Мирный атом — залог здорового будущего
От органов из принтера до FLASH-терапии: как отечественную медицину развивают в «Росатоме»
Технологии, которые развились благодаря российской атомной отрасли, обеспечат лидерство страны в регенеративной медицине, радиофармацевтике и медицинском приборостроении. К открытию «Технопрома» «Ъ-Наука» выяснила, как ученые «Росатома» учатся печатать органы, создают инновационные медицинские изотопы и разрабатывают передовую технику ядерной медицины завтрашнего дня.
Фото: Анастасия Барей / Газета «Страна Росатом»
Фото: Анастасия Барей / Газета «Страна Росатом»
Органы из принтера и универсальные клетки
Одно из самых футуристичных направлений на стыке медицины, биологии и инженерных наук — биофабрикация, то есть формирование тканей и органов из клеток организма с использованием автоматизированных подходов. Технология призвана стать прорывом в регенеративной медицине и преодолеть дефицит донорских органов. Вдобавок продукты биофабрикации можно использовать для тестирования лекарств и исследования заболеваний в условиях, максимально близких к реальному организму человека.
Исследователи «Росатома» уже умеют выращивать функциональные кровеносные сосуды длиной до нескольких сантиметров. В 2025 году такой сосуд — бедренную артерию — успешно имплантировали лабораторному кролику.
«В настоящее время проект по формированию трехмерных трубчатых эквивалентов сосудов продолжается и вышел на новый уровень. В прошлом году наши работы вошли в состав центра геномных исследований мирового уровня “Генетическое репрограммирование и генная терапия”, созданного на базе ФНКЦ ФХМ имени Лопухина ФМБА России»,— говорит начальник лаборатории геномных технологий и тканевой инженерии НИИТФА (входит в научный дивизион «Росатома») Ирина Захарова.
Следующий шаг — выращивание более сложных структур организма, например комплексов сосудов или клапанов сердца. Так, прямо сейчас команда Ирины Захаровой сосредоточена на подготовке космического эксперимента по формированию тканеинженерных эквивалентов паращитовидной железы в условиях микрогравитации на борту Международной космической станции.
Параллельный вектор развития биофабрикации — совершенствование «чернил» для нее. Ученые «Росатома» работают над получением тканеинженерных конструкций из универсальных низкоиммуногенных клеток, подходящих широкому кругу пациентов без риска иммунного отторжения.
«Сейчас мы редактируем геном индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), отключая гены иммунного ответа и включая гены иммунной толерантности. Это многостадийный процесс. До конца 2026 года ожидаем первую линию универсальных низкоиммуногенных клеток»,— говорит Ирина Захарова.
Отдельное направление применения таких клеток — сердечно-сосудистые, нейродегенеративные, онкологические заболевания. Клинические исследования в этой области ведутся в 19 странах мира. В 2026-м Япония первой в мире одобрила препараты на основе ИПСК для клинической практики (для лечения сердечной недостаточности и болезни Паркинсона).
«В “Росатоме” стартует проект, в рамках которого мы будем создавать генетически отредактированные низкоиммуногенные CAR-NK-клетки для лечения онкологических заболеваний»,— сообщает Ирина Захарова. По ее словам, первые клинические исследования клеточных продуктов, разработанных в «Росатоме», запланированы на 2031 год, а их выход в клиническую практику ожидается к 2035-му.
Атомная фармацевтика
Фото: Алексей Башкиров / Газета «Страна Росатом»
Фото: Алексей Башкиров / Газета «Страна Росатом»
Одна из ключевых задач госкорпорации «Росатом» — производство медицинских изотопов, без которых невозможны высокоточная диагностика и эффективное лечение онкологических заболеваний. Они же необходимы для диагностики широкого спектра других патологий: сердечно-сосудистых, неврологических, эндокринных и ревматологических.
«Сегодня “Росатом” практически полностью обеспечивает потребности российского здравоохранения в изотопной продукции и входит в топ-5 мировых производителей, экспортируя радионуклиды более чем в 50 стран. Ежегодно наша продукция используется примерно в 2,5 млн диагностических и терапевтических процедур по всему миру»,— отмечает директор по направлению радионуклидной продукции и ядерной медицины АО «Росатом Наука» Сергей Суров.
Российская атомная отрасль — одна из мощнейших в мире, она способна получать в промышленных масштабах практически любой изотоп. Так, «Росатом» одним из первых освоил производство инновационных радионуклидов: лютеций-177, актиний-225 и тербий-161. Именно с ними связывают будущее радиофармацевтики: на их основе создаются новейшие варианты таргетных препаратов для терапии тяжелых и неоперабельных форм рака.
Госкорпорация обеспечивает полный цикл: от наработки медицинского радионуклидного сырья до выпуска конечной продукции — радиофармацевтических лекарственных препаратов (РФЛП). «По производству и экспорту готовых РФЛП Россия пока не входит в число мировых лидеров, однако благодаря развитой радиоизотопной промышленности обладает колоссальным потенциалом»,— подчеркивает Сергей Суров. Задача «Росатома» — полностью этот потенциал раскрыть.
В Калужской области госкорпорация завершает строительство завода по производству РФЛП, который станет крупнейшим предприятием подобного профиля в Европе. «Запуск первых производственных линий намечен на конец 2026 года. На площадке будет налажен со временем выпуск более 20 наименований РФЛП, в том числе на основе перспективных изотопов»,— комментирует Сергей Суров. Продукция завода послужит не только для полного покрытия нужд внутреннего рынка, но и для экспортных поставок. В числе основных зарубежных заказчиков — страны СНГ, БРИКС, а также государства Азии и Африки.
Расширение производства РФЛП — стратегическое направление, необходимое для достижения технологического лидерства России в медицине: сегодня ядерная медицина рассматривается как пространство прорыва в персонализированной терапии.
«В мире активно развивается тераностика — подход, объединяющий диагностику и терапию, при котором препарат одновременно выявляет патологию и эффективно воздействует на нее. В перспективе тераностические пары препаратов будут создаваться на основе предиктивных систем и с учетом индивидуальных особенностей конкретного пациента»,— резюмирует Сергей Суров.
Наносекунды против рака
Аппарат контактной лучевой терапии «Брахиум»
Фото: Владислав Лоншаков / газета «Страна Росатом»
Аппарат контактной лучевой терапии «Брахиум»
Фото: Владислав Лоншаков / газета «Страна Росатом»
На «Росатом» возложена задача по повышению доступности высокотехнологичной медицины для россиян. Его предприятия разрабатывают и производят передовую технику ядерной медицины, сокращая зависимость от поставок таких приборов из-за рубежа. За последние несколько лет в российские клиники начали поставлять комплекс контактной лучевой терапии «Брахиум» (в 2022 году).
Прорывом в ядерной медицине может стать создание оборудования для лучевой терапии на основе так называемого FLASH-эффекта. Сегодня ученые «Росатома» сосредоточены на фундаментальных исследованиях в этой сфере. «Суть технологии в том, что терапевтическая доза, доносимая до опухоли, по мощности оказывается в десятки, сотни и даже тысячи раз выше, чем принято в обычной (конвенциальной) лучевой терапии. При этом длительность импульса исчисляется в нано- или микросекундах, то есть в миллиардных или миллионных долях секунды»,— поясняет научный руководитель проектного офиса по ядерной медицине частного учреждения «Наука и инновации» (входит в «Росатом») Валентин Смирнов.
Такой подход обеспечивает ряд преимуществ, например точность прицеливания: поскольку излучение происходит в сверхкороткое время, органы человеческого тела за время импульса просто не успевают сместиться (например, в результате дыхания или сердцебиения). Кроме того, предполагается (и отчасти подтверждено первыми экспериментами), что короткоимпульсное облучение в меньшей степени повреждает здоровые ткани, окружающие опухоль.
В целом исследователи ожидают, что более высокая интенсивность образования радикалов, повреждения внутриклеточных структур и хромосом приведут к появлению новых эффектов, отличных от тех, что имеют место при обычном облучении, которое обычно длится минуты. «Мы проводили исследования с длительностью импульса в десятки наносекунд на разных типах раковых опухолей. Наблюдается интересная картина: опухоли, которые считаются радиорезистентными, то есть устойчивыми к обычному облучению, парадоксальным образом поддаются большему воздействию по сравнению с опухолями, которые обычно хорошо реагируют на терапию»,— говорит Валентин Смирнов.
Наиболее экономически целесообразным вариантом установок на базе FLASH-эффекта он называет аппараты, испускающие потоки фотонов — рентгеновское излучение: «Основные наши усилия сконцентрированы именно на фотонном облучении, поскольку это позволит сделать будущие аппараты более доступными для массового здравоохранения».
Процесс перехода от фундаментальных исследований к созданию первых экземпляров такого оборудования Валентин Смирнов называет долгим: «Сначала мы исследуем воздействие на клетки, потом на ткани, затем на мышах. Потом это будут более крупные животные. Исследования — это долгий клинический процесс, наш вклад в создание новых методов лечения».
Он отмечает, что на изучении этого направления сосредоточены все ведущие радиологические державы: США, Китай, страны Европы. «Мы не можем оставаться в стороне,— подчеркивает Валентин Смирнов.— Это шанс не просто совершить прорыв, а изменить ситуацию с импортозамещением в этой критически важной области. FLASH-терапия выводит нас на совершенно новый, передовой уровень. Мы сможем создавать установки, которые будут полностью оригинальными, отечественными».