CC BY
21
КОЛОНКА ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
Настоящее и будущее медицинских нанотехнологий
Н.Н.Володин
Российский государственный медицинский университет, Москва
Нанобиотехнологии - одна из наиболее стремительно развивающихся областей нанотехнологий, способная уже сегодня открыть несколько перспективных направлений, ориентированных на улучшение качества жизни людей. Их особенностью является использование структурной общности нанообъектов неорганического и биоорганического мира. Основные теоретические положения и закономерности нанобиотехнологий в основном заимствованы из смежных областей знаний, и их сочетание с применением современной технической базы нередко приводит к выраженному синергетическому эффекту, обладающему революционным потенциалом для решения важнейших задач мирового уровня, в том числе и в медицинской науке.
Перечень медико-биологических проблем, которые могли бы быть решены с помощью нанотехнологий, достаточно широк. Однако, исходя из результатов их стратегической оценки в аспекте возможности реализации на практике в обозримом будущем, есть смысл выделить основные, магистральные пути развития нанобиотехнологий, позволяющие консолидировать отдельные их направления.
Таких магистральных направлений четыре:
• адресная доставка лекарственных соединений;
• молекулярная визуализация;
• биочипы/«лаборатории на чипе»;
• молекулярные биосенсоры.
Исследования перспектив направленной контролируемой доставки терапевтических и диагностических препаратов к той или иной точке организма находятся на переднем крае науки. Нет сомнений в том, что нанотехнологические подходы будут все активнее применяться для создания систем векторной доставки лекарственных средств в клетки-мишени организма с помощью направленных, особым образом взаимодействующих с внешней средой, препаратов, которые могут быть высвобождены в точно определенных дозах, обеспечивая тем самым более надежное и контролируемое лечение.
Успехи современной клеточной биологии в совокупности с развитием методологии и методов компьютерного анализа создали условия для улучшения эффективности и достоверности систем молекулярной визуализации биообъектов.
При молекулярной визуализации молекулярные зонды, которые имеют нацеливаемый узел (т.е. специальные молекулы - рецепторы или лиганды), используются в качестве источников контрастирования визуального образа. Если молекулярный маркер чувствителен к тому или иному заболеванию, контрастирующая среда накапливается в пораженных тканях.
Этот подход обещает обеспечить более глубокое понимание этиологии и патогенеза заболевания в условиях лабораторного исследования. Так как эти технологии применяются в клинических приложениях, они могут быть использованы для транслирования полученных знаний в новые диагностические подходы и способы лечения, связанные со смещением акцентов с неспецифических на индивидуальные подходы в тактике ведения пациентов.
Что касается биочипов, то они представляют собой воплощение технологического принципа, заключающегося в миниатюризации различных биологических материалов и их нанесении на подложки, подобные компьютерным чипам, для автоматизированного и высокопроизводительного анализа.
С накоплением знаний эти технологии станут важным инструментом клинической медицины, используемым для диагностики широкого спектра заболеваний, который будет отличаться высокой воспроизводимостью результатов, низкой стоимостью и адекватной скоростью анализа. Весьма вероятно, что в ближайшем будущем достижения современных нанотехнологий приведут к созданию нового класса биочипов - устройств 1аЬ-оп-а-сЫр, обладающих встроенными на-нооптическим, механическим и электронным процессорами, которые способны осуществлять различные реакции, разделение и детектирование объектов на единой платформе.
В настоящее время существует острая потребность в создании адекватных, относительно простых и дешевых систем скрининга многочисленных заболеваний и мониторинга патогенных инфекций. Для решения таких задач необходимо создать принципиально новое поколение сенсоров, обладающих улучшенной биосовместимостью и чувствительностью для контроля за деятельностью живой клетки и получения новой информации о процессах внутри нее, что позволило бы проводить раннюю диагностику заболеваний, монито-рировать течение патологических процессов и осуществлять подбор индивидуальной терапии.
Нанотехнологии, позволяющие управлять объектами на уровне атомов и молекул, могут внести существенный вклад в дизайн сенсоров и в их возможности. Малый размер таких сенсоров будет означать их малый вес, низкие энергетические требования, лучшую чувствительность и, соответственно, новые диагностические методы на клеточном и молекулярном уровнях.
Междисциплинарная природа наномедицины как отрасли науки, своеобразие ее методологии делают актуальным решение вопроса о незамедлительном формировании процесса подготовки специалистов различного профиля в об-
Н.Н.Володин / Вестник РГМУ, 2009, №1, с. 5-6
ласти нанотехнологий, в частности в наномедицине и нано-биотехнологии.
В связи с этим важно широко и многосторонне обсудить спектр проблем, которые должны создать предмет изучения, разработать оригинальные программы обучения студентов и переобучения специалистов из других отраслей науки. С этой целью необходимо сформировать высокопрофессиональный профессорско-преподавательский корпус и соз-
дать материально-техническую базу для подготовки квалифицированных специалистов. От своевременного решения комплекса этих вопросов на государственном уровне и адекватного выполнения соответствующих программ университетами и другими научными учреждениями будет зависеть успешное развитие медицинской нанобиотехнологии и четкое понимание как самого направления, так и его значимости не только для ученых, но и для населения страны.
ИЗ жизни УНИВЕРСИТЕТА
Медико-биологический факультет: настоящее и будущее
28 ноября 2008 г. отметил 45-летие медико-биологический факультет (МБФ) Российского государственного медицинского университета. МБФ был основан в 1963 г. для подготовки специалистов по разработке и внедрению в здравоохранение современных достижений медико-биологической науки, методов биофизической, биохимической, иммунологической и других видов диагностики заболеваний, по использованию современных компьютерных технологий. Основателями факультета были академик АН СССР В.В.Парин, академики АМН СССР Ю.М.Лопухин, Ю.Ф.Исаков, П.В.Сергеев, профессора М.Ф.Меркулов, Э.М.Коган, М.Г.Сироткина.
С 1963 г. обучение началось на двух отделениях - биофизики и биохимии, в 1974 г. было создано третье отделение -«Медицинская кибернетика». С 2000 г. обучение на медико-биологическом факультете осуществляется по четырем специальностям: 060112 - «Медицинская биохимия», 060113 - «Медицинская биофизика», 060114 - «Медицинская кибернетика», 060101 - «Лечебное дело» с углубленной фундаментальной подготовкой. Студентам преподавали и преподают многие выдающиеся ученые страны: академики РАМН - А.И.Арчаков, Ю.А.Владимиров, В.И.Иванов, П.В.Сергеев, Ю.А.Романов, С.Б.Середенин, члены-корреспонденты РАМН - В.И.Скворцова, Н.Л.Шимановский, К.Н.Ярыгин, академик РАЕН Л.В.Коваль-чук, академик МАИ С.А.Гаспарян, заслуженные деятели науки и лауреаты государственных премий. Долгие годы на факультете работали выдающийся отечественный иммунолог, основатель первой в стране кафедры иммунологии академик РАН и РАМН Р.В.Петров и основатель кафедры молекулярной биологии и медицинской биотехнологии член-корреспондент РАН, академик РАМН В.Н.Смирнов. Профессорско-преподавательский состав факультета включает в себя 23% профессоров и 32% доцентов; 86% преподавателей имеют степени доктора или кандидата наук.
В настоящее время на факультете работают 20 кафедр, многие из которых перешагнули 45-летний рубеж. На некоторых кафедрах в течение многих лет функционируют учебно-научные комплексы: кафедра медицинской биофизики - НИИ физико-химической медицины Росздрава, кафедра биохимии - НИИ биомедицинской химии РАМН, кафедра экспериментальной и теоретической химии - НИИ физико-химической медицины Росздрава, кафедра иммунологии - Институт иммунологии ФМБА, кафедра молекулярной биологии и медицинской биотехнологии - Кардиологический НПК Росмедтехнологий. Студенты МБФ имеют уникальную возможность изучать клинические дисциплины и дисциплины специализаций на современных научно-практических базах.
Выпускники факультета трудоустраиваются в научно-исследовательские институты и центры Минздравсоцразвития России, региональные органы управления здравоохранением, НИИ РАМН и РАН.
В июне 2008 г. в РГМУ состоялся круглый стол «Медико-биологический факультет: настоящее и будущее в свете национального проекта «Здоровье», в котором приняли участие преподаватели, выдающиеся ученые научно-исследовательских центров Росздрава и РАМН. На период 2008-2010 гг. перед МБФ поставлены задачи его дальнейшего развитии: укрепление материально-технической базы для проведения учебной и научной работы; усиление взаимодействия факультета с регионами с целью подготовки научных и врачебных кадров для центров высоких технологий, с научно-исследовательскими и клинико-диагностическими центрами; развитие нового направления в учебном и научном процессе - медицинские нано-и биотехнологии.
Декан медико-биологического факультета РГМУ
Ю.В.Балякин
