Регенеративная биомедицина и когнитивные технологии для продолжительной и активной жизни

Стратегический проект №3

Регенеративная биомедицина и когнитивные технологии для продолжительной и активной жизни

Руководитель стратегического проекта:

д.м.н., профессор Кабирова Миляуша Фаузиевна

Описание

Стратегический проект направлен на развитие собственной научно-технологической, производственной и образовательной базы, в рамках взаимодействия с заинтересованными в производстве индустриальными партнёрами, для разработок и производства биоинженерных материалов и изделий, технологий, направленных на оказание помощи больным по направлениям регенеративной, реконструктивно-пластической, челюстно-лицевой хирургии, онкологии, нейрохирургии, травматологии (в т.ч. боевой), оптимальной для восстановления здоровья медицинской реабилитации.

Цели и задачи стратегического проекта

Цель стратегического технологического проекта: достижение технологического лидерства через создание системы фундаментальных и прикладных знаний, биомедицинских и когнитивных технологий, продуктов для сохранения населения, укрепление здоровья и повышение благополучия людей.

Задачи стратегического проекта:

Создание новых видов аллогенных трансплантатов для технологий регенеративной биомедицины, направленных на обеспечение активного и здорового долголетия

Создание новых знаний и разработка медицинских технологий и медизделий на базе нейротехнологий для предупреждения, лечения когнитивных и сенсорных нарушений, а также оптимальная для восстановления здоровья медицинская реабилитация.

Разработка технологий прецизионного персонифицированного аддитивного производства медицинских изделий и биопринтинга.

Создание и совершенствование системы подготовки кадров, обладающих компетенциями в области биоинженерии, психологии, профилактики и медицинской реабилитации.

Описание потребностей и/или проблем, решаемых в рамках реализации стратегического технологического проекта

Согласно Указу Президента Российской Федерации от 07.05.2024 г. № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года», Указу Президента Российской Федерации от 18.06.2024 г. № 529 «Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий», Указу Президента Российской Федерации от 28.02.2024 г. № 145 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации», Концепции технологического развития на период до 2030 года, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 20.05.2023 г. № 1315-р, Мероприятиям национальных проектов по обеспечению технологического лидерства Российской Федерации одной из основных задач Российской медицины является создание, производство медицинских технологий и медицинских изделий, позволяющий достичь высокого уровня технологического суверенитета. Важнейшим направлением данного стратегического технологического проекта является разработка технологий и продуктов, превосходящих по функциональным, техническим, стоимостным параметрам зарубежные аналоги. В перспективе, реализации поставленных задач, позволит достигнуть цели по технологическому лидерству в период до 2030 года и на перспективу до 2036 года, обозначенные Президентом РФ В 2022 г. во всем мире было зарегистрировано 20 млн. новых случаев рака и 9,7 млн. случаев смерти от онкологических заболеваний. По данным Всероссийского центра профилактической медицины, в нашей стране от цереброваскулярных заболеваний умирает 25% мужчин и 39% женщин. Частота инсульта колеблется от 460 до 560 случаев на 100000 населения. Согласно данным Роструда, в прошлом году в России зафиксировано 5892 несчастных случая на производстве. При этом погибло 1609 работников. По сравнению с 2022 годом на 7% выросло количество случаев с тяжёлыми последствиями, на 2,81% увеличилось число смертей.

Описание предлагаемых решений

Достижение технологического лидерства через создание системы фундаментальных и прикладных знаний, биомедицинских и когнитивных технологий и продуктов для сохранения населения, укрепление здоровья и повышение благополучия людей. Для обеспечения активного и здорового долголетия создаются новые знания, разрабатываются технологии и медицинские изделия в области регенеративной биомедицины, нейротехнологий, оптимальной для восстановления здоровья медицинской реабилитации, прецизионного персонифицированного аддитивного производства медицинских изделий и биопринтинга: 1. Концепцию регенеративной хирургии Университет реализует в проекте «Разработка и производство аллогенных трансплантатов». Проведенные экспериментальные и клинические исследования биоматериалов «Аллоплант®», «Аллоплант+®» является убедительным подтверждением их избирательного воздействия на процессы репаративной регенерации различных тканей и анатомических структур. Новые виды аллотрансплантатов, созданных в 2023-2024гг., позволяют производить различные реконструктивные и пластические операции: - при последствии заболеваний, ожогов, ранений и контузий (в том числе в условиях боевых действий и техногенных катастроф); - в урологии и гинекологии (патент №2825064 от 19.08.2024 «Комбинированный слинговый протез для лечения стрессового недержания мочи у женщин»; патент №2817956 от 23.04.2024 «Способ корпоропластики при болезни Пейрони»); - при кардиохирургических операциях для регенерации грудины; - при робот-ассистированной хирургии. Планируемый выпуск аллотрансплантатов: 2025 г – 15 000 ед. на 100 000 000 руб. 2026 г – 20 000 ед. на 115 000 000 руб. 2027 г – 25 000 ед. на 140 000 000 руб. 2028 г - 30 000 ед. на 160 000 000 руб. 2. Проект «Когнитивное здоровье и реабилитация для продолжительной и активной жизни» относится к реабилитационной медицине и направлен на восстановление, сохранение и улучшение физических и когнитивных функций, нарушенных или утраченных в связи с заболеваниями, травмами (в т.ч. боевыми) на протяжении жизни, обеспечивая ментальное здоровье, активное долголетие и высокое качество жизни. Одним из решений в данном стратегическом проекте является предлагаемая технология «НейроКомпас», которая повышает точность диагностики нормотензивной гидроцефалии на 30-40%, снижает риск послеоперационных осложнений, улучшение качества жизни пациентов за счет персонифицированного подхода. Индустриальным партнером является ООО «Трансмед» (г. Санкт-Петербург). Предлагаемый аппаратный метод коррекции тревожных и депрессивных состояний пациентов через использование виртуальной реальности позволяет погрузиться в расслабляющую среду, на которую накладываются бинауральные ритмы для нейропсихологической коррекции мозговой активности в соответствии с естественным здоровым состоянием. На сегодняшний день разработана демо-версия программного обеспечения (RU 2024624183 от 25.09.2024). Партнером в реализации данного проекта выступает НИУ ВШЭ (г. Москва). 3. Проект «Разработка технологий прецизионного персонифицированного аддитивного производства медицинских изделий и биопринтинга» состоит из нескольких направлений: - Разработка технологии изготовления персонифицированных имплантов из материала PEEK и высокотемпературных полимеров методами аддитивного производства позволит создать эффективную и предсказуемую технологию производства персонализированных имплантатов, расширить ассортимент медицинских изделий и повысить качество оказания медицинской помощи. Взаимодействие с индустриальным партнёром ООО «Тоталзед» позволит вывести технологии на рынок. - Композитный костно-хрящевой биоимплант направлен на создание независимой аддитивной технологии полного цикла производства сложных биомедицинских персонифицированных имплантатов из аллографтов в сочетание с таким современным направлением, как биопечать. Предложенная технология позволит изготавливать имплантаты с улучшенной биосовместимостью, обеспечивающая сокращение периода восстановления пациентов после хирургических вмешательств и со сниженными рисками отторжения имплантов и воспалительных реакций. Проект поддержан индустриальными партнерами АО Генериум, ООО «НПО «3Д-интеграция» (AM.Tech). Разработка технологии изготовления персонифицированных артикулирующих спейсеров коленного и тазобедренного суставов позволяет повысить качество трибологических поверхностей у изготавливаемых спейсров, создать собственную эффективную и предсказуемую технологию производства персонализированных имплантатов, расширить ассортимент медицинских изделий и повысить качество оказания медицинской помощи. Данный проект позволит существенно снизить сроки реабилитации. Кроме вышеуказанных проектов в Университете реализуются несколько проектов, направленных на реабилитацию после нарушений /повреждений сосудов головного мозга, восстановление когнитивного здоровья: - Проект «Разработка интерактивного тренажера с биологической обратной связью для эрготерапии ходьбы при реабилитации пациентов с расстройствами локомоции» позволяет улучшить навыки передвижения у людей, имеющих нарушения моторной функции нижних конечностей. данный проект имеет индустриального партнера в лице АО Уфимское приборостроительное производственное объединение. - Целью проекта «Персонифицированный подход к медицинской реабилитации пациентов, основанный на видеоанализе искусственным интеллектом биомеханических и кинематических параметров походки» является разработка метода персонифицированного подхода к медицинской реабилитации пациентов с патологией опорно-двигательного аппарата, с помощью математического и программного обеспечения средств представления функционирования опорно-двигательного аппарата пациента на основе анализа видеоизображений, с помощью технологий компьютерного зрения и искусственного интеллекта. На основе обработки видеоизображений строится математическая модель движения человека, параметры которой будут являться паттернами для поддержки принятия врачебных решений. Партнёрами в реализации данного проекта являются ТУСУР и ООО Научно-внедренческое предприятие «Орбита» (Ормед, Уфа). - Проект «Разработка технологии ранней диагностики и прогнозирования течения бокового амиотрофического склероза» направлен на разработку математической модели которая позволит на начальных этапах прогнозировать развитие течение болезни. Использование видеоокулографии позволит облегчить раннюю диагностику когнитивных и аффективных расстройств. - Проект «Регенеративные технологии в лечении остеоартроза» направлен на стандартизацию применения стромально-васкулярной фракции при остоартроза коленного сустава, выявления механизмов воздействия на пораженную ткань коленного сустава, определение степень эффективности лечения в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Природоподобные технологии реализуются в проекте «Биоматериалы на основе шелка паутины для регенеративной медицины». Предложенная технология позволит обеспечить возможность направленного прорастания аксонов, минимизировать разрастания рубцовой ткани, сократить время операции, исключить забора аутотрансплантата и снизить риск потенциальных осложнений в месте взятия материала. Проект реализуется совместно с ФГБНУ «Научный центр неврологии». В рамках данного стратегического технологического проекта проводятся фундаментальные исследования, включающие себя разработку технологии создания аналога матригеля на основе саркомных опухолей и/или здоровой ткани для культивирования 3D-культур и PDX-моделей. Готовый продукт может применяться как для тестирования потенциальных drug-кандидатов с противоопухолевой активностью, так и для индивидуального подбора чувствительности противоопухолевых препаратов. «Национальный проект «Продолжительная и активная жизнь» охватывает всю систему охраны здоровья граждан – от профилактики до медицинской реабилитации и подготовки кадров» отметила в своем выступлении на расширенном заседании Комитета Государственной Думы по охране здоровья Заместитель Председателя Правительства Татьяна Голикова. Стратегический технологический проект также ориентирован на подготовку высококвалифицированных кадров, способных разрабатывать и внедрять технологические решения в области регенеративной биомедицины и реабилитационных технологий. Образовательные программы охватывают широкий спектр дисциплин, включая 37.05.01 Клиническая психология, магистерские программы по 06.04.01 «Бионанотехнологии и наноструктурированные биоматериалы», 06.04.01 «Медицинская биотехнология», 39.04.02 «Клиническая социальная работа и социальная реабилитация». Для профессиональной переподготовки техников-протезистов разработана и реализуется ДПП «Протезно-ортопедическая и реабилитационная деятельность». Для подготовки высококвалифицированных специалистов с учетом направлений стратегического научно-технологического развития страны в Университете реализуется Программа научной ординатуры. Обучающиеся по этой Программе осваивают дополнительные научно-исследовательские компетенции, участвуют проектах, осваивают часть образовательной программы аспирантуры. Следующим этапом будет создание студенческого конструкторского бюро по инженерным направлениям в медицине. В 2025 году для создания реализации расходных материалов для 3Д печати в биомедицине будет создан МИП с ООО «НПО «3Д-интеграция». В 2025 году продолжается реорганизация Университета в форме присоединения трех санаториев: ФГБУ санаторий Шафраново Минздрава России, ФГБУ санаторий Глуховская Минздрава России, ФГБУ санаторий им. С.Т. Аксакова. Это позволит расширить материально-техническую базу, увеличить фонд на более 460 специализированных коек, привлечь персонал, обладающий̆ опытом в реабилитации, к реализации стратегических проектов. Сочетание имеющихся и развивающихся в Университете технологий с новыми инфраструктурными возможностями позволит оказывать оптимальную для восстановления здоровья медицинскую реабилитацию.

Описание ключевых результатов стратегического технологического проекта

1. Создание новых видов Аллопланта для технологий регенеративной биомедицины, направленных на обеспечение активного и здорового долголетия 2. Создание новых знаний и разработка медицинских технологий и медизделий на базе нейротехнологий для предупреждения, лечения когнитивных и сенсорных нарушений, а также оптимальная для восстановления здоровья медицинская реабилитация. 3. Разработка технологий прецизионного персонифицированного аддитивного производства медицинских изделий и биопринтинга. 4. Создание и совершенствование системы подготовки кадров, обладающих компетенциями в области биоинженерии, психологии, профилактики и медицинской реабилитации.