Биомедицина

БИОМЕДИЦИНА, направление в медицине, базирующееся на фундаментальных достижениях естественных (главным образом биологических) наук; ориентировано на создание новых методов и средств охраны и восстановления здоровья людей. Развитие новых направлений в биологии в конце 20 - начале 21 века, особенно геномики, протеомики, клеточной биологии и биоинформатики, завершение международного проекта «Геном человека», появление ряда новых биотехнологических проектов и фармакологических фирм с крупными исследовательскими отделами послужили толчком к переосмыслению на молекулярной основе накопленных медициной фактов, всего, что определяет здоровье человека, его долголетие и экологическое благополучие. Прикладной аспект этих исследований и получил название «биомедицина».

В рамках биомедицины осуществляется изучение нормальных и дефектных генов, определение механизмов реализации генетической программы в соматических клетках, предлагаются технологии лечения наследственных болезней, исправление генетических дефектов, различных нарушений при считывании последовательностей нуклеотидов в цепи ДНК в ходе транскрипции.

В связи с тем что периодически появляются новые виды возбудителей болезней человека (чаще вирусы), способные вызывать развитие эпидемий, в рамках биомедицины создаются системы быстрого реагирования на изменение эпидемиологической обстановки в мире. Появляются новые автоматизированные методы контроля на вокзалах и в аэропортах, обеспечивающие санитарные службы экспресс-информацией о состоянии здоровья людей, пересекающих границу другого государства; это позволяет быстро изолировать больных людей, препятствуя распространению заболеваний. Одновременно разрабатываются ускоренные способы синтеза лекарственных средств. Матричные технологии на основе биочипов, позволяющие одновременно идентифицировать до 10000 генов, дают возможность быстро распознавать возбудителей заболеваний, а автоматизированные методы скрининга и комбинаторной химии - синтезировать в течение месяца десятки тысяч новых соединений (потенциальных лекарств), которые могут найти применение в борьбе с болезнями. Для их получения широко используются методы генетической и клеточной инженерии, разрабатываются биотехнологические приёмы культивирования трансгенных клеток (например, с целью получения инсулина), выращивания тканей и органов из стволовых клеток для последующей их трансплантации человеку. Для протезирования отдельных органов и тканей (в том числе сосудов, сердечных клапанов, костей, кожи и др.) используются также новые, полученные химическим синтезом материалы, совместимые с живыми тканями (смотри Биоматериалы).

Важное место в биомедицине отводится развитию новых средств ранней диагностики заболеваний. Новым этапом в этом направлении является компьютерное совмещение пространственных изображений органов человека, полученных различными методами с использованием ультразвука, ядерного магнитного резонанса, спектроскопии, рентгеновской компьютерной томографии и тепловидения. Для удобства эти сведения представляются в форме трёхмерного изображения на экране дисплея с учётом морфологии человека и его органов, позволяя получить информацию о любом выделенном фрагменте изображения.

Значительных успехов биомедицина достигла в борьбе с одной из довольно распространённых причин гибели людей, особенно в молодом возрасте, - внезапным отказом органов (чаще сердца), сопровождающимся возникновением шока и быстрой смертью. Такие виды патологий связаны с возрастанием стрессов и ухудшением состояния внешней среды и обусловлены аномалиями распространения электрических волн в тканях сердца или мозга. Благодаря биомедицине удаётся заблаговременно диагностировать изменение проводимости ионных каналов в этих органах и принимать меры к ликвидации патологий.

Одним из основных аналитических инструментов для исследования сложных процессов в живом организме становится компьютерная техника. Математическое моделирование позволяет совместить современную диагностику с выработкой стратегии лечения заболеваний. Происходит объединение математических методов оптимизации лечебных процедур с учётом существующих или прогнозируемых новых лекарственных средств. Эта область биомедицины, иногда называемая биомедицинской информатикой, призвана превратить медицину в науку, основанную на знании молекулярных процессов, лежащих в основе возникновения болезней, и выбрать способы их лечения с учётом индивидуальных генетических и фенотипических особенностей каждого человека.

Быстрое развитие фундаментальных исследований в области биологии и физики стимулировало появление специализирующихся на задачах биомедицины новых международных научных журналов.

Лит.: Иваницкий Г. Р. Биомедицина и тепловидение // Вестник РАН. 2005. Т. 75. № 12; Biomedicine and human condition. N. Y., 2005.