Биогеотехнология и перспективы ее развития

Содержание

Введение 3
1 Причины внимания к биомедицинским исследованиям и технологиям
в мире 5
2 Глобальные вызовы, влияющие на формирование приоритетов
биомедицинских исследований и технологий для России 9
Заключение 13
Список использованной литературы 15

Введение
Начало XXI века, по заверениям экспертов, ознаменовалось очередной сменой технологического уклада, который характеризует наступившую эпоху как время бурного развития нано-, био-, когнитивных технологий. Началось столетие биомедицины в целом и биомедицинских технологий в частности. Ожидается бурное развитие генно-инженерных, клеточных, тканевых и иммунобиологических технологий в медицине. Уже сегодня получили импульс технологии адресной доставки лекарств, которые способны в скором времени «перевернуть» представления о способах лечения самых опасных заболеваний – аутоиммунных, онкологических, инфекционных и т.д. Внедряются реабилитационные киберсистемы и нейрокомпьютерные интерфейсы и т.д. Все это изменяет привычный облик медицины, расширяет рамки ее традиционных возможностей, делая ее персонифицированной, высокоспецифичной и эффективной.
Накопленный к настоящему времени научно-методический потенциал в области геномики, клеточной и молекулярной биологии способствует дальнейшему активному развитию биомедицины.
В современной медицине происходит заметное изменение парадигмы в лечении больных. В новой парадигме объединены информационные технологии, наука и клиническая терапия для улучшения здоровья и удовлетворения потребностей пациентов. Конкретным воплощением этой парадигмы является персонализированная (или целенаправленная) медицина. Это определенная модель организации медицинской помощи людям, основанная на выборе диагностических, лечебных и профилактических средств, которые были бы оптимальными для пациента, с учетом его генетических, физиологических, биохимических и других особенностей.
Персонализированная медицина становится возможной благодаря объединению геномики, постгеномных технологий, терапевтического лекарственного мониторинга и молекулярной фармакологии. Это наиболее востребованная сегодня область здравоохранения, которая базируется на индивидуальном и координированном подходе в анализе возникновения и течения болезни, а также лечении конкретного пациента. Такой тип интегральной медицины включает также разработку персональных мелкосерийных лекарственных средств лечения на основе современной геномики. Конечной целью персонализированной медицины является поиск наиболее соответствующего клинического подхода для конкретного больного и разработка индивидуальной схемы лечения конкретного пациента в соответствии с индивидуальными особенностями его организма и особенностями протекания у него заболевания.

1 Причины внимания к биомедицинским исследованиям и технологиям в миреБиомедицина и ее приложения являются сегодня ключевым направлением государственной политики ввиду своей стратегической значимости в сфере гуманитарного благополучия и национальной независимости. Высокий уровень здоровья населения – неоценимый ресурс, который выгоден не только различным секторам экономики государств, но, также и обществу в целом. Здоровье способствует повышению производительности труда, формированию более продуктивных трудовых ресурсов, сокращению расходов на пособия по болезни и социальную помощь.
Сегодня биомедицина находится в фазе стремительного роста. Она все более выходит за рамки одной дисциплины, приобретая свойства «научного композита», становясь в полном смысле мультидисциплинарной. Происходит постоянно усиливающееся взаимопроникновение смежных, ранее развивавшихся отдельно, научных областей. Так анализ карты мировой науки (Рис1), разработанной компанией ScienceMetrix 1 демонстрирует влияние биомедицины на все научное развитие в целом. Кластер биомедицины на этом рисунке самый большой и связан с очень многими научными направлениями.
Еще одним драйвером роста интереса к биомедицине является наметившаяся в последние десятилетия в развитых странах тенденция, состоящая в фактическом стирании временной грани между фундаментальными и прикладными исследованиями. Путь от открытия до практики в этой области становится предельно коротким, что стало основой для появления еще одного нового направления в медицине – трансляционной медицины. Так, например, широкомасштабные проекты по расшифровке генома человека и генома симбиотической биоты уже вышли на рынок.
Рис 1. Глобальная карта научных исследований
Биомедицина непрерывно развивается. За последние 30 лет произошла смена научно-технологических парадигм от изобретения и массового применения антибиотиков и синтетических лекарственных средств до генной инженерии и геномики.
На сегодня разработаны и активно применяются на практике такие высокосовременные методы в медицине, как: секвенирование ДНК – технология, которая в скором времени сможет расшифровать генетический код пациента и исходя из этого подобрать персональное лечение, минимизирующее побочные явления и максимизирующие результат; микрочипирование – инструмент исследования экспрессии генов, который уже сейчас с успехом используется для исследования профиля экспрессии генов, идентификации патогенов в биоматериале, генотипирования и ресеквинирования; протеомика – прикладная наука, изучающая белки, поэтому основной точкой ее приложения сейчас считают синтез биомаркеров, которые могут быть использованы в фармацевтических и диагностических разработках, упрощая и ускоряя диагностику заболеваний и разработку новых лекарственных средств; нанотехнологии, позволяющие определять низкие концентрации биологических веществ более дешевым, быстрым и специфичным способом, а также максимально приближающие современную медицинскую науку к разработке новых подходов к лечению рака и нейродегенеративных заболеваний; клеточная и тканевая инженерия – отрасль биологической науки, которая уже в ближайшие 5 – 10 лет может представить клинически приемлемые подходы к восстановлению жизненно важных тканей и органов: сердечной мышцы, печени, инсулинпродуцирующих клеток поджелудочной железы, нервных клеток и др. Кроме того, весьма популярной во всем мире стала новая область биомедицины – нанотехнологии, которая пронизывает буквально все отрасли медицинской промышленности, включая биоматериалы, устройства, электронику, контрастирующие агенты для магнитно-ядерной томографии.
В приложении к биомедицине нанотехнологии позволяют определять низкие концентрации биологических веществ более дешевым, быстрым и специфичным способом. Надежды в разработке новых подходов к лечению рака и нейродегенеративных заболеваний напрямую связаны с нанотехнологиями. Нанотехнологии могут стать ключом к революционным стандартам медицинской помощи, основанным на направленной доставке лекарственных средств и методах коррекции мутаций в отдельных геномах с использованием нанороботов. Также в последнее время фармакогеномика и персонализированная медицина наиболее часто ассоциируются с самыми передовыми тенденциями в развитии биомедицины последних лет.
В настоящее время в мире наметилась также тенденция к развитию и широкому внедрению новых информативных неинвазивных диагностических технологий, позволяющих осуществлять с помощью современных методик раннюю прижизненную морфофункциональную диагностику органов и тканей при различных патологических состояниях, а также передовых способов лечения заболеваний, ранее считавшихся неизлечимыми.

2 Глобальные вызовы, влияющие на формирование приоритетов биомедицинских исследований и технологий для РоссииВ сегодняшнем мире, в условиях глобализации, возникли вопросы и проблемы, которые ни одна страна и народ не могут решить автономно, изолированно и безотносительно друг друга. Проблемы СПИДа, геморрагической лихорадки, сахарного диабета, инсульта, онкологии, инфекционных заболеваний требуют глобального подхода к их лечению вследствие их пандемичности.
В этих условиях учет опыта разных стран в развитии национальной медицины и здравоохранения, научные достижения, партнерство в формировании и достижении общих целей всемирного здравоохранения является необходимым условием эффективности развития.
Подходы к оценке наиболее опасных заболеваний, угрожающих благополучию населения мира, разнятся в зависимости от организации-эксперта и стоящих перед ней целями и задачами. Например, в ходе современного международного форума «TEDMED2013», объединяющего мультидисциплинарное сообщество для преодоления проблем, находящихся в фокусе медицины и здравоохраниения и определения приоритетов медицины будущего в качестве наиболее важных вызовов современной медицине назвали среди прочих:
• резкий рост детского и взрослого ожирения;
• непрозрачность финансирования здравоохранения и необходимость оптимизации расходов на медицину;
• увеличение количества больных, страдающих от хронических заболеваний;
• повышение значения бедности для доступности специализированной медицинской помощи;
• малоактивный образ жизни;
• возрастающая актуальность персонализированной медицины;
• повышение влияния стресса на качество жизни современных городских жителей;
• рост заболеваемости деменцией;
• депривация сна;
• неприемлемо большое количество медицинских ошибок и т.д.
Представленный перечень вызовов медицине и здравоохранения особо актуален для стран с развитой экономикой и затрагивает фундаментальные проблемы, вызванные снижением физической активности, развитием психологического напряжения, увеличением продолжительности жизни населения и некоторыми управленческими/организационными недостатками существующих национальных систем здравоохранения. Все это хоть и мало схоже с проблемами в развивающихся странах, но, тем не менее, также требует глубокого фундаментального междисциплинарного подхода для их решения.
Другая авторитетная организация – Национальный институт здравоохранения США совместно с фондом BMGF определили несколько иной перечень «Великих задачи глобальной программы здравоохранения», наиболее актуальный для развивающихся стран и стран «третьего мира». В соответствии с положениями программы при участии ведущих мировых ученых в области здравоохранения определены следующие критические цели здравоохранения:
• разработка и улучшение детских поливалентных вакцин, нетребовательных к обеспечению жестких условий хранения и вводимых без нарушения целостности кожных покровов;
• исследование и выделение безвредных антигенов для формирования напряженного иммунитета к инфекции, изучение иммунологической реакции на вакцины, разработка надежных модельных систем для испытания аттенуированных вакцин;
• разработка генетических и/или химических методов борьбы с популяциями насекомых-переносчиков опасных инфекций;
• создание гибридов растений с оптимальным составом и биологической доступностью питательных веществ для человека;
• разработка лекарств и фармацевтических систем доставки, сводящих к минимуму возникновение резистентных штаммов микроорганизмов;
• разработка иммунологических и других методов лечения скрытых и хронических инфекций;
• разработка технологий и тест-систем, позволяющих производить оценку здоровья пациентов point-of-care
Россия, являясь самой большой в мире страной, занимающей огромные пространства, при существующем уровне развития сочетает в своей «медицине и здравоохранении» проблемы (или прогнозируется их обострение), как из первой прогнозной группы вызовов, так и из второй.
Ввиду того, что заболеваемость, инвалидизациия, смертность и реальные возможности здравоохранения бывают разные в зависимости от страны, каждое государство должно определить свои первоочередные проблемы здравоохранения и следовать в развитии своей науки в направлении скорейшего ответа на эти вызовы.
Представленные вызовы выступают как ориентиры при формировании задач развития российской медицины и соответствующих отраслей промышленности, поскольку напрямую затрагивают проблемы отечественного здравоохранения.
Драйверами развития российского здравоохранения выступают не только опыт отдельных зарубежных национальных и общественных организаций, но и некоторые международные декларации, в частности Цели развития тысячелетия ООН. Практическое взаимодействие с ООН и ЮНИСЕФ в области охраны здоровья требует досконального анализа и документирования ситуации, разработки эффективных правовых, институциональных норм и механизмов их реализации, распространения действенных и низкозатратных медицинских технологий. Не менее значимым инструментом модернизации являются программы по взаимодействию и рамочные конвенции, инициированные Всемирной организацией здравоохранения, а также глобальные соглашения по оздоровлению населения стран мира (борьба с инфекционными, сердечно-сосудистыми заболеваниями, злокачественными опухолями).

Заключение
Меры и инструменты государственной поддержки должны учитывать научный, инновационный, образовательный и инфраструктурный компоненты биомедицинских исследований и технологий. В области научного аспекта развития биомедицинских технологий необходимо:
• на основании прогноза, экспертного мнения и социально-медицинских потребностей выделить перечень наиболее актуальных тем в области биомедицины и при участии всех профильных федеральных органов исполнительной власти сформировать долгосрочные комплексные государственные программы;
• сформулировать в биомедицине перечень научных проблем (как в математике проблем Гильберта) и учитывать их при планировании;
• при планировании научных ИР перейти от разделов медицины к технологическим направлениям и способам лечения (проблемная ориентация);
• институциализация технологических платформ "Медицина будущего« и «Биотех 2030» как базовых структур для экспертизы и мониторинга биомедицинских проектов;
• ускорить принятие закона об обращение клеточных продуктов, разработать и принять закон о медицинских технологиях, разработать и принять законодательные акты о хранении и обмене биологического материала, о льготных условиях поставок реактивов и расходных материалов, а также научного оборудования;
• институализация научных платформ под конкретные проблемы;
• увеличить число фондов, занимающихся финансированием биомедицинских исследований, в том числе выделяющих средства без обязательного софинансирования;
• необходимо обеспечить, чтобы схемы поддержки исследований были открыты для мультидисциплинарных исследований
• проработать законодательство в части стимулирования инвестиций и безвозмездной передачи (меценатство) средств для поддержки науки.

Список использованной литературы
1. Аполихин О.И., Сивков А.В., Бешлиев Д.А. Анализ уронефрологической заболеваемости в РФ по данным официальной статистики // Экспериментальная и клиническая урология. 2010. № 1. С. 4–11.
2. Бахтин И.С., Егоров А.Ю. Личностные детерминанты аддиктивного поведения у курсантов военно-морских вузов. Обозрение психиатрии и медицинской психологии № 1, 2014. С. 34-40.
3. Бобылова М.Ю., Миронов М.Б., Куликов А.В., Казакова М.В., Богачева М.А., Танкевич Ю.А., Глухова Л.Ю., Барлетова Е.И., Абрамов М.О., Мухин К.Ю., Руденская Г.Е. Клинический случай мутации гена SYNGAP1, с2214_2217delTGAG denovo у девочки с эпилепсией, умственной отсталостью, аутизмом и двигательными нарушениями. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2014;(2):34–40.
4. Бокерия Л. Клеточные технологии - будущее всей кардиологии / Л. Бокерия // Известия. – URL: http://izvestia.ru/news/290495.
5. Бокерия Л.А. Перспективы применения стволовых клеток в лечении многососудистого поражения коронарного русла / Л.А. Бокерия, С.А. Донаканян // Бюллетень НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН. – 2013. –Т. 14, № 6. – С. 29–37.
6. Воронкова В.Б., Попов Ю.В. Cоциальная и клиническая психиатрия 2014, т. 24, № 1. С. 66-69.
7. Горбунова В.А. с соавт., 2014 Лизомустин – отечественный препарат из группы производных нитрозомочевины в лечении меланомы кожи. Российский биотерапевтический журнал 2014. № 1.том 13. С. 55-56.
8. Головенко Н.Я. Контуры будущего фармакологии / Н.Я. Головенко // Фармакология и лекарственная токсикология. – 2013. – № 6(36). – URL: http://pharmtox-j.org.ua/node/160.
9. Григорьев Е.Г., Фролова И.Г., Усынин Е.А., Величко С.А., Окунев В.В.Рак мочевого пузыря: возможности лучевых методов диагностики (Обзор литературы) Сибирский онкологический журнал. 2013. № 3 (57). С. 75-81.
10. Дедов И.И. инновационные технологии в лечении и профилактике сахарного диабета и его осложнений Сахарный диабет. 2013;(3):4-10.