Все рассосется!
Магниевые импланты — лучший вариант для сращения сломанных костей
Российская компания «Остео-Сайбэр» (резидент «Сколково») разработала, запатентовала и запустила в производство биорезорбируемые импланты на основе магния для фиксации костных фрагментов и костей, потеснив на отечественном рынке западных конкурентов.
Области применения магниевых имплантов
Области применения магниевых имплантов
Сейчас уже никого не удивишь титановыми или стальными пластинами, фиксирующими кости при сложных оскольчатых переломах, челюстно-лицевых операциях, хирургическом лечении вальгусной деформации большого пальца стопы, так называемой косточки, и многих других, однако человечество шло к этому больше ста лет. Первые опыты по внутренней фиксации переломов — остеосинтезу, когда специальные конструкции накладываются непосредственно на кость, проводились в Европе в 1860-х годах. Материалы тогда использовались самые экзотические, от слоновой кости и серебряной проволоки до бронзы, серебра, золота, свинца, меди и латуни. Они не обладали достаточной механической прочностью и устойчивостью к коррозии и вызывали множество осложнений.
В середине ХХ века для остеосинтеза начали широко использовать нержавеющую сталь, а в 1965 году произошло судьбоносное открытие: шведский ученый Ингвар Бранемарк обнаружил явление остеоинтеграции, или приживления титана в костной ткани. В 1970-е годы на основании множества исследований был доказан высокий уровень биосовместимости имплантов из сплавов на основе титана с костной тканью. В травматологии и ортопедии наступила эра титана.
Сейчас в России доступны титановые и более дешевые стальные импланты. При их использовании перелом срастается уже через месяц, но для верности их обычно оставляют на полгода, а потом удаляют.
Необходимость удаления пластины — один из недостатков таких имплантов, поскольку это означает еще одну операцию. «Как нам объяснили врачи, операция по удалению импланта намного сложнее его установки: приходится буквально отдирать его от кости. Поэтому многие выбирают жизнь с имплантом, а между тем титановая пластина в ноге, например, при ходьбе дает неприятные ощущения. У детей титановые или стальные импланты обязательно надо удалять, потому что они препятствуют росту»,— говорят в «Остео-Сайбэр».
У стальных и титановых имплантов есть и другие недостатки. При их установке основную нагрузку принимают на себя жесткие металлические пластины, а не кость, в результате перелом хуже срастается. Кроме того, с металлическими пластинами плохо работают такие методы диагностики, как рентген и компьютерная томография. На снимках появляются так называемые артефакты — искажение изображения, или дефекты: например, размываются края объекта, что мешает оценить правильность установки импланта.
Фото: предоставлено «Остео-Сайбэр»
Фото: предоставлено «Остео-Сайбэр»
Фото: предоставлено «Остео-Сайбэр»
Магний вместо титана
Все эти проблемы можно преодолеть при помощи биорезорбируемых (биоразлагаемых, или биодеградируемых) имплантов, которые не нужно удалять. Их изготавливают из биосовместимых материалов, способных безопасно разлагаться в организме, выполняя свою функцию, а затем замещаться костной тканью. Один из таких материалов — магний. Преимущество магния в том, что его сплавы прочнее кости, но мягче титана и обладают модулем упругости, близким к костной ткани, что позволяет равномерно распределять нагрузку и предотвращает негативные эффекты при заживлении. Использование магниевых имплантов способствует сохранению плотности костной ткани и более физиологичному и быстрому заживлению переломов.
«Изделия из магния для сращивания костей советские ученые пробовали использовать еще в 1960-х годах,— рассказывает управляющий партнер "Остео-Сайбэр" Михаил Баранов,— но тогда не было технологий, позволяющих добавлять в сплав легирующие элементы, чтобы сплав не растворялся, прежде чем оказать лечебный эффект, а чистый магний "исчезает" в организме человека всего за две недели. Теперь это стало возможно. Мы используем сплав магния с галлием и цинком: все они тоже биосовместимы и не отторгаются организмом».
Импланты из магния устанавливаются в ходе операции. Примерно месяц кость с их помощью срастается, а потом они начинают потихоньку растворяться. «На крысе, например, магниевый имплант через шесть месяцев даже не визуализируется, видна только костная мозоль, которая заместила имплант,— говорит Баранов.— Наши импланты полностью растворяются в течение 8–12 или 12–24 месяцев в зависимости от размера».
Конечно, есть переломы, при которых использование стальных или титановых пластин неизбежно (например, бедренной, большеберцовой или малоберцовой костей), однако существуют области, в которых применение магниевых имплантов весьма эффективно, уверен Баранов. Это травматология, ортопедия, челюстно-лицевая и пластическая хирургия, где скрепляются средние и малые фрагменты костей. Изделия «Остео-Сайбэр» рекомендуется использовать при переломах костей челюстно-лицевой области, костей кисти и других мелких трубчатых костей, наружной, внутренней лодыжек, пальцев, стопы, локтя, колена.
«Тема биоразлагаемых имплантов сегодня одна из самых интересных и востребованных в медицине. И среди российских разработчиков именно команда "Остео-Сайбэр" двигается вперед наиболее динамично, бросая вызов всей отрасли. Компания создает решения, востребованные в травматологии, ортопедии и челюстно-лицевой хирургии,— там, где особенно важно сочетание прочности и постепенного рассасывания материала. Мы уже получили первые клинические результаты по новым винтам, применяемым у пациентов, и они выглядят действительно обнадеживающе. Пока рано делать громкие заявления, но все говорит о том, что конструкции выполняют свою функцию именно так, как задумывалось, и не вызывают осложнений. Это дает основания идти дальше: у нас большие планы по совместным проектам с нашими индустриальными партнерами»,— поделился директор Клинического центра челюстно-лицевой, реконструктивно-восстановительной и пластической хирургии, заведующий кафедрой челюстно-лицевой и пластической хирургии Российского университета медицины Министерства здравоохранения РФ, заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН Алексей Дробышев.
Импортозамещение в действии
Идея производства в России имплантов из магниевого сплава принадлежит Михаилу Баранову. До этого он работал финансовым директором крупной фармацевтической компании «Stada Россия», располагавшейся в Нижнем Новгороде, где одновременно курировал производство медицинских инструментов, по долгу службы общаясь с травматологами. Один из врачей рассказал ему об инновационной разработке немецкой компании Syntellix, которая первой в мире выпустила линейку имплантов из сплава на основе магния. «За такими имплантами будущее,— подчеркнул врач,— но цена немецких изделий просто безумная. Вот был бы такой же продукт, но по доступной цене!» Баранов загорелся этой идеей. Поняв, что в целом ее можно реализовать, стал искать, где бы взять такой сплав, чтобы не начинать с нуля. Оказалось, что в Москве, в Национальном исследовательском технологическом университете МИСИС есть группа ученых, которая с 2018 года занимается разработкой резорбируемых магниевых сплавов. Было это в 2021 году. В 2022 году было зарегистрировано ООО «Остео-Сайбэр».
«Из пяти сплавов, предложенных МИСИС, мы выбрали тот, который наиболее соответствовал поставленной задаче,— вспоминает Михаил Баранов.— Создание сплава — важный этап исследования, но для медицины ключевое значение имеют готовые изделия серийного производства, пригодные для имплантации. Мы начали выпускать сначала пины, шайбочки, но постепенно расширяли линейку продуктов. Сейчас у нас 18 видов имплантов для травматологии и шесть — для челюстно-лицевой хирургии».
Затем подключился Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова (ЦИТО), который помог доработать дизайн изделий, чтобы врачам было удобнее их использовать. Российский университет медицины, бывший МГМСУ, 3-й мед, проводил исследования на животных, исследования in vivo и in vitro. Там разработали два уникальных изделия и запатентовали их. У компании с ними лицензионные соглашения, равно как и с МИСИС.
Уникальность проекта — в сотрудничестве науки, медицины и бизнеса. В результате компании удалось создать импланты из магния по доступной цене. Как «Остео-Сайбэр» это удалось? «У нас иное целеполагание, чем у немецкой компании,— говорит Михаил Баранов.— Нашей целью было не создать магниевый имплант, а сделать его по цене титана. Мы хотели, чтобы эта технология была доступна всем и магниевые импланты можно было поставить по ОМС, как сейчас титановые».
Путевка в жизнь
Некоторые изделия «Остео-Сайбэр», в частности винты, уже готовы к применению в хирургии. Компания провела все необходимые доклинические исследования и сейчас готовит регистрационное досье для подачи в Росздравнадзор для получения регистрационного удостоверения по ускоренной системе по аналогу — имплантам Syntellix, зарегистрированным в России в 2020 году.
По новым изделиям, не имеющим аналогов, проведены доклинические испытания на мелких животных, изучены механические и коррозионные свойства имплантов, доказана высокая степень биосовместимости и отсутствие цитотоксичности предложенного магниевого сплава. В ходе исследований изделия из магниевого сплава показали хорошие физические и механические свойства, отсутствие токсического воздействия на организм. Кроме того, исследователи научились управлять скоростью резорбции и остеосинтеза, а также регулировать выделение водорода: выделяющийся при деградации магния водород способен мешать заживлению тканей.
Производство «Остео-Сайбэр» расположено в городе Ворсме Нижегородской области. «Сейчас мы можем делать до 20 тыс. изделий в месяц,— рассказывает Михаил Баранов.— На ближайшие четыре года этого более чем достаточно». Расширение производства, то есть закупка дополнительных станков, запланировано начиная с 2027 года. Помимо этого, «Остео-Сайбэр» планирует наладить обучение врачей работе с магниевыми имплантами. «Лишь когда все врачи научатся использовать новую технологию, можно будет говорить о масштабных продажах»,— подчеркивает Баранов.
«Остео-Сайбэр» уже успел выйти на зарубежные рынки. «Мы решили сотрудничать с компаниями из Индии и Бразилии, потому что они готовы сами регистрировать наш продукт,— говорит Антон Мельников, директор "Остео-Сайбэр" по международному развитию.— Кроме того, несмотря на высокий класс риска наших изделий, они предлагают наименьший срок регистрации. В Индии, например, где мы планируем производить наши импланты в партнерстве с местными фирмами, изделие такого класса можно зарегистрировать за полтора года. В Бразилии местные компании будут выпускать продукцию по нашей лицензии и платить нам роялти. И в Индию, и в Бразилию мы будем поставлять полуфабрикаты высокой степени готовности. У нас уже есть предзаказ».