Как атомные технологии помогают врачам увидеть то, что скрыто внутри человеческого организма? Почему одни радионуклиды используют для диагностики, а другие – для лечения? Как научные разработки превращаются в реальные медицинские технологии? Об этом говорили 22 августа в первый день фестиваля науки «КСТАТИ» в Обнинске, который организует сеть Информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ) при поддержке Госкорпорации «Росатом».

Первый день фестиваля начался с работы «Научной лужайки» в парковой зоне напротив ИЦАЭ Обнинска. Здесь дети и взрослые знакомились с научными явлениями через интерактивы, эксперименты и игровые задания.

Лекционную программу открыл Владислав Головин, руководитель комплекса GMP производства АО «НИФХИ им. Л. Я. Карпова». Он рассказал, как радиоактивные изотопы становятся инструментом современной медицины, помогают увидеть процессы, происходящие внутри организма, и доставлять излучение непосредственно к патологическим клеткам.

«В организм вводят препарат, в котором радионуклид соединён с молекулой-носителем. Она помогает доставить его к нужному органу или типу клеток, а излучение фиксирует специальное оборудование. В результате врач получает возможность оценить не только строение органа, но и происходящие в нём процессы. Один из наиболее широко используемых радионуклидов в диагностике – технеций-99m. Его период полураспада составляет около шести часов: этого достаточно для проведения исследования, после чего активность препарата относительно быстро снижается», – на примере радионуклидной диагностики спикер объяснил принцип работы радиофармпрепаратов.

Эксперт также рассказал о генераторной технологии получения технеция-99m. Исходный молибден-99 распадается с образованием дочернего радионуклида, который затем можно извлекать из генератора и использовать для приготовления диагностического препарата. Для короткоживущих изотопов такая технология особенно важна: нужный радионуклид можно получать непосредственно в медицинской организации, не теряя время на транспортировку. При радионуклидной терапии принцип меняется: радиоактивный изотоп соединяют с молекулой, способной распознавать определённую мишень в организме. Такая конструкция доставляет излучение к патологической ткани, делая воздействие более адресным.

Говоря о перспективах направления, Владислав Головин подробнее рассказал о препаратах на основе лютеция и других перспективных радионуклидов, а также о развитии новых производственных мощностей. Отдельное внимание он уделил требованиям GMP (Good Manufacturing Practice)– международным стандартам, которые обеспечивают качество, безопасность и воспроизводимость лекарственных препаратов.

«За готовым радиофармпрепаратом стоит сложная технологическая цепочка: от получения радионуклида и его подготовки до производства, контроля качества и доставки в клинику. Самое прекрасное в этой работе – то, что ты видишь весь путь: от изотопа и производства медицинского изделия до того момента, когда оно действительно помогает пациенту», – отметил эксперт.

Не менее важная часть современной медицины – не только возможность обнаружить заболевание, но и вовремя оценить риски его развития. Именно этому была посвящена лекция Алексея Утина, кардиолога, сердечно-сосудистого хирурга, кандидата медицинских наук и популяризатора медицины, автора и ведущего проекта «Доктор Утин». Он рассказал о профилактике сердечно-сосудистых заболеваний: факторах риска, контроле давления и холестерина и том, как подходить к обследованиям без лишней тревоги.

Особое внимание спикер уделил проблеме повышенного артериального давления. Он объяснил, что гипертония часто протекает бессимптомно, хотя постоянно увеличивает нагрузку на сердце и сосуды.

«Высокое давление – это состояние, которое не болит. У большинства людей оно никак себя не проявляет. Поэтому если вы не измеряете давление, то можете просто не знать, что оно у вас повышено. Со временем оно может приводить к поражению сердца, головного мозга и почек», – отметил Алексей Утин.

Эксперт разобрал основные факторы сердечно-сосудистого риска: курение, повышенное давление и уровень холестерина, недостаток физической активности, избыточный вес и нарушения углеводного обмена. Отдельно остановился на длительной неподвижности: даже регулярные тренировки не полностью компенсируют многочасовое сидение без движения. Кроме того, Алексей Утин рассказал о современных подходах к оценке индивидуального сердечно-сосудистого риска. Профилактика, по его словам, не означает бесконечную сдачу анализов и прохождение всех возможных исследований. Врач оценивает совокупность факторов – возраст, пол, давление, уровень холестерина, наличие диабета и заболеваний почек, наследственность и образ жизни.  

После чего состоялась лекция Егора Плахотнюка, руководителя проекта «Биофабрикация» АО «НИИТФА» (входит в научный дивизион ГК «Росатом»). Он рассказал о тканевой инженерии – направлении на стыке биологии, медицины и технологий, которое ищет способы создавать и восстанавливать повреждённые ткани.

«Организм умеет восстанавливаться, но делает это с разной скоростью. Кожа и костная ткань обладают сравнительно высокой способностью к регенерации, тогда как хрящевая ткань восстанавливается значительно хуже. Поэтому создание технологий, которые помогают организму формировать новые ткани, остаётся одной из важных задач современной регенеративной медицины, – отметил эксперт. – Один из подходов – создание специальных биоматериалов, которые становятся основой для формирования новой ткани. Другой путь – управление клеточным материалом с помощью физических полей».

Егор рассказал о разработках, в которых для бесконтактного управления клетками используется акустическое поле. С его помощью клеточный материал можно перемещать и организовывать в заданную структуру непосредственно в питательной среде. Учёные исследуют, как создавать материалы, которые смогут не просто заменить повреждённый участок, но и взаимодействовать с организмом, постепенно становясь частью живой ткани. Для сосудистой ткани особенно важны механические свойства: конструкция должна выдерживать давление и реагировать на постоянно меняющийся кровоток. Поэтому при разработке тканевых эквивалентов исследователи учитывают не только форму будущего сосуда, но и его способность работать в условиях живого организма.

Первый день фестиваля науки «КСТАТИ» завершил научно-музыкальный формат Science Sound «В ритме сердца», в котором работа сердца стала основой для разговора и музыкального эксперимента. Что происходит с сердцем в норме? Почему его ритм может ускоряться или замедляться? Что такое экстрасистола и чем она отличается от опасных нарушений? Вместе со зрителями разобрали тахикардию, брадикардию, экстрасистолию, мерцательную аритмию и фибрилляцию желудочков.

Музыка передавала изменения сердечного ритма: спокойное звучание постепенно переходило в учащённый темп, а затем – в более хаотичную музыкальную структуру, помогая участникам почувствовать разницу между нормой и опасными нарушениями. Вместе со зрителями Алексей Утин разобрал, как работает сердце в норме и почему его ритм может меняться. Участники узнали, чем тахикардия отличается от брадикардии, что такое экстрасистола и почему само по себе ощущение сильного сердцебиения ещё не говорит об опасности нарушения ритма.

Разговор продолжился темой мерцательной аритмии и её возможных последствий. Эксперт объяснил, почему при этом нарушении особенно важно учитывать риск образования тромбов и почему восстановление ритма требует медицинского контроля. В завершение разобрали, что делать в экстренной ситуации, если человек потерял сознание и не дышит: как оценить безопасность, вызвать скорую помощь, начать сердечно-лёгочную реанимацию и использовать автоматический наружный дефибриллятор.

Фестиваль науки «КСТАТИ» – это марафон интерактивных лекций, научно-популярных ток-шоу, интеллектуальных игр и мастер-классов, цель которых – рассказать участникам об интересах современной науки и проблемах, которыми занимаются учёные по всему миру, а также о том, какое значение имеют научные исследования для повседневной жизни обычного человека.