В Национальном центре биотехнологии казахстанские ученые презентовали революционное средство на основе биологического покрытия X-Graft, позволяющее быстро восстанавливать кожный покров после различных глубоких ран или после термического воздействия.
В наше неспокойное время ранозаживляющие пленки и материалы, способствующие регенерации ран и ожогов, можно отнести к перспективным медицинским технологиям. Это особенно актуально для людей, увы, живущих в местах военных конфликтов или оказавшихся в эпицентре стихийных бедствий.
Долго незаживающие раны и ожоги представляют глобальную проблему в области здравоохранения. По оценкам ООН, в мире ежегодно происходит 180 000 случаев смерти от таких травм. Естественно, что большинство из этих случаев происходит в странах с низким и средним уровнем дохода и почти две трети в двух регионах ВОЗ – Африканском регионе и регионе Юго-Восточной Азии.
Часовые здоровья
Во многих странах с высоким уровнем дохода показатели смертности от ран и ожогов снижаются, и в настоящее время коэффициент смертности в странах с низким и средним уровнем дохода в семь раз превышает аналогичный коэффициент в странах с высоким уровнем дохода.
При этом несмертельные травмы кожи являются одной из основных причин заболеваемости, включая длительную госпитализацию, обезображивание и инвалидность, часто сопровождаемые стигматизацией и неприятием. По статистике, в прошлом году почти 11 миллионов человек в мире получили травмы кожи такой степени тяжести, что потребовалась медицинская помощь.
В Казахстане ежегодно с ранами и ожогами в медучреждения обращается порядка трех тысяч человек. Причем до тысячи пациентов из них проходят стационарное лечение в специализированных отделениях. Некоторая часть таких пациентов в связи с тяжестью полученной травмы поступает в реанимационные отделения.
Без малого треть из них – дети, особенно до пяти лет, у которых часто встречаются ожоги огнем и горячими жидкостями. Хотелось бы обратиться к молодым родителям: не пейте горячий чай с ребенком на руках, не оставляйте чайник, чашку на краю стола – это «легкая добыча» каждого любознательного малыша. Достаточно чашки горячего кофе или чая, разлитых по неосторожности на ребенка, чтобы малыш получил ожоги до 50% от общей поверхности тела. У взрослых основной причиной большинства ожогов является неосторожность, глупость или нарушение элементарных правил безопасности.
Надо отметить, президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев хорошо понимает актуальность этого направления в здравоохранении. Глава государства ознакомился с исследовательской работой ученых Национального центра биотехнологии. Он высоко оценил труд ученых-биологов и отметил важность собственных разработок для повышения компетенций казахстанской науки. В частности, он сказал:
– Лаборатория, по сути дела, является уникальной для Казахстана. Мы возлагаем большие надежды на вашу работу. Будем помогать. Сам вирус и его распространение показали, что государство должно уделять больше внимания деятельности биологических лабораторий, медицинских и санитарных служб.
Необходимо однозначно подчеркнуть, что в Национальном центре биотехнологии случайных специалистов нет. Молодые ученые влюбляются в свою работу и остаются в ней на всю жизнь. Наверное, как никакая другая специальность, это направление в медицине требует максимально человечного, трепетного отношения к пациенту, к каждому сантиметру его кожи. Такая деятельность налагает тяжелую физическую и моральную нагрузку на каждого медицинского работника, участвующего в лечении раненого или опаленного человека.
Сенсация, дарующая жизнь
Существует множество причин, почему раны заживают с разной скоростью. Это, в первую очередь, зависит от типа раны – является ли она следствием неосторожных действий, хирургического вмешательства или болезни. Также зависит от индивидуальных особенностей пациента – возраста, питания, принимаемых лекарств. Независимо от первопричины, каждая рана проходит определенные стадии процесса заживления. Для ускорения заживления ран необходимы продукты, обеспечивающие оптимальные условия на каждой стадии заживления.
Логичное решение в такой ситуации – повязки, упрощающие процесс заживления повреждений кожи. В ходе презентации ученый-медик Вячеслав Огай отметил:
– Перевязочный материал изготавливается из париетальной брюшины коров и предназначен для лечения обширных, глубоких и длительно незаживающих ран, а также используется для временного закрытия трофических язв. По лечебным свойствам биологическое покрытие не уступает зарубежным аналогам и состоит из натуральных волокон коллагена и эластина, обладает биомеханическими свойствами, которые схожи с кожей человека. Также покрытие можно использовать в стоматологии для увеличения объема десны и увеличения объема мягких тканей вокруг зубного имплантата.
По данным Всемирной организации здравоохранения, ожоги являются причиной 180 000 смертей в год. В настоящее время в мире используют современные методы лечения ожогов с применением как аллогенных, так и ксеногенных биологических раневых покрытий, таких как Alloderm, Xe-Derma, Integra и Dermagraft. Они способны ускорить процесс заживления, предотвратить попадание инфекции в рану, а также снизить уровень боли у пациента во время смены повязок. Однако одним из недостатков данных коммерчески доступных раневых покрытий является высокая стоимость, что ограничивает их применение.
К примеру, бесклеточное раневое покрытие Alloderm размером 4×16 см и Xe-Derma размером 10×10 см стоят 1800 долларов США и 108 евро соответственно. Тогда как наше отечественное биологическое покрытие X-Graft размером 10×10 см планируется сделать значительно дешевле, примерно 10-12 евро за штуку.
Генеральный директор Национального центра биотехнологии МОН Ерлан Раманкулов рассказал:
– Разработанное учеными центра биологическое покрытие X-Graft изготовлено из коллагеновых и эластиновых волокон с помощью современных ткане-инженерных технологий. Перевязочный материал предназначен для лечения обширных, глубоких и длительно незаживающих ран, он также используется для временного закрытия трофических язв. Покрытие по сравнению с марлевыми повязками более удобно в использовании, не прилипает к поверхности раны. По лечебным свойствам биологическое покрытие не уступает зарубежным аналогам и обладает высокой прочностью, эластичностью и абсорбцией.
X-Graft готовится заживлять
На сегодня биологическое покрытие успешно прошло клинические исследования в многопрофильной больнице им. профессора Х.Ж. Макажанова (г. Караганда) и городской клинической больнице №4 (г. Алматы). В исследовании приняли участие 120 пациентов с ожогами II-III АБ степени, с площадью раны 5-30%.
Результаты исследований показали, что по сравнению с обычными марлевыми повязками биологическое покрытие значительно ускоряет процесс заживления, не травмирует раневую поверхность, способствует функциональной регенерации поврежденной кожи, за счет быстрой неоваскуляризации и реэпителизации. Кроме того, биологическое покрытие способствует более эффективной реконструкции дермы кожи пациента по сравнению с марлевыми повязками, что в свою очередь сокращает период восстановления и нахождения пациентов в стационаре. Врачи-клиницисты отметили, что биологическое покрытие X-Graft является простым в применении и эффективным раневым покрытием и имеет большие перспективы для внедрения в клиническую практику для лечения обширных и глубоких ран.
Профессор Вячеслав Огай отметил:
– Мы считаем, что после успешной государственной регистрации биологического покрытия X-Graft в качестве медицинского изделия на территории Казахстана и стран ЕАЭС и внедрения в клиническую практику значительно поднимется уровень оказываемых медицинских услуг, повысится качество жизни пациентов и снизится уровень смертельных случаев пациентов с обширными и глубокими ожогами.
Проект реализуется при поддержке МОН РК, МЦИРАП РК, программы «Стимулирования продуктивных инноваций» и Всемирного банка. Средство прошло клинические испытания и находится на стадии регистрации в Казахстане. Но уже практически доказано, что заживление раны под разработанным биологическим покрытием X-Graft происходит значительно быстрее, чем при использовании тканевого перевязочного материала.
Созданное средство является биосовместимым и биоразлагаемым, благодаря чему материал не отторгается организмом. В мире существует большое количество препаратов и материалов для лечения повреждений кожи с разной эффективностью. Биологическое покрытие X-Graft в этом ряду является идеальным, которое после нанесения на рану обеспечит чудесное заживление.
Для дополнительного усиления регенерации в ране используются клетки соединительной ткани животных. Казахстанские ученые наблюдали не только поверхностное закрытие кожных покровов, пострадавших из-за ран, ожогов и язв эпидермисом, но и формирование полноценной структуры всех слоев кожи – с восстановлением сальных желез, волосяных фолликулов. Это очень хороший результат.
При этом биологическое покрытие X-Graft, наложенное на поврежденный участок кожи, останавливает воспаление, ускоряет заживление и погибают успевшие попасть в рану микробы. Создание такого уникального медицинского средства стало возможным благодаря детальному пониманию, какие процессы происходят в покровах тела и что помогает им восстановиться. Для лечения ран и ожогов необходимо знать, как поддерживается окислительно-восстановительный гомеостаз.
Казахстанские ученые смогли разработать биоинженерный метод ускоренного заживления ран. Перевязочный материал с биологическим покрытием X-Graft лишен недостатков обычных марлевых бинтов. Он подвергаются биологическому разложению, препятствуют инфекциям и может накладываться на раны и ожоги любой формы.
Шрамы, которые остаются после заживания ран, могут оказаться серьезной проблемой. Универсальная разработка отечественных ученых помогает организму бороться с нарушением кожных покровов, а также восстанавливает нормальное кровообращение и ускоряет выздоровление. Можно с уверенностью заявить, что казахстанская наука разработала качественно новый продукт, совершила революцию в методах лечения глубоких ран и ожогов. Напрашивается следующий шаг – серийное производство и увеличение объемов.
Также ученые Национального центра биотехнологии разработали клеточный препарат «Фиброспрей» для лечения обширных, глубоких ран и ожогов. Аэрозоль представляет собой суспензию клеток кожи человека (фибробластов) и вдвое ускоряет процесс заживления раны. Кроме того, в клинической практике препарат используется для ускорения приживления кожных трансплантатов.
Перелом, очнулся – гипс
В Казахстане по некоторым данным более 200 тысяч человек в год получают травмы, последствия которых – самая частая причина инвалидности у граждан трудоспособного возраста. Дополнительный фактор риска – врожденные заболевания костно-мышечной системы.
Для лечения переломов и посттравматических осложнений используются специальные имплантаты – вставки из металлов, помогающие соединять сломанные кости, закреплять и поддерживать их в таком состоянии, пока они не срастутся. Сам материал имплантатов может влиять на заживление или консолидацию по-разному, но ни один из металлов, известных современным медикам, ускорять его не может. Поэтому за последние 100 лет при всем развитии медицины сроки срастания переломов не изменились.
Однако ход медицинской истории в этом направлении сумел изменить заведующий лабораторией стволовых клеток Национального центра биотехнологии профессор Вячеслав Огай. Ученый разработал уникальную технологию восстановления сложных переломов с помощью стволовых клеток.
Вячеслав Огай изобрел гидрогель, который ускоряет заживление переломов и поврежденных коленных суставов. Благодаря особой технологии костная и хрящевая ткань восстанавливаются в течение трех-шести месяцев после операции. Результаты доклинических испытаний подтвердили высокую эффективность препарата. Вот что говорит сам ученый:
– Восстановление массивных костных дефектов остается одним из сложных и до конца не решенных вопросов в травматологии и ортопедии. Для лечения обычно используются различные методы остеопластики с использованием костных заменителей. Но эта операция не всегда приводит к полному восстановлению. Мы разработали технологию, которая способствует регенерации массивных костных дефектов. Стволовые клетки и природные биополимеры ускоряют процесс восстановления поврежденной костной или хрящевой ткани.
По словам ученого, гидрогели используются в качестве каркаса в инженерии костной ткани. По структуре они схожи с основой соединительной ткани, поэтому наиболее подходят для трансплантации клеток среди всех биоматериалов. Сейчас планируется проведение первых операций посредством гидрогеля на основе стволовых клеток. Ожидается, что технология существенно повысит уровень медуслуг в травматологии и ортопедии. Препарат будут использовать в специализированных больницах и научных медицинских центрах.
Генеральный директор Национального центра биотехнологии Ерлан Раманкулов рассказал о клинических испытаниях новейшего препарата, ускоряющего восстановление сложных переломов:
– Применение стволовых клеток является достижением мировой науки последних десяти-пятнадцати лет. Буквально на пальцах одной руки можно пересчитать страны, в которых эта практика уже является достоянием широкой публики. Когда люди могут прийти и какой-то свой недуг излечить при помощи стволовых клеток. То, что в Казахстане проводятся клинические испытания препарата, ключевым компонентом которого являются стволовые клетки, я считаю – это индикатор хорошего уровня развития науки и ее коммерциализации. Результаты доклинических испытаний подтвердили высокую эффективность препарата.
Данная технология также проходит клинические испытания на базе Национального НИИ травматологии и ортопедии имени Н. Батпенова. Научная программа финансируется Министерством образования и науки в рамках программно-целевого финансирования науки.
Сегодня будущее медицины во многом связано с модернизацией и инновационным развитием. Это также подразумевает поддержку и развитие институтов и ученых, создающих, производящих и предоставляющих биотехнологические и медицинские продукты и услуги, которые ведут к значительному улучшению здоровья и качества жизни жителей Казахстана. Поэтому сегодня новейшие научные знания казахстанских ученых и специалистов транслируются в передовые технологии, формируя новые направления в медицине, новые подходы к лечению и предупреждению заболеваний.
Анна ЭЛАС
