Медицинские газы и диагностика рака. Что нового придумали в медвузах страны

 Что можно вылечить газами

Новые методы дыхательной терапии с применением медицинских газов (водорода, кислорода, оксида азота и гелия), разработанные завкафедрой госпитальной терапии РНИМУ им. Н.И. Пирогова, академиком РАН, проф. Александром Чучалиным, применяются в России с 2021 года. С тех пор тысячи пацентов получили помощь по восстановлению функции легких (в том числе после ковида), преодолению кислородного голодания, реабилитацию после ишемического инсульта и пр.

Особенно перспективным оказался молекулярный или медицинский водород, который рассматривают как потенциальное лекарственное средство. Сфера его применения широка — заболевания нервной системы (прежде всего болезни Альцгеймера), болезни системы  кроветворения, эндокринной, дыхательной, иммунной системы, двигательного аппарата, кожные заболевани, болезни ЖКТ, депрессии, астения. «Водород — один из ключевых элементов клетки, без которого она не может существовать. Без него невозможен гомеостаз и нормальное функционирование всех процессов жизнедеятельности. Сегодня мы активно используем молекулярный водород в клинической медицине. Равного лекарства по эффективности природа не знает», — рассказывает Чучалин.

На кафедре, которую возглавляет ученый, и на ее клинических базах в различных клиниках и санаториях, продолжаются исследования, которые показывают высокий потенциал медицинского применения молекулярного водорода. Например, исследования показали, что вдыхание водорода может эффективно помогать при сердечной недостаточности и восстановлении после стентирования артерий. Водород способствует нормализации капиллярного кровотока и защищает кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы) от воздействия свободных радикалов. Свободные радикалы, накапливаясь в организме, вызывают оксидативный стресс, который лежит в основе старения и развития рака. «Оказалось, что молекулярный водород — универсальный антиоксидант, он снижает уровень свободных радикалов в организме, а также оказывает противовоспалительное действие, улучшает функцию митохондрий и стимулирует активность мезенхимальных стволовых клеток. Все это делает водород перспективным средством для лечения запущенных стадий рака», — считает Чучалин.

Водород уже показал эффективность в лечении и терапии сердечно-сосудистых, эндокринных, респираторных, онкологических заболеваний, а в последние годы российские врачи активно применяют его в терапии пациентов с постковидным синдромом. Способ лечения дыхательной недостаточности (гипоксимии) у пациентов, перенесших инфекцию, вызванную вирусом SARS-CoV-2, был запатентован: после курса терапии у пациентов уменьшаются одышка, утомляемость, растет переносимость физических нагрузок, улучшается сон, уходят судороги в икроножных мышцах, стабилизируется артериальное давление. «Методики, позволяющие с помощью водорода регулировать окислительный стресс и возрастные изменения в организме, стали частью программ многих российских санаториев», — отмечает академик Чучалин.

Пациентам вводят водород в организм разными способами. Например, через дыхательные пути (ингаляции) или при употреблении насыщенной водородом воды. Еще один способ — использование аппликаций с водородом для лечения плохо заживающих ран. В здравницах Кисловодска, Сочи и Подмосковья по инициативе Чучалина открываются кабинеты, где пациенты могут получить ингаляции с использованием медицинских газов (не только водорода, но еще гелия и оксида азота). «Людям, страдающим от псориаза, остеоартроза, полиартрита и ревматоидного артрита, хорошо помогают водородные ванны. Водородные ванны также эффективно помогают многим пациентам с нейропатиями и осложнениями сахарного диабета. Эта процедура уже применяется в российских медицинских учреждениях и санаториях, как и водородные ингаляции. Практика применения медицинских газов в санаторно-курортном лечении началась еще во время пандемии», — рассказывает глава Центрального совета по туризму и отдых, проф. Виктор Пугиев.

Специалисты санаториев совместно с учеными кафедры госпитальной терапии ПФ РНИМУ им. Н.И. Пирогова разработали протоколы лечения различных заболеваний, связанных с дыхательной, сердечно-сосудистой и нервной системой, а также постковидного синдрома. «Более 5 тыс. пациентов прошли лечение с использованием медицинских газов, и для многих из них были разработаны индивидуальные схемы ингаляций», — говорит Пугиев.

По словам ассистентки кафедры госпитальной терапии РНИМУ им. Н.И. Пирогова Дарьи Поздняковой, появление медицинских газов знаменует собой начало новой эры в медицине: «Мы предлагаем использовать ингаляции водородом в качестве части реабилитационных программ для пациентов с различными заболеваниями по всей стране».

Еще одна перспективная молекула — оксид азота, способность к выработке которого у человека снижается после 40 лет. Например, оксидные ванны улучшают микроциркуляцию крови и общее самочувствие. Одна из последних разработок — бахиллы с оксидом азота для лечения открытых инфицированных ран, которые стали активно использовать в нескольких российских стационарах. Они помогают справиться с Klebsiella pneumoniae (палочкой Фридлендера), признанной самым агрессивным штаммом 2024 года. Ассистент кафедры госпитальной терапии Пироговского университета Татьяна Ким ссылается на успешный опыт применения таких бахилл у раненых, которые проходили лечение в ГКБ им. Плетнева.

Онкоскрининг

Сеченовский университет регулярно выдает инновационные продукты в помощь врачам и пациентам. Большое внимание местные ученые уделяют разработкам в области программного обеспечения и искусственного интеллекта. Например, одно из самых перспективных изобретений последних лет —  ПО для раннего выявления рака «Онкопро», над которым совместно работали биологи, математики и врачи из Института персонализированной онкологии Сеченовского университета и Института системного программирования РАН им. В.П. Иванникова.

Недавно продукт прошел госрегистрацию и стал первой разработкой университета, зарегистрированной как медицинское изделие. Как рассказывает руководитель группы разработчиков, научный сотрудник Института персонализированной онкологии Сеченовского университета Николай Агафонов, с помощью «Онкопро» можно с высокой долей вероятности спрогнозировать развитие шести самых распространенных онкологических диагнозов: рака молочной железы, легкого, почки, яичников, предстательной железы и колоректального рака на основе математической интерпретации 12 различных онкомаркеров.

Как рассказывает руководитель проекта, директор Института персонализированной онкологии Сеченовского университета Марина Секачева, пациент проходит комплексное обследование, которое включает в себя анализы крови на онкомаркеры, показатели воспаления, метаболизма и свертывающей системы. Все эти показатели меняются при онкологических заболеваниях. «Затем результаты анализов загружаются на сайт, где программа рассчитывает риск развития заболевания — высокий или неопределенный. Пациенты с высоким риском нуждаются в дополнительном обследовании, которое назначит врач», — уточняет Секачева.

В основу методики легли данные показателей крови более чем 600 пациентов, проходивших лечение в клиниках Сеченовки. ИИ помог ученым «нарисовать» полную картину изменений биомаркеров, которая характерна для самых распространенных на сегодня видов рака. Поскольку в течение нескольких лет ПО было апробировано в Клиническом центре, сомнений в его точности и надежности у разработчиков не возникает.

Разработчики отмечают, что до сих пор в России не было ничего подобного, хотя похожие разработки ведутся в Китае и Южной Корее. Интерес к таким продуктам говорит о новой тенденции к использованию риск-стратификационной модели обнаружения онкологических заболеваний, когда у пациента проводится тестирование нескольких показателей, а не одного. Ведь по одному онкомаркеру диагностировать заболевание точно и определить локализацию опухоли невозможно. Однако современные методы обработки данных, включая машинное обучение, повышают чувствительность и специфичность таких программ. Это новый тренд, и ученые Сеченовки идут в ногу со временем. Вероятно, со временем такие программные продукты позволяют существенно оптимизировать дорогостоящие программы скрининга, нужные далеко не для всех, а только для групп риска.

«Мы предоставляем врачу инструмент для оценки вероятности развития онкологического заболевания. Это позволяет своевременно назначить углубленное обследование пациентам из групп риска, что в конечном итоге будет способствовать выявлению большего числа случаев рака на ранних стадиях», — считает Секачева.

Программа уже готова к использованию в медицинских учреждениях. Проходить такую диагностику в принципе можно рекомендовать всем здоровым людям старше 40 лет. Однако при наличии острых или хронических воспалительных заболеваний такой скрининг вряд ли принесет пользу, поскольку может выдать ложноположительные результаты.

 В перспективе ученые надеются совершенствовать свой продукт и расширить количество видов рака, которые он сможет определять. В целом же подобные разработки со временем в корне изменят систему раннего выявления рака, считают ученые.