Как Якутия развивает медицину: научные и ИТ-разработки

— Столкнувшись с тяжелейшими рисками и угрозами здоровью людей, мы должны сделать ответственный шаг и начать преобразования в обществе для сохранения и приумножения благополучия якутян. Нет ничего более ценного, чем жизнь человека, нет ничего важнее, чем забота о нем, — заявил глава Республики Саха (Якутия) Айсен Николаев.

В Якутии ведутся прорывные исследования в области медицины, где ключевую роль играет научно-образовательный центр «Север: территория устойчивого развития» — победитель всероссийского конкурсного отбора. В лабораториях Арктического инновационного центра Севера-Восточного федерального университета, на площадках технопарка «Якутия», ИТ-парка «Якутск» создаются медицинские проекты с потенциалом масштабирования.

Наукоемкие проекты СВФУ

—  В СВФУ проводятся фундаментальные и прикладные научные исследования в области генетики и физиологии человека, медицинских биотехнологий. Некоторые из них имеют практическое значение для здравоохранения, например, создание новых биомедицинских клеточных продуктов, диагностических приборов, композитных материалов для трансплантации и так далее. В настоящее время на этапах лабораторного прототипирования находятся такие разработки, как диагностический биочип генетических заболеваний, экстракорпоральная биоискусственная печень, композитный дермальный эквивалент, искусственная кость, мультивалентная онковакцина, — поделился директор Арктического инновационного центра СВФУ Иван Троев.

— Проще говоря, это пленки, куда насаживают фибробласты — клетки соединительной ткани организма. Дермальные эквиваленты применяются для заживления различных ран, например, ожоговых, — объяснила исследователь лаборатории Нина Тимофеева.

Посредством экструзии и 3D-печати ученые создают из полилактида пленки различной толщины — от 100 до 200 мкм. Планируется заявка на патент на способ получения матриц для дермальных эквивалентов на основе полилактида. В России подобными исследованиями занимаются в Санкт-Петербурге и Томске.

Сейчас пленочный материал проходит испытания на клеточных моделях с применением дермальных фибробластов человека.

В СВФУ создан уникальный рецепт нового композитного материала, схожего с человеческой костью по плотности, упругости и прочности. Ученые использовали полилактид и гидроксиапатит в оптимальной пропорции, что позволяет пластичному материалу без потерь проходить через сопло 3D-принтера. Благодаря этому можно создавать любые модели, которые геометрически сочетаются с поверхностями травмированных костей. Технология может быть использована и в травматологии, и в челюстно-лицевой и пластической хирургии.

— Проект находится на стадии НИОКТР, разрабатывается лабораторный функциональный образец. Экспериментально достигнуты оптимальные и максимально эффективные параметры. Решаются технические вопросы стабилизации системы для доклинических исследований, — рассказал научный сотрудник лаборатории клеточных технологий и регенеративной медицины университета Иван Троев.

По его словам, суть технологии заключается в непрямом взаимодействии плазмы крови с культивированными в лаборатории гепатоцитами — клетками печени, которые участвуют в синтезе и хранении белков, трансформации углеводов и других процессах. Взаимодействие происходит в специальной сети полупроницаемых мембран, конструктивно повторяющей физиологическую схему потоков крови в печеночной дольке.

Генетики СВФУ более 20 лет собирали базу по наследственным мутациям якутской этнической группы населения республики. В 2017 году в учебно-научной лаборатории «Геномная медицина» представили биочип для быстрого диагностического тестирования пяти наследственных заболеваний, распространенных в Якутии. Работа была выполнена в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2021 годы».

Специалисты лаборатории утверждают, что инновационная методика позволяет по капле крови пациента всего за четыре часа выявить мутации, которые вызывают такие болезни, как 3-М синдром, SOPH-синдром, тирозинемию, метгемоглобинемию и врожденную несиндромальную глухоту.

В рамках проектного портфеля НОЦ «Север» сейчас находится разработка биочипа с возможностью диагностики еще двух наследственных заболеваний, кроме перечисленных пяти. Одно из них — совершенно новое, вошедшее в международную базу наследственных заболеваний, — мукополисахаридоз-плюс синдром. Внешне биочип выглядит как стеклянный слайд, на который нанесены генетические маркеры. Информация, которую выдает биочип, может быть включена в индивидуальный генетический паспорт.

В сентябре 2021 года исследователи СВФУ начали создание регистра и биобанка наследственных заболеваний народов Арктики. Собранные материалы станут основой для изучения генофонда народов северо-востока России и Арктики. В рамках проекта также будет проходить разработка и внедрение программы скрининга семи распространенных на территории Якутии генетических заболеваний с использованием современных методов диагностики.

Резиденты ИТ-парка для Якутии и зарубежья

Медицинские проекты получают различные виды поддержки в ИТ-парке «Якутск», входящем в структуру технопарка «Якутия». Для них действует льготная аренда, им оказывают помощь с сертификацией и получением патентов, регистрацией торговой марки, маркетинговыми исследованиями.

По словам министра инноваций Якутии Анатолия Семенова, пандемия COVID-19 показала, что стартапы Якутии способны быстро реагировать на внешние вызовы. Это удалось в том числе благодаря эффективно работающей инновационной инфраструктуре. Стартапы ИТ-парка «Якутск» откликались на запросы общества и различных структур. Медицинские решения резидентов востребованы в Якутии, также ими интересуются зарубежные акселераторы. Так, модуль диагностики компании «Сайберия» используют в Якутии и планируют вывести на рынки Азии и Северной Америки. Проект PocketMedic («Карманный доктор») от компании Mondino technologies участвует в преакселераторе Starta Accelerator Bootcamp Yakutia, который готовит проекты для выхода на рынки США.

Разработка резидента ИТ-парка «Якутск», участника акселератора «Б8» компании «Сайберия» позволяет автоматизировать процессы распознавания патологии на медицинских изображениях (снимках КТ) с помощью ИИ. Система за 15 секунд выявляет поражения легких и признаки вирусной пневмонии COVID-19.

По словам сооснователя проекта Афанасия Аргунова, точность исследований органов грудной клетки составляет 96 процентов. В то время как в обычных условиях в поликлинике на расшифровку каждого КТ-исследования врачу требуется не менее 30-40 минут. Технология позволяет снизить нагрузку на врачей, особенно в период обострения эпидемиологической ситуации, облегчает им работу и помогает сохранить сотни жизней. Решением пользуются четыре медицинских учреждения Якутии. Система уже обработала более 15 тысяч КТ-исследований легких.

В 2021 году компания создала модуль автоматизированного обнаружения признаков острого нарушения мозгового кровообращения — ишемического и геморрагического инсультов. Модуль диагностики инсульта от «Сайберии» позволяет значительно сократить время на выявление болезни и своевременно назначить лечение. Точность сегментации снимков головного мозга составляет 98,5 процента.

Комплекс программ «Сайберии» вошел в список «Лучших ИТ-решений для здравоохранения 2021» на крупнейшем международном конгрессе «Информационные технологии в медицине». Разработками «Сайберии» заинтересовались зарубежные партнеры из Европы, Канады и Тайваня. Компания готовится к выходу на рынки этих стран. Сейчас система проходит тестирование в Хорватии.

Резидент ИТ-парка «Якутск» компания Mondino technologies создала несколько проектов для медицинской сферы. Один из них — масштабный скрининг ранней диагностики онкологических заболеваний — Онкопоисксаха.рф, запущенный совместно со специалистами онкологического диспансера.

Этот уникальный проект направлен на раннее выявление шести основных видов онкопатологии, которые являются наиболее распространенными причинами смерти жителей республики: злокачественные новообразования легкого, печени, молочной железы, толстого кишечника, шейки матки, предстательной железы.

Онкопоисксаха.рф — это интернет-ресурс, где можно пройти анкетирование. Если выявлен риск заболевания раком, человеку предлагается пройти дополнительный осмотр в Якутском республиканском онкологическом диспансере. Уже 26 тысяч пользователей зарегистрировались на сайте и более 10 тысяч прошли анкетирование и получили консультацию, а свыше семи тысяч обследованы.

Еще один проект компании Mondino technologies — мобильное приложение PocketMedic («Карманный доктор») — позволяет контролировать регулярность приема лекарств и получать врачебные консультации в специальном чате. Сервис PocketMedic поможет найти информацию о лекарствах, выявить последствия их взаимодействия, разобраться с инструкцией по применению и предложит подходящие аналоги.

Справочник «Карманный доктор» включает около 10 тысяч наименований лекарственных средств и 600 тысяч их взаимодействий. Приложение подсказывает, где можно купить лекарства. Есть и функция медтрекера: за пациентом может следить его родственник или волонтер. Им приходят уведомления о пропуске приема лекарств.

В планах компании — добавить сервис видеоконференций для общения с врачом, используя средства персонализированной медицины. Стартап стал финалистом якутского акселератора «Б8» и получил финансирование в размере 1,65 миллиона рублей. Сейчас PocketMedic участвует в преакселераторе Starta Accelerator Bootcamp Yakutia, в рамках которого проекты готовят к выходу на рынки США.