| Аннотация |
Научная новизна:
1. Создание модельной системы миграции моноцитов для диагностики рака предстательной железы в микрожидкостном 3D-устройстве представляет собой важную задачу в области медицины и биоинженерии. Эта система может стать мощным инструментом для изучения опухолевого микроклимата и взаимодействия между опухолевыми клетками и иммунной системой. Моноциты, как ключевые элементы иммунной системы, играют важную роль в образовании воспалительного ответа и взаимодействии с опухолевыми клетками. Понимание их миграции может помочь в разработке новых терапевтических стратегий. Актуальность создания модельной системы миграции моноцитов для диагностики рака предстательной железы в микрожидкостном 3D устройстве обусловлена рядом факторов. Уровень заболеваемости этим видом рака в мире продолжает расти, что требует разработки новых эффективных методов диагностики и лечения. Традиционные методы диагностики часто имеют ограничения, связанные с инвазивностью, высокой стоимостью и недостаточной чувствительностью. Модельная система может позволить более точно моделировать взаимодействие между иммунными и опухолевыми клетками. Микрожидкостные 3D-устройства позволяют более точно моделировать условия in vivo, в которых происходит взаимодействие клеток, что увеличивает надежность и воспроизводимость экспериментальных данных. Разработка такой системы может открыть новые горизонты для исследований в области онкологии, способствуя созданию персонализированных подходов к диагностике и лечению рака. Таким образом, создание модельной системы миграции моноцитов в 3D-устройстве представляет собой важный шаг в исследовании рака предстательной железы и может значительно улучшить диагностику и терапию этого заболевания.
2. Создание технологии оценки иммуносовместимости материалов и фармакологических субстанций является важной задачей в области биомедицины. Технология направлена на понимание взаимодействия между человеческой иммунной системой и различными материалами, используемыми в медицинских имплантатах, протезах и других устройствах и фармакологическими субстанциями in vitro. Необходимость оценки биосовместимости связана с обеспечением безопасности и эффективности медицинских изделий и препаратов. Моноциты, как ключевые клетки иммунной системы, играют важную роль в формировании иммунного ответа и во многом отвечают за иммуносовместимость того или иного материала или соединения. При этом их относительно легко изолировать из периферической крови, и они способны определенное время выживать в культуре. Изолированные моноциты в условиях культуры могут быть активированы различными материалами и веществами. Активация моноцитов происходит под воздействием цитокинов и многих других факторов. Реакции клеток (морфологические изменения, продукция цитокинов, активация, пролиферация, фагоцитарная активность и другие показатели, отражающие функцию моноцитов) могут анализироваться с помощью таких методов, как ELISA, проточная цитометрия, полимеразная цепная реакция в реальном времени. Полученные данные могут быть использованы для оценки иммуносовместимости, и их можно сравнить с эталонами, которые характеризуют реакцию на известные биосовместимые и не биосовместимые материалы, что поможет в создании базы данных по иммуносовместимости. Преимуществом применения технологии является индивидуальный подход. Благодаря использованию клеток конкретного донора можно достоверно оценить иммуносовместимость для каждого пациента. Кроме того, выявление материалов с высокой биосовместимостью позволит создать более надежные и безопасные имплантаты и протезы. Подбор оптимальных материалов снизит вероятность отторжения и других иммунных реакций, что существенно повысит эффективность лечения. Создание такой технологии позволит улучшить процессы разработки новых материалов и фармацевтических субстанций, минимизируя риск отторжения и негативных реакций в организме. Это также станет важным шагом на пути к индивидуализированной медицине, где учитываются особенности иммунного ответа пациента, что может значительно повысить уровень медицинского обслуживания и качество жизни пациентов.
3. В настоящее время в мире наблюдается неинфекционная пандемия ожирения и сахарного диабета 2 типа (СД2). При ожирении, особенно абдоминальном и/или эктопическом, выражены процессы низкоинтенсивного воспаления жировой ткани, что обуславливает развитие инсулинорезистентности как самой жировой ткани, так и других органов (печени, мыщц, гипоталамуса). В результате срыва компенсации углеводного обмена на фоне инсулинорезистентности манифестирует сахарный диабет 2 типа, приводя к формированию хронической болезни почек, ретинопатии, хронической сердечной недостаточности. Инсулинорезистентность центра потребления пищи и расходования энергии в гипоталамусе приводит к его нечувствительности к анорексигенному сигналу инсулина, и замыкает порочный круг метаболических нарушений. Несмотря на наличие эффективных фармакологических препаратов, терапия ожирения, особенно морбидных его форм (МО), когда индекс массы тела (ИМТ) ≥ 40 кг/м2 или ≥ 35 кг/м2 и есть серьезные осложнения ожирения, представляет собой большие сложности. Согласно клиническим рекомендациям по ожирению от 2022 г., тактика терапии основывается на ИМТ, при показателе ≥ 27 кг/м2 назначается фармакотерапия (лираглутид, сибутрамин или орлистат), при ИМТ ≥ 35 кг/м2 может быть рассмотрена возможность оперативного лечения. Такой подход не обеспечивает персонификацию терапии, эффект от лечения, которое является дорогостоящим, часто оказывается неудовлетворительным, наблюдается высокий процент рецидива ожирения. В связи с вышеизложенным, представляется актуальной разработка методики стратификации пациентов с МО в зависимости от наиболее эффективной тактики терапии на основании изучения маркеров низкоинтенсивного воспаления, как предикторов СД2 и дальнейшего прогрессирования ожирения.
4. Синдром короткой кишки (СКК) представляет собой серьезную клиническую проблему, характеризующуюся недостаточностью кишечника в обеспечении организма необходимыми питательными веществами, что может приводить к множеству осложнений и высоким показателям смертности. В настоящее время парентеральное питание является временным решением, не снижающим риск осложнений, связанных с этим состоянием. Хирургические методы, включая трансплантацию тонкой кишки, также не всегда обеспечивают долгосрочные результаты, а лишь облегчают адаптацию кишечника к новым условиям. Современные подходы к лечению СКК включают использование технологий тканевой инженерии, которые могут предложить новые возможности для восстановления функции кишечника. В частности, исследуются различные типы носителей и клеток, используемых для создания тканеинженерных конструкций кишечника. Внеклеточные матриксы, полученные децеллюляризацией нативного тонкого кишечника, зарекомендовали себя как одни из наиболее перспективных носителей, поскольку они сохраняют микроархитектуру оригинальной ткани, что значительно облегчает процесс заполнения матрица клетками как in vitro, так и in vivo. Среди клеточных компонентов, которые могут быть использованы в тканевой инженерии, особое внимание уделяется мезенхимным стволовым клеткам и органоидным единицам, получаемым из подкожного жира и ткани тонкой кишки. Эти клетки обладают высокой способностью к дифференцировке и могут способствовать восстановлению функциональности кишечника, что делает их важными участниками в разработке новых терапевтических стратегий для лечения СКК. Таким образом, использование технологий тканевой инженерии и клеточной терапии может стать важным направлением в лечении синдрома короткой кишки, предлагая новые подходы к восстановлению кишечной функции и улучшению качества жизни пациентов.
На решение какой практической проблемы направлена работа:
1. Ранняя диагностика рака предстательной железы (РПЖЖ) остается нерешенной задачей у некоторых пациентов. Методы оценки состояния иммунной системы у пациентов с РПЖ не используются в клинической практике. Необходим комплексный подход для оценки функционального статуса иммунной системы для диагностики и мониторинга лечения РПЖ.
2. Индивидуальные реакции иммунной системы человека на введение различных материалов и фармакологически активных соединений зарегистрированы, но не оцениваются до момента их клинического применения. Отсутствие широкодоступного неинвазивного персоницифированного теста для предиктивной оценки реакции иммуносовместимости применяемых в терапии материалов и веществ является проблемой исследования.
3. Проблема широкого распространения ожирения. Существует множество причин и факторов формирования нарушений жирового и углеводного обмена в связи с чем требуется персонифицировать терапию и разработать методику прогнозирования эффективности того ли иного метода лечения ожирения.
4. Большинство исследований единодушны, что хирургические методы (LILT и STEP, трансплантация кишечника) не являются универсальным решением пациентов с Синдромом Короткой кишки – серьезного состояния с тяжелыми метаболическими последствиями, что указывает на необходимость более перспективных подходов. Тканевая инженерия в контексте СКК включает в себя использование различных матриксов в комбинации с клеточными технологиями для создания функционального заменителя кишечника, способного снизить риск отторжения и улучшить качество жизни пациентов. Реконструкция кишечника с помощью ТИК может привести к восстановлению полной энтеральной автономии.
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов
|
