Распоряжение Президиума ран от 23 сентября 2008 г. №10104-653 "Об утверждении Порядка формирования Программ фундаментальных исследований ран". Актуальность
| Вид материала | Документы |
- Программа фундаментальных исследований президиума ран «Биоразнообразие» 2005-2008,, 173.94kb.
- Программа Ассоциация этнографов и антропологов России Институт этнологии и антропологии, 1172.05kb.
- Программа отчетной конференции по программе фундаментальных исследований Президиума, 123.52kb.
- Программа фундаментальных исследований Президиума ран, 3259.61kb.
- Тезисы докладов, 3726.96kb.
- С. Л. Соболев а омскийфилиа л утверждаю: Директор д ф-м н., профессор В. А. Топчий, 462.84kb.
- Тема проекта, 300.81kb.
- П. П. Ширшова ран мгту им. Н. Э. Баумана XII международная научно-техническая конференция, 200.72kb.
- Проблемы экологии биологических систем, 489.67kb.
- Проекты программы межрегиональных и межведомственных фундаментальных исследований (совместные, 423.42kb.
Человеческий организм хорошо приспособлен к влиянию окружающей среды и колебаниям ее параметров. Однако способность безболезненно переносить эти колебания у каждого человека индивидуальна. Она зависит от возраста, состояния здоровья, тренированности, пола и других факторов. В связи с этим давно замечено, что погода сказывается на самочувствии отдельных лиц и групп людей.
Влияние погоды на организм человека многогранно и в ряде случаев до конца не выяснено. Тем не менее, эта проблема в последние годы приобрела новое содержание и снова стала актуальной в связи с наблюдаемыми изменениями глобального климата.
Международное метеорологическое сообщество отметило, что в последние десятилетия XX века происходило глобальное изменение климата, проявляющееся в повышении средней приповерхностной температуры атмосферы, температуры океана, росте уровня океана, увеличении повторяемости экстремальных явлений. В XXI веке ожидается продолжение этих изменений. Происходящие и будущие изменения климата приводят к существенным изменениям в ландшафтах, биоте и структуре деятельности человека.
Проблема влияния изменений климата на различные аспекты здоровья населения, несмотря на ее несомненную актуальность, еще 10 лет назад считалась весьма дискуссионной. Это объяснялось, прежде всего, недостатком многолетних репрезентативных данных, необходимых для анализа соответствующего влияния и удовлетворительного прогноза климата. Многие соображения в значительной мере носили умозрительный характер.
В настоящее время проблема активно разрабатывается. Влияние изменений климата стало рассматриваться наравне с другими известными факторами риска здоровью – курением, алкоголем, избыточным питанием, малой физической активностью и другими. Этому существенно способствовали усилия, предпринятые в последнее десятилетие Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и Всемирной метеорологической организацией.
В четвертом оценочном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (2007 г.) отмечено, что глобальное потепление климата приведет к следующим последствиям на здоровье человека:
ухудшение питания и последствия в виде изменения роста и развития детей;
увеличение числа случаев смерти, заболевания или же ранения вследствие волн тепла, наводнений, штормов, пожаров и засух;
учащение случаев заболеваний, связанных с расстройством пищеварительной системы;
изменение в распространении некоторых переносчиков инфекционных болезней.
На саммите Организации Объединенных Наций по изменению климата (2005 г.), проходившему в Монреале (Канада), Европейское региональное бюро ВОЗ распространило отчет с результатами проекта «Изменение климата и стратегии адаптации к нему в интересах охраны здоровья населения» (cCASHh).
В отчете показано, что ожидаемые изменения климата в сочетании с его изменчивостью могут оказывать различное влияние на здоровье населения. При этом климатические изменения окажут влияние на все страны независимо от уровня их социально-экономического развития.
В отчете по проекту cCASHh намечены пути, как именно люди и страны могут адаптироваться к новым угрозам, связанным с изменением климата, и как предпринимаемые системой здравоохранения меры могут наилучшим образом уменьшить его негативный эффект на здоровье. Необходимо создание систем раннего предупреждения о наступлении периодов сильной жары, наводнений и т.д., укрепление системы эпиднадзора, а также систематический сбор медицинских, метеорологических, экологических и социально-экономических данных на местном, региональном и национальном уровнях с должным учетом временного фактора.
Таким образом, проблема влияния изменений климата на здоровье населения в настоящее время обрела статус международной. В ее решение включились коллективы ученых и специалистов разных стран.
В 2008 г. в рамках программы образовано научное направление «Атмосфера и здоровье», в рамках которого выполнялось 8 проектов. В реализации проектов принимали участие Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова, Институт физики Земли РАН им. О.Ю. Шмидта, Институт космических исследований РАН, Институт народно-хозяйственного прогнозирования РАН, ЦКБ РАН, а также Кисловодская высокогорная станция Института физики атмосферы им. А.М. Обухова.
В рамках этого научного направления Институтом физики атмосферы им. А.М. Обухова организованы семинар и две конференции (в Москве и в Кисловодске) с широким привлечением ученых и специалистов РАН, РАМН, Росздрава, научной общественности. Налажено эффективное взаимодействие по исследуемым проблемам с такими организациями, как Российский кардиологический научно-производственный комплекс Минздравсоцразвития России, Гидрометцентр России, ФГУ Пятигорский ГНИИ курортологии, Институт физики атмосферы Китайской академии наук.
Совместная работа с ЦКБ РАН создает предпосылки для разработки и реализации системы оперативного медицинского прогноза погоды, предусматривающего медико-метеорологический мониторинг, оперативное выявление биотропных типов погоды и гелиогеомагнитных ситуаций, количественную оценку индекса патогенности погоды и систему оповещения медицинских учреждений РАН с целью проведения плановой и экстренной метеопрофилактики.
9. МАТЕРИАЛЫ
В рамках данного научного направления не следует рассматривать материалы, предназначенные для изготовления изделий медицинской техники, а необходимо сосредоточиться на материалах, непосредственно контактирующих с тканями живого организма.
1) Материалы на основе природных и синтетических полимеров для изготовления изделий, контактирующих с тканями живого организма.
В настоящее время существует высокая потребность в имплантационном материале в восстановительной и сердечно-сосудистой хирургии, травматологии и ортопедии, офтальмологии, стоматологии и т.п. При этом требуются не только предназначенные для длительного функционирования биоинертные полимеры, но и биоассимилируемые полимеры, используемые для временного обеспечения функционирования органа на период регенерации тканей. И хотя сейчас в России выпускаются синтетические полимеры для внутреннего протезирования, свойства этих материалов не всегда удовлетворяют требованиям, возрастающим по мере увеличения наших знаний о взаимодействии этих материалов с тканями живого организма. Актуальными остаются работы по расширению областей применения уже известных материалов.
В области создания новых материалов приоритет должен быть отдан так называемым «умным» полимерам, способным изменять свои свойства в процессе эксплуатации под влиянием внешних условий и воздействовать на эти условия по механизму обратной связи. Только на основе таких полимеров могут быть созданы устройства, моделирующие функции некоторых органов живого организма, например, выделяющие лекарственные препараты в ответ на изменение температуры, рН или химического состава окружающей среды. Уже сейчас созданы устройства, выделяющие инсулин в ответ на повышении концентрации глюкозы, покрытия на раны и ожоги, контролируемо выделяющие в рану вещества, необходимые на данной стадии ее заживления.
Проблема покрытий на раны и ожоги заслуживает особого внимания вследствие массового характера раневых нарушений кожного покрова. Уже сейчас покрытия на основе коллаген-хитозановых комплексов используются в комплексном лечении ран. Однако сложные условия функционирования материала делают важной задачу создания более эффективных покрытий, что позволит ускорить медикаментозную подготовку ожоговых ран к хирургическому лечению, а на стадии заживления приведет к сокращению сроков лечения.
Актуальной задачей остается разработка пригодных для культивирования клеток кожи человека биосовместимых матриц, способных рассасываться в организме человека.
Не потеряли своего значения работы, связанные с модификацией поверхности полимерных материалов с целью повышения их гемосовместимости.
Работы по всем этим направлениям находят свое развитие в Институте высокомолекулярных соединений РАН, Институте хирургии им. А.В. Вишневского РАМН, Институте нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Институте биологии развития РАН, Институте нефтехимии и катализа РАН, Институте органической химии Уфимского научного центра РАН, Научно-исследовательском Институте трнсплантологии и искусственных органов, Институте синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН.
2) Неорганические материалы, в том числе наноматериалы медицинского назначения.
Задачи, решаемые в этой части проекта, аналогичны задачам, решаемым в первой части, но с привлечением нанотехнологических подходов. Наночастицы, нанотрубки, нанокапсулы, дендримеры, нанопроводники – далеко не полный перечень высокотехнологических разработок, которые могут найти применение для направленной доставки препаратов и радиоактивных меток в раковые клетки, для создания биосовместимых протезов костной ткани, средства экспресс-диагностики функционального состояния организма и т.д.
Проведенные исследования в области нанотехнологий показали взаимосвязь свойств материалов с характерными размерами базисных структурных элементов. Основным проявлением размерных эффектов в наноматериалах является то, что свойства частиц, находящихся в нанометровом диапазоне, могут отличаться от таковых для обычных крупнокристаллических структур. Так, например, введение наноразмерных (от 20 до 100 нм) медьсодержащих частиц в полимерную матрицу придает ей антимикробные свойства, в то время как медные порошки с размерами частиц от 1 до 100 мкм подобными свойствами не обладают.
Изучение особенностей проявления размерных эффектов в нанообъектах, применяемых в медицинских материалах и препаратах, является первоочередной задачей в этой области фундаментальных исследований.
Перспективным представляется дальнейшее развитие исследований в области создания композиционных материалов, в том числе и наноразмерных органоминеральных биокомпозитов, на основе биосовместимых фосфатов кальция, сходных по составу с неорганической компонентой костной ткани млекопитающих. При этом открываются широкие перспективы варьирования физико-химических и биохимических характеристик имплантатов (включая их биосовместимость), моделирования состава и структуры костной ткани, процессов остеогенеза и биоминерализации.
Дальнейшее развитие, скорее всего, получат разработки новых типов имплантатов на основе высокопрочного наноструктурного титана.
Работы в этом направлении находят свое развитие в Институте электрофизики и электроэнергетики РАН, Институте металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, Институте общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН, Институте проблем сверхпластичности металлов РАН.
10. ПРИБОРЫ
В рамках этого направления традиционно ведутся фундаментальные исследования и инновационные разработки по таким актуальным направлениям медицинской техники как:
- Пассивная неинвазивная глубинная термография тела человека;
- Динамика электрической активности мозга и картирование мозга;
- Магнитная фильтрация биологических сред с целью их очистки от токсинов и вирусов;
- Вибро-акустические комплексы для неврологической диагностики;
- Магнитная кардиография;
- Криогенная хирургия;
- Цифровая рентгеноскопия для диагностики остеопороза;
- Низкоинтенсивная ЯМР спектрометрия;
- Спектроскопия моноокиси углерода и анализаторы внешнего дыхания;
- Биоэлектрическое протезирование верхних конечностей;
- Лазерная трансмиокардиальная реваскуляризация и малотравматичная лазерная хирургия;
Эти исследования и разработки выполняются совместно с медицинскими учреждениями РАН, РАМН и направлены на создание принципиально новых приборов и медицинских методов диагностики и лечения. Результаты и перспективы развития этих работ докладывались в 2008 г. на конференциях «Медицинская физика и инновации в медицине» (Троицк) и «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии» (Владимир).
Основное внимание в 2009-2011 гг. следует уделить следующим проблемам.
1) Пассивная неинвазивная глубинная термография тела человека (Институт радиотехники и электроники РАН, Институт прикладной физики РАН, ЦКБ РАН).
Работы ведутся по двум направлениям - инфракрасная (ИК) термография и акустическая термотомография. ИК термография базируется на разработанном в ИРЭ РАН метрологическом приборе сканирующего типа и позволяет количественно определять распределение температуры на поверхности тела и качественно – на небольших глубинах. Находит применение в онкологии, маммографии, диагностике заболевания сосудов и опорно-двигательного аппарата и др. В последнее время совместно с 3-й поликлиникой ЦКБ РАН получены новые результаты в оценке качества физиотерапевтического лечения. Глубинная акустическая термография базируется на измерении собственных акустических излучений мегагерцового диапазона от нагретых в глубине тела объектов. В 2008 г. был изготовлен опытный образец такого термографа и совместно с ЦКБ РАН впервые продемонстрирована возможность динамического мониторинга нагрева при гипертермии щитовидной железы. Термограф перспективен для диагностики в онкологии, мониторинга гипертермии и многих других областях медицины.
2) Динамика электрической активности мозга и картирование мозга (Институт радиотехники и электроники РАН, Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Институт биологии развития РАН, ЦКБ РАН и др.).
Работы ведутся по двум направлениям – исследование нестационарности сигналов электроэнцефалограмм и оценки взаимодействия этих сигналов от различных участков мозга. В настоящее время сигналы измеряются с помощью типовых электроэнцефалографов. Разработаны методы оценки характеристик нестационарности сигналов и показано, что эти характеристики чувствительны к различным формам эпилепсии и к различным типам и дозам лекарственных препаратов (мониторинг лечения). В последние 1,5 года эти работы направлены на доклиническую диагностику болезни Паркинсона. В ЦКБ РАН проводится обследование пациентов с ранней стадией паркинсонизма, получены предварительные результаты, показывающие, что характеристики нестационарности ЭЭГ могут служить маркерами раннего паркинсонизма. Создание программного обеспечения типовых электроэнцефалографов, базирующееся на современных методах анализа нестационарных сигналов, позволит существенно расширить возможности электроэнцефалографии.
Планируется также развитие этих работ в направлении динамического трехмерного картирования электрической активности мозга. Партнер ИРЭ РАН - Московский психолого-педагогический университет - за счет средств Программы «Инновационные технологии в образовании» приобрел 306-ти канальный магнитный энцефалограф на СКВИД датчиках стоимостью 3,5 млн. евро. Президиум РАН выделил ИРЭ РАН помещения для его установки. В 1 квартале 2009 г. запланированы пуско-наладочные работы. В результате планируется создать центр коллективного пользования для динамического трехмерного картирования электрической активности мозга. Эти исследования особенно перспективны в изучении сознания и поиске маркеров нейродегенеративных заболеваний, в частности, раннего паркинсонизма.
3) Магнитная фильтрация биологических сред с целью их очистки от токсинов и вирусов (Институт прикладной механики РАН, ЦКБ РАН).
Для отработки принципиальной схемы магнитной фильтрации биологических сред с целью их очистки от токсинов и вирусов предложены теоретические модели движения суспензий магнитных частиц (сорбентов), находящихся под воздействием высокоградиентного магнитного поля периодической структуры. Проведены оценки эффективных размеров магнитных частиц, а также оценки времени осаждения частиц на рабочих поверхностях устройства, позволившие определить основные геометрические параметры фильтра для его эффективной работы с порошками различных магнитных сорбентов. Впервые предложена уникальная конструкция трехступенчатого магнитного фильтра и разработана его базовая конструкция, комплект конструкторской документации на производство фильтра, технологическая оснастка для производства магнитного фильтра и др. необходимые компоненты. В ближайшие годы планируется продолжить теоретические и экспериментальные разработки фильтра, создать опытный образец и провести его клинические испытания на базе ЦКБ РАН. Устройство должно быть малогабаритным, легким, с одноразовым сменным дешевым картриджем, не создающим внешнего магнитного фона, легко адаптируемым к существующим схемам экстракорпоральной очистки биологических жидкостей
Работы по остальным направлениям направлены на доработку оборудования и медицинских методик и внедрение их в медицинскую практику.
В Программе также будет сформирован отдельный блок проектов, направленных на решение актуальных практических задач, стоящих перед ЦКБ РАН (комплексный проект «Исследование, разработка, клинические испытания и внедрение новых медицинских технологий на базе ЦКБ РАН»). Кроме этого, учитывая положительный опыт 2005-2008 гг. по реализации этого проекта, будут сформированы аналогичные комплексные проекты с учетом специфики для клинической больницы Санкт-Петербургского, Троицкого и Пущинского НЦ РАН.
3. СРОКИ И ЭТАПЫ (направления) РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ
Программа «Фундаментальные науки – медицине» планируется к реализации в 2009 – 2011 гг.
Исследования планируется сосредоточить в рамках 10 научных направлений, перечисленных в разд. 2.
Анализ причин возникновения и механизмов развития социально значимых заболеваний предполагается проводить с широких биологических, физиологических и физико-химических позиций. Особое внимание будет уделено генетическим механизмам предрасположенности к ряду заболеваний, а также адаптационным механизмам, проявляющимся на всех уровнях - от молекулярно-клеточного до целостного организма. Именно нарушение адаптационных механизмов или исчерпание их ресурсов, например, в процессе старения или в экстремальных состояниях, приводит к проявлению первых клинических признаков патологии и после этого нередко к лавинообразному развитию заболевания, порой и гибели больного. Углубленные исследования в указанном направлении позволят разработать принципиально новые подходы к доклинической диагностике заболеваний, а, следовательно, к прогнозированию их проявления задолго до появления первых клинических симптомов. В свою очередь, ранняя диагностика откроет новые более широкие возможности для разработки принципиально новых терапевтических подходов к профилактике заболеваний, направленных в первую очередь на поддержание и повышение ресурсов адаптационных механизмов организма.
Реализация исследований по этим направлениям может быть особенно эффективной при использовании уникальных возможностей РАН – многопрофильной материально-технической базы и высококвалифицированных научных кадров. Тактической задачей Программы является финансирование проектов, практическая реализация которых ожидается в ближайшие годы. Перед Программой не ставится задача обеспечить решение всех научно-практических проблем в области медицины и здравоохранения. Поэтому те направления, по которым уже проводятся серьезные разработки в рамках федеральных программ и программ профильных ведомств – Минобрнауки России, Росздрава, РАМН, не включены в настоящую программу для финансирования.
Этапы выполнения программы находятся в прямой зависимости от этапов выполнения индивидуальных проектов. Окончание всех работ, запланированных по программе, намечено на декабрь 2011 г.
4. МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ
Основной организационной идеей программы является объединение усилий научно-исследовательских институтов, входящих в состав различных отделений РАН, на решение актуальных задач теоретической и практической медицины. Механизмом реализации этой идеи служит программно-целевой подход, хорошо зарекомендовавший себя при решении крупных федеральных и ведомственных задач.
Программа носит междисциплинарный характер и будет сформирована на конкурсной основе с промежуточной экспертизой по ходу выполнения отобранных проектов. Главными требованиями к проектам являются актуальность, высокий научно-методический уровень, наличие существенного задела по изучаемой проблеме и востребованность прогнозируемых результатов системой здравоохранения. Важнейшим условием успешной реализации программы представляется обеспечение методического и научно-практического взаимодействия с медицинскими учреждениями РАН.
Итоги работы по проектам ежегодно будут оформлены в виде отчетов, представленных Координатору и Научному совету Программы для последующей экспертной оценки эффективности проведенных исследований и целесообразности их продолжения. По завершенным циклам работ будут представлены дополнительные материалы в виде публикаций в престижных научных изданиях, включая являющийся «рупором» Программы журнал «Технологии живых систем», а также макетов, образцов, патентов и др., характеризующих уровень выполненных работ. Окончательный отчет по программе, подготовленный координатором при участии Научного совета программы, будет ежегодно представляться в Президиум РАН.