибилизаторы на основе катионных металлофталоцианинов в микромолярных концентрациях, а также естественный солнечный свет или безопасные для человека и экономичные светодиодные источники. Время процедуры обеззараживания составляет всего от 5 до 20 минут. В лаборатории разработан фотосенсибилизатор на основе октакатионного фталоцианина с квантовым выходом генерации синглетного кислорода 0,65. Определены параметры, при которых наблюдается эффект полного фотодинамического обеззараживания водной среды от бактериально-вирусной контаминации (вирус птичьего гриппа и два вида бактерий) при облучении белым светом.

— Каковы планы Центра на будущее?

— Новое время и новые вызовы ставят перед медицинской наукой новые задачи. Создание и развитие инновационных медицинских технологий возможно только в тесном сотрудничестве клинических и фундаментальных специалистов в России и за рубежом, с обменом опытом, участием в международных, многоцентровых финансовоёмких исследованиях. В ФНКЦ ФМБА России на сегодняшний момент созданы все необходимые предпосылки для дальнейшего развития научной и инновационной медицинской деятельности, что, несомненно, повысит эффективность клинической медицины в будущем.