Молодые ученые впервые в России разработали модель биосовместимого синтетического мочевого пузыря

Мультидисциплинарная команда молодых ученых, объединенных в стартап «РОСТИК» (Разработка Отечественных Синтетических Технологий Имплантируемых Конструкций) из Москвы разработали модельный ряд продуктов для полноценного и частичного замещения функции мочевого пузыря. Заложенные в проект технологии не имеют аналогов и откроют новую нишу в области органозамещения.

Подробнее об этом порталу Наука.РФ рассказала основатель стартапа и инициатор направления, член Совета молодых ученых Минздрава России, стажер Координационного Совета по науке и образованию при Президенте России, кандидат медицинских наук Дарья Галицкая.

Первый орган, который сейчас воссоздает команда стартапа — мочевой пузырь — является необходимой разработкой в связи с потребностью в реконструктивных решениях при травмах малого таза. Такие травмы часто приводят к разрыву мочевого пузыря, либо его полной потере. Эта технология также актуальна для пациентов с онкологическими заболеваниями и новорожденных детей с врожденными аномалиями развития.

В России ежегодно проводят порядка 15 000 операций по удалению этого органа, в Китае — порядка 60 000. При этом в мировой клинической практике до сих пор существует проблема с замещением мочевого пузыря, объясняет эксперт.

«В таких случаях, как правило, используют метод, разработанный еще в 1985 году: мочевой резервуар формируют из сегмента тонкого кишечника пациента. Но у этого подхода есть недостатки, связанные с функциональными особенностями и возможными осложнениями, в том числе нарушениями обменных процессов в организме. Пациент вынужден регулярно проходить обследования. Есть второй вариант: когда вовсе не прибегают к созданию резервуара, а выводят мочу через переднюю брюшную стенку. В результате пациенты всю жизнь ходят с приклеенным к коже пакетиком с мочой», — говорит Дарья Галицкая.

Ранее решить эту проблему пытались зарубежные ученые с помощью выращивания органа в клеточном биореакторе. Однако такой метод оказался немасштабируемым и решил вопрос с органозамещением только у десятка новорожденных детей.

«Мочевой пузырь — это орган который подобен воздушному шару по степени растяжения и спадению в объемах (от 0 до 400-500 мл). Он очень сложный в клеточном воспроизведении. Создать “взрослую” динамически сложную систему на основе клеток невозможно. Поэтому наша команда предлагает простое, понятное и клинически обоснованное технологическое решение. Так мы создаем абсолютно новый тренд, отходим от того, что модно, и приходим к тому, что действительно жизнеспособно», — рассказывает Дарья Галицкая.

Модель имплантата синтетического мочевого пузыря, разработанного командой ученых, состоит из уже используемых в медицине материалов. Медицинское изделие сформировано из трех слоев: первый — наружный антибактериальный, второй — каркасный, третий слой — защитный, устойчивый к мочевой среде. В линейку медицинских изделий также входит специальная поддерживающая сетка, отделяющая синтетический резервуар от других органов; сфинктер мочевого пузыря; резервуар без сфинктера и полноценный имплантат синтетического мочевого пузыря. Перед установкой реконструктивный хирург сможет «примерить» конструкции с помощью цифрового двойника пациента, основываясь на данных КТ- и МРТ-снимков, что тоже заложено в проект.

В настоящий момент ученые уже наладили взаимодействие с рядом индустриальных партнеров, в частности ООО «СпецМедТехника», и выстраивают сотрудничество со стратегическим партнером, клинической базой ФГБУ НМИЦ радиологии МЗ РФ. При стартапе формируется наблюдательный совет с представителями Института медицинских материалов Минпромторга России и других организаций.

«Мы уже успешно доложили промежуточные результаты работы на Международном медицинском инвестиционном форуме, прошедшем в ноябре этого года, и расширяем сеть индустриальных партнеров», — добавляет ученый.

Первую имплантацию планируется провести на клинической научной базе стратегического партнера проекта, ФГБУ НМИЦ радиологии МЗ РФ, с которой сейчас авторы проекта ведут переговоры.

«Это для меня особенно значимо. Именно в стенах этого учреждения я работала над своей кандидатской диссертацией, проходила обучение в ординатуре и аспирантуре», — отмечает Дарья Галицкая. 

Прототипы для тестирования на экспериментальных установках и животных моделях планируют получить в следующем году.

«Согласно нашей дорожной карте, с учетом оптимизации цикла разработки и параллельно запускаемых процессов, а также готовности к сотрудничеству между партнерами для реализации такого масштабного технологического рывка, изделия поступят в российские научные клинические центры на исследование до 2028 года. На международный рынок они выйдут не позднее 2030-2031 годов», — комментирует специалист.

Модель биосовместимого синтетического мочевого пузыря

Однако увидеть эти разработки и ближе познакомиться с новейшими достижениями в области биоинженерии можно намного раньше — на V Конгрессе молодых ученых, который пройдет 26-28 ноября на площадке Научно-технологического университета «Сириус». Основатель стартапа «РОСТИК» Дарья Галицкая представит свой проект в числе финалистов конкурса Фонда перспективных исследований (ФПИ), который состоится 27 ноября с 12:00-14:00 на стенде ФПИ №16.

«Наш стартап станет основой для создания, прототипирования и внедрения неклеточных биосовместимых органов и имплантируемых изделий. Эти исследования уже открыли переход от регенеративной медицины к функциональному биодизайну, где сама структура заменяет функцию живой ткани, а не восстанавливает ее через клетки. Наша команда создает прецедент, когда именно молодые ученые становятся драйвером объединения науки, технологий и бизнеса», — заключает эксперт.