6 сентября в Технопарке «Сколково» завершился Startup Challenge 2019 – конкурс от «Сколково» и биофармацевтической компании «АстраЗенека». Одним из двух победителей в номинации «Разработки в области лечения и диагностики сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, заболеваний обмена веществ и почек» стал старший научный сотрудник Института биомедицинских систем Николай Базаев с проектом носимого
аппарата «Искусственная почка».

– Как вы пришли в биоинженерию и что вас больше всего в ней привлекает?

– Я не хотел быть узким специалистом, поэтому мне сразу приглянулось на тот момент новое направление биомедицинской инженерии. Оно находится на стыке научных дисциплин, требует комплексности и системного подхода. Именно это и привлекает – возможность развития в разных областях знаний. В нашей работе мы пытаемся имитировать биохимические системы. Чаще всего это сложные задачи, и приходится конкурировать не только со своими зарубежными коллегами, но и с природой. 

– В чём преимущество или недостаток искусственных органов перед пересаженными от доноров?

– Во-первых – доступность. Донорских органов крайне мало. Реальная потребность россиян удовлетворена лишь на 10%. Во-вторых – биосовместимость. Донорский орган может не прижиться, даже если до операции были сданы все необходимые анализы. Но и у пересадки есть преимущества: в человеке каждый орган обладает возможностью компенсировать возникающие проблемы других органов. Например, при почечной недостаточности нагрузка по очищению организма ложится на печень и кожу. В то же время каждый орган выполняет ряд функций. Почки, например, помимо очистки крови выполняют гормональные функции, регулируют ионный состав, давление крови и осуществляют контроль обмена жидкости в организме. В этом плане любой искусственный орган будет лишь частично заменять природный. Отказ органа – признак системных проблем в организме. Но даже при этом искусственный орган позволяет продлить пациентам жизнь на годы. В то же время не все искусственные органы являются портативными.

– Можно ли заменить несколько внутренних органов?

– Теоретически, можно заменить всё. Вопрос в длительности и качестве жизни. «Искусственная почка» в клинической практике пока является стационарным вариантом лечения. Мы только разрабатываем портативную систему, которая позволит проводить искусственное очищение вне клиники. Искусственное сердце и поджелудочная железа уже являются носимыми устройствами.

– Мы часто слышим про это, но как обстоят дела в реальности: много ли людей живут с искусственными органами? 

– Искусственные органы – дорогая вещь. Не так много людей используют их. В России чуть более 20% нуждающихся  имеют возможность использовать аппарат «Искусственная почка». Искусственная поджелудочная более дешёвая, но и её могут использовать порядка 10-20%. Остальные пациенты вводят инсулин шприц-ручками. Поэтому первостепенная проблема заключается в ограниченности квот от государства.

– Какие проблемы могут у них возникнуть в связи с этим? Например, если орган выйдет из строя.

– В любой сложной системе выход из строя одного элемента будет иметь последствия. Искусственный орган компенсирует функцию естественного. Вопрос в том, сколько человек проживёт без неё. Например, если собственная сердечная функция пациента низкая, то без искусственного сердца он умрёт. Если говорить про искусственную почку или поджелудочную, то у людей есть несколько дней, чтобы обратиться за помощью.

– Многие научные центры и компании сейчас занимаются искусственными органами. Есть ли какое-то принципиальное различие между разработками? Или же учёные параллельно и независимо друг от друга делают одинаковые продукты?

– Любая разработка принципиально нового прибора занимает очень много времени. В случае с искусственной почкой компания Fresenius, лидер мирового рынка, тратит на разработку нового аппарата от семи до десяти лет. «Жизненный цикл» разработки присутствует всегда и везде: научно-исследовательские работы, макетные и эскизные решения, конструкторские работы. Всё это занимает порядка пяти лет. После этого проводятся технические, токсикологические и самые главные клинические испытания. В конце всё должно заканчиваться проверкой на живом человеке. Это очень дорогостоящий и энергозатратный процесс. Поэтому если и есть частные компании, то немного. Очень мало кто готов вкладываться в подобного рода проекты на всём пути разработки. О взаимодействии между учёными: это зависит от них самих. Коллаборация – это обязательный элемент научной деятельности. Нужно видеть то, что делают другие учёные, отслеживать тренды в каждом направлении и, конечно, общаться с российскими и иностранными коллегами.

«В нашей работе мы пытаемся имитировать биохимические системы. Чаще всего это сложные задачи, и приходится конкурировать не только со своими зарубежными коллегами, но и с природой.»

– Насколько востребована разработка и изготовление искусственных органов в России? Заинтересовано ли государство в этом?

– Достаточно посмотреть на рынок медицинской техники в России. Вся наукоёмкая техника поступает к нам из-за рубежа, поэтому разработка отечественных медицинских приборов, безусловно, востребована. При грамотных вложениях и грамотном распределении усилий мы можем создать хорошую конкуренцию Западу.

– Какие перспективы у отрасли? Что должно происходить, чтобы она развивалась?

– Первое – интеллектуальные ресурсы. Медицинская инженерия – очень ёмкое направление. Чтобы работать, необходимо сочетать людей из разных областей: химики, физики, разработчики и так далее. Как руководитель могу сказать, что приходится работать со всеми и слышать всех, а самое главное – врачей. Именно они будут оценивать продукт. У заводов одни требования, у инвесторов – другие, у изготовителей – технологические ограничения. Очень много разных людей, до которых нужно чётко и адекватно доносить то, что от них хотят. Второе – финансирование. Без длительных вложений серьёзного развития не будет. Для того, чтобы вырастить учёного, нужно очень много времени и очень много денег. Вот и весь секрет. В этой отрасли всё очень динамично развивается. Новые материалы и технологии позволяют осуществлять другие технические решения. Но в конечном итоге я думаю, что всё перейдёт к биопринтингу – формированию максимально приближённых искуственных органов к природным, или печати из стволовых клеток самого пациента нового органа. Эти идеи очень замечательные, и я думаю, достаточно 20 лет, чтобы эти технологии были достижимы.