Ученые ФНКЦ физико-химической медицины — подразделения Федерального медико-биологического агентства — разработали уникальную диагностическую систему, которая по капле капиллярной крови (из пальца) проводит анализ на сотни показателей. При этом работу целой медицинской лаборатории заменяет портативный аппарат, который можно разместить в любом помещении. Сейчас эффективность системы тестируют на олимпийской сборной по триатлону — с помощью прибора у спортсменов будут выявлять состояния перетренированности. Но основная цель разработки — создать «прикроватные лаборатории», с помощью которых каждый человек сможет следить за своим здоровьем.
Развитие персонализированной медицины — это основная специализация Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины ФМБА России (ФНКЦ ФХМ). Одно из направлений этой работы — перемещение части медицинских манипуляций на дом к пациентам.
— Уже давно в любой аптеке можно купить тест на беременность. Когда женщина им пользуется, она даже не задумывается, что это довольно сложный биохимический анализ, который раньше делался только в лабораториях, — пояснил «Известиям» генеральный директор ФНКЦ ФХМ Вадим Говорун. — Также в быту активно используются глюкометры, тонометры и даже аппараты для определения свертываемости крови. Все они заменяют поход к врачу. Некоторые приборы для контроля физиологических параметров выпускаются в виде удобных нательных устройств, которые часто даже не требуют зарядки батареи — аккумуляторы подзаряжаются от трения о кожу.
ФНКЦ ФХМ поставил перед собой задачу существенно расширить спектр лабораторных исследований, которые можно провести без обращения в медицинское учреждение.
— Это называется «прикроватные тесты»: на тумбочке возле кровати человека — даже не пациента, а любого человека, который хочет следить за своим здоровьем, — можно разместить небольшое сканирующее устройство, которое будет считывать результаты анализов с одноразовых чипов и сможет транспортировать эти данные медикам (для постановки диагноза и составления рекомендаций) либо на компьютер, где они будут интерпретироваться с помощью специальных программ. Чипы, содержащие определенный набор реагентов, и будут той самой лабораторией в миниатюре.
По словам Вадима Говоруна, центру «удалось сделать прорыв в этой сфере». Прототип будущего прикроватного сканера уже создан и проходит клинические испытания. Чипы для него пока собираются вручную в лаборатории центра.
— Работая с довольно сложной и узкой темой — перетренированностью спортсменов, мы сделали устройство, которое теперь позволяет перейти к диагностике массы заболеваний. В приборе уже заложена компьютерная станция, Wi-Fi-передатчики, возможность транспортировать данные в облачное хранилище, — рассказал Вадим Говорун. — Сейчас аппарат проходит испытания, в которых участвует олимпийская сборная по триатлону. На каждого из 15 спортсменов сборной составлен геномный паспорт, сделаны многочисленные анализы обычными биохимическими способами. Прибор довольно компактный, переносной, его можно перевезти в любое место, где будут проходить тренировки и соревнования, лишь бы там был интернет. Результаты анализов будут поступать в наш центр, и мы сможем аккуратно помогать тренерам в процессе подготовки сборной.
По словам научного сотрудника лаборатории медицинских нанотехнологий ФНКЦ ФХМ Дмитрия Басманова, сканер (ридер) имеет рабочее название «Монумент». Процедура сдачи анализа выглядит следующим образом: спортсмен идентифицирует себя с помощью отпечатка пальца, прокалывает палец, вносит в чип небольшое количество крови, заклеивает стикером, который прикладывается, и помещает в прибор. Ридер автоматически через какое-то время выдает на дисплей результат анализа. По динамике можно судить, например, о том, как дальше тренироваться.
Прибор размерами напоминает небольшую тумбочку, но специалисты поясняют, что пока работали над задачей проведения тонкого измерения очень малых концентраций маркеров в крови, что важно именно в спортивных проектах. Для бытового использования ридер можно будет уменьшить в разы.
— Если мы на том же самом принципе будем работать с другими вариантами реактивов, которые присутствуют в образце крови в больших концентрациях, будет проще миниатюризировать приборчик. Комплектующие к нему тоже будут стоить гораздо дешевле. Таким образом, уменьшая и размер, и стоимость, мы действительно сможем прийти к варианту, который превратится в достаточно дешевый прикроватный тестер, — пояснила заведующая лабораторией постгеномных исследований и биологии Елена Кострюкова.
— Мы положили начало целому семейству чипов, которые затем заменят огромные лаборатории, — продолжает рассказ Вадим Говорун. — Можно, упрощая этот прибор и внося в чип другие реагенты, измерять нужные пользователю показатели. Планируем выпуск целой серии «прикроватных тестов». Сначала сделаем простые вещи: определение госпитального комплекса — на ВИЧ, сифилис, гепатиты В и С. Сейчас при госпитализации у пациента берут пробирку крови. Наш прибор позволит проводить этот анализ в приемном отделении по капле капиллярной крови (из пальца) в течение 15 минут, пока происходит оформление. Прототип этого аппарата появится уже в следующем году.
В дальнейшем ФНКЦ ФХМ планирует создавать чипы с набором реагентов для показателей, позволяющих диагностировать болезни и опасные состояния, например инфаркт или стенокардию.
— Для пациентов или для клиентов мы планируем выпустить широкую линейку тестов, — объяснил Вадим Говорун. — Можно, например, измерять гормональный статус, серологические маркеры, инфекции, начиная от половых и заканчивая гриппом, пневмонией и т.д.
Следующий этап — отработка гибкой платформы, которая будет заточена под конкретного пользователя, имеющего определенный набор заболеваний или просто знающего свои риски.
— В идеале внимательно относящемуся к своему здоровью человеку следует начать с геномного анализа, который поможет выявить слабые места его здоровья. При выявлении каких-то генетических дефектов именно по ним надо мониторить свое состояние. Мы можем создать систему тестирования персонально под каждого клиента. Дальше он просто будет покупать нужные чипы и самостоятельно следить за своим здоровьем. Анализы можно будет отправлять врачу или интерпретировать их с помощью программы. Компьютерные алгоритмы анализа этих профилей мы сейчас разрабатываем, — пояснил Вадим Говорун.
По словам ученого, и ридер «Монумент», и чипы — это российские разработки. Все комплектующие производятся в стране. В мире есть аналоги этих приборов, но их создание находится примерно в той же стадии.
— В этом смысле мы ничуть не отстаем, — подчеркнул Вадим Говорун. — Эта разработка — наша большая гордость.
Весь цикл внедрения в жизнь изобретения Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины ФМБА России рассчитан на пять лет. Но затянуть процесс может процедура регистрации, которую очень сложно пройти.