Современные инновационные технологии медицины. Самые последние достижения медицины Достижения российской медицины
Сразу две компании в прошлом году заявили о том, что нанесли старению если не поражение, то, по меньшей мере, серьёзный удар.
Фото с сайта oncosmetics.com.ua
Руководитель научно-медицинской компании "БиоВива" 44-летняя американка Элизабет Перриш, добровольно согласившаяся на участие в генетическом эксперименте, продемонстрировала первые результаты. По мнению учёных компании, замена генов позволила омолодить подопытную на 20 лет. О каких-либо побочных эффектах не сообщается. Эксперимент ещё не закончен. В перспективе исследователи намерены получить полный контроль над процессами старения, а Элизабет Перриш, вероятно, рассчитывает стать первой в истории женщиной, над чьей красотой не властен возраст.
Японские учёные в прошлом году только приступили к испытанию на добровольцах нового препарата-геропротектора. В опытах с мышами вещество под названием никотинамидмононуклеотид показало весьма неплохие результаты, затормозив процессы старения в среднем на 70%. До завершения клинических исследований ещё далеко, а всемирная паутина уже пестрит объявлениями фармкомпаний, предлагающих всем желающим препараты на основе никотинамидмононуклеотида.
Учёные Лондонского университета королевы Марии смогли выяснить, как раковые клетки распространяются по организму, не погибая при этом, и образуют метастазы. Их коллеги из Университетского колледжа Лондона приступили к разработке вакцины, которая позволит иммунитету больных справляться с клетками-ренегатами и не допускать образования новых опухолей.
Фото с сайта pro-israel.ru
Американские исследователи обнародовали результаты эксперимента, проведённого на смертельно больных лейкемией. Эксперимент заключался в генетической "перенастройке" иммунной системы, для того чтобы позволить ей самой справится с недугом. У 90% подопытных, которым оставалось жить от двух до пяти месяцев, наступила ремиссия от единственной дозы лекарства. Правда, в остальных случаях экспериментальное лечение дало очень серьёзные побочные эффекты, а двоих участников эксперимента спасти не удалось. Исследования будут продолжены.
3. Нанороботы внутри нас
Исследователи из Дрексельского университета в США порадовали достижениями в области нанотехнологий. Они продемонстрировали, как можно заставить крошечных роботов с помощью магнитного поля передвигаться с большой скоростью в жидкой среде. В перспективе это открытие должно позволить наномеханизмам доставлять лекарственные вещества к нужному органу прямо по кровеносной системе. Кроме того, учёные уверены, что такие механизмы смогут в будущем выполнять и более сложные задачи, помогая при хирургических операциях, очищая вены и артерии от тромбов и холестириновых бляшек. Пока же робомалютки всего этого не умеют.
Фото с сайта sovsekretno.ru
4. Синтетическая кожа
Целая группа исследователей из Гарвардского медицинского и Массачусетского технологического институтов заявила об открытии синтетического вещества, которое при нанесении на поверхность тела высыхает и превращается в невидимую эластичную плёнку, которая пропускает воздух и по свойствам очень похожа на кожу человека. Учёные намерены продолжать исследовать и совершенствовать своё изобретение. Но уже сейчас они заявляют о том, что у искусственной кожи большие перспективы в косметологии, дерматологии и пластической медицине. В частности, плёнка может защищать от солнечных лучей, удерживать в организме влагу, сохранять и даже восстанавливать эластичность кожных покровов человека, препятствуя образованию морщин.
Фото с сайта idealglow.com
Для инсулинозависимых больных 2016 год принёс сразу два потрясающих открытия.
Исследователи из Кембрижа создали устройство, которое крепится к телу больного диабетом и самостоятельно следит за концентрацией глюкозы в крови, а также само впрыскивает в организм необходимую дозу инсулина. Это освободит многих инсулинозависимых людей от постоянного контроля за уровнем сахара, исключит неприятные ощущения при гипо- или гипергликемии, - словом, сделает жизнь больных диабетом намного проще и комфортнее. По предварительным прогнозам, устройство должно поступить в продажу в 2018 году.
Фото с сайта likar.info
Международная группа исследователей под руководством швейцарского профессора Мартина Фассенеггера работает надо тем, чтобы совсем избавить страдающих диабетом от инъекций инсулина. Этим учёным удалось создать искусственные клетки на основе почечной ткани. Модифицированные клетки почек, имплантированные под кожу, тоже могут самостоятельно "замерять" уровень сахара в организме, а при его повышении - вырабатывать не только инсулин, но и глюкогоноподобный пептид, необходимый при диабете II типа. Эксперименты на мышах показали надёжную работу таких имплантатов в течение трёх недель. По приблизительным прогнозам исследователей, их открытие сможет выйти на рынок в течение десяти лет.
6. Искусственная жизнь
В 2016 году группа генетиков под руководством доктора Крейга Вентера из США заявила о создании полностью жизнеспособного искусственного живого существа. Нет, речь идёт не о гомункуле, а лишь о микроорганизме - синтезированной бактерии под труднопроизносимым названием JCVI-syn3.0. Сами учёные заявляют, что не ставили целью сравняться с богом, а хотели лишь выяснить, какой минимальный набор генов необходим существам для выживания. Результатом стала бактерия с биологическим кодом, насчитывающим лишь 473 гена (у человека их около 28 000), которая в комфортных условиях может жить и размножаться. Однако журналистам руководитель исследования заявил, что им удалось научно опровергнуть существование особой "жизненной силы", отличающей живую материю от неживой, и низвести жизнь до молекулярной формулы. Теоретически это открытие даёт возможность учёным, меняя геном, создавать любой организм.
Фото с сайта cloudfront.net
7. Как правильно "себя есть"
Пожалуй, именно так в упрощённом варианте могла бы звучать тема исследования, принёсшая Нобелевскую премию в категории "Физиология и медицина" японскому молекулярному биологу Йошинори Осуми. Учёный в своей работе смог детально объяснить механизм аутофагии (буквально "самопоедания"), открытый ещё в 60-х годах прошлого века.
Фото с сайта golodaem-vmeste.ru
Для тех, кто не знает: этот механизм позволяет организму очищаться за счёт того, что клетки тела могут поедать внутри себя мусор, собственные отслужившие "запчасти", а то и самих себя. Японский биолог выделил гены, ответственные за аутофагию, и объяснил, как их изменения влияют на развитие рака, диабета и болезни Паркинсона и многих других заболеваний. Кстати, его открытие говорит о пользе лечебного голодания, а также о том, как, учитывая принципы аутофагии, можно продлить себе жизнь.
Прошедший год для науки был очень плодотворным. Особенного прогресса ученые достигли в сфере медицины. Человечество совершило удивительные открытия, научные прорывы и создало множество полезных медикаментов, которые непременно в скором времени окажутся в свободном доступе. Предлагаем ознакомиться с десяткой самых удивительных медицинских прорывов 2015 года, которые обязательно внесут серьезный вклад в развитие медицинских услуг в самое ближайшее время.
Открытие теиксобактина
В 2014 году Всемирная организация здравоохранения предупредила всех о том, что человечество вступает в так называемую постантибиотическую эру. И ведь, она оказалась правой. Наука и медицина аж с 1987 не производили, действительно, новых видов антибиотиков. Однако, болезни не стоят на месте. Каждый год появляются новые заразы, более устойчивые к существующим медикаментам. Это стало настоящей мировой проблемой. Тем не менее, в 2015 году ученые совершили открытие, которое, по их мнению, привнесет кардинальные перемены.
Ученые открыли новый класс антибиотиков из 25 противомикробных препаратов, включая очень важный, получивший название теиксобактин. Этот антибиотик уничтожает микробов, блокируя их способность производить новые клетки. Другими словами, микробы, под воздействием этого лекарства, не могут развиваться и вырабатывать со временем устойчивость к препарату. Теиксобактин, к настоящему моменту, доказал свою высокую эффективность в борьбе с резистентным золотистым стафилококком и несколькими бактериями, вызывающими туберкулез.
Лабораторные испытания теиксобактина проводились на мышах. Подавляющее большинство экспериментов показали эффективность препарата. Человеческие испытания должны начаться в 2017 году.
Медики вырастили новые голосовые связки
Одно из самых интересных и перспективных направлений в медицине является регенерация тканей. В 2015 году список воссозданных искусственным методом органов пополнился новым пунктом. Врачи из Висконсинского университета научились выращивать человеческие голосовые связки, фактически, из ничего.
Группа ученых под руководством доктора Натана Вельхэна биоинженерным способом создала ткань, способную имитировать работу слизистой оболочки голосовых связок, а именно, ту ткань, которая представляется двумя лепестками связок, которые вибрируя позволяют создавать человеческую речь. Клетки-доноры, из которых впоследствии были выращены новые связки, были взяты у пяти пациентов-добровольцев. В лабораторных условиях за две недели ученые вырастили необходимую ткань, после чего добавили ее к искусственному макету гортани.
Создаваемый полученными голосовыми связками звук, ученые описывают как металлический и сравнивают его со звуком роботизированного казу (игрушечный духовой музыкальный инструмент). Однако ученые уверены в том, что созданные ими голосовые связки в реальных условиях (то есть при имплантации в живой организм) будут звучать, почти, как настоящие.
В рамках одного из последних экспериментов на лабораторных мышах с привитым человеческим иммунитетом исследователи решили проверить, будет ли организм грызунов отторгать новую ткань. К счастью, этого не случилось. Доктор Вельхэм уверен, что ткань не будет отторгаться и человеческим организмом.
Лекарство от рака может помочь и пациентам с болезнью Паркинсона
Тисинга (или нилотиниб) является проверенным и одобренным лекарством, которое обычно используют для лечения людей с признаками лейкемии. Однако, новое исследование, проведенное медицинским центром Джорджтаунского университета, показывает, что лекарство Тасинга может являться очень сильным средством для контроля моторных симптомов у людей с болезнью Паркинсона, улучшая их моторные функции и контролируя немоторные симптомы этой болезни.
Фернандо Паган, один из докторов, проводивших данное исследование, считает, что нилотинибная терапия может являться первым в своем роде эффективным методом снижения деградации когнитивных и моторных функции у пациентов с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона.
Ученые в течение шести месяцев давали увеличенные дозы нилотиниба 12 пациентам-добровольцам. У всех 12 пациентов, прошедших данное испытание препарата до конца, наблюдалось улучшение моторных функций. У 10 из них отметили значительное улучшение.
Основной задачей данного исследования была проверка безопасности и безвредности нилотиниба на человеческий организм. Используемая доза препарата была гораздо меньше той дозы, которая обычно дается пациентам с лейкемией. Несмотря на то, что препарат показал свою эффективность, исследование все же проводилось на небольшой группе людей без привлечения контрольных групп. Поэтому перед тем, как Тасингу начнут использовать в качестве терапии болезни Паркинсона, придется провести еще несколько испытаний и научных исследований.
Первая в мире 3D-напечатанная грудная клетка
Последние несколько лет технология 3D-печати проникает во многие сферы, приводя к удивительным открытиям, разработкам и новым методам производства. В 2015 году доктора из университетского госпиталя Саламанка в Испании провели первую в мире операцию по замене поврежденной грудной клетки пациента на новый 3D-напечатанный протез.
Человек страдал редким видом саркомы, и у врачей не осталось другого выбора. Чтобы избежать распространение опухоли дальше по организму, специалисты удалили у человека почти всю грудину и заменили кости титановым имплантатом.
Как правило, имплантаты для крупных отделов скелета производят из самых разных материалов, которые со временем могут изнашиваться. Помимо этого, замена столь сложного сочленения костей, как кости грудины, которые, как правило, уникальны в каждом отдельном случае, потребовала от врачей провести тщательное сканирование грудины человека, чтобы разработать имплантат нужного размера.
В качестве материала для новой грудины было решено использовать титановый сплав. После проведения высокоточной трехмерной компьютерной томографии, ученые использовали принтер Arcam стоимостью 1,3 миллиона долларов и создали новую титановую грудную клетку. Операция по установке новой грудины пациенту прошла успешно, и человек уже прошел полный курс реабилитации.
Из клеток кожи в клетки мозга
Ученые из калифорнийского Института Солка в Ла-Холья посвятили ушедший год исследованиям человеческого мозга. Они разработали метод трансформирования клеток кожи в мозговые клетки и уже нашли несколько полезных сфер применения новой технологии.
Следует отметить, что ученые нашли способ превращения кожных клеток в старые мозговые клетки, что упрощает дальнейшее их использование, например, при исследованиях болезней Альцгеймера и Паркинсона и их взаимосвязи с эффектами, вызываемыми старением. Исторически сложилось, что для таких исследований применялись клетки мозга животных, однако, ученые, в этом случае, были ограничены в своих возможностях.
Относительно недавно, ученые смогли превратить стволовые клетки в клетки мозга, которые можно использовать для исследований. Однако, это довольно трудоемкий процесс, и на выходе получаются клетки, не способные имитировать работу мозга пожилого человека.
Как только, исследователи разработали способ искусственного создания клеток мозга, они направили свои усилия на создание нейронов, которые обладали бы возможностью производства серотонина. И хотя, полученные клетки обладают лишь крошечной долей возможностей работы человеческого мозга, они активно помогают ученым в исследованиях и поиске лекарств от таких болезней и расстройств, как аутизм, шизофрения и депрессия.
Противозачаточные таблетки для мужчин
Японские ученые из Научно-исследовательского института исследований микробных заболеваний в Осаке опубликовали новую научную работу, согласно которой в недалеком будущем мы сможем производить реально действующие противозачаточные таблетки для мужчин. В своей работе ученые описывают исследования препаратов «Такролимус» и «Цикслоспорин А».
Обычно, эти лекарства используются после проведения операций по трансплантации органов для подавления иммунной системы организма, чтобы та не отторгала новую ткань. Блокада происходит благодаря ингибированию производства энзима кальцинейрина, который содержит белки PPP3R2 и PPP3CC, обычно имеющиеся в мужском семени.
В своем исследовании на лабораторных мышах ученые обнаружили, что как только в организмах грызунов производится недостаточно белка PPP3CC, то их репродуктивные функции резко сокращаются. Это натолкнуло исследователей к выводу, что недостаточный объем этого белка может привести к стерильности. После более тщательного изучения специалисты заключили, что данный белок дает клеткам спермы гибкость и необходимые силу и энергию для проникновения через мембрану яйцеклетки.
Проверка на здоровых мышах только подтвердила их открытие. Всего пять дней применения препаратов «Такролимус» и «Цикслоспорин А» привело к полной бесплодности мышей. Однако, их репродуктивная функция полностью восстановилась всего через неделю после того, как им перестали давать эти препараты. Важно отметить, что кальцинейрин не является гормоном, поэтому применение препаратов никоим образом не снижает половое влечение и возбудимость организма.
Несмотря на многообещающие результаты, потребуется несколько лет для создания реальных мужских противозачаточных таблеток. Около 80 процентов исследований на мышах не применимы для человеческих случаев. Однако, ученые по-прежнему надеются на успех, так как эффективность препаратов была доказана. Кроме того, аналогичные препараты уже прошли человеческие клинические испытания и широко используются.
Печать ДНК
Технологии 3D-печати привели к появлению уникальной новой индустрии - печати и продаже ДНК. Правда, термин «печать» здесь скорее используется именно для коммерческих целей, и необязательно описывает то, что же в этой сфере происходит на самом деле.
Исполнительный директор компании Cambrian Genomics объясняет, что данный процесс лучше всего описывает фраза «проверка на ошибки», нежели «печать». Миллионы частей ДНК помещаются на крошечные металлические подложки и сканируются компьютером, который отбирает те цепи, которые в конечном итоге должны будут составлять всю последовательность ДНК-цепочки. После этого, лазером аккуратно вырезаются нужные связи и помещаются в новую цепочку, предварительно заказанную клиентом.
Такие компании, как Cambrian, считают, что в будущем люди смогут благодаря специальному компьютерному оборудованию и программному обеспечению создавать новые организмы просто для развлечения. Конечно же, такие предположения сразу же вызовут праведный гнев людей, сомневающихся в этической корректности и практической пользе данных исследований и возможностей, но рано или поздно, как бы мы этого хотели или не хотели, мы к этому придем.
Сейчас же ДНК-печать демонстрирует немногообещающий потенциал в медицинской сфере. Производители лекарств и исследовательские компании - вот, список первых клиентов таких компаний, как Cambrian.
Исследователи из Каролинского института в Швеции пошли еще дальше и начали создавать из ДНК-цепочек различные фигурки. ДНК-оригами, как они это называют, может на первый взгляд показаться обычным баловством, однако, практический потенциал использования у этой технологии тоже имеется. Например, его можно будет применять при доставке лекарственных средств в организм.
Наноботы в живом организме
В начале 2015 года сфера робототехники одержала большую победу, когда группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего объявила о том, что провела первые успешные тесты с применением наноботов, которые выполнили поставленную перед ними задачу, находясь внутри живого организма.
Живым организмом в данном случае выступали лабораторные мыши. После помещения наноботов внутрь животных микромашины направились к желудкам грызунов и доставили помещенный на них груз, в качестве которого выступали микроскопические частички золота. К концу процедуры ученые не отметили никаких повреждений внутренних органов мышей и, тем самым, подтвердили полезность, безопасность и эффективность наноботов.
Дальнейшие тесты показали, что доставленных наноботами частичек золота в желудках остается больше, чем тех, которые были просто введены туда с приемом пищи. Это натолкнуло ученых на мысль о том, что наноботы в будущем смогут гораздо эффективные доставлять нужные лекарства внутрь организма, чем при более традиционных методах их введения.
Моторная цепь крошечных роботов состоит из цинка. Когда она попадает в контакт с кислотно-щелочной средой организма, происходит химическая реакция, в результате которой производятся пузырьки водорода, которые и продвигают наноботов внутри. Спустя какое-то время, наноботы просто растворяются в кислотной среде желудка.
Несмотря на то, что данная технология разрабатывается уже почти десятилетие, только в 2015 году ученые смогли провести ее фактические тесты в живой среде, а не обычных чашках Петри, как делалось много раз до этого. В будущем наноботов можно будет использовать для определения и даже лечения различных болезней внутренних органов, путем воздействия нужными лекарствами на отдельные клетки.
Инъекционный мозговой наноимплантат
Группа ученых из Гарварда разработала имплантат, обещающий возможность лечения ряда нейродегенеративных расстройств, которые приводят к параличу. Имплантат представляет собой электронное устройство, состоящее из универсального каркаса (сетки), к которому в дальнейшем можно будет подсоединять различные наноустройства уже после введения его в мозг пациента. Благодаря имплантату, можно будет следить за нейронной активностью мозга, стимулировать работу определенных тканей, а также ускорять регенерацию нейронов.
Электронная сетка состоит из проводящих полимерных нитей, транзисторов или наноэлектродов, которые соединяют между собой пересечения. Почти вся площадь сетки состоит из отверстий, что позволяет живым клеткам образовывать новые соединения вокруг нее.
К началу 2016 года команда ученых из Гарварда, по-прежнему, проводит тесты безопасности использования подобного имплантата. Например, двум мышам имплантировали в мозг устройство, состоящее из 16 электрических компонентов. Устройства успешно используются для мониторинга и стимуляции определенных нейронов.
Искусственное производство тетрагидроканнабинола
Многие годы марихуана использовалась в медицине в качестве обезболивающего средства и в частности, для улучшения состояний больных раком и СПИДом. В медицине также активно используется и синтетический заменитель марихуаны, а точнее ее основного психоактивного компонента тетрагидроканнабинола (или THC).
Однако, биохимики из Технического университета Дортмунда объявили о создании нового вида дрожжевого грибка, производящего THC. Более того, по неопубликованным данным известно, что эти же ученые создали еще один вид дрожжевого грибка, который производит каннабидиол, другой психоактивный компонент марихуаны.
В марихуане содержится сразу несколько молекулярных соединений, которые интересуют исследователей. Поэтому, открытие эффективного искусственного способа создания этих компонентов в больших количествах могло бы принести медицине огромную пользу. Однако, метод обычного выращивания растений и последующая добыча необходимых молекулярных соединений является сейчас наиболее эффективным способом. Внутри 30 процентов сухой массы современных видов марихуаны может содержаться нужный компонент THC.
Несмотря на это, дортмундские ученые уверены, что смогут найти более эффективный и быстрый способ добычи THC в будущем. К настоящему моменту, созданный дрожжевой грибок повторно выращивается на молекулах такого же грибка, вместо предпочтительной альтернативы в виде простых сахаридов. Все это приводит к тому, что с каждой новой партией дрожжей уменьшается и количество свободного компонента THC.
В будущем, ученые обещают оптимизировать процесс, максимизировать производство THC и увеличить масштабы до индустриальных нужд, что, в конечном итоге, удовлетворит нужды медицинских исследований и европейских регуляторов, которые ищут новый способы производства тетрагидроканнабинола без выращивания самой марихуаны.
Мировая медицина все время развивается и не стоит на месте. Постоянно появляются новые технологии реабилитации и лечения, новые методы диагностики и медицинские гаджеты, улучшающие качество жизни. Год 2016 был богат на самые разные события в сфере медицины и здравоохранения, о которых вы можете почитать на нашем сайте в соответствующем разделе, а пока подведем итоги этого года и постараемся выделить самое интересное и важное, что произошло в медицине в уходящем году.
Стволовые клетки не первый год являются темой для обсуждения и объектами исследований у ученых со всего света. 2016 год не стал исключением. Множество разработок было совершено в данной области. Удалось даже создать , но это все дело будущего. А сейчас одним из самых эффективных методов использования стволовых клеток является терапия с их помощью. В начале 2016 года ученым впервые удалось поставить на ноги людей с парализованными конечностями. Эксперимент проходил на базе Стэнфордского университета, а принимали в нем участие 18 человек в возрасте от 33 до 75 лет. Все они перенесли инсульт за несколько лет до начала опыта. В ходе исследования врачи сделали инъекции стволовых клеток в поврежденные части мозга. В течение первого же месяца у всех людей начала проявляться положительная динамика в виде улучшения чувствительности и двигательной активности. К концу года некоторые из участников эксперимента даже смогли обрести давно утраченные функции и встать на ноги.
2. Борьба с диабетом
Диабет, хоть и является корректируемым состоянием, продолжает оставаться неизлечимой болезнью. Ученые в этом году предлагали проводить , разработали для контроля уровня сахара в крови и даже успешно провели серию испытаний по использованию .
Но самым значимым событием являлось, как нам кажется, создание искусственных клеток, чувствительных к изменению уровня сахаря. Эти клетки заключены в особую капсулу и способны вырабатывать инсулин в ответ на изменение концентрации сахара в крови. Пока этот способ опробован лишь на грызунах, но в 2017 году планируются полномасштабные исследования с участием людей.
3. Новая методика лечения рака
Исследования на предмет лечения рака проводятся постоянно. Одним из самых «технологичных» можно назвать метод с , но сейчас речь пойдет не о нем. Благодаря новой методике лечения, врачам удалось достичь ремиссии у 90% пациентов, больных лейкемией, участвовавших в исследованиях. В ходе эксперимента лейкоциты были извлечены из крови пациентов, а затем особым образом модифицированы и затем возвращены в кровяное русло. У 10% испытуемых такая процедура вызвала отторжение, но у большей части людей болезнь перешла в стадию ремиссии.
4. Искусственная кожа
Несомненно, трансплантология — одна из тех областей, для которых крайне важно как можно более быстрое развитие процессов создания искусственных органов. Несомненно, в этом году были разработки по производству искусственных органов, мышц и даже нервных клеток, но у всех них есть существенный недостаток: они крайне дороги в производстве, что мешает внедрению в повсеместную практику, а вот ученым из Чили удалось создать дешевую, да еще и неотторгаемую искусственную кожу на основе водорослей. Стоит ли говорить, что при удачном завершении серии экспериментов, запланированных на 2017 год, это откроет новые перспективы в косметологии и восстановительной медицине? Подробнее о новом типе кожи вы можете прочитать в нашем .
5. Нобелевская премия за открытие механизма аутофагии
Конечно же, нельзя обойти стороной одно из ярчайших событий научного мира: вручение нобелевской премии. В этом году одним из лауреатов стал профессор Токийского Технологического университета, господин Ёсинори Осуми, который получил престижную награду в области физиологии и медицины за открытие механизма аутофагии. Ёсинори Осуми описал процесс удаления и утилизации поврежденных компонентов клеток. Благодаря этому открытию возможно значительно улучшить качество жизни, можно будет «очистить организм изнутри» и омолодить его. В ходе таких манипуляций возможно значительное увеличение продолжительности жизни.
Сегодняшний мир стал очень технологичным. И медицина старается держать марку. Новые достижения все плотнее связаны с генной инженерией, клиники и врачи уже во всю применяют «облачные технологии», а пересадка 3D-органов в скором времени обещает стать обычной практикой.
Борьба с онкологией на генетическом уровне
На первом месте рейтинга – медицинский проект от компании Google . Дочерний фонд компании под названием Google Ventures инвестировал $130 млн в «облачный» проект «Flatiron», направленный на борьбу с онкологией в медицине. Проект ежедневно собирает и анализирует сотни тысяч данных о случаях раковых заболеваний, передавая выводы врачам.
По словам директора Google Ventures Билла Мариса в скором времени лечение раковых заболеваний будет проходить на генетическом уровне, а химиотерапия через 20 лет станет примитивной , как сегодня дискета или телеграф.
Беспроводные технологии в медицине
Браслеты здоровья или «умные часы» – хороший пример того, как современные технологии в медицине помогают людям быть здоровыми. Посредством привычных устройств каждый из нас может контролировать сердечные ритмы, артериальное давление, измерять шаги и количество сброшенных калорий.
В некоторых моделях браслетов предусмотрена передача данных «в облако» для дальнейшего анализа врачами. В сети интернет можно загрузить десятки программ для контроля здоровья, например, Google Fit или HealthKit.
Компания AliveCor пошла еще дальше и предложила устройство, которое синхронизируется со смартфоном и позволяет делать снимок ЭКГ в домашних условиях . Прибор представляет собой чехол со специальными датчиками. Данные снимка через интернет поступают к лечащему врачу.
Восстановление слуха и зрения
Кохлеарный имплант для восстановления слуха
В 2014 году австралийские ученые предложили способ лечения слуха на генетическом уровне. Медицинский метод основан на том, чтобы безболезненно внедрить в организм человека ДНК-содержащий препарат , внутри которого «вшит» кохлеарный имплант. Имплант взаимодействует с клетками слухового нерва и к пациенту постепенно возвращается слух.
Бионический глаз для восстановления зрения
С помощью импланта «бионический глаз» ученые научились восстанавливать зрение. Первая медицинская операция прошла в США еще в 2008 году. Помимо пересаженной искусственной сетчатки, пациентам выдаются специальные очки со встроенной камерой. Система позволяет воспринимать полноценную картинку, различать цвета и очертания предметов. Сегодня в очереди на проведение подобной операции стоит свыше 8 000 человек
Медицина шагнула ближе к лечению СПИДа
Ученые из Рокфеллеровского университета (Нью Йорк, США) совместно с фармацевтической компании GlaxoSmithKline провели клинические испытания медицинского препарат а GSK744 , который способен снизить вероятность заражения ВИЧ более чем на 90% . Вещество способно подавлять работу фермента, с помощью которого ВИЧ модифицирует ДНК клетки и затем размножается в организме. Работа значительно приблизила ученых к созданию нового лекарства против ВИЧ.
Органы и ткани с помощью 3D-принтеров
3D-биопринтинг: органы и ткани печатают с помощью принтера
За последние 2 года ученые на практике смогли добиться создания органов и тканей с помощью 3D-принтеров и успешно вживлять их в организм пациента.
Современные медицинские технологии позволяют создавать протезы рук и ног, части позвоночника, уши, нос, внутренние органы и даже клетки тканей.
Весной 2014 года врачи Университетского медицинского центра Утрехта (Голландия) успешно провели первую в истории медицины пересадку черепной кости, созданную с помощью 3D-принтера.
Эксперты различных дисциплин из Калифорнийского университета в Сан-Франциско поделились своими прогнозами на тему того, в каких областях здравоохранения будут произведены основные научные открытия в следующем году, а также предположили, каким образом, по их мнению, результаты фундаментальной медицины будут переведены в методы практического лечения в 2016 году.
Переход к точной медицине
Точная медицина стремится собрать и использовать огромное количество данных о нашем здоровье, чтобы понять, почему разные люди различным образом реагируют на одни и те же болезни и способы их лечения.
Полученная информация используется для разработки диагностических средств, методов профилактики и для . Эти данные включают информацию не только о генетике и состоянии здоровья индивида, но также о социальной среде и образе жизни, которые нередко связаны с болезнями. Совокупность этих данных позволит предсказывать заболевание прежде, чем оно наступит.
В настоящее время учёные уже разрабатывают массу программ, способных обрабатывать гигабайты данных. Однако их цель сейчас - создание проводника, который сможет преобразовать код в полезную информацию для диагностов, разработчиков лекарств и, в конце концов, .
Средства, позволяющие искоренить ВИЧ во всём мире
Главная сложность, которая не позволяет излечить мир от ВИЧ, заключается в том, что почти половина из 37 миллионов человек, об этом не знают. И это даже несмотря на то, что сейчас в большинстве городов развитых и даже развивающихся стран можно пройти своевременную диагностику.
Между тем, ранняя диагностика ВИЧ и СПИД значительно облегчает жизнь пациенту. Но дело не только в том, что болезнь на первых этапах ещё не успела сильно навредить здоровью. Доктор Дайан Хэвлир (Diane Havlir) и её команда в 2010 году обнаружили, что выгоды от раннего лечения ВИЧ перевешивают вред наносимый используемыми токсичными препаратами. Это означает, что лечение вредит пациенту меньше, чем тогда, когда вирус атаковал все органы и системы. Кроме того, ранняя диагностика позволяет защитить большее количество людей от последующего заражения.
По этой причине Всемирная организация здравоохранения взяла на вооружение новую тактику. Теперь учёные бьются над созданием простого и при этом эффективного , который позволит миллионам узнать о заболевании на самых ранних стадиях.
"Всемирная организация здравоохранения настаивает на том, что лечение всех ВИЧ-инфицированных лиц станет переломным моментом в борьбе с эпидемией СПИДа, - говорит Хэвлир. — Тестовые испытания должны пройти в Африке, где в настоящее время с ВИЧ живут почти 26 миллионов человек".
Выращенные в лабораториях органоиды ускорят исследования заболеваний
Лабораторные мыши за последнее столетие уже очень много сделали для улучшения здоровья живущих на Земле людей, однако в последние годы ряд медицинских прорывов не удалось опробовать не на модельных организмах, а на человеке.
Человеческая биология, хоть и похожа на биологию модельных организмов, слишком отличается от неё в ряде сложных заболеваний, таких как , и даже .
Теперь некоторые исследователи решили обратиться к выращенным в лаборатории органоидам или ― упрощённым моделям человеческих органов, таких как , молочные железы и даже . Органоиды могут быть созданы из собственных стволовых клеток индивидуума, а значит, опробованные на них лекарства будут максимально эффективными.
"Существуют определённые "человеческие" аспекты заболеваний головного мозга, которые просто невозможно воссоздать на животной модели, - говорит доктор Арнольд Кригштейн (Arnold Kriegstein), директор центра регенеративной медицины и исследований стволовых клеток. - Я считаю, что органоиды, полученные от пациентов, смогут стать полем для испытаний, в ходе которых будут учтены индивидуальные факторы и найдено оптимальное лечение".
В этом году Кригштейн и ряд других учёных использовали органоиды, чтобы изучить природу тяжёлых генетических аномалий мозга и узнать, как иммунная система помогает сформировать молочную железу человека.
Также 3D-печатные органоиды из собственных клеток пациента позволяют быстро тестировать эффективность различных противораковых препаратов. Исследователи уверены, что в ближайшие годы исследования с использованием органоидов приведут к определённым успехам.
Наука обратится к данным об этнических меньшинствах
Так как мир постепенно продвигается к использованию персонализированной медицины, всё более важным становится изучение популяций, отражающих глобальное разнообразие. Однако люди неевропейского происхождения задействованы, например, в менее чем 2% клинических исследований рака. Учёные подчёркивают, что необходимо собирать более разнообразную выборку, чтобы действительно сократить влияние заболеваний.
"Этнические меньшинства почти не представлены в клинических исследованиях, - говорит профессор биоинженерии Эстебан Бурхард (Esteban Burchard). - Но мы не можем уменьшить бремя большинства болезней, не обращаясь к человеческому разнообразию".
Гематоэнцефалический барьер будет преодолён для целевой доставки лекарств в мозг
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) - биологический щит, защищающий мозг от передающихся через кровь инфекций и токсинов. Он имеет решающее значение для выживания. Однако этот барьер также мешает некоторым терапевтическим агентам достичь мозга.
Большинство химиотерапевтических препаратов против опухоли головного мозга вводятся перорально ("через рот") или внутривенно и вызывают огромное количество побочных эффектов. Но на саму опухоль они часто оказывают минимальное воздействие из-за того самого ГЭБ.
"В течение многих лет учёные сталкивались с вопросом - препараты не воздействуют на заболевания мозга, потому что они неэффективны или же они просто не в состоянии пересечь гематоэнцефалический барьер?" - рассказывает профессор нейрохирургии Кристоф Банкевич (Krystof Bankiewicz), тестирующий препараты против глиобластомы (одной из самых агрессивных опухолей мозга).
Однако за последние два года учёным удалось добиться прогресса в , в том числе в ходе .
На 2016 год запланировано клиническое исследование с участием детей, страдающих от опухолей головного мозга. Также два других исследования будут направлены на лечение . Есть планы также по разработке лечения и хореи Гентингтона .
Будет открыта биология психических заболеваний
Технологии геномики и нейронаук развиваются беспрецедентными темпами: в ближайшее время ожидается, что они приведут к новому пониманию .
"Серьёзные психические заболевания вряд ли принципиально отличаются от болезней сердца, рака или эпилепсии. Просто в настоящий момент мы недостаточно хорошо понимаем их основу, - считает Мэтью Стейт (Matthew State), заведующий кафедрой психиатрии. - В этом году учёным удалось выявить способ быстро измерять экспрессию восьми генов в тысячах отдельных клеток, а с помощью недавно разработанных технологий, таких, как CRISPR/Cas 9, мы можем определять функции генов точнее, чем когда-либо.
Неврологи также могут использовать подход, основанный на , для изучения целых участков мозга. Применение ряда современных интерфейсов в ближайшее время, вероятно, поможет определить, а может, и изменить факторы, определяющие психические заболевания".
Это существенно расширит наши знания о психических заболеваниях и откроет новые методы лечения. Кроме того, такой подход может показать, что психические заболевания ― это результат физических нарушений, что позволит избавить пациентов от определённого негативного отношения со стороны общества.
Биоинформатика поможет разработать новые методы лечения рака на основе геномики
Изучение геномики рака позволило открыть массу
