Кубанский прорыв. Какие новые разработки появились в Краснодарском крае?

Как «воздушные шарики» помогут поймать рак на ранней стадии? Можно ли создать новое лицо и не убить иммунитет? Зачем медикам понадобились свиньи? В год науки и технологий «АиФ-Юг» знакомит читателей с интересными идеями и экспериментами наших учёных-врачей, созданными на базе Научно-Исследовательского Института - Краевой клинической больницы № 1 или при сотрудничестве с ними.

Глубокий выдох - и вот вам результат

Возможности ранней диагностики онкологии с давних пор волнуют представителей медицинского сообщества. В Кубанском государственном университете уже несколько лет совместно с НИИ-ККБ № 1 занимаются разработкой уникального проекта: ранняя диагностика рака лёгких по … выдыхаемому воздуху.

«Суть метода очень проста. Пациент приходит на обследование, например, во время плановой диспансеризации. Врач даёт ему пробоотборный пакет, похожий на воздушный шарик. Только надувать его проще. Человек делает глубокий вдох, на семь-десять секунд задерживает дыхание и после этого выдыхает воздух в пакет. И так несколько раз, пока не наполнится пробоотборный пакет на 5 литров. Это совсем не сложно. Человек за один раз выдыхает (если делать вдох полной грудью) 1,5 литра воздуха. Если пациент - спортсмен, то объём выдыхаемого воздуха будет ещё больше. Вот и получается, что за всю процедуру надо выдохнуть всего три-четыре раза. Уйдёт на это пара минут максимум», - рассказал старший научный сотрудник КубГУ Азамат Темердашев.

Дальше этот пакет подключают к специальному микронасосу, который прокачивает воздух через трубку с сорбентом. И те компоненты, которые считаются потенциальными онкомаркерами, оседают на сорбенте. Затем трубка с сорбентом отсоединяется, герметично закрывается и отправляется в лабораторию. Проба остаётся стабильной (то есть возможной для исследования и получения верного результата) в течение двух недель. Нет необходимости срочно бежать в лабораторию, чтобы сдать пробу на анализ. Это позволяет использовать метод даже в маленьких медицинских учреждениях - ФАПах, которые удалены от федеральных центров.

«Наша цель очень простая. У нас нет задачи подменить собой диагностику с использованием компьютерной томографии. Мы хотим отмести тех людей, которым заведомо не надо проводить КТ. По сути, так мы разгружаем очень дорогостоящий сложный прибор и получаем возможность уделить больше внимания тем пациентам, которым оно реально будет нужно. Это позволит сильно сэкономить и бюджеты для здравоохранения благодаря снижению нагрузки. Такая вот оптимизация ресурсов», - пояснил специалист.

Исследование проводили в университете, и добровольцев было хоть отбавляй. Студенты с радостью участвовали в эксперименте, в основном, добросовестно дуя в «шарики». Однако именно на ребятах учёные научились ловить, как возникают ложноположительные результаты. Такие бывали, когда студенты не старались с глубокими вдохами-выдохами. Это искажало результат. Со временем учёные также поняли, что проводить исследования только на молодых людях  непрезентативно. Нужно изучать разные возрастные группы. Курильщиков и противников табака, женщин и мужчин. Огромное количество факторов, которые нужно учитывать.

Многие методы кубанских ученых используются в зарубежных клиниках.

«Сейчас мы уже проводим «слепые» исследования. Приходит к торакальному хирургу в больницу пациент. Ещё ни хирург не знает, ни мы, есть у него опухоль или нет. Он проходит по протоколу, который положен минздравом, полное обследование. Параллельно предлагаем возможнсть поучаствовать в таком эксперименте. Таким образом мы набираем «слепые» группы. Сегодня уже верные результаты показываются в 65-70% случаев. Ещё не так уж и много, но и не мало. Самое плохое, когда у вас на модели всё получается хорошо, а на реальных образцах нет», - считает Азамат Темердашев.

К сожалению, до сих пор опасный недуг выявляют часто только на третьей-четвертой стадии, когда уже требуется длительное лечение и прогноз не самый оптимистичный. Поэтому специалисты надеются, что новый метод позволит ловить самое начало возникновения болезни. И, соответственно, даст возможность успешнее лечить пациента.

Сейчас учёные планируют расширить географию участников эксперимента. Брать пробы не только у жителей Краснодарского края и соседней Адыгеи, но и, например, в Челябинской области, где экология совсем другая. Это также направлено на повышение точности диагностики. Но пока из-за ковидных ограничений и недостатка финансирования это сделать не просто. Уже подготовлены два патента, которых в ближайшее время направят на экспертизу. Но работы до начала внедрения этого метода предстоит ещё очень много.

Подарили новое лицо

Лет 15 назад первую в мире операцию по пересадке лица провели француженке. Лицо женщины изуродовала собственная собака. Но пациентка скончалась спустя десять лет. Её организм ослабили иммуноподавляющие препараты, которые необходимо принимать пожизненно при любой трансплантации. В данном случае, при пересадке чужого лица.

«Такие пациенты склонны к частым инфекционным заболеваниям. Недуги протекают у них тяжелее, соответственно, прогнозы при пересадке чужого лица не слишком утешительны, и нужны при стопроцентных показаниях - рассказывает заведующий ожоговым отделением первой краевой больницы Сергей Богданов. - Кроме того, не все пациенты готовы и согласны на пересадку лица от другого человека. Мы разработали совсем другое направление. Когда у человека нет ампутации определённой части лица, сохранены мышцы, структура, жировая клетчатка, и речь идёт только о рубцовой коже, «снимаются» рубцы на толщину 1-2 см. Остаётся некий каркас, на который пересаживается своя же кожа, которая хорошо приживается. Своя кожа не вынуждает человека принимать иммуносупрессивные препараты, хорошо приживается, и пациент может жить полноценно».

Раньше в медицине, по словам врача, долгое время было принято реконструировать лицо после ожоговых и других травм с помощью пересадки нескольких фрагментов кожи. Оставались рубцы. И Сергей Борисович вместе со своей командой начал думать, как прооперировать больного так, чтобы эти отметины были минимальны. В итоге разработали методику по использованию полнослойного кожного трансплантата, который надевается как маска на лицо. До Сергея Богданова таких операций не делал никто. В 2010 году команда комбустиологов под руководством Богданова выполнила первую подобную операцию. В больницу поступила женщина с огромной ожоговой раной лица. Медики взяли с её бедра большой трансплантат кожи и как маску его надели. Результат был потрясающий. Фактически человеку подарили новое лицо.

Позже в больницу на самолёте санавиации доставили из Армавира ещё одну тяжёлую пациентку. У женщины сорвало волосяной покров с головы вместе с кожей. За два дня медикам Первой краевой удалось стабилизировать её состояние и подготовить к операции. Сложность была в огромном размере раны – полностью обнажён череп. Если не оперировать, то больной неминуемо погибнет.

«Сделали операцию. Пересадили её собственную кожу. Лечение долгое и сложное, как минимум полгода. И затем ещё 6-12 месяцев последующей реабилитации. Но лет 10 назад это было бы почти невозможно», - отметил Сергей Богданов.

Подобные операции по разработанной им методике врач проводит исключительно сам. Даже если возле операционного стола приходится стоять по 13 часов. И вполне успешно. Хотя он честно признаётся, что небольшие следы от оперативного вмешательства всё равно останутся. Как говорится: «Как мама родила, уже не получится». Но, тем не менее, эта методика позволяет сохранить главное - жизнь и нормальную внешность пациенту. И пусть пока что эти операции единичны, Сергей Богданов искренне верит, что со временем они превратятся в рядовые. И спасённых людей станет больше.

Маленькие помощники

Лаборатория разработки и изучения новых технологий лечения НИИ-ККБ № 1, созданная в 2017 году, - фактически кладовая новых идей и уникальных разработок. Здесь занимаются как фундаментальной наукой, так и практическими исследованиями, которые должны помочь конкретному человеку с конкретным диагнозом и состоянием. Индивидуализированный подход в действии.

Одно из главных направлений работы лаборатории - изучение и разработка технологий регенеративной медицины. Второе - исследование молекулярных механизмов развития заболевания. Всё это способствует главной цели - создать новые методы лечения, нужные особенно тогда, когда все испытанные оказываются неэффективными. Одной из важнейших разработок стал метод лечения трофических язв ног у пациентов из отделения гнойной хирургии. Как правило, у таких больных ещё есть сопутствующие заболевания, которые затрудняют выздоровление. Например, сахарный диабет.

«Мы решили применить в лечении обогащённую тромбоцитами кровь. У пациентов собирается периферическая кровь в пробирку, из которой мы выделяем концентрат тромбоцитов. Активируем его. Получается такая гелеобразная структура, которая наносится на рану. Почему это способствует выздоровлению? Тромбоциты человека - это настоящее депо, которое содержит в себе огромное количество веществ, стимулирующих заживление тканей. Оказывают регенеративное действие на повреждённую ткань. Областей применения обогащённой тромбоцитами плазмы выявили много. Одна из точек приложения - это лечение трофических  язв ног», - рассказала заведующая лабораторией Ирина Гилевич.

В исследовании приняли участие уже более 20 человек. Положительные результаты, несомненно, есть. При этом нельзя сказать, что это принципиально новый метод. Его основу используют и другие клиники. Но именно в Первой краевой, по словам специалиста, смогли получить положительные результаты лечения пациентов с этим диагнозом, на которых в течение длительного времени использовали (безрезультатно) уже все ранее применявшиеся методы терапии.

«Также обогащённая тромбоцитами плазма может применяться в челюстно-лицевой хирургии и ортопедии для заполнения костных полостей. Она способствует и созданию объёма и, за счёт содержащихся в ней тромбоцитов, более быстрому восстановлению ткани. Так как для каждого конкретного пациента используется его собственная кровь, это убирает риск передачи каких-либо инфекций от доноров», - пояснила Ирина Гилевич.

Лаборатория активно сотрудничает со всеми отделениями клиники. В том числе и с ожоговым. Разрабатываемые методики регенерации способствуют быстрому заживлению и при ожоговых повреждениях кожи. На помощь больным приходят маленькие клетки соединительной ткани организма, синтезирующие внеклеточный матрикс и коллаген, - фибробласты.

«Клинические исследования мы проводили в нашем ожоговом центре. У пациентов при больших повреждениях кожных покровов очень часто возникает дефицит здоровой ткани. Погибшую ткань удаляют, а затем нужно провести дермопластику - пересадить здоровый участок кожи. Бывает, что её не хватает. А применение фибробластов способствует более быстрому заживлению ткани. Тем самым дефицитный ресурс здоровой кожи быстрее восполняется. Идёт ускоренная регенерация, и ткани успевают восстанавливаться», - рассказала врач.

Быстрое восстановление

Ещё одно интересное исследование специалисты лаборатории проводят совместно с торакальным центром клиники при лечении бронхиальных свищей у пациентов. Проще говоря, свищ - это возникшая дырочка в бронхе, которая может появиться после больших резекционных операций на лёгких. Грозное осложнение способно вызвать сепсис у пациента и трудно поддаётся лечению. На помощь снова «призвали» обогащённую тромбоцитами плазму, которая вводится пациенту в проблемное место. Добавляют и фибробласты. Двухкомпонентное лекарство прекрасно себя оправдало. Заживление свища идёт ускоренными темпами, а значит, пациент быстрее восстанавливается.

«Ещё один проект мы разработали совместно с Кубанским государственным медицинским университетом - лабораторией ЦНИЛ под руководством Карины Мелконян. Он также относится к области регенеративной медицины», - говорит Ирина Гилевич.

Для научных разработок медикам и учёным понадобилась… свинья. У животного брали кожный лоскут, который подвергали воздействию различных химических веществ. В результате  осталась только лишь сама ткань. Покрытие без клеток - своеобразный матрикс, который можно впоследствии использовать как самостоятельно, так и для засеивания новыми клетками (собственными или чужими). Эта конструкция неиммуногенна, эффективна и безопасна.  

«Этот метод, в результате которого мы получили инженерный матрикс, называется децеллюляризация. Бесклеточный матрикс засеивали фибробластами. И потом готовую конструкцию пересаживали на рану, которую смоделировали на свинье. Оказалось, что такой матрикс отлично приживается на повреждённой поверхности и способствует образованию собственной кожи. В дальнейшем этот метод может быть использован в дерматологии, хирургии, в тех направлениях, где врачи сталкиваются с кожными дефектами, которые нельзя ничем закрыть, поскольку даже собственная кожа иногда может отторгаться или невозможно провести аутопластику. Например, из-за имеющихся противопоказаний. В случае же применения такого матрикса врач накладывает покрытие, формируется собственная кожа, и потом не требуется никакого иного закрытия раны», - пояснила заведующая.

Пока ещё эта разработка нигде не используется, но специалисты уверены,  что это ещё один важный шаг в регенеративной медицине.

Кстати, планируют в лаборатории и исследования в области лечения коронавируса. Ведь, по многим прогнозам специалистов, эта инфекция с нами надолго. А значит, нужна не только вакцина, которую разрабатывают другие специализированные центры, но и новые методики лечения - поиск клеточной терапии.