Новости

28 февраля 2018 Новости

Ученые Перми совершенствуют диагностику рака на микроскопе «Швабе»

МИМ 340_600х400.jpg

По результатам успешной апробации лазерный микроскоп МИМ-340 Холдинга «Швабе» закупил Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН (ПФИЦ УрО РАН). Ученые края задействовали высокие технологии в разработке новой системы диагностики злокачественных образований молочной железы.

Лазерный микроскоп МИМ-340, разработанный на предприятии Холдинга – Уральском оптико-механическом заводе (УОМЗ), прошел 6-месячную апробацию в ПФИЦ УрО РАН. Ученые центра провели более 300 экспериментов, получив свыше 10 тысяч 3D-изображений динамических процессов нормальных и опухолевых клеток. Так они доказали гипотезу, что монофрактальность сигналов колебаний оптической плотности клеток, является признаком злокачественных образований. Сегодня на собственном образце МИМ-340 специалисты разрабатывают программно-аппаратный комплекс диагностики для выявления рака молочной железы на ранней стадии и оценки эффективности терапевтических методов его лечения.

«Разработки пермских ученых могут открыть новые пути решения столь серьезной проблемы, как онкология. Из данных Минздрава известно, что сегодня от онкологических заболеваний в России страдают более 3,5 миллионов человек. И этот показатель во всем мире ежегодно растет в среднем на 1,5%. Наш инновационный Холдинг готов приложить все возможные усилия для того, чтобы этот рост остановить. Микроскоп “Швабе” показал высокие результаты в работе с живой клеткой в сфере биомедицины, микробиологии и фармакологии. В борьбе с раком он может стать эффективным инструментом, так как не только способен определить наличие этого заболевания, но и позволяет онкологам оценить качество медикаментов, а также подобрать самые действенные химиотерапевтические препараты по индивидуальным параметрам каждого пациента», ‒ отметил заместитель генерального директора «Швабе» Иван Ожгихин.

В ноябре 2017 года ученые исследовательского центра Перми представили результаты проведенных на МИМ-340 экспериментов на межведомственном совете Федерального агентства научных организаций (ФАНО). Специалисты показали, как идентифицируется рак при сравнении сигналов колебаний оптической плотности клеток здоровых культур и клеток опухоли. Эксперты выступили с инициативой создать на основе этого принципа программное обеспечение подготовки, обработки и анализа сигналов для оценки динамических процессов в клетке. Установлены различные типы коллективных мод в клеточных и тканевых структурах, различная динамика которых определяет состояние биологической системы «в норме» и при онкологической патологии. По итогам совета было принято решение о закупке МИМ-340. В настоящее время с помощью микроскопа «Швабе» в ПФИЦ УрО РАН создается комплекс, реализующий этот алгоритм, – он на первой стадии разработки. С началом своего применения ПО позволит выявлять характерные сигналы и типы колебаний фазовой толщины клетки, характеризующие наличие злокачественной опухоли.

«По официальным данным, сегодня онкология – вторая по счету причина в структуре смертности населения страны. Мы надеемся, что благодаря такой подробной гистограмме с наглядным распределением сигналов в разных областях исследуемой клетки, которую будет воспроизводить наш комплекс, появится возможность на более раннем сроке диагностировать рак, в частности, рак молочной железы. Это заметно повысит шансы ранней диагностики заболевания и его контролируемого лечения», – рассказал заведующий лабораторией НИИ РАН Уральское отделение институт механики сплошных сред ПФИЦ УрО РАН Олег Наймарк.

Кроме того, уже в марте этого года начнет свою работу межведомственный проектный офис «Диагностика сложных систем», который запускают на базе Пермского научного центра УрО РАН, ФАНО и Госкорпорация Ростех. Его цель – реализация комплексных высокотехнологичных проектов посредством МИМ-340 в интересах промышленных предприятий и медицинских исследовательских центров. В качестве пилотного обсуждается проект «Разработка комплекса методик доклинических исследований препаратов на клеточных линиях», который планируется реализовывать совместно с ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России.

Научная группа офиса, в составе которой специалисты из Москвы, включая «Швабе», Перми, Томска и других городов России, займется разработкой программных комплексов для анализа данных лазерной микроскопии с целью обоснования методов диагностики в онкологии. Наряду с этим на его площадке ученые намерены создавать новые диагностические опции исследования динамики клеточных структур в различных условиях, в том числе в рамках микрогравитации.

МИМ-340 – первый отечественный лазерный интерференционный 3D-микроскоп нанометрового разрешения. Комплекс создает «живое» 3D-изображение ядра отдельно взятой клетки. Сегодня он проходит апробацию в 9 ведущих вузах и крупнейших научно-исследовательских центрах 8 регионов России, в том числе в МГУ, Институте механики сплошных сред УО РАН, Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и других. В вузах с помощью МИМ-340 изучают морфологию нейронов, исследуют лимфоциты крупного рогатого скота, создают новые отечественные медикаменты.