Борьба с раком, «зеленый» водород, новые лекарства. Над чем работают уральские ученые

В декабре 2022 г. университеты-участники программы «Приоритет-2030» представили Совету по грантам отчеты о работе, проделанной с 2021 по 2022 гг.  

УрФУ также реализует специальную часть программы «Приоритет 2030» по треку «Исследовательское лидерство». Миссия университета — повышение конкурентоспособности, реиндустриализация базовых отраслей российской промышленности и сбалансированное развитие уральского региона.  

Работа УрФУ сфокусирована вокруг трех приоритетов: Цифровые технологии и новые материалы, Экологически чистая и ресурсосберегающая энергетика, Эффективное взаимодействие человека, природы и технологий.

Все программы жестко структурированы по стратегическим проектам, УрФУ работает над пятью стратегическими проектами.

На сегодня мы видим огромный неудовлетворенный спрос на отечественные импортозамещающие либо опережающие импортные аналоги разработки. Фундаментальные заделы для необходимых разработок в университете есть. Сейчас для нас главный вызов — превратить потенциал в конкретные оригинальные технологии, — говорит первый проректор по экономике и стратегическому развитию Даниил Сандлер.  

Приоритеты

Первый стратегический проект — это «Материалы и технологии для водородной и ядерной энергетики». Результаты в этом направлении уже есть, ученые научились создавать электродные материалы и электролиты, которые необходимы для производства «зеленого» водорода.

Массовое производство последнего университет планирует развернуть в 2025-2030 гг. совместно с такими предприятиями, как ГК «Росатом», НПО «Луч», НПО Центротех и др.  Для этого проекта в университете специально создан НИИ Водородной энергетики в структуре Химико-технологического института.  

Второй стратегический проект — «Дизайн и технологии функциональных материалов и систем», одной из его целей является создание новых отечественных химико-фармацевтических препаратов. На сегодняшний день в университете совместно с партнерами уже провели успешные доклинические испытания препарата АВ-19 для лечения осложнений сахарного диабета второго типа.

Также в рамках стратегического проекта в университете выполняются исследования в области неорганических, гибридных, магнитных материалов и систем с уникальными свойствами, разработаны оригинальные технологии их создания.

Эта ниша практически не закрыта, и создание препарата является даже не импортозамещением, а опережающим развитием линейки лекарств данного типа. В ближайшие годы будут проведены масштабные клинические испытания, и, начиная с 2025-2026 гг., лекарство планируется вывести на рынок. Под стратегический проект в университете открыта магистратура «Живые системы. Перспективные химико-фармацевтические и биотехнологии», — добавляет Даниил Сандлер.

Третий стратегический проект — «Благополучие человека в условиях цифровой̆ трансформации», в рамках которого ученые исследуют разрыв между тем, по каким критериям принято оценивать благополучие человека, и реальным положением дел:

До сих пор, например, слабо учитывался такой фактор, как территория проживания. Исследование и практическое решение вопроса невозможно без цифровых сервисов, их прототипы мы создали, теперь предстоит их внедрять. Планируется создание геопортала «Благополучие человека», — отмечает Даниил Сандлер.

Для развития этого стратегического проекта в университете созданы магистратуры «Психология активного долголетия», «Умный регион», «Цифровая педагогика и когнитивные технологии». А в 2025-2030 гг. в Екатеринбурге будет функционировать Центр цифровой трансформации региона на площадке нового кампуса УрФУ в Новокольцовском. 

Наконец, четвертый проект — «Академическое превосходство» — нацелен на создание центра мирового уровня, который соединяет фундаментальную науку и реальный сектор. Проще говоря, промышленные предприятия смогут внедрять на производствах готовые технологии, которые разработали ученые. В университете уже есть ряд успехов в направлении ядерно-физических методов в медицине, радиофармпрепаратов. Также Даниил Сандлер рассказал, что в этом году прошел запуск 1-й очереди Циклотронного центра ядерной̆ медицины:  

Технологии, которые мы внедряем в центре ядерной медицины, соответствуют мировым стандартам, получен первый радиофармпрепарат фтордезоксиглюкоза, применяемый для ранней диагностики онкологических заболеваний. В 2023-2024 гг. предстоит провести клинические исследования радиофармпрепаратов, а к 2025 г. вывести их на рынок.  

Радиофармпрепараты — не единственное направление, по которому работают в рамках проекта «Академическое превосходство». В последующие годы планируется представить серьезные результаты в области конструкционных материалов, цифрового инжиниринга.  

По словам Даниила Сандлера, в ближайшие годы в приоритете университета находятся те исследования, которые потенциально ведут к разработке новых технологий. При этом создание технологий невозможно без развития инфраструктуры, в рамках программы «Приоритет 2030» университет развивает 17 совместных лабораторий с Российской академией наук. За два года совместно с предприятиями проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы на сумму 2,6 млрд руб. К 2030 г. объемы планируется увеличить до 4 млрд руб.  

Чтобы реализовать все стратегические проекты, в университете развивают направление магистратуры, именно эти исследователи активно привлекаются к созданию технологий и являются кадровым потенциалом страны. Подготовка высококвалифицированных кадров для прорывных научных исследований в интересах Российской Федерации по сути является еще одним стратегическим проектом университета. В 2021-2022 гг. под стратегические проекты было создано 30 магистратур, 751 магистрант отобран в проектные команды научно-технологического прорыва.

Свое влияние на стратегию развития «Приоритет 2030» оказала и геополитическая обстановка, университету пришлось скорректировать некоторые показатели и принять в учет такие факторы, как закрытие рынков Западной̆ Европы и Северной̆ Америки, исключить из целевых рынков страны Западной̆ Европы, однако существенной корректировки программы не потребовалось, поскольку последовало резкое увеличение спроса на технологический прорыв со стороны внутреннего рынка:  

В связи с ростом запроса на технологические разработки со стороны предприятий реального сектора экономики и усилением приоритета разработок с уровнем готовности технологий 7–8 предусматривается увеличение объема заявок на прорывные технологии,  — говорится в проекте программы «Приоритет 2030».

Рост фармы  

В последние годы университет особенно успешно развивает химико-фармацевтические и биотехнологии, серьезных успехов ученым удалось достичь по направлению медицинская и фармацевтическая химия. Благодаря программе «Приоритет-2030» в УрФУ сосредоточились на разработке химико-фармацевтических препаратов для профилактики и лечения инфекционных, нейродегенеративных и онкозаболеваний.

Так, ключевой задачей стратегического проекта «Дизайн и технологии функциональных материалов и систем» является создание основы для создания оригинальных отечественных средств для профилактики и лечения социально-значимых заболеваний, а также материалов и технологий персонифицированной диагностики.  

Директор химико-технологического института УрФУ Михаил Вараксин рассказал, что в данный момент в университете завершены доклинические испытания препарата АВ-19 для терапии осложнений сахарного диабета II типа.  

Средств для профилактики и лечения диабета II типа очень мало, в большинстве своем они импортные. К тому же рынок диабетических средства для диабета II типа на сегодня оценивается я в 28 млрд руб., это довольно большой сегмент. Мы стремимся обеспечить лекарственную безопасность нашей страны, в этом смысле работа над АВ- 19 очень важна, потому что, повторюсь, все его аналоги на сегодня — импортного производства.  

Способствует развитию фармакологического направления и нынешняя геополитическая обстановка:  

Поскольку речь идет о создании оригинального отечественного препарата, а не дженерика, то есть копии существующих, но вышедших из патента препаратов, то здесь мы видим поддержку со стороны правительства. Тем более, речь идет о создании оригинальной молекулы препарата, а статистика нам говорит, что из 10 тыс. молекул до аптеки доходит лишь одна молекула в виде препарата. Но у нас есть успешные примеры. Например, сотрудниками университета совместно с партнерами был создан известный оригинальный препарат Триазавирин, он показывает отличную эффективность не только против гриппа, но и против ковид-19.

Главная сложность при создании фармацевтических препаратов — сроки вывода на рынок. В зависимости от заинтересованности фармкомпаний выход препарата на рынок с момента создания может занимать 8-12 лет.  

На данный момент взаимодействие с потенциальными производителями препаратов начинается на более ранних стадиях, это очень важно. В нашем случае доклинические испытания препарата АВ-19 мы закончили к 2020 г., тогда были только начальные этапы взаимодействия с фармакологической компанией ЭЛТА. У нас совместно с Волгоградским государственным медицинским университетом подписано лицензионное соглашение, мы видим большую заинтересованность компании в нашем препарате. Дело в том, что прежде чем получить разрешение на клинические испытания и приступить к исследованиям препарата, фармкомпании необходимо пройти этапы отработки технологий производства фармацевтических субстанций и готовой лекарственной формы, в решении этих двух задач компания вкладывается финансово.  

В целом при разработке нового препарат или биомедицинского продукта в университете еще на начальном этапе стремятся определить, кто может являться потенциальным производителем и в интересах каких компаний реального сектора экономики, помимо государства, ведутся разработки.  

Работа в этом направлении на самом деле ведется давно. Несколько лет назад на базе одной научной лаборатории «Клеточных и генных технологий», которая сегодня является частью Научно-образовательного и инновационного центра Химико-фармацевтических технологий, был запущен проект совместно со Свердловским онкоцентром по персонифицированной диагностике онкологических заболеваний.  

Например, сотрудники лаборатории изучают активность применения и эффективность тех или иных фармпрепаратов, которые применяют в лечении и диагностике онкологических заболеваний с целью определения наиболее эффективной терапевтической схемы.  

Кроме того, в УрФУ запущен первый в России университетский циклотронный центр ядерной медицины и уже получен первый препарат для диагностики рака. Но для того чтобы конечный потребитель мог его получить, необходимо пройти ряд испытаний, сертификаций и прочих этапов, это займет до полугода.  

В первом полугодии 2023 г. мы планируем запустить реальное производство радиофармпрепаратов, а во втором квартале будущего года они начнут поступать в медицинские учреждения, которые работают с диагностикой онкологических заболеваний. Подчеркну, в следующем году речь идет о препаратах для диагностики. Что касается препаратов, которые лечат онкологические заболевания, то появиться они могут уже в 2024 г. В месяц циклотрон может изготавливать до сотни доз препарата раннего диагностирования онкологических заболеваний. В перспективе объемы производств могут быть увеличены до 1000 доз ежемесячно, — отмечает Даниил Сандлер.  

Благополучие человека

По словам ученых, в современном мире цифровых возможностей и технического прогресса очень важно обращать внимание на благополучие человека, ведь не всегда высокий уровень финансового и технического обеспечения напрямую связан с понятием благополучия. Именно поэтому в «Приоритет 2030» был отобран проект «Благополучие человека в условиях цифровой трансформации».  

Директор Уральского гуманитарного института Эльвира Сыманюк рассказывает, что до 2030 г. ученые университета запланировали проведение исследований в области демографии, исследований психологического и экономического благополучия населения. В результате будет создана модель мониторинга и использования данных об уровне социально-экономического благополучия жителей того или иного региона. Это поможет органам власти принимать решения о развитии регионов, трансформации территорий, предупреждать рост социальной напряженности.  

Эльвира Сыманюк добавляет, что сам термин «благополучие» включает в себя психологический, экономический, физический и прочие аспекты. Чтобы научиться формировать модели, которые были бы способны на уровне органов власти принимать решения в интересах человека, необходимо собрать массив данных, нужно проводить популяционные исследования на выборках школьников, студентов, работающего населения, пенсионеров. Все исследования затем будут объединены в базы данных, которые интегрируют на платформе открытого геопортала «Благополучие человека»:  

Все это мы называем дата-сеты о субъективном и объективном благополучии. Это накопление информации о том, насколько человек благополучен в современной цифровой среде. Платформа будет учитывать социально-экономическую, демографическую ситуацию района, города или отдельного региона. Эти данные помогут принимать решения как органам власти (какая требуется инфраструктура, где нужно строить больницу или школу), так и бизнесу.

Соглашение о создании платформы было подписано между УрФУ и администрацией Екатеринбурга в этом году в рамках выставки «Иннопром». Над созданием платформы работают экономисты, социологи, психологи.  

Вторая задача, — добавляет Эльвира Сыманюк, —  создать систему цифровых помощников, проще говоря, приложений, которые помогут человеку получить рекомендации, как повысить свой уровень благополучия.  

Психологи университета уже разработали приложение, которое помогает определять уровень благополучия человека. По результатам теста можно оценить психологические, профессиональные и эмоциональные составляющие. Благодаря машинному обучению, приложение умеет давать рекомендации для дальнейших действий, которые помогут человеку повысить уровень благополучия. В дальнейшем в приложение будут добавлены персональные рекомендации: фильмы, лекции, мастер-классы, арт-терапия. Также предполагается внедрить службу психологической помощи.

Глобальной целью стратегического проекта станет создание Центра цифровой трансформации, который откроется на базе нового кампуса в Новокольцовском.  

В целом же, по словам Даниила Сандлера, в университете сегодня все меньше внимания уделяют показателям, а больше говорят о конкретном вкладе в технологический суверенитет отраслей, создании лекарственных препаратов, разработках в области управления энергетикой, повышении уровня благополучия людей. «Вот главные векторы развития на ближайшие годы», — подытожил Даниил Сандлер. 

Ранее на DK.RU: Виктор Кокшаров: «Готовим «инженерный спецназ» совместно с предприятиями»