О проекте

ИНФАКРАСНЫЙ КАРДИОСТИМУЛЯТОР


на основе малоинвазивной технологии термического воздействия на клетки и ткани

Нарушение сердечного ритма — распространенная болезнь, провоцирующая инфаркты и инсульты. У части пациентов, которым установлен традиционный кардиостимулятор, развиваются осложнения: возможны и воспалительные процессы при вживлении устройства, и травмирование ткани сердца в том месте, где с ней контактирует электрод.

Мы разрабатываем кардиостимулятор, который передает сердцу импульсы без контакта с ним, посредством инфракрасного света. Замена традиционных кардиостимуляторов на инфракрасные, позволит исключить риск осложнений, например, таких как воспаление стенок камер сердца в местах прикрепления электродов, неспецифическая электростимуляция соседних мышц диафрагмы и многих других.

Нарушение сердечного ритма — распространенная болезнь, провоцирующая инфаркты и инсульты. У части пациентов, которым установлен традиционный кардиостимулятор, развиваются осложнения: возможны и воспалительные процессы при вживлении устройства, и травмирование ткани сердца в том месте, где с ней контактирует электрод. 

Мы разрабатываем кардиостимулятор, который передает сердцу импульсы без контакта с ним, посредством инфракрасного света. Замена традиционных кардиостимуляторов на инфракрасные, позволит исключить риск осложнений, например, таких как воспаление стенок камер сердца в местах прикрепления электродов, неспецифическая электростимуляция соседних мышц диафрагмы и многих других.

Технология, на основе которой разрабатывается кардиостимулятор, позволяет управлять активностью органов и тканей с помощью инструментов термогенетики. Генетическими методами в клетки встраиваются термочувствительные ионные каналы, управляя которыми с помощью инфракрасного излучения можно активировать клетки различной природы.

В настоящее время известны подходы, позволяющие управлять активностью на клеточном уровне. Вместе с тем существует ряд ограничений. В оптогенетике, например, используется видимый диапазон электромагнитного излучения, который имеет низкую проницаемость сквозь ткани, а его высокие мощности сопряжены с фототоксичностью. Термогенетика является альтернативой оптогенетике и лишена перечисленных нежелательных явлений. Разрабатываемая нами технология основана на использовании термочувствительных ионных каналов (TRP), высокочувствительных к менее фототоксичному ИК-излучению. Излучение инфракрасного спектрального диапазона хорошо проникает сквозь живые ткани и поглощается ими в значительно меньшей степени.

Технология, на основе которой разрабатывается кардиостимулятор, позволяет управлять активностью органов и тканей с помощью инструментов термогенетики. Генетическими методами в клетки встраиваются термочувствительные ионные каналы, управляя которыми с помощью инфракрасного излучения можно активировать клетки различной природы.

В настоящее время известны подходы, позволяющие управлять активностью на клеточном уровне. Вместе с тем существует ряд ограничений. В оптогенетике, например, используется видимый диапазон электромагнитного излучения, который имеет низкую проницаемость сквозь ткани, а его высокие мощности сопряжены с фототоксичностью. Термогенетика является альтернативой оптогенетике и лишена перечисленных нежелательных явлений. Разрабатываемая нами технология основана на использовании термочувствительных ионных каналов (TRP), высокочувствительных к менее фототоксичному ИК-излучению. Излучение инфракрасного спектрального диапазона хорошо проникает сквозь живые ткани и поглощается ими в значительно меньшей степени.

ПРИМЕНЕНИЕ

И ПОКАЗАНИЯ

ПРИМЕНЕНИЕ

Первый этап: инъекция препарата аденоассоциированного вируса, кодирующего термочувствительный ионный канал TRP. Препарат модифицирует клетки сердца для придания им чувствительности к инфракрасному излучению.

Второй этап: щадящее хирургическое вмешательство. В перикард пациента вживляется миниатюрный ИК-диод. Устройство генерирует инфракрасные импульсы с нужной для пациента частотой. Импульсы через ионные каналы воздействуют на клетки сердца и заставляют его сокращаться.


Преимущества технологии

МЕНЕЕ ИНВАЗИВНА

ПО СРАВНЕНИЮ С ТРАДИЦИОННЫМИ КАРДИОСТИМУЛЯТОРАМИ

МЕНЕЕ ФОТОТОКСИЧНА

ПО СРАВНЕНИЮ С СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ ОПТОГЕНЕТИКИ

УНИКАЛЬНА

НЕ ИМЕЕТ АНАЛОГОВ НА МИРОВОМ РЫНКЕ

стадии разработки

ЭТАП НИР


  • Валидирована технология термогенетической активации кардиомиоцитов в культуре.
  • Созданы вирусные векторы для доставки ионных каналов.
  • Протестирован ряд термочувствительных ионных каналов человека в качестве термогенетических активаторов. 
  • Отработаны методики доставки каналов с помощью аденоассоциированных вирусов в клетки сердца мышей.
  • Получены мыши, в сердце которых экспрессирован термозависимый ионный канал TRPV1.

ВАРИАНТЫ УЧАСТИЯ В ПРОЕКТЕ

Варианты реализации проекта включают как заключение лицензионного договора на использование РИД, так и дальнейшую совместную разработку продукта.

ЛИЦЕНЗИОННЫЙ ДОГОВОР 

Заключение договора о распоряжении исключительным правом на РИД (прежде всего лицензионного).

Ориентировочная сумма инвестиций:

• Предоставление права использования РИД
От 150 млн руб.

• Роялти 5%

СОЗДАНИЕ МИП

Создание проектной компании в форме малого инновационного предприятия (МИП) с участием ИБХ РАН, инвестора и физических лиц (ученых-разработчиков). 

Цель - доведение исследований до этапа вывода на рынок и организации производства и продаж.

Ориентировочная сумма инвестиций:

От 860 млн руб.

СОЗДАНИЕ МИП

Создание проектной компании в форме малого инновационного предприятия (МИП) с участием ИБХ РАН, инвестора и физических лиц (ученых-разработчиков).

Цель - доведения исследований до определенной стадии и продажи научного продукта в форме сублицензирования.

Ориентировочная сумма инвестиций:

• НИР от 20 млн руб.

 • Доклинические исследования
От 90 млн руб.

• Клинические исследования, фаза 1
От 100 млн руб.

• Клинические исследования, фаза 2
От 150 млн руб.

• Клинические исследования, фаза 3
От 300 млн руб.

ДОГОВОР ИТ

Заключение договоров инвестиционного товарищества (ИТ) для проведения дальнейших этапов исследования на базе инвестора с участием ИБХ РАН.

Цель - получения научного продукта, либо конечного продукта в виде лекарственного средства.

Ориентировочная сумма инвестиций:

• НИР от 20 млн руб.

• Доклинические исследования
От 90 млн руб.

• Клинические исследования, фаза 1
От 100 млн руб.

• Клинические исследования, фаза 2
От 150 млн руб.

• Клинические исследования, фаза 3
От 300 млн руб.

• Опытное производство
От 150 млн руб.

• Продвижение
От 50 млн руб.

Разработчики

Проект реализуется учёными Центра НТИ в лаборатории синтетической медицины на базе Института биоорганической химии им. академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)

Команда разработчиков


доктор

биологических наук

профессор

Белоусов

Всеволод Вадимович

Кандидат

биологических наук


Кельмансон

Илья Владимирович


публикации

Профессор и руководитель лаборатории института биоорганической химии РАН Всеволод Белоусов посвятил свой доклад термогенетике.

Информационное агентство "Научная Россия", 7 декабря 2020

Российские ученые разрабатывают технологию миостимуляции с помощью генной инженерии и тепла.

Газета «Известия», 26 ноября 2018

Roshchin M, Ermakova YG, Lanin AA, Chebotarev AS, Kelmanson IV, Balaban PM, Zheltikov AM, Belousov VV, Nikitin ES.

Neurosci Lett. 2018 Nov 20;687:153-157. doi: 10.1016/j.neulet.2018.09.038. Epub 2018 Sep 26. PMID: 30267850.

Ermakova YG, Lanin AA, Fedotov IV, Roshchin M, Kelmanson IV, Kulik D, Bogdanova YA, Shokhina AG, Bilan DS, Staroverov DB, Balaban PM, Fedotov AB, Sidorov-Biryukov DA, Nikitin ES, Zheltikov AM, Belousov VV.

Nat Commun. 2017 May 22;8:15362. doi: 10.1038/ncomms15362. PMID: 28530239; PMCID: PMC5493594.

Lanin AA, Fedotov IV, Ermakova YG, Sidorov-Biryukov DA, Fedotov AB, Hemmer P, Belousov VV, Zheltikov AM.

Opt Lett. 2016 Dec 1;41(23):5563-5566. doi: 10.1364/OL.41.005563. PMID: 27906239.

Fedotov IV, Safronov NA, Ermakova YG, Matlashov ME, Sidorov-Biryukov DA, Fedotov AB, Belousov VV, Zheltikov AM.

Sci Rep. 2015 Nov 13;5:15737. doi: 10.1038/srep15737. PMID: 26563494; PMCID: PMC4643332.


наши контакты

связаться с нами

Хотите задать вопрос? Напишите нам.

АДРЕС 117997, РФ, Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом 16/10, ЦНТИ ИБХ РАН

Все разработки, технологии и услуги Центра НТИ ИБХ РАН

Cookie-файлы
Настройка cookie-файлов
Детальная информация о целях обработки данных и поставщиках, которые мы используем на наших сайтах
Аналитические Cookie-файлы Отключить все
Технические Cookie-файлы
Другие Cookie-файлы
Мы используем файлы Cookie для улучшения работы, персонализации и повышения удобства пользования нашим сайтом. Продолжая посещать сайт, вы соглашаетесь на использование нами файлов Cookie. Подробнее о нашей политике в отношении Cookie.
Подробнее Понятно
Cookies