Владимир Комлев: выращивание новых конечностей не планы ближайших лет

— Какие новые биосовместимые материалы появились в последние пять-десять лет и в каких областях медицины они внедряются особенно активно? 

— Все материалы тканевой инженерии можно условно разделить на несколько групп: металлические, керамические и био-полимерные синтетические. Если говорить о металлических конструкциях, то это в основном титановые сплавы. Они стали рутинным инструментом, и большинство хирургов знают, как с ними работать. Высокопористые титановые имплантаты, полученные методом 3D-печати, применяются в травматологии-ортопедии, стоматологии, нейрохирургии и других областях. Костнопластические, или остеопластические, материалы на основе фосфатов кальция, пористые керамические гранулы на основе гидроксиапатита, композиционные материалы и костные цементы предназначены для замещения дефектов костной ткани после травм, онкологических заболеваний или воспалительных процессов. Их важное преимущество — способность стимулировать образование новой костной ткани, стабильность и отсутствие высокого риска отторжения со временем. Технологии 3D-печати позволяют создавать персонализированные каркасы со сложной геометрией, с заданной микроструктурой и архитектуркой, поэтому такие материалы часто применяются при черепных травмах для восстановления функций и регенерации утраченных тканей в челюстно-лицевой хирургии, травматологии-ортопедии, онкологии и стоматологии при синус-лифтинге для наращивания костной ткани перед дентальной имплантацией. 

Костные цементы и матриксы из кальций-фосфатных цементов предназначены для восстановления костных тканей и позволяют минимизировать повторные хирургические вмешательства. Такие материалы представляют собой «заряженный» остеогенными факторами каркас, который постепенно замещается естественной костной тканью.

Одна из самых сложных научных проблем в реконструктивной медицине — как стимулировать процесс роста сосудов, чтобы организовать доставку различных питательных веществ в пораженную область. В 2021 году нашим институтом совместно с компанией «Гистографт» и Институтом стволовых клеток человека был зарегистрирован первый в мире ген-активированный материал, содержащий плазмидную ДНК с геном, кодирущим сосудистый эндотелиальный фактор роста. Матрикс стимулирует прорастание кровеносных сосудов в зоне имплантации, что критически важно для формирования полноценной ткани.

— Кто ваши основные заказчики и как построен рабочий процесс?

— Мы работаем практически со всеми федеральными медицинскими учреждениями, в сфере травматологии-ортопедии, хирургии, челюстно-лицевой хирургии. Все хирургические манипуляции с пациентом и его дальнейшая реабилитация происходят в клинике. Мы отвечаем только за персональный подбор и технологический этап изготовления имплантата.

— Кто платит за разработанные технологии и как функционирует эта сфера с точки зрения экономики? Как растет этот рынок в абсолютных цифрах и в денежном выражении?

— С момента запуска технологического кластера в 2019 году объем производства остается стабильным — около 10 тыс. единиц в год. Цифры по суммам и обороту не могу раскрывать, это коммерческая тайна.

Рынок медизделий в России по сравнению с фармотраслью развит слабее. Многие врачи-хирурги предпочитают работать с иностранными компаниями, продукцию которых они хорошо знают. Вплоть до того, что привозят ее «в чемоданах» или покупают у посредников.

Общая динамика отрасли указывает на две параллельные тенденции: на фоне медленного роста всего российского рынка доля отечественных производителей уверенно растет, сокращая разрыв с импортом, хотя и с разной скоростью в разных сегментах. Глобальный рынок при этом показывает более высокие темпы развития, что создает серьезную конкуренцию для российских разработок.

— Кто наши основные конкуренты и в чем они нас опережают? Какие компании наиболее активно развиваются и в чем их преимущество? Можно ли говорить об экспортном потенциале российских предприятий? 

— По ген-активированным материалам у нас конкурентов практически нет. Что касается остеопластических материалов животного или синтетического происхождения, на российском рынке представлено больше трех десятков как отечественных, так и зарубежных компаний, в основном из Европы, США и Китая. То есть конкуренция очень высокая.

Если говорить про экспортный потенциал, смотрим в сторону рынков Китая, Индии и Ирана. Но мы не ставим себе цель кого-то опередить, так как наша организация некоммерческая и ориентируется в первую очередь на социальные и научные задачи.

— Откуда вы получаете финансирование на исследования и разработки?

— Основной источник — гранты Российского научного фонда (РНФ), внебюджетные средства, инвестиции от малых предприятий и частных лиц. Из этих средств финансируются исследования по нескольким направлениям тканевой инженерии и биоматериалов. В этом году будет завершена начатая в 2023 году работа моей команды в рамках гранта РНФ по разработке биосовместимых материалов на основе фосфатов кальция-магния, допированных редкоземельными элементами, для лечения и неинвазивной диагностики заболеваний костной ткани. Уверен, мы будем развивать это направление и дальше.

В 2025 году мы выиграли грант на создание керамических материалов градиентной кортикально-трабекулярной архитектуры на основе кальций-магний-фосфатов для костной хирургии с использованием 3D-печати. Кроме того, институт разрабатывает биорезорбируемые барьерные мембраны на основе полисахаридов, аддитивное производство персонализированных имплантатов с активным покрытием, костные цементы с ионами гадолиния, сплавы с памятью формы и материалы для эндопротезов суставов. В космическом эксперименте на борту МКС исследователи под моим руководством изучали создание аналогов костной ткани в условиях микрогравитации. Это исследование длилось около пяти лет и показало превосходные результаты: в условиях невесомости исключается оседание клеток под действием силы тяжести, что позволяет тканям расти во всех направлениях равномерно, а магнитное поле дополнительно выстраивает структуру клеток и кристаллов, делая материал идеальным каркасом для остеогенеза.

— Вы упомянули ген-активированный материал, который помогает в формировании полноценной ткани. Означает ли это, что в ближайшей перспективе мы можем говорить о выращивании для людей новых конечностей, а не протезов?

— Медицина — глубоко зарегулированная область. Процесс внедрения инноваций включает многоэтапные эксперименты in vitro и in vivo, патентование, получение разрешений — на прохождение всех процедур требуются не только время, но и немалые деньги.

Да, определенные ткани организма, которые пронизаны клетками сосудов, мы уже можем вырастить с использованием специального оборудования. Но выращивание новых конечностей точно не планы ближайших лет, как бы на этой теме ни спекулировали.