Медицина не стоит на месте, и с каждым годом ученые находят способы лечить все более сложные заболевания. Специалисты смогли уже разработать протезы, которые помогают людям полноценно передвигаться, научились контролировать массовые эпидемии, лечить ранние стадии рака, усовершенствовали практику пересадки внутренних органов. Почти любое заболевание теперь подвластно современным врачам.
Не стал исключением и 2016 год. За эти 12 месяцев ученым по всему миру удалось сделать множество открытий и провести сотни удачных опытов. Предлагаем вспомнить самые главные достижения медиков в этом году.
1. Стволовые клетки помогли восстановиться после инсульта.
В этом году ученым впервые удалось поставить на ноги людей с парализованными конечностями. В эксперименте специалистов из Медицинской школы Стэнфордского университета приняли участие 18 человек (11 женщин и 7 мужчин) в возрасте от 33 до 75 лет. Все они перенесли инсульт за несколько лет до начала эксперимента и имели сложности в передвижении или не могли ходить вовсе. У кого-то была нарушена речь.
Во время эксперимента врачи сделали инъекции стволовых клеток в мозг добровольцам. Эти клетки были генетически модифицированными, в них содержался ген под называнием Notch1. Он активирует процессы, которые обеспечивают формирование и развитие головного мозга у маленьких детей.
Сразу после операции часть пациентов испытала побочные эффекты: тошноту, головную боль. Однако через несколько дней это прошло. Зато результаты не заставили себя долго ждать. Уже в первый месяц у всех добровольцев наблюдалась положительная динамика в самочувствии. А спустя год все они смогли встать на ноги, полностью восстановиться и продолжить жить полноценной жизнью.
2. Избавление диабетиков от уколов инсулина
Ученые научились создавать искусственные клетки, чувствительные к сахару и способные вырабатывать инсулин. Эти бета-клетки взяты из клеток почек и заключены в специальную медицинскую капсулу. Ее ученые вживили под кожу подопытным, где она успешно испускала в организм инсулин по мере необходимости.
Пока этот эксперимент был опробован только на лабораторных мышах. Но ученые уверены, что в будущем, если подтвердится успешность метода на людях, благодаря новой разработке инсулиновым диабетикам можно будет полностью отказаться от болезненных инъекций.
3. Новая методика лечения рака
Благодаря новой методике врачам удалось достичь ремиссии у 90% пациентов, участвовавших в исследованиях (это были больные лейкемией). Такой высокий процент выздоровления на поздних этапах рака был достигнут впервые.
В ходе эксперимента белые кровяные тельца были извлечены из крови пациентов, больных лейкемией, модифицированы в лаборатории и затем возвращены в кровеносную систему. Врачи взяли у добровольцев иммунные клетки, которые борются с вирусами или патогенными внутриклеточными микроорганизмами и генетически модифицировали их искусственным путем, после чего вернули в организм.
У некоторых пациентов это вызвало осложнения, однако у 90% добровольцев болезнь перешла в стадию ремиссии.
4. Изобретение искусственной кожи
Группа исследователей из Гарвардского медицинского института и Массачусетского технологического института разработала невидимую эластичную пленку, так называемую искусственную кожу. Несмотря на то, что эта пленка синтетическая, она имитирует биологическую кожу, способна пропускать воздух и влагу, а также имеет защитные функции.
Специалисты полагают, что подобная «вторая кожа» может быть использована в будущем для доставки определенных видов лекарств или же для защиты натуральной кожи от солнечных лучей. Помимо этого, пленка может быть использована в эстетической медицине, так как она позволяет подтянуть обвисшую кожу без хирургических вмешательств.
5. Открытие механизма аутофагии
И, наконец, одно из самых ярких событий – вручение Нобелевской премии за открытие механизма аутофагии. Именно за эту разработку профессор из Токийского Технологического института Ёсинори Осуми был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2016 год. Лауреат открыл и описал процесс удаления и утилизации поврежденных компонентов клеток. Благодаря этому, уверяет специалист, можно будет избавить организм от отработанных компонентов и омолодить его. Результатом такой процедуры станет продление человеческой жизни (
Медицина не стоит на месте и движется вперед большими шагами. Каждый год появляются новые эффективные разработки.
Какие же новинки в этой сфере появились в 2016 году?
Трикордер, стилизованный под «Звездный путь»
«Звездный путь» всегда вдохновлял миллионы людей, чтобы они пытались выйти за границы возможного и достичь невозможного. В том числе и в сфере футуристичных медицинских устройств. На данный момент проводится соревнование, в котором осталось только семь команд, работающих над созданием настоящего трикордера. Победитель получит десять миллионов долларов на реализацию проекта. Во вселенной «Звездного пути» трикордер - это мультифункциональное ручное устройство, которое используется для сенсорного сканирования, анализа и хранения информации.
Взаимодействие между системами здравоохранения
Решения, способствующие взаимодействию между различными системами здравоохранения, позволяющие, например, обмениваться данными о пациенте, являются одним из главных технологических аспектов, который позволит изменить то, как будут в будущем функционировать организации здравоохранения.
Робот-медсестра
Возможно, вы этого не знаете, но очень многие медсестры получают травмы из-за того, что им необходимо поднимать и переносить пациентов после операции или из-за падения. Это очень распространенная проблема, и далеко не всегда рядом оказывается человек, который является достаточно сильным, чтобы поднять пациента. К счастью, теперь начинают появляться роботы, которые смогут выполнять некоторые из функций медсестры, причем независимо от размера и веса пациента.
Искусственная сетчатка
Официально человек становится слепым, когда его зрение функционирует всего на десять процентов от нормы или же когда угол его периферийного зрения составляет менее двадцати градусов. Официально около 1,1 миллиона людей только в Соединенных Штатах Америки считаются слепыми. Это привело к тому, что некоторые компании начали разрабатывать изысканные и элегантные решения, предназначенные для того, чтобы восстанавливать зрение тем людям, которые потеряли его из-за дегенеративных заболеваний сетчатки. Например, миниатюрный имплант NR600 замещает функциональность поврежденных фоторецепторных клеток и создает электронную стимуляцию, необходимую для активации оставшихся здоровых клеток сетчатки. NR600 состоит из двух компонентов: миниатюрной имплантируемой микросхемы и пары очков, которые должен носить пациент.
Прогресс в протезировании
Война заложена в генетическом коде человека, а вместе с ней приходят в нашу жизнь и травмы, которые получают как солдаты, так и мирное население, в том числе и потерянные конечности, а также травматические повреждения мозга. В ближайшем будущем это может измениться, так как покалеченные военные получат возможность контролировать с помощью мозгового имплантата свои сверхсовременные протезы. Целью является возвращение их к активному образу жизни и улучшение качества их жизни. Позже эта программа может распространиться и на гражданских людей с ампутированными конечностями, травмами спинного мозга и неврологическими заболеваниями.
Удаленный мониторинг пациентов
Программы мониторинга могут собирать большое количество важной информации о пациентах, например, жизненно важные показатели, вес, кровяное давление, уровень сахара в крови, уровень кислорода в крови, пульс и даже электрокардиограммы. Эти данные затем передаются специалистам, работающим в специальных центрах мониторинга, больницах и отделениях интенсивной терапии, медсестринских учреждениях, а также в централизованных программах удаленного менеджмента. Эти специалисты удаленно контролируют состояние пациентов и действуют в зависимости от того, какие данные получают.
Лекарства против старения
Мечта каждого человека - это вечная жизнь. Или хотя бы жизнь до 120 с лишним лет. 2016 год стал годом тестирования препаратов против старения, в результате которых болезни Паркинсона и Альцгеймера могут уйти в прошлое. Ученые считают, что на сегодняшний день можно остановить или хотя бы замедлить старение людей и позволить им дожить хотя бы до 110-120 лет. И хотя это может звучать как фантастика, ученые уже успели доказать, что лекарство против диабета метформин продлевает жизнь у животных, а теперь было дано разрешение протестировать, даст ли этот препарат такие же эффекты и у людей.
Восстановление зубов
Яркая рыба, которая была найдена в Африке, может хранить секрет, который позволяет ей отращивать новые зубы. Исследователи изучают цихловых рыб, обитающих в озере Малави в Африке. Они «сбрасывают» старые зубы, чтобы вырастить новые, и исследование сосредоточено на обнаружении гена, ответственного за рост новых зубов, что может привести к восстановлению зубов у людей.
Лампочки, которые дезинфицируют помещение и убивают бактерии
Больницы известны как потенциально опасные места, где содержится большое количество людей с разнообразными болезнями. Одна компания разработала технологию, которая использует свет для постоянной дезинфекции помещения, тем самым способствуя профилактическим мерам по нейтрализации инфекций.
Электронное нижнее белье, предотвращающее появление пролежней
Хотите верьте, хотите нет, но пролежни могут привести к серьезным последствиям. Около шестидесяти тысяч человек ежегодно умирают из-за пролежней и инфекций, которые образуются в результате. Электронное нижнее белье, разработанное канадским исследователем, подает небольшой электрический разряд каждые десять минут. Этот эффект похож на то, что происходит, когда пациент движется самостоятельно. Разряд активирует мышцы и улучшает кровообращение, тем самым эффективно борясь с пролежнями и сохраняя жизни.
Долгосрочные батареи для медицинских устройств
Необходимость в электроэнергии очевидна в современном мире: дома, автомобили и даже медицинские устройства требуют энергии. Однако последние чаще всего работают на батарейках и других источниках питания, которые необходимо очень часто менять. А если это технология, которая уже встроена в человеческое тело, то замена источника питания требует дорогостоящей операции. В результате необходимость питать требовательные к энергоснабжению устройства привела к развитию новых технологий, которые позволяют использовать более долгосрочные источники питания, которые перезаряжаются невероятно быстро.
Информатика здоровья
Более половины больниц на территории Соединенных Штатов Америки используют тот или иной вид электронной системы ведения записей, однако лишь шесть процентов из них соответствуют всем государственным нормам. Пятьдесят процентов средств в сфере здравоохранения тратится на неэффективные процессы учета записей. Электронные системы позволяют больницам экономить от 37 до 59 миллионов долларов. Они ускоряют и упрощают процесс здравоохранения, снижают вероятность злоупотребления средствами, а также повышают уровень координации между элементами системы здравоохранения.
Другие инновации
Вот еще несколько невероятных технологических новшеств в сфере медицины:
- Губка для ликвидации пулевого ранения.
- Просмотр вен под кожей в режиме реального времени.
- Гель, останавливающий кровотечение в считаные секунды.
- Устройство по удалению холестерина из крови.
Мы уже не удивляемся, когда революционные открытия медицины быстро переходят в ранг применяемых на практике и дают возможность сохранить самое ценное, что у нас есть, - здоровье. Что удалось совершить врачебной науке в этом году?
Открытие 1. Лекарства в нанокапсулах
В
новом столетии мировая фармацевтика ставит перед собой архисложные
задачи по изменению привычных форм лекарственных препаратов. Таблетки
должны действовать мгновенно, точечно и без побочных эффектов. В этом
году к мировому тренду присоединились и российские ученые из Томского политехнического университета (ТПУ). В новой лаборатории ТПУ началась
подготовка к совместному исследованию с представителями Международной
ассоциации русскоговорящих ученых (RASA). Ученые станут разрабатывать
технологии управляемой доставки лекарственных средств в организм
пациента.
Речь идет о сферических микроскопических нанокапсулах. Их размеры сопоставимы с эритроцитами - красными кровяными тельцами. Попадая в организм, нанокапсулы осуществляют адресную доставку лекарства к органу, который необходимо вылечить. Затем капсула раскрывается, и содержимое попадает непосредственно на пораженный заболеванием участок. Схема действий следующая: врачи забирают кровь пациента, добавляют в нее нанокапсулы с лекарством внутри, а затем вводят родную кровь пациенту обратно. Организм не воспринимает ее как что-то чужеродное и не дает иммунного ответа на лечение.
Разработкой химической адресной доставки лекарств в настоящее время занимаются ученые Германии и ряда других стран. Ученые из Томска сосредоточились на физических методах доставки нанокапсул и разработке дистанционно управляемых систем, с помощью которых врач сможет направить препарат в конкретную точку. Новая технология значительно облегчит лечение тромбов при сердечно-сосудистых заболеваниях, в том числе инсульте и инфаркте миокарда. При лечении диабета нанокапсулу с инсулином можно будет направить в тот участок, где сконцентрировано наибольшее количество сахара.
Открытие 2. Новое обезболивающие при родах
Похоже,
что скоро стены роддомов не услышат мучительных криков будущих мам.
Ученые из Университета Южной Австралии нашли способ, как облегчить роды и
избавить женщин от боли с помощью... назального спрея. В основе
инновационного средства - анальгетик фентанил, который так же
эффективен, как и петидин, который используется в качестве
обезболивающего при родах. Однако назальный спрей гораздо удобнее в
использовании и начинает действовать быстрее инъекций. Тем более, по
мнению медиков, формула петидина уже устарела. "Чтобы петидин начал
действовать, нужно некоторое время. К тому же он долго выводится из
организма матери и ребенка. Фентанил работает быстрее, эффективнее и с
меньшими побочными эффектами", - прокомментировала механизм действия
нового спрея автор методики Джули Флит.
Новое средство уже опробовано в действии. Роженицы выразили одобрение спасительному спрею. Ученые уверены, что в ближайшее время обезболивание с помощью инновационного средства станет рутинной процедурой, примерно такой же, как лечение насморка. И при этом достойной альтернативой эпидуральной анестезии.
Открытие 3. Моторчик для сперматозоида
Проблема
бесплодия настолько актуальна во всем мире, что ученые разрабатывают
просто фантастические способы для ее решения. Вот, к примеру,
исследователи из Германии предложили способ усилить подвижность
сперматозоидов, чтобы они успевали оплодотворить яйцеклетку.
Медлительных сперматозоидов будут поторапливать специальные "толкачи" -
двигатели. Они представляют собой микроскопические спирали,
закрепляющиеся на хвостах сперматозоидов. Разогнавшись с помощью такого
"моторчика", сперматозоиды успешно смогут добраться к цели. Ноу-хау уже
протестировано в лабораторных условиях, однако пока что его
использование применимо только при экстракорпоральном оплодотворении.
Ученые надеются, что уже в ближайшее время смогут применить свое
изобретение в естественных условиях женского организма.
Открытие 4. Пересадка головы человека
Когда
мы читали роман "Голова профессора Доуэля", не отваживались и
представить, что станем свидетелями... пересадки головы человеку. И это
никакая не фантастика, а реальное достижение этого года. Все началось,
конечно, с обезьяны. Китайский нейрохирург Сяопин Жэня в начале этого
года сообщил, что ему удалось пересадить голову млекопитающему и при
этом сохранить мозг неповрежденным. По словам ученого, обезьяна
перенесла операцию без неврологических повреждений и прожила целых 20
часов. Потом ее, конечно, усыпили по этическим соображениям. А ученые,
воодушевившись успехом китайского коллеги, пошли дальше.
И вот уже итальянский хирург Серджио Каверо планирует провести революционную операцию по пересадке головы человеку в декабре 2017 года. На участие в проекте под символичным названием "Небеса" дал согласие программист из России Валерий Спиридонов. 30-летний мужчина страдает от болезни Вердинга-Хофмана, из-за которой он прикован к инвалидному креслу. Болезнь прогрессирует с каждым годом, поэтому Валерия не пугает даже вероятность, что операция может пройти неудачно и закончиться для него печально. Сейчас среди нейрохирургов идут серьезные споры. Одни считают, что гипотетически пересадка головы возможна, но при этом не уверены в успехе, а другие вовсе считают все это не более чем авантюрой. Кто из них прав, скоро узнаем.
Открытие 5. Пересадка легкого взрослого человека ребенку
Грандиозным
успехом завершили год российские травматологи. В Федеральном научном
центре трансплантологии и искусственных органов им. академика В. И.
Шумакова Минздрава России удалось успешно провести пересадку легкого от
взрослого человека ребенку, страдающему муковисцидозом. До этого в
стране подобной практики не было. Операцию по пересадке 13-летней
девочке провели по оригинальной методике двусторонней долевой
трансплантации. Длилась она около 10 часов, а через 18 часов после операции ребенок смог дышать самостоятельно.
Несмотря на то, что пересадка легких не избавляет полностью от болезни и лекарства при этом придется принимать до конца жизни, для детей это реальный шанс жить полноценной жизнью и испытать все прелести детства. Малыши, больные муковисцидозом, после лечения смогут радоваться простым вещам - играть на улице, ходить в школу и, главное, дышать полной грудью.
Открытие 6. Робот-ассистент
В этом году впервые в России при операции на брюшной части аорты ассистировал робот-хирург Da Vinci. Операцию бедренного шунтирования лапароскопическим методом провели специалисты Новосибирского НИИ патологии кровообращения им. Е. Н. Мешалкина. Она заключается в установке протеза (шунта) внутрь кровеносного сосуда с целью восстановления кровообращения в нижних конечностях. Обычно для этих целей используется более традиционный метод, без привлечения роботизированного помощника. Но в данном случае присутствовал ряд противопоказаний к проведению обычной операции. Прооперированный пациент помимо сужения в брюшной части аорты страдал ожирением, что затрудняло доступ и грозило целым рядом осложнений в послеоперационном периоде.
Роботизированная операция позволила свести к минимуму травматичность, кровопотери, болезненность и послеоперационные осложнения. Пациенту установили двухбраншевый протез, по которому кровь проходит напрямую из брюшной аорты в артерии бедер в обход области сужения, которая выключена из общего кровообращения. Подобная методика используется лишь в единичных медицинских центрах по всему миру, а в России это вообще первый подобный случай.
Открытие 7. Плацебо работает!
Медикам
давно известен эффект плацебо, но то, что удалось доказать израильским
исследователям, заслуживает звания открытия года. Оказывается, пустышки
работают не только в случаях, когда люди не знают о том, что принимают
плацебо, но и когда они информированы о том, что принимают не лекарство.
В эксперименте израильских ученых приняли участие 97 человек, которые
страдали от хронической боли в пояснице. Одна группа принимала только
лекарства, другим давали дополнительно таблетки из целлюлозы, на которых
было написано "пустышка". Те, кто пил кроме обычных лекарств еще и
плацебо, отмечали на 9-16 % более успешное лечение, чем те, кто пил
только лекарственные препараты. Таким образом удалось расширить понятие
плацебо-эффекта и подтвердить, что пустышки действуют даже на тех, кто
знает, что именно принимает. То есть эффект зависит не только от веры
пациента в реальность принимаемого лекарства. Это открытие озадачило
ученых, которые намерены продолжить свои исследования, чтобы понять, что
же на самом деле стоит за плацебо-эффектом.
Открытие 8. Шизофрения не приговор
Казалось
бы, вот только что психиатры развеяли устоявшееся мнение о том, что
шизофрения - это приговор для нормальной жизни человека. И вот появились
новые обнадеживающие данные на получение еще более действенных методов
лечения. Открытие в изучении одной из самых загадочных болезней
человечества принадлежит американским генетикам, которым удалось
определить биологическую причину возникновения шизофрении. Специалисты
выявили тот самый ген врожденного иммунитета, отвечающий за нарушения в
психике. И протестировали свое открытие на 65 000 участников
эксперимента. Выяснилось: когда ген слишком активен, он начинает
уничтожать очень важные нейронные связи в головном мозге человека.
Теперь, когда виновник взят с поличным, врачи смогут лечить саму причину
шизофрении, а не ее симптомы.
Открытие 9. Операция по установке клапана сердца через прокол шеи
Российские
хирурги Томского НИИ кардиологии впервые в мире провели операцию по
установке клапана сердца через прокол шеи ребенку. Ранее подобные
манипуляции проводились лишь взрослым. Пойти на эксперимент пришлось по
нескольким причинам. До этого ребенку уже провели операцию по
протезированию клапана, но он перестал функционировать должным образом.
Учитывая то, что классическая операция сложна, требует большого
количества препаратов для наркоза, а ребенок находился в тяжелом
состоянии, да к тому же это была не первая его операция, было решено
пойти на риск. Все прошло удачно, и ребенок был выписан из больницы уже
через несколько недель. Теперь ничто не угрожает его здоровью, долгой и
полноценной жизни.
Иван Звягин: персональная медицина будет слишком дорогой для людей
Научный сотрудник Института биоорганической химии РАН Иван Звягин рассказал о том, какие проблемы стоят на пути "наук о жизни" в России и коммерциализации их результатов, почему персональная медицина пока остается мечтой и о том, почему медицинские стартапы нередко проваливаются.
К чему ведет редактирование генома
Недавно в журнале Nature была опубликована статья, рассказывающая об успешном исправлении мутации в ДНК человеческого зародыша при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9. Возможность устранения ошибок в геноме ведет к абсолютно новой ситуации, которая разворачивается на наших глазах.
Эксперты считают драйверами развития Новосибирской области медицину и электронику
Стратегия развития Новосибирской области до 2030 года, предполагающая обеспечение экономического роста региона, должна быть принята в 2018 году. Региональные эксперты и представители крупных предприятий рассказали ТАСС, какие отрасли должны в нее войти и чем может помочь им государство.
Корейский ученый рассказал, что мешает клонированию человека
На сегодняшний день клонирование - это не фантазия авторов фильма "Шестой день" с Арнольдом Шварценеггером. Это полноценная индустрия, которая меняет нашу жизнь. Корреспондент ТАСС Станислав Варивода побывал в корейской компании Sooam Biotech Research Foundation, где ученые выращивают мамонта из пробирки, заменяют ДНК с помощью силы джедая и возвращают из мертвых любимых питомцев.
Санитары связи: в России проверят безопасность 5G
Государство стремится развеять страхи, связанные с внедрением 5G в России. Профильные ведомства, среди которых Минздрав и Минкомсвязь, намерены проанализировать влияние сетей пятого поколения на здоровье людей, говорится в протоколе межведомственного совещания.
Виртуальная реальность
. Появление Google Cardboard — картонного VR-шлема, созданного в рамках эксперимента Google — ознаменовало прорыв в области VR-технологий. Сегодня VR-очки компании Facebook свободно можно приобрести через интернет, и нет сомнений, что в скором времени виртуальная реальность захватит все сферы, в том числе и медицину. С помощью VR-технологий студенты-медики увидят, что происходит с их пациентами, а пациенты, в свою очередь, наглядно представят, что их ожидает в рамках той или иной медицинской процедуры. Как известно, незнание и непонимание вызывает большой стресс, а сверхреалистичная иллюстрация с помощью VR поможет пациенту этого стресса избежать.
Дополненная реальность
Глава фармацевтической компании Novartis анонсировал скорое появление цифровых контактных линз. Равно как стало возможным измерить уровень глюкозы в крови с помощью слез, технология цифровых контактных линз должна повлиять на контроль за диабетом и его лечение. Кроме того, очки смешанной реальности Microsoft HoloLens будут играть значительную роль в образовательном процессе: как в сфере медицины, так и в архитектуре и инженерном деле. Например, с их помощью студенты-медики смогут тратить на виртуальное вскрытие неограниченное количество времени в день, причем вскрытие можно будет проводить под любым углом и без какого-либо намека на запах формальдегида. 
«Умные» ткани
. «Умная» одежда Fibretronic — это одежда, в материал которой вмонтирован микрочип. Микрочипы могут реагировать на что угодно: и на погоду, и даже на настроение владельца. Компания Google в сотрудничестве с производителем одежды Levi’s занялась разработкой материалов «фибертоник» — ткани, которая представит новые формы технологического взаимодействия нашей одежды с окружающей средой. В 2016 году в рамках конференции Google I/O компания анонсировала появление «умной» джинсовой куртки для велосипедистов (куртка синхронизируется с гаджетами, которые помогают составить маршрут и т. д.). Запуск в массовое производство инновационной куртки запланирован на 2017 год. Стоит ожидать, что следующие эксперименты с «умной» одеждой затронут сферы здоровья и медицины. 
Интеллектуальный алгоритм анализа данных носимых гаджетов
. ЗОЖ снова в моде, а вместе с ним набирают популярность гаджеты, связанные со спортом, и трекеры здоровья. Следуя за спросом (и предложением), компания Amazon запустила специальный торговый раздел для подобных устройств, продав миллионы трекеров активности. Однако получать и обрабатывать действительно ценную информацию из бесконечного потока данных трекеров не так-то просто. Необходимы алгоритмы, которые смогут синхронизировать эти данные с другими (например, полученные из других устройств и приложений) и сделают важные выводы. Такие усовершенствованные трекеры — потенциальный шаг вперед в области профилактики заболеваний и контроля за здоровьем. Подобную идею пытается реализовать приложение Exist. io (слоган — «Следи за всем в одном месте. Понимай свою жизнь»), но это лишь первые попытки, и впереди еще длинный путь. 
Почти искусственный интеллект в области радиологии
. Суперкомпьютер IBM Watson, оснащенный вопросно-ответной системой искусственного интеллекта, использовался в онкологии для помощи в принятии медицинских решений. Данная система продемонстрировала свои преимущества: постановка диагноза и выбор лечения с помощью суперкомпьютера оказались дешевле и эффективнее. Амбициозный проект IBM Medical Sieve направлен на то, чтобы диагностировать как можно больше заболеваний благодаря умному программному обеспечению. Это даст возможность врачам-радиологам сконцентрироваться на наиболее важных и сложных случаях, вместо того чтобы проверять сотни снимков ежедневно. Medical Sieve, по словам компании IBM, — это новое поколение в области медицинских технологий. Аппарат использует расширенную мультимодальную аналитику и клинические знания, способен анализировать и предлагать решения в области кардиологии и радиологии. Среди преимуществ Medical Sieve — глубокое понимание заболеваний, их интерпретация в нескольких форматах (рентгеновский, УЗИ, КТ, МРТ, ПЭТ, клинические тесты).
Сканер еды . Молекулярные сканеры, такие как Scio и Tellspec, не первый год находятся в центре внимания. Если в 2015 году производители отправляли сканеры первым клиентам, то в ближайшие годы мини-сканеры значительно расширят свою географию и станут доступны по всему миру. Это позволит знать наверняка, что именно находится в нашей тарелке: прекрасная возможность не только для тех, кто следит за фигурой, но и для людей с аллергией на пищевые продукты.
Человекоподобный робот
. Инженерная компания Boston Dynamics — одна из самых многообещающих компаний по разработке роботов. С тех пор, как их в 2013 году приобрела корпорация Google, Boston Dynamics выпустила видео-тизеры новых роботов: звероподобных и антропоморфного Petman. Двуногий Petman создавался для испытаний средств индивидуальной защиты и считается первым антропоморфным роботом, двигающимся как человек. Есть шанс ожидать новых изобретений от Boston Dynamics, которые будут полезны в том числе и для медицины. 3D-биопринтинг . Американская компания Organovo стала первой, превратившей технологии 3D-биопринтинга в бизнес. В 2014 году представители Organovo объявили об успешном опыте 3D-биопечати тканей печени. Возможно, всего несколько лет отделяет нас от того момента, когда 3D-биопринтинг начнут использовать при трансплантации частей печени. Но прежде всего биопечать тканей печени может использовать фармацевтика — чтобы отказаться от опытов на животных для анализа токсичности новых препаратов.
Интернет вещей: контроль за здоровьем из дома . Многие изобретения из области интернета вещей, такие как «умная» зубная щетка или цифровое зеркало, появились уже в 2015 году. С каждым годом они становятся доступнее для массовой аудитории. Но глобальная цель интернета вещей — научить все эти предметы между собой «общаться», контролируя и анализируя самые разные изменения, и делать выводы о состоянии здоровья их обладателя.
Опыт Theranos
. История компании Theranos, которая разработала технологию анализа и забора крови без использования шприцов, закончилась скандалом. Несмотря на это сама идея до сих пор звучит привлекательно. Возможно, на смену утратившему доверие стартапу придет другой. В любом случае, технологии в области анализа крови остаются актуальными для исследователей и привлекательными для предпринимателей.
Кроме того, одним из самых перспективных направлений в генной инженерии остается метод CRISPR: возможно, стоит ожидать прорыва именно в этой области.
Достижения в науке и технике изменили до неузнаваемости нашу жизнь за последние десятилетия. Изменения коснулись не только того, как мы общаемся, получаем информацию, ведем бизнес, но и медицинской сферы.
Можно с легкостью найти и недовольных этими изменениями: люди жалуются, что мы стали меньше общаться вживую, уделяя больше времени общению в социальных сетях, разговорам по мобильникам.
Однако эти же самые достижения сжали, образно выражаясь, наше глобальное мировое пространство до размеров небольшого города.
Человечество получило уникальную возможность оперативно обмениваться информацией в медицинской сфере, получив мощные инструменты контроля и борьбы с различными заболеваниями. И в последние годы эти изменения продолжают наращивать темп, как никогда.
Вы еще не слышали о последних достижениях генетиков , которые позволяют остановить старение? А как вам новость о том, что наконец-то найдено по-настоящему эффективное средство от обычной простуды? Наконец, что вы скажете о возможности диагностирования многих раковых заболеваний на самых ранних стадиях развития, когда болезнь еще может быть остановлена?
Этим достижениям предшествовали долгие годы (и даже десятилетия) напряженной работы. И в 2017-ом году многие задачи, стоящие перед человечеством, были решены (или были сделаны серьезные шаги по их решению).
Предлагаем вашему вниманию десять значительных достижений медицинской науки за прошлый год, которые наверняка окажут значительное влияние на нашу жизнь в совсем уже недалеком будущем.
Ученые создали искусственную матку, которая обеспечивает развитие так называемых глубоко недоношенных новорожденных в течение примерно одного месяца. На данный момент времени изобретение было протестировано на восьми недоношенных ягнятах.
Будущих ягнят изъяли из маток овец преждевременно, в начале второй половины беременности , переведя их в искусственные матки. Животные продолжили развитие, продемонстрировав нормальный рост вплоть до своего «второго рождения», которое было осуществлено четыре недели спустя.
Искусственная матка состоит, по сути, из стерильного пластикового пакета, заполненного искусственной околоплодной жидкостью. Пуповина плода крепится к специальному механическому прибору, который обеспечивает развивающийся организм питательными веществами, а также насыщает кровь кислородом (этакий аналог плаценты).
Нормальное внутриутробное развитие человеческого эмбриона происходит приблизительно в течение 40 недель. Однако ежегодно во всем мире тысячи и тысячи младенцев появляется на свет преждевременно.
При этом многие из них проводят в утробе менее 26-ти недель. Выживает примерно половина младенцев. У многих из выживших отмечается детский церебральный паралич , задержка умственного развития , другие патологии.
Искусственная матка, адаптированная для развития эмбриона человека, должна дать шанс на нормальное развитие этим преждевременно появляющимся на свет младенцам.
Ее задача заключается в обеспечении возможности более длительного «дозревания» в среде, аналогичной той, которая имеется в матке женщины. Создатели искусственной матки планируют перейти к испытаниям на человеческих эмбрионах в ближайшие пять лет.
Первый гибрид свиньи и человека
В 2017-ом году ученые объявили об успешном создании первого гибрида свиньи и человека – организма, который в научных кругах часто называют химерой. Если упрощенно, то речь идет об организме, который совмещает в себе клетки от двух различных видов.Один из способов создания химеры – это пересадить орган одного животного в тело другого. Однако этот путь ведет к высокому риску отторжения вторым телом чужеродного органа.
Другой путь создать химеру – это начать осуществлять изменения на эмбриональном уровне посредством введения клеток одного животного в эмбрион другого, после чего происходит их совместное развитие.
Первые опыты по созданию химеры привели к успешному развитию клеток крысы внутри эмбриона мыши. В мышином эмбрионе произошли генетические изменения, приведшие к образованию поджелудочной железы крысы, ее глаз и сердца , которые развивались вполне нормально. И только после этих экспериментов ученые решились провести аналогичные опыты с клетками человеческого организма.
Известно, что органы свиньи весьма схожи с органами человека, именно поэтому это животное было выбрано в качестве реципиента (то есть организма-хозяина). Клетки человека были введены в свиные эмбрионы на ранней стадии его развития. Затем уже гибридные эмбрионы были вживлены в суррогатные свиноматки, где и развивались в течение почти целого месяца. После этого эмбрионы извлекли для детального изучения.
В результате ученым удалось вырастить 186 химерных эмбрионов, в которых было зафиксированы начальные стадии формирования таких важнейших органов, как сердце и печень .
Это означает гипотетическую возможность выращивания человеческих органов и тканей внутри других видов. А это первый шаг к выращиванию органов в лабораторных условиях, способных спасти тысячи пациентов, из которых многие умирают, не дождавшись трансплантации .
Тело одного из видов лягушек, относительно недавно обнаруженного в Южной Индии, оказалось покрыто слизью, которая способна противостоять инфекции гриппа.
В жидкости, выделяемой кожей этой лягушки, найдены молекулы, содержащие аминокислоты, соединенные пептидными связями (то есть пептиды). Они-то и служат защитой против инфекции гриппа.
Ученые протестировали пептиды этой индийской лягушки, обнаружив, что только один из них, названный впоследствии «урумином», обладает противомикробными и противовирусными свойствами, и способен защитить от гриппа. Примечательно, что за основу было взято название традиционного индийского меча-пояса – уруми.
Как известно, липидная оболочка каждого штамма вируса гриппа содержит такие поверхностные белки, как гемагглютинин и нейраминидаза. Штаммы вируса названы по комбинации каждого содержащегося в них белка. К примеру, H1N1 содержит комбинацию гемагглютинина H1 и комбинацию нейраминидазы N1.
Наиболее распространенный штамм сезонного вируса гриппа содержит комбинацию H1. Урумин в результате лабораторных анализов продемонстрировал способность к эффективному уничтожению каждого типа комбинации вируса H1; причем даже тех типов, у которых развилась сопротивляемость к современным противовирусным препаратам .
Воздействие современных медицинских препаратов, которыми сейчас лечат от гриппа, направлено на гликопротеин нейраминидаза, мутирующий гораздо чаще, чем гемагглютинин. Новое лекарство, воздействующее на гемагглютинин, будет эффективной защитой от многих штаммов вируса гриппа, став основой для универсальной вакцины против данного заболевания.
Крупные медицинские достижения в 2017-ом году
Группа исследователей из Университета штата Мичиган (США) создала потенциальное лекарство от меланомы, которое способно кардинальным образом снизить уровень смертности от данного заболевания.Это смертельная форма рака кожи отличается высокой степенью летальности, так как приводит к быстрому образованию метастаз, распространяющихся по всему телу и поражающих внутренние органы (к примеру, легкие и мозг).
Раковые клетки распространяются по всему телу потому, что в результате процесса, называемого транскрипцией, на матрице ДНК происходит синтез и трансформация РНК и определенных белков в злокачественную опухоль – меланому. Химическое же вещество, о котором идет речь в данном открытии, продемонстрировало способность к успешному прерыванию этого цикла.
Упрощенно говоря, это вещество способно прервать процесс транскрипции. Благодаря этой профилактической мере удастся остановить агрессивное распространение ракового заболевания. В результате лабораторных испытаний уже удалось прийти к тому, что тестируемое вещество способно успешно останавливать распространение ракового заболевания в 90% случаев.
От создания медицинского препарата на базе данного вещества нас отделяет еще несколько лет клинических испытаний на людях, страдающих от меланомы.
Однако исследователи уже сейчас выражают изрядный оптимизм по поводу возможностей будущего лекарства. Помимо меланомы, препарат будет протестирован на других видах раковых заболеваний с целью выявления его потенциальной возможности их лечения.
Стирание плохих воспоминаний
Люди, которые страдают от посттравматического стрессового расстройства или других тревожных расстройств, связанных с психологическими и иными травмами , смогут вскоре просто «стирать» плохие воспоминания, провоцирующие данные расстройства.Ученые работали над решением данной проблемы на протяжении многих лет. Но лишь совсем недавно группа исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде (США), изучая влияние стрессовых ситуаций на память человека, совершила удивительное открытие. Они акцентировали свое внимание на проводящие пути нервной системы, которые создают воспоминания и позволяют нам обращаться к ним.
Когда происходят травмирующие события, наиболее сильными оказываются нейронные связи, обеспечивающими доступ именно к плохим воспоминаниям, нежели чем ко всем остальным. Именно поэтому людям зачастую легче вспомнить детали какой-нибудь трагедии, произошедшей годы назад, чем, к примеру, то, что они ели сегодня на завтрак.
В своих опытах над подопытными мышами ученые из вышеупомянутого университета включали звук высокой частоты, одновременно ударяя грызунов разрядом тока. Вскоре, как и предполагалось, этот высокочастотный звук заставлял мышей буквально замирать в ужасе.
Однако исследователям удалось ослабить связь между нейронами, заставлявшую мышей вспоминать о своем страхе в момент включения высокочастотного звука.
Для этого ученые использовали методику, называющуюся оптогенетикой. В итоге мыши перестали испытывать страх перед звуком высокой частоты. Иными словами, их воспоминания о травмирующем событии были стерты.
Важным аспектом данного исследования является тот факт, что могут быть стерты только необходимые воспоминания. Таким образом, люди смогут забывать свои плохие воспоминания, не разучившись при этом зашнуровывать свою обувь.
Не позавидуешь человеку, которого укусит австралийский воронковый водяной паук, обитающий в сельскохозяйственном регионе Австралии под названием Дарлинг-Даунз.
Яд этого паука способен убить в течение 15-ти минут. Однако этот же яд содержит один ингредиент, который способен защитить клетки головного мозга от разрушения, вызванного инсультом.
Когда у человека случается инсульт, происходит нарушение кровоснабжения головного мозга, который начинает испытывать кислородное голодание .
В мозге происходят патологические изменения, в результате которой вырабатывается кислота, разрушающая клетки мозга. Молекулы же пептида Hi1a, обнаруженного в яде австралийского паука, способны защитить клетки мозга от уничтожения, спровоцированного инсультом.
В рамках экспериментов у подопытных крыс вызывали инсульт, а через два часа вводили им препарат, содержащий пептид Hi1a. В результате степень повреждения головного мозга грызунов удалось уменьшить на 80 процентов.
В повторном эксперименте препарат был введен через восемь часов после инсульта. Степень повреждения в этом случае удалось уменьшить на 65 процентов.
На данный момент не существует лекарства, которое бы сохраняло клетки головного мозга после инсульта. Один из видов лечения заключается в хирургической операции по удалению сгустков крови.
При лечении геморрагического инсульта хирургическим путем устанавливают контроль над кровотечением . Ни одного препарата, чтобы обратить процесс, не существует. Если Hi1a подтвердит свою успешность в испытаниях на людях, это коренным образом снизит количество жертв инсульта.
Человечество стало на один шаг ближе к появлению препарата, позволяющего обратить процесс старения. Испытания на животных уже доказали его эффективность в вопросе лечения старения. Сейчас в процессе воплощения находятся испытания на людях.
Наши клетки обладают способностью к восстановлению самих себя, однако это их свойство утрачивается по мере старения нашего организма.
Крайне важным для процесса восстановления является определенный метаболит (продукт метаболизма), названный NAD+, который присутствует в каждой клетке.
Группа исследователей из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) провели испытания на подопытных мышах, в рамках которых использовался никотинамид мононуклеотид (препарат NMN), повышающий количество молекул NAD+.
После введения старым мышам препарата, те продемонстрировали улучшенную способность к восстановлению поврежденных клеток. Всего лишь через неделю лечения препаратом NMN клетки старой мыши функционировали так же, как клетки более молодой особи.
В финале эксперимента на мышей воздействовали дозами радиации. У мыши, которой до этого вводили препарат NMN, было отмечено меньшее повреждение клеток по сравнению с особью, которой такой препарат не вводили.
Также меньшую степень повреждений клеток отметили и у той подопытной особи, которой ввели препарат после воздействия радиацией. Результаты исследований позволяют рассчитывать не только на то, что человечество научится обращать процесс старения: лечение можно будет использовать и для других целей.
Известно, что космонавты подвергаются преждевременному старению из-за воздействия космической радиации. Организм людей, которые часто летают самолетами, также чаще подвергается облучению. Лечение можно будет применить и к детям, которых удалось вылечить от раковых заболеваний: клетки их организма также подвергаются преждевременному старению, что приводит их ко многим хроническим заболеваниям (к примеру, к болезни Альцгеймера до 45-ти лет и так далее).
Достижения медицинской науки, которые перевернут мир
Определение ракового заболевания на самой ранней стадии
Исследователи из Рутгерского университета (США) открыли способ эффективного обнаружения микрометастаз, являющихся по сути микроскопическими раковыми образованиями в организме, которые настолько малы, что их невозможно обнаружить с помощью привычных клинических методов диагностики .Для обнаружения этих опухолей ученые предлагают новую технику диагностики, в рамках которой в кровь пациента вводят светоизлучающее вещество. Команда ученых из Рутгерского университета использовала в своих исследованиях наночастицы, которые испускают коротковолновой инфракрасный свет.
Предназначение этих «светящихся» наночастиц в данном эксперименте следующее: обнаружение раковых клеток в процессе перемещения по организму пациента. На самых ранних стадиях исследования эксперименты проводились, как водится, на подопытных мышах.
Благодаря введенным наночастицам в мышь с раком молочной железы , ученым удалось абсолютно точно отследить распространение раковых клеток по организму грызуна, обнаружив их в ее лапках и надпочечных железах .
Метод диагностики раковых заболеваний с помощью наночастиц позволяет выявить раковую опухоть за месяцы до того момента, как болезнь можно будет диагностировать с помощью метода витамин С, отвары и чаи от кашля, различные лекарственные препараты, которые можно без рецепта купить в любой аптеке. Несмотря на это актуальной остается поговорка, согласно которой «простуда, если ее лечить, проходит за неделю; а если не лечить – за семь дней».
Впрочем, похоже на то, что ситуация вскоре изменится. Простуду способны вызвать многие вирусы; наиболее распространенным вирусом, ответственным за возникновение 75-ти процентов инфекций, является риновирус. Ученые из Эдинбургского университета Нейпира (Шотландия) в самом начале прошлого года, в рамках исследования определенных антимикробных пептидов, пришли к интересному открытию.
Группе ученых удалось синтезировать пептиды, которые продемонстрировали высочайшую эффективность в лечении риновируса, полностью уничтожив его.
Изначально эти пептиды были выявлены у свиней и овец. Сейчас ведется работа над тем, чтобы усилить эффективность будущих препаратов против простуды, в состав которых будут входить синтезированные пептиды.
Генетическое редактирование эмбриона человека
Впервые в истории генной инженерии ученым удалось успешно редактировать ДНК человеческого эмбриона, что не повлекло никаких нежелательных опасных мутаций. Международная группа ученых осуществила этот эксперимент, используя новейшую технику редактирования генов.Для опыта была использована сперма донора с генетической мутацией, вызывающей кардиомиопатию (заболевание, являющееся причиной ослабления сердца, нарушения ритма, проблем с клапаном и сердечной недостаточности).
Этой спермой оплодотворили донорскую яйцеклетку, а затем, с помощью техники редактирования генов, внесли изменения в механизм мутации. Ученые образно описали данную процедуру, как «микроскопическую операцию на мутировавшем гене».
Эта операция привела к тому, что эмбрион самостоятельно «отремонтировал» поврежденный ген. Техника редактирования уже была применена на 58-ми эмбрионах, и генная мутация была успешно скорректирована в 70-ти процентах случаев.
Важным моментом ученые считают тот факт, что коррекция не привела к случайным мутациям других участков ДНК (в отличие от более ранних экспериментов). Несмотря на успешность процедуры, детей выращивать из «скорректированных» эмбрионов пока никто не собирался. Во-первых, необходимы дополнительные исследования.
Кроме того, противники генетических модификаций выразили свою обеспокоенность некоторыми обстоятельствами. Вмешательство в ДНК эмбриона найдет свое отражение и у будущих поколений; таким образом, любая ошибка, которая может быть допущена в результате процедуры редактирования генов, может в конечном итоге привести к новому генетическому заболеванию.
Существует также и этическая проблема – подобные эксперименты могут привести к выращиванию «искусственных детей», когда родители смогут выбирать черты характера ребенка до его рождения, присваивая ему желаемые физические характеристики.
Ученые в свою очередь заявили о том, что ими руководит желание найти способы предупреждения генетических заболеваний, а не попытки создания людей на заказ. Уже сейчас очевидно, что на эмбриональной стадии можно предупреждать такие патологии, как болезнь Хантингтона , кистозный фиброз , а также рак яичников и молочных желез, вызванные мутацией гена BRCA.
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!