Современные проблемы биомедицины

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ БИОМЕДИЦИНЫ

2. Медицина

• — область научной и практической деятельности по
исследованию нормальных и патологических процессов
в организме человека, различных заболеваний и
патологических состояний, их лечению, сохранению и
укреплению здоровья людей.
• Термин медицина происходит от латинских слов ars
medicina "лечебное искусство" и имеет тот же корень,
что и глагол medeor "исцеляю".
• Практическая
(клиническая)
медицина
практическое применение накопленных медицинской
наукой
знаний,
для
лечения
заболеваний
и
патологических состояний человеческого организма.

3. БИОМЕДИЦИНА теоретическая медицина

• область биологии, изучающую организм
человека, его нормальное и патологическое
строение
и
функционирование,
заболевания, патологические состояния,
• методы их диагностики, коррекции и
лечения с теоретических позиций.

4. Медицина, как область научных знаний подразделяется на медико-биологические, клинические, медико-социальные дисциплины

К медико-биологическим дисциплинам относятся:
• морфологические науки, изучающие строение тела человека и
• животных от молекулярного до организменного;
• физиология, исследующяя функции здорового организма;
• общая патология, изучающая закономерности болезненных
процессов;
• биохимия и биофизика, изучающие химические и физические
стороны физиологических и патологических процессов живых
систем;
• фармакология и токсикология, изучающие влияние на
организм лекарственных средств;
• генетика, исследующая наследственность и изменчивость в
связи с патологией человека.

5. Образование по биомедицине

• Биомедицинские программы образования
(программы
по
подготовке
врачаисследователя)
предоставляются
на
большинстве медицинских факультетов в
странах мира.
• Образование фокусируется на биологии
человека и фундаментальных науках.
• Степень
магистра
медицины;
врачисследователь, или биомедик.

6. Предметом биомедицины является человек, выступающий в качестве прототипа для биомоделирования, фармакомоделирования и

построения иных моделей любого порядка

7. Клинические и неклинические биомедицинские исследования

• Неклинические исследования — это
биомедицинские исследования на человеке,
не преследующие лечебные цели.
• Клиническими
исследованиями
понимаются
такие
медицинские
исследования, которые сочетаются с
оказанием медицинской помощи.

8. Краткий экскурс в историю проведения биомедицинских исследований на человеке

9.

• Древнеримский ученый
Цельс (30 г. до н.э. — 45 г.
н.э.) задавался вопросом о
допустимости
экспериментирования на
животных и человеке.
• пришел к выводу, что по
научным соображениям
такие эксперименты
нецелесообразны,
поскольку страдания
подопытных искажают
результаты.

10.

• Эразистрат (III в до
н.э.) осуществлял
эксперименты на
животных и рабах.

11.

• Древнегреческий
ученый К.Птолемей
высказывался о
необходимости
получения согласия
осужденных при
испытании на них
нового лекарства.
Клавдий Птолемей, 90 – 168 гг.

12.

• Римский
естествоиспытатель
К.
Гален, впервые применив
живосечение,
демонстрировал вскрытие
собак, свиней, медведей,
жвачных, даже обезьян.
Поскольку
вскрытие
человеческих тел тогда
считалось
кощунством,
изучать
анатомию
человека Гален мог на
раненых гладиаторах и
казненных разбойниках.
Клавдий Гален (130-200)

13.

• А. Везалий (XVI в.)
говорил о
возможности
проведения
экспериментов только
на «трупах и
бессловесных
животных».

14.

К. Бернар в своих «Лекциях по экспериментальной
физиологии» (1869 г.) писал: «Мы не можем
экспериментировать на больных, которые вверяют себя нам,
потому что мы рисковали бы их убить вместо того, чтобы их
вылечить... Наука прежде всего должна уважать
человеческую жизнь».

15.

• В 1796 г. английский
врач Э. Дженнер
— основоположник
вакцинации
(безопасную для
человека «свиную» и
«коровью» оспу)

16. С 1805 г. японский хирург С. Ханаока применял при хирургических операциях изобретенный им наркоз тсусенсаном — смесь шести

различных растительных
алкалоидов.
Сейсю Ханаока в возрасте 60 лет
Опыты японского врача в общих чертах повторяли практикуемые в настоящее
время методы поиска новых лекарственных средств, их доклинических и
клинических испытаний. В течение нескольких лет Ханаока испытывал свои
рецепты на мелких животных – кошках и собаках.

17.

• К началу XX в. приходит осознание того, что без
экспериментов на человеке медицина
развиваться не может. В работах по этике того
периода говорится об условиях, при которых
эксперименты на человеке возможны.
• Так, А. Моль в своей работе «Врачебная этика»
(1903 г.) писал о том, что рано или поздно
клинические нововведения надо апробировать
на первых больных и при этом необходимо
заручиться
согласием
больного
на
медицинские опыты.

18.

• в 1969—1971 гг. в Германии и ряде других
европейских стран беременным женщинам был
рекомендован снотворный препарат талидомид.
• Это привело к рождению только в Германии более 10 тыс.
детей с редуцированными (отсутствующими или
неполными) конечностями, половина из которых погибли.

19. В XX в. были отмечены грубейшие нарушения этических норм со стороны врачей и биологов при проведении исследований на человеке.

• с 1937 по 1945 г. в Пингфане (Манчжурия) группа
японских военных врачей на пленных проводила
эксперименты по отморожениям, газовой гангрене,
замещению крови, лучевой болезни,
бактериальному оружию и т.д.
• Нацистские врачи осуществляли бесчеловечные
опыты над узниками концлагерей.
• В течение 40 лет (с 1932 по 1972 г.) в штате Алабама
(США) проводилось наблюдение «естественного
течения» сифилиса на чернокожем населении, в то
время как медицине были известны средства
борьбы с этой болезнью.

20.

• 18 мая 2002 года городским судом Московской
области было вынесено решение по искам к
Институту мозга человека РАН (г. Санкт-Петербург)
и ООО «Медобслуживание» (г. Санкт-Петербург)
• в соответствии с которыми в пользу истцов с
ответчиков взыскан материальный ущерб и
компенсация морального вреда,
• причиненного при оказании платной медицинской
услуги нейрохирургической операции по методу
билатеральной
стереотаксической
криоцингулотомии в целях лечения наркомании.

21. Проведения биомедицинских исследований на человеке

• Эксперимент на человеке является составной частью процесса
биомедицинского исследования.
• Под экспериментом понимается любой исследование, проводимое на
человеке, включая химическое, лучевое, оперативное и другое
воздействие
на
его
организм,
создание
особых условий
жизнедеятельности человека, целью которых либо одной из целей
которых является пополнение знаний экспериментатора об анатомии,
физиологии, любых свойствах, реакциях организма человека, степени
его выносливости, либо пополнение медицинских знаний.
• В 2004 г. в Российской Федерации количество разрешений на
проведение клинических исследований лекарственных средств,
выданных Министерством здравоохранения РФ, составило 524.
• Основными областями применения лекарственных препаратов,
изучаемых в клинических исследованиях (т.е. на больных), в указанном
году были онкология — 18,9% от общего числа, психиатрия — 18,3%,
кардиология — 11,1%

22. Биоэтические и уголовно-правовые вопросы

• Хельсинкская декларации 1964 г. — о медикобиологических исследованиях и экспериментах на
человеке (новая редакция 2000 г.),
• в Конституции РФ 1993 г. — о медицинских, научных
и иных опытах,
• в Основах законодательства РФ об охране здоровья
граждан 1993 г. — о биомедицинском исследовании с
привлечением человека в качестве объекта,
• в Федеральном Законе РФ «О лекарственных
средствах» 1998 г. — о клинических исследованиях,
• в «Правилах проведения качественных клинических
испытаний в Российской Федерации» 1998 г. — об
испытаниях.

23. Нюрнбергский кодекс 1947 г. определил ряд условий проведения экспериментов на людях

• добровольное информированное согласие испытуемого,
• общественно-полезная цель эксперимента,
недостижимость указанной цели другими средствами (без
эксперимента на человеке),
• обоснованность эксперимента с научной и технической
точек зрения,
• его проведение квалифицированным субъектом,
• максимальная минимизация возможных осложнений для
испытуемого лица, сопоставимость цели и риска,
• возможность прекращения эксперимента на любой стадии
по инициативе испытуемого или исследователя.

24. Конвенция о правах человека и биомедицине, 1996 г.

• Провозглашает свободу научных исследований в
области биологии и медицины.
• Расшифровка генома человека, разработка новых
методов лечения рака, СПИДа и других опасных
болезней, новых лекарственных препаратов,
безусловно, имеют большое значение для всего
человеческого общества.
• Но свобода научных исследований не может быть
абсолютной и нарушать права и свободы других
людей.

25. Конвенция впервые включила положения, направленные на защиту эмбриона человека

• если закон разрешает проводить
исследования на эмбрионах in vitro, он
должен обеспечить надлежащую защиту
эмбриона.
• Создание эмбрионов человека в
исследовательских целях запрещается.

26. ОТРАСЛИ МЕДИЦИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

27. Современная биомедицина

Основные тренды медицины
Основные тренды науки
• Регенеративная медицина
• Трансляционная медицина
• Персонализированная
медицина
• Предиктивная
(предсказательная)
медицина
• Медицина, сохраняющая
качество жизни
• Прочтение гена
• Терапевтические
манипуляции на уровне
клеток и отдельных
молекул (молекулярных
мишеней)
• Моделирование in silico
(биоинформатика)
• Конвергенция технологий
(био-нано-инфо)

28. Регенеративная медицина

• Восстановление
пораженной болезнью
или повреждённой
(травмированной)
ткани с помощью
активации эндогенных
стволовых клеток или
с помощью
трансплантации
клеток (клеточной
терапии)

29. Трансляционная медицина

Моделирование наследственных
болезней - направленное получение
генетических моделей наследственных
болезней
Трансгенные животные - получают в
результате искусственного введения трансгеноза - чужеродного
генетического материала,
представляющего из себя фрагмент
гена или иную последовательность
ДНК, в оплодотворенную яйцеклетку
или в ранние зародыши
млекопитающих. Подобные модели
являются идеальными
экспериментальными системами для
исследования молекулярногенетических основ онтогенеза, для
изучения функции чужеродного гена и
др.
• Одним из приоритетных
направлений современной
лабораторной диагностики
является молекулярная
диагностика. Её
преимуществами являются
• универсальность,
• возможность использовать
для анализа любые ДНКсодержащие клетки или
ткани,
• высокая специфичность,
• и точность анализа.

30. Основные технологические платформы предиктивно-превентивной медицины

• биоинформатика - применение методов математического
моделирования в области неврологии, эндокринологии,
кардиологии и онкологии;
• технологии гено- и фенотипирования для создания
биоинформационной базы
• нуклидная диагностика - использование радионуклидов
для максимально ранней диагностики онкологических
заболеваний
• Роль биомаркёров в диагностике социально-значимых
заболеваний - позволит выявлять возраст-зависимые
заболевания на ранней стадии и отслеживать
эффективность их лечения.

31. Антиэйджинговые технологии - «лечение» старения и сохранение молодости

Инновационные технологии
• чипы с маркерами старения,
• молекулярно-генетические прогнозные тесты,
• новые «защитные» лекарственные
препараты,
• регенераторные клеточные продукты,
• веб-приложения для расчетов оптимальных
рационов питания и уровней физической
активности.

32. Персонифицированная медицина

• Термин «personalized medicine» впервые появился в
названии монографии американского исследователя
Кевала Джейна (1998).
• Это направление неразрывно связано с молекулярной
медициной, во многом обеспечивающей развитие
соответствующих инновационных технологий, которые
базируются на клеточных и биомолекулярных методах и
средствах диагностики, профилактики, лечения и
реабилитации.
Три классических аспекта:
• профилактика патологического состояния,
• диагностика
• и лечение в случае его возникновения.

33. Биомедицинская инженерия

• Компьютерное
моделирование
в
биомеханике.
• Биоматериалы и биомеханика ткани.
• Имплантация, эндопротезирование
• Нейрокомпьютерные
технологии,
которые позволят управлять работой
протезов
с
помощью
мысли
и
компьютерных устройств.

34. Компьютерное моделирование в биомеханике

• программист создает
модели биологических
процессов и структур;
соответствующие
программы могут
предсказать поведение
биологической
структуры, системы или
организма в
зависимости от внешних
воздействий, лечения,
развития болезни или
старения.

35. Имплантация, эндопротезирование

• В 1963 английский врач
Дж. Чарнли создал
полный
протез
тазобедренного сустава
и
шейки
бедра.
Применил
новый
цементирующий
материал
–
метилметакрилат,
который и до сих пор
используется
как
стандартный
костный
цемент

36. Искусственное сердце

• Первую
имплантацию
искусственного сердца человеку
произвел в 1969 Д.Кули в США.
Аппарат работал 64 ч, пока не было
найдено человеческое сердце для
пересадки.
Долговременная
имплантация искусственного сердца
была впервые выполнена 2 декабря
1982
хирургами
Медицинского
центра при Университете Юты,
США.
• В будущем в искусственное сердце
будет встраиваться электрический
насос, питающийся от закрепленного
на поясе аккумулятора.

37. Нейрокомпьютерные технологии

• Ученые изобрели искусственную руку, управляемую силой
мысли. В корковые двигательные центры мозга женщины были
вживлены два датчика размером 4х4 миллиметра. Сотни
крошечных игл на датчиках принимают электрические
импульсы 200 клеток мозга. Импульсы затем транслируются в
команды движения роборуки, которая сгибается в локте,
запястье и способна совершать хватательные движения.

38.

Инновационные
фармацевтические
препараты
Диагностические системы
на основе
молекулярных и клеточных
мишеней
Новые
медицинские
материалы
Приборы для
диагностики
и лечения
ТЕХНОЛОГИИ
Биоинформационные
Геномные и постгеномные
Клеточные
«Медицина
будущего»
Технологии создания
биосовместимых материалов
Нанотехнологии и
наноматериалы
Технологии биоинженерии
Технологии создания электронной компонентной базы