Medicína budúcnosti: aké technológie umožnia ľuďom prekonať starobu, choroby a smrť? Anglický lekár privádza mŕtvych späť k životu. Krvné cievy sa budú pestovať v laboratóriu

Je zrejmé, že spoločnosť napreduje míľovými krokmi, čo prispieva k rozvoju medicínske technológie. Ak sa pokúsime nahliadnuť do blízkej budúcnosti, uvidíme svet nových a pokročilých technológií, ktoré by sme si ešte včera len ťažko vedeli predstaviť.

1. konštruktér DNA

DNA slúži ako ideálny nosič, ktorý môže obsahovať obrovské množstvo informácií. Štruktúra DNA sa neustále vyvíja a mení a jej molekuly sa často nazývajú stavebnými kameňmi živých organizmov.

Pre výskumníkov z Harvardskej univerzity má táto fráza oveľa väčší zmysel ako pre obyčajný človek- Vedci v skutočnosti používajú DNA ako stavebné kamene na vývoj rôznych štruktúr a systémov.

Pomocou tejto metódy vedci zakódovali 284 strán knihy do jednej molekuly DNA. Dokázali zaznamenať tieto informácie tak, že najprv previedli údaje do binárneho kódu a potom previedli čísla z jednej na nulu do kvartérneho číselného systému DNA - A, T, G a C. Výsledkom bolo, že tieto údaje bolo možné ľahko prečítať , aj keď tento proces Stále trvá pomerne veľa času. Ale to je zatiaľ všetko.

2. Zariadenia na podporu života

Približne 700 000 ľudí na celom svete používa zariadenia, ako sú kardiostimulátory, ktoré regulujú srdcový rytmus. Nevýhodou je, že vydržia len asi sedem rokov a potom sa musí zariadenie vymeniť. Je to nielen komplikované, ale aj drahé chirurgická procedúra. Vedci z Michiganskej štátnej univerzity tento problém raz a navždy vyriešili – vyvinuli úplne nový kardiostimulátor, ktorý funguje tak, že sťahuje srdcový sval.

Po vykonaní experimentov a testov Dr. Amin Karami uviedol, že všetky dali pozitívne výsledky. Ďalšou etapou testovania nového prístroja by podľa neho mala byť implantácia prístroja živému človeku. ľudské srdce. Ak technika funguje a ukazuje pozitívny výsledok, bude môcť spôsobiť revolúciu nielen v medicínskej oblasti, ale aj v tej priemyselnej. Tento mechanizmus je taký citlivý, že dokáže vyrobiť elektrinu pri akejkoľvek srdcovej frekvencii.

3. Liečba cerebrálnych porúch

Mozog je citlivý orgán, ktorého poškodenie môže spôsobiť dlhodobé následky. Pre ľudí s traumatickým poranením mozgu je komplexná rehabilitácia možno jedinou nádejou na návrat normálny život. Teraz však existuje alternatívna metóda.

Váš jazyk je spojený s centrálnym nervovým systémom cez tisíc nervových zakončení, z ktorých niektoré vedú priamo k neurónom v mozgu. Prenosné neurostimulátory (PoNS) stimulujú určité nervové oblasti jazyk a prostredníctvom tohto aparátu mozog dostáva signály na obnovu poškodených oblastí. Pacienti používajúci systém vykazovali výrazné zlepšenie už za týždeň.

Okrem traumatických poranení mozgu možno systém PoNS použiť na liečbu chorôb, ako je Parkinsonova choroba, alkoholizmus, mŕtvica, roztrúsená skleróza atď.

4. Vytlačené kocky

Pomocou 3D tlačiarne vytvorili vedci z Washingtonskej štátnej univerzity umelý materiál, ktoré majú vlastnosti kosti. Tento "model" môže byť transplantovaný do ľudského tela, zatiaľ čo skutočná kosť zrastie, a potom je rozdelená a odstránená bez toho, aby spôsobila ujmu telu.

Hlavným problémom bol výber materiálu na vytvorenie kosti. Po chvíli vedci vytvorili vzorec, ktorý obsahoval zinok, kremík, fosfát a vápnik. Zmes bola testovaná a dospelo sa k záveru, že s pridaním kmeňových buniek bude fungovať oveľa efektívnejšie.

Na štúdiu bola použitá 3D tlačiareň ProMetal. Funguje takmer rovnako ako bežná tlačiareň. Stačí do nej zmes naliať a vytlačiť požadovanú kosť.

Hlavnou výhodou tejto technológie je, že teraz so správnou kombináciou komponentov biologický materiál, môžete pomocou tlačiarne získať akékoľvek tkanivo, dokonca aj skutočné orgány.

5. Peľ ako metóda očkovania

Peľ kvetov je jedným z najbežnejších alergénov na svete. Jeho štruktúra je taká pevná a odolná voči vlhkosti, že keď sa dostane do tela, ľahko sa dostane dovnútra zažívacie ústrojenstvo osoba. Keď sa to isté stane pri perorálnom očkovaní, telo nevstrebe celé množstvo podanej látky, pretože je ovplyvnené šťavami tráviaceho traktu.

Vedci z Texaskej univerzity sa rozhodli študovať vlastnosti peľ a vyvinúť vakcínu s jeho použitím. Vedúci štúdie Harvinder Gill prekonal hlavnú nevýhodu použitia peľu – odstránil z jeho povrchu všetky alergény. Táto technológia nás môže nechať ďaleko za sebou injekčná metóda očkovanie a stať sa prelomom v medicíne.

6. Elektronické spodné prádlo

Aj keď to znie smiešne, spodnú bielizeň môže zachrániť tisíce životov. U pacientov, ktorí niekoľko týždňov alebo mesiacov ležia v kóme alebo v bezvedomí, sa môžu vyvinúť dekubity, odumreté tkanivo spôsobené konštantný tlak. Dokonca môžu mať preležaniny smrteľné následky- každý rok zomrie na ich infekcie približne 60 000 ľudí.

Kanadský vedec Sean Dukelow dokázal vyvinúť elektronické nohavičky s názvom „Smart-E-Pants“. V práčovni sú špeciálne zariadenia, ktoré posielajú elektrický impulz, čo spôsobuje stiahnutie svalov. Účinok prístroja je rovnaký, ako keby pacient cvičil samostatne. Zameraním na svaly môže elektronická bielizeň tento problém natrvalo vyriešiť.

7. Mozgové bunky z moču

Čínski biológovia z Inštitútu biomedicíny a zdravia v Guangzhou dokázali vytvoriť kmeňové bunky pomocou ľudského moču. Hlavnou výhodou metódy je, že bunky vytvorené z moču nevyvolávajú rakovinu, zatiaľ čo embryonálne kmeňové bunky, ktoré sa dnes používajú v medicíne, majú, žiaľ, taký vedľajší účinok – po ich transplantácii sa často začnú vyvíjať nádory. Transplantácia buniek na základe moču neviedla k žiadnym nežiaducim nádorom.

Výskumníci sa domnievajú, že táto metóda je prístupnejšia a praktickejšia na vytváranie kmeňových buniek. Na liečbu by sa mohli použiť neuróny pochádzajúce z moču degeneratívne ochorenia nervový systém.

8. Gél, ktorý napodobňuje živé bunky

Kopa zdravotný výskum sa venujú pokusom o znovuvytvorenie ľudských tkanív na základe rôzne materiály. V budúcnosti, s úspešným vývojom tejto technológie, bude možné poskytnúť zdravý život pre celé ľudstvo: ak napríklad niektorý z orgánov prestane fungovať, dá sa z neho dorásť laboratórne podmienky a nahradiť.

Teraz vedci vyvíjajú gél, ktorý napodobňuje činnosť živých buniek. Materiál je sformovaný do zväzkov širokých 7,5 miliardtín metra, pre porovnanie, asi štyrikrát širších ako dvojitá špirála DNA. Ako je známe, bunky majú svoj vlastný typ kostry - cytoskelet, pozostávajúci z proteínov. Syntetický gél nahrádza poškodené tkanivo v bunkovej štruktúre a zastavuje šírenie infekcií a baktérií.

9. Magnetická levitácia

Umelé pľúcne tkanivo bolo pestované pomocou magnetickej levitácie. Hoci to znie fantasticky, skupina vedcov pod vedením Gluko Souza v roku 2010 jasne preukázala, že je to možné. Vedci si stanovili za cieľ vytvoriť v laboratóriu bronchiol. Experiment využíval malé magnety vložené do buniek.

Výsledkom bolo najrealistickejšie dostupné synteticky pestované pľúcne tkanivo. Tkanivo pestované pomocou magnetickej levitácie by mohlo byť medicínskym prielomom. Teraz pokračujú práce na zlepšovaní technológie.

10. Gél proti krvácaniu

Malá skupina vedcov šokovala svet vedy inovatívnym objavom: Joe Landolino a Isaac Miller dokázali vytvoriť gél, ktorý zastaví krvácanie akejkoľvek zložitosti. Gél funguje tak, že ranu pevne utesní.

Gél proti krvácaniu vytvára ľahko stráviteľný syntetická tkanina, ktorý pomáha bunkám rásť spolu. V jednom experimente vedci použili kus bravčového mäsa so skúmavkou obsahujúcou krv. Mäso narezali a keď z „rany“ vytiekla tekutina, naniesli na rez gél a „krvácanie“ v priebehu niekoľkých sekúnd prestalo. IN ďalší test Landolino aplikoval gél na krčnej tepny potkanov. Experiment bol rovnako úspešný.

Ak sa tento vývoj začne v blízkej budúcnosti využívať chirurgická medicína, môže zachrániť životy mnohých ľudí.

Čas plynie a vedci len tak nečinne nesedia, ale robia všetko pre to, aby sa medicína neustále vyvíjala, napredovala a dostávala viac príležitostí na prácu s pacientmi. Ich cieľom je dosiahnuť úroveň, aby bolo možné poraziť všetky choroby a čo je ešte lepšie, úplne zabrániť ich výskytu. Ako blízko sa k tomu dostali a aká bude medicína budúcnosti, vám prezradíme v tomto článku.

Nanoboti: nádej celého ľudstva

Kto z nás nepozná nanotechnológiu? Vo svete medicíny a vedy sú na perách každého, pretože toto je naša budúcnosť a veľmi magický spôsob riešenia mnohých problémov súvisiacich s ľudským zdravím.

Čím sú výnimočné? Nanočastice majú jedinečné vlastnosti, ktoré vedcom otvárajú mnoho nových možností.

Sci-fi knihy alebo filmy často ukazujú technológie, ktoré umožňujú rýchlu resuscitáciu človeka, obnovu poškodených končatín atď. Len pred desiatimi rokmi sa to všetko zdalo len fikciou, výplodom niečí fantázie. Dnes je to však realita budúcnosti, pretože vedci predpovedajú, že akonáhle sa nanoštruktúry rozšíria, začnú vytvárať miniatúrne roboty, ktoré dokážu rýchlo obnoviť ľudské telo, zhruba povedané, vykonať jeho generálnu opravu.

Samozrejme, takéto vyhlásenie vyzerá veľmi pochybne, ale v skutočnosti je celkom skutočné. Interakcia medzi chorým človekom a nanotechnológiou bude vyzerať takto. Pacient vypije zmes s obsahom nanobotov, teda miniatúrnych robotov, alebo sa mu vstrekne vnútrožilovo a tie sa vstrebú do krvného obehu. Počas presunu budú môcť opraviť všetky vnútorné škody.

Pomocou nanočastíc sa ním aj stane možná korekcia DNA, ktorá ju nielen opraví, ale aj zabráni vzniku mutácií vedúcich k vzniku rôzne druhy choroby.

Kyborgovia – fantázia alebo realita?

Ďalšou obľúbenou témou sci-fi sú kyborgovia, teda tí, ktorí majú mechanizované časti tela. Možno však dnes takéto príležitosti považovať za niečo fantastické? Je to nepravdepodobné, pretože už v roku 2011 bola v Amerike vykonaná operácia, počas ktorej bolo pacientovi úplne odstránené srdce a namiesto toho boli nainštalované dva rotory zodpovedné za čerpanie krvi.

Tiež sa už dávno lekári naučili podávať umelé stimulanty, čo možno považovať aj za istý druh kybernitizácie človeka. Problémom takýchto inštalácií bolo, že sa museli pomerne často meniť. Dnes však izraelskí vedci vzali do úvahy ich nedostatky a vytvorili pokročilejšie verzie stimulantov a iných podobných zariadení, ktoré sa živia bioprúdmi. Ľudské telo. To znamená, že aj potreba takejto častej výmeny odpadla.

Ktovie, možno sa už čoskoro jasné mysle ľudstva naučia vytvárať ešte pohodlnejšie a stabilnejšie mechanizované zariadenia, ktoré dokážu nahradiť tie dospelé. umelo orgánov.

Umelé orgány

Nie je žiadnym tajomstvom, že problémy s úrovňou ekológie, prudký nárast populácie na planéte a mnohé ďalšie faktory podnietili nárast počtu chorôb. Bohužiaľ, nikoho nešetria a často vedú k dlhodobému utrpeniu a úmrtia. S ľuďmi, ktorí sú na dialýze a potrebujú transplantáciu orgánu, možno len súcitiť, pretože ich očakávania sa dosť často nenaplnia.

Za zmienku tiež stojí, že transplantácia orgánov je veľmi zložitý a hlavne nákladný proces. Kmeňové bunky však pomôžu vyriešiť tento problém raz a navždy. Dlho Vedci pracovali na skúmaní ich charakteristík a možnosti pestovania nových orgánov z jednotlivých tkanív. Dodnes sa v laboratóriách uskutočnilo mnoho úspešných štúdií, ktoré potvrdzujú, že už čoskoro bude môcť prijímať každý človek správny orgán a dokonca sa z takých vyliečiť hrozné choroby, ako detská mozgová obrna.

Diagnostika budúcnosti – aká bude?

No aká budúcnosť v medicíne je možná bez rozvoja? skorá diagnóza? V skutočnosti väčšina neliečiteľných alebo ťažko liečiteľných ochorení vzniká práve preto, že pacienti vyhľadajú odbornú pomoc príliš neskoro. zdravotná starostlivosť alebo z dôvodu nekvalitného vybavenia.

Nové technológie budú čo najjednoduchšie, ľahko použiteľné a čo je najdôležitejšie – veľmi presné. Vďaka nim budú môcť lekári veľmi rýchlo určiť výskyt všetkých ochorení. skoré štádia, čo znamená, že proces liečby sa tiež zjednoduší, bude menej bolestivý a nákladný.

Veda už v tomto smere urobila významné kroky; spomeňte si aspoň na všetky druhy zariadení, ktoré vám umožňujú sledovať krvný tlak človeka, hladinu cukru v krvi atď.

V budúcnosti sa plánuje vytvorenie malých senzorov, ktoré možno implantovať do kože človeka alebo všiť do jeho oblečenia. Pomocou takýchto biosenzorických mechanizmov bude môcť sledovať každý Všeobecná podmienka vášho tela, vrátane takých ukazovateľov, ako je srdcová frekvencia, krvný tlak, hladina cukru v krvi, hladina hormónov a mnoho ďalších, nemenej dôležitých.

Proces vývoja medicíny sa každým rokom zrýchľuje a rok 2017 je plný technológií, ktoré otvárajú nové vyhliadky na liečbu ľudí. „Futurist“ zostavil výber tých najrelevantnejších a najvýznamnejších z nich.

Robotika a automatizácia postupne premieňajú spôsob, akým lekári vykonávajú operácie a terapeutickú liečbu. Nové systémy využívajú pokroky v softvéri, miniaturizácii a robotike na umožnenie minimálne invazívnej chirurgie na najcitlivejších častiach ľudskej anatómie. Každý rok roboty vykonávajú čoraz zložitejšie úlohy s presnosťou, ktorá je pre ľudí nemožná.

Nový chirurgický systém da Vinci X

Úspešne implementované modely chirurgických robotov da Vinci sa naďalej zdokonaľujú. Nový člen radu poskytne chirurgom a nemocniciam prístup k pokročilej technológii robotickej chirurgie za nižšiu cenu. Intuitive Surgical, robotická spoločnosť a svetový líder v robotickej minimálne invazívnej chirurgii, oznámila, že jej nový chirurgický systém da Vinci X už získal certifikáciu CE Mark v Európe.

„Za posledných 21 rokov sa spoločnosť Intuitive Surgical stala priekopníkom v robotickej chirurgii a naďalej vedieme vo vývoji a uvádzaní na trh inovatívne technológie orientovaný na výsledky,“ povedal Dr. Gary Guthart ( Gary Guthart) CEO Intuitívna chirurgia. „Naši chirurgovia, nemocnice a klienti po celom svete sa podelili o to, že roboticky asistovaná chirurgia predstavuje pre ich pacientov obrovský rozdiel, pričom zdôraznili dôležitosť poskytovania výberu z klinického, technologického a nákladového hľadiska.“

Robotické systémy da Vinci sú navrhnuté tak, aby pomohli chirurgom vykonávať minimálne invazívne operácie. Nie sú však na to naprogramované nezávislé správanie chirurgické operácie. Všetky zákroky vykonáva chirurg, ktorý riadi systém, zatiaľ čo Da Vinci poskytuje 3D obrázky vo vysokom rozlíšení, robotickú a počítačovú asistenciu.

Robotický chirurg schopný vykonávať operáciu mozgu 50-krát rýchlejšie ako človek

Operácia mozgu si vyžaduje extrémnu presnosť, jedna chyba môže viesť k smrti pacienta. Aj v jednej z najkvalifikovanejších profesií na svete môže spôsobiť ľudská chyba osudová chyba. Vedci z Utah State University dúfajú, že znížia dopad ľudský faktor: Veria, že ich operačný chirurg je schopný výkonu zložité operácie na mozog, čím sa skrátil čas potrebný na rozrezanie lebky z dvoch hodín na dve a pol minúty. Robot tak skráti čas potrebný na zložitý postup 50-krát.

Zariadenie sa pohybuje okolo zraniteľných oblastí lebky podľa údajov získaných zo skenovania počítačovou tomografiou a prenášaných do softvéru robota. CT vyšetrenie ukazuje programátorovi umiestnenie nervov alebo žíl, ktorým by sa mal robot vyhýbať.

Okrem očividných výhod mechanizmu stroja dokáže z dlhodobého hľadiska ušetriť aj peniaze vďaka kratším prevádzkovým časom. Ďalšou výhodou je skrátenie času, počas ktorého pacient zostáva v anestézii, čím je zákrok aj bezpečnejší.

Terapeutické nanomateriály

Nanomateriály sú zariadenia, ktoré sú také malé, že ich možno merať iba v molekulárnom meradle. Tieto mikroskopické stroje sú rôzne formy a môžu byť vyrobené z rôznych materiálov, od zlata po syntetické polyméry, v závislosti od ich zamýšľaných funkcií. V skutočnosti je už viac ako 50 liekov na báze nanočastíc schválených Úradom pre potraviny a liečivá, ako napríklad Abraxane na rakovinu prsníka a Doxil na rakovinu vaječníkov. Tieto zariadenia sa v súčasnosti používajú na selektívne dodávanie toxickej chemoterapie priamo do rakovinové nádory, čo pomáha znižovať dávky potrebné na ich zničenie a riziko vážneho vedľajšie účinky pre pacienta. V budúcnosti by sa mohli vyvinúť nanoterapeutiká na ničenie rakovinové bunky.

Za týmto účelom vedci vyvinuli novú platformu pre neinvazívne zobrazovanie vplyvu nanočastíc na rakovinu u myší (v reálnom čase), ktorá pomôže výskumníkom zlepšiť ich pred testovaním na ľuďoch.

"Toto dôležitý krok v tejto oblasti napredovať,“ povedal hlavný riešiteľ Alexander Steg (Alexander Stegh). „V oblasti nanotechnológií chýba starostlivá optimalizácia, ktorú vidíme pri vývoji konvenčných liekov, a to by sme chceli zmeniť. Systém, ktorý sme tu vyvinuli, nám skutočne umožňuje podporovať toto úsilie.“

Stegov tím použil novú platformu na testovanie terapeutických nanomateriálov, ktoré vyvíjali, sférických nukleových kyselín (SNA). Dokážu zabiť v súčasnosti neliečiteľný typ rakoviny mozgu zacielením na špecifický gén. Zobrazovací systém pomohol zistiť, že nanočastice majú najväčší efekt medzi 24 a 48 hodinami po podaní, a preto určiť najlepší čas podať ďalšiu chemoterapiu.

Umela inteligencia

Ďalšia technologická inovácia pod radarom v medicíne zahŕňa použitie umelej inteligencie (AI). IBM Watson, superpočítač IBM, už preukázal bystré diagnostické oko a programy strojového učenia a hlbokého učenia sa použili na predpovedanie všetkého od toho, kedy sa očakáva smrť pacienta, až po ďalšieho. rozsiahly výskyt choroby.

Môžeme očakávať, že využitie AI v medicíne bude len naďalej rásť. Najmä v tomto roku, keď je potrebné vybrať a asimilovať obrovské množstvo lekárskych údajov - v individuálnom alebo veľkom rozsahu, verejnej báze- stane sa kritickým. Medzitým sa vytlačí strach, že potenciálne chybné programy strojového učenia ľudské zdroje, bude tiež skutočnejší.

Úprava génov

Revolučná technológia úpravy génov CRISPR/Cas-9 sa stala jedinečným prelomom v oblasti biológie. Navrhuje transformáciu z pomalej, nepresnej vedy na niečo bližšie fyzikálnych vied. Budúcnosť technológie úpravy génov je otvorená najneuveriteľnejším dohadom, a to aj napriek zákonným zákazom v mnohých krajinách a etickým otázkam, ktoré sú s tým spojené.

Širšie využitie technológie u ľudí je už nevyhnutné. Možno rok 2017 bude tým rokom, kedy sa to stane prvýkrát. Úpravy génov budú s najväčšou pravdepodobnosťou široko testované v boji proti rakovinové ochorenia alebo pomocou CRISPR na eradikáciu patogénnych ľudských DNA vírusov, ako je HIV alebo herpes.

Očakávajú sa však aj pasívne opatrenia, ako napríklad jednoduché štúdium postupu Alzheimerovej choroby a iné neurodegeneratívne ochorenia alebo aj nelekárske poľnohospodárske a priemyselné aplikácie túto technológiu. Pochopenie toho, ako fungujú sekvencie DNA, umožní vedcom riešiť problémy vo všetkých oblastiach biológie, od liečby ľudských chorôb až po pochopenie toho, prečo niektoré druhy vyhynú.

Monitorovanie buniek produkujúcich inzulín na smartfóne

Pre ľudí s cukrovkou sú injekcie inzulínu neoddeliteľnou súčasťou života. Nové zariadenie vytvorené čínskymi výskumníkmi a testované na myšiach však môže eliminovať potrebu neustálych injekcií. Tím implantoval bunky produkujúce inzulín do diabetických myší a potom pomocou aplikácie pre smartfóny „zapol“ bunky. Po dvoch hodinách zariadenie, ktoré jeho tvorcovia nazývajú HydrogeLED, stabilizovalo hladinu cukru v krvi myší. Hydrogélová kapsula veľkosti mince. Implantuje sa pod kožu zvierat a pozostáva z buniek produkujúcich inzulín a LED lampy. Bunky produkujú inzulín iba vtedy, keď sú LED diódy zapnuté.

Hladinu cukru v krvi je možné monitorovať pomocou samostatného glukomera Bluetooth, ktorý upozorní aplikáciu, keď je príliš vysoká. Aplikácia potom rozsvieti LED diódy a spustí uvoľňovanie inzulínu. Používateľ môže manuálne ovládať jas LED diód a dobu ich činnosti, a tak regulovať, koľko inzulínu sa dostane do krvi.

Použitie aplikácie na ľuďoch však zatiaľ nie je možné kvôli niektorým problémom. Myši, na ktorých bolo zariadenie testované, sú uzavreté v cievke elektromagnetického poľa, ktorá je veľmi podobná inteligentnému domácemu rozbočovaču – týmto spôsobom môže aplikácia interagovať so serverom. LED diódy sú napájané samotným elektromagnetickým poľom, čo znamená, že celý systém nebude schopný pracovať mimo cievky. Okrem toho na tento moment Hladina cukru v krvi sa stále kontroluje ihlou.

Budúce verzie HydrogeLED budú riešiť tieto problémy. Autor štúdie Haifeng Ye plánuje spustiť 24-hodinové monitorovanie hladiny cukru v krvi so vstavaným glukomerom, ktorý v prípade potreby dokáže automaticky spustiť LED diódy.

Aká bude medicína v budúcnosti?

Medicína vo svete ide rýchlo dopredu. Vedcom sa podarilo rozlúštiť ľudský genetický kód a nie je to tak dávno, čo sa to naučili robiť rýchlo a takmer masovo. To umožňuje prístup k úplne novým metódam liečby a prevencie chorôb. Aká bude medicína o pár rokov, kedy najnovšie metódy tu bude k dispozícii a aké výzvy to bude pre ľudstvo znamenať, povedal riaditeľ laboratória molekulárna diagnostika, profesor Lekárskej fakulty McGillovej a Montrealskej univerzity (Kanada) Yuri Monchak.

Ako bude fungovať medicína budúcnosti?

„Prvá vec, ktorá sa zmení v liečbe vďaka rozlúšteniu genetického kódu, je vznik personalizovanej medicíny. Po prečítaní vášho genetického kódu si teraz môžete vybrať liečbu, ktorá bude najúčinnejšia práve pre vaše potreby a pre vás fyzická kondícia“ hovorí Jurij Monchak.

„V našom laboratóriu približne o rok začneme testovať tento personalizovaný prístup k tejto chorobe. Teraz to už budú len dobrovoľníci. Odoberieme vzorky ich rakovinových buniek, načítame genetický kód a na základe získaných výsledkov spolu s farmaceutická spoločnosť Pozrime sa, aké lieky možno použiť na liečbu určité ochorenie(z 10 alebo 20 000 druhov liekov, ktoré sú v našej knižnici) a vyberte, ktoré z nich sú najúčinnejšie. Podľa vedca takýto personalizovaný prístup výrazne zvýši účinnosť liečby.

Ďalšia príležitosť nový liek, ktorá sa vedcom otvorila – pestovanie „náhradných“ buniek na liečbu. Bunky z akéhokoľvek tkaniva (napríklad kože), ktoré majú tieto defektné gény vo svojom genetickom kóde, môžu byť odobraté pacientovi. Vedci rozlišujú tieto bunky na presné kópie chorých buniek. Potom bude možné nahradiť chybné gény správnymi génmi, pestovať tieto bunky v Petriho miskách a transplantovať ich chorému človeku.

Tu sú, samozrejme, nuansy - napríklad nemôžeme nahradiť celý mozog. Ale ak ide o srdcový infarkt, keď časť orgánu zamrzne, takéto bunky môžu byť implantované a vyliečia a liečia časť srdca chorého človeka.

„V priebehu minulého storočia, aj keď ľudstvo malo len primitívne znalosti medicíny, priemerný vek ľudský život vyrástol z 50 rokov na 75 rokov. Ako veľmi sa to zmení? priemerné trvanieživot s vedomosťami, ktoré máme teraz, je ťažké predvídať,“ poznamenáva Yuri Monchak.

Vo vyspelých krajinách sa najnovšie metódy začnú používať už o niekoľko rokov

„Podľa týchto najnovších metód v medicíne najmenej V počiatočná fáza, bude predstavená veľkej časti populácie vo vyspelých krajinách o 5-10 rokov,“ hovorí riaditeľ laboratória molekulárnej diagnostiky. Existujú už firmy, ktoré ponúkajú sekvenovanie (dešifrovanie) časti génov. A na základe toho vedia lekári určiť vašu náchylnosť na približne päťdesiat rôznych chorôb.

Pacientom sa povie, či sú náchylní na konkrétnu chorobu. Môžete sa tak poradiť s lekárom, ktorý vám to vysvetlí a ak je to možné, dá odporúčania na zníženie rizík vzniku potenciálnych ochorení. „Myslím si, že čoskoro bude takýchto firiem oveľa viac. Existuje však riziko, že ľudia sa o sebe môžu dozvedieť niektoré veci, ktoré by radšej nevedeli. Je tu niekoľko veľmi vážnych etické problémyže táto veda predkladá,“ domnieva sa vedec.

Podľa Jurija Mončaka už v Amerike ďalší rok Plánujú sekvenovať (dešifrovať) kompletný genóm každého novonarodeného dieťaťa. Na jednej strane ide o rozsiahly projekt a je potrebný. No na druhej strane ľudstvo zatiaľ nemá odpoveď na otázky, ktoré sa vynoria na začiatku realizácie tohto projektu. Rozlúštenie kódu totiž môže ukázať, že dieťa môže mať určitú chorobu.

Čo ak však zatiaľ neexistuje liek na liečbu tejto choroby? Ako to ovplyvní budúcnosť dieťaťa a postoj jeho rodičov k nemu? Budú rodičia takéhoto dieťaťa investovať do jeho vzdelania a rozvoja?

„Čítať kód je veľmi jednoduché, ale mať vhodné lieky na liečbu chorôb, ktoré budú indikované po sekvenovaní, je oveľa ťažšie. Takže trochu predbiehame naše možnosti. Teraz bude veľa závisieť od právnikov a bioetiky, ktorí budú môcť dať rozvoju tomuto odvetviu správny smer a určiť, o ktorých chorobách by mali byť rodičia informovaní a o ktorých nie,“ hovorí profesor Yuri Monchak.

Vyhliadky v Rusku

Ruská medicína stále zaostáva za rozvinutými krajinami najmenej o 10-15 rokov, povedal vedec. Domnieva sa však, že túto medzeru možno za priaznivých okolností výrazne znížiť.

Podľa neho je dnes veda v Rusku „dusená“, ale ak dostane príležitosť rozvíjať sa, aj pri minimálnom zvýšení schopností, vedci v Rusku okamžite, ako huby po daždi, odhalia svoj potenciál.

„V Rusku sú potrebné dve kľúčové zmeny: stabilizácia politická situácia a bojovať proti korupcii,“ hovorí Jurij Mončak. Podľa neho, nízky level platy vedcov robia našu krajinu veľmi príťažlivou pre potenciálnych investorov – farmaceutické a biotechnologické spoločnosti, ktoré by ochotne investovali peniaze do ústavov. V Rusku sú pripravení pracovať aj veľmi talentovaní vedci minimálny poplatok. Ak do tejto oblasti trochu investujete viac peňazí, zvýši sa motivácia, mnohí študenti uvidia, že to dokážu úspešne realizovať, a to bude významný impulz pre rozvoj vedy. Potenciálni investori však dnes nemajú istotu, kde tieto peniaze skončia a kde sa potom vynálezy využijú.

Okrem toho je dôležité reformovať vedu v Rusku a poskytnúť laboratóriám väčšiu autonómiu, a teda aj príležitosť na rozvoj. "Aby malé laboratóriá neočakávali, že všetky povolenia a pokyny musia prísť zhora od niektorých inštitúcií - vlády alebo ministerstva," hovorí Jurij Monchak.

Obrovské príležitosti a bioetika

„Už bolo klonovaných 14 ľudských embryí. Niektoré z nich pochádzali z mŕtveho dieťaťa. Dieťa zomrelo pri autonehode. Jeho krv bola prenesená do laboratória a toto dieťa bolo naklonované, hovorí Yuri Monchak. "Pokiaľ vieme, každé z týchto embryí bolo odmietnuté, to znamená, že na Zemi ešte nie je žiadna klonovaná osoba."

Ak sa však takéto dieťa narodí, vynárajú sa mnohé otázky, napríklad: ako sa toto dieťa bude cítiť z toho, že je kópiou iného tvora.

Dnes vedec, ktorý robil tieto pokusy s klonovaním ľudí, presťahoval svoje laboratórium z Ameriky, kde zákony zakazujú klonovanie, do Libanonu a pokračuje tam vo svojej práci. „Mimochodom, uskutočnil experimenty na kombinovanie genetického aparátu ľudí a kráv, aby jednoducho zistil, či by embryo kravy mohlo pridať nejaké faktory, ktoré by ľudskému embryu umožnili prežiť. Vedec to dokáže. Ale mal by to urobiť? - pýta sa Jurij Mončak.

„Navyše vedci teraz môžu odobrať akúkoľvek bunku z vášho tela a vrátiť ju do kmeňového stavu. Z tohto stavu ju vedci dokážu rozlíšiť na akúkoľvek inú bunku v tele. Môžete vziať jednu bunku dvom mužom. Diferencujte jednu bunku na spermiu, druhú na oocyt, skrížte túto spermiu s oocytom a narodí sa dieťa, ktoré bude mať dvoch biologických rodičov. Ako to ovplyvní psychiku dieťaťa? Nebude mať matku? Máme právo robiť takéto veci? To je otázka.

„Vytlačte mi pečeň, prosím! Z obyčajných buniek, do veku 25 rokov. Srdce ešte nepotrebujem...“

Toto je liek budúcnosti. S orgánmi vytlačenými na 3D tlačiarňach, nanobotmi prechádzajúcimi cez cievy, zubami v skúmavke a inými zvláštnymi vecami. Ale kedysi sme jednoducho snívali o tom, že porazíme všetky choroby!

Bohužiaľ, v tomto segmente sa niet čím chváliť. Od AIDS, rakoviny a dokonca pravidelná chrípkaľudia stále zomierajú. Možno sa medicína uberá úplne nesprávnym smerom?

Nanoroboty namiesto liekov

Vedci predpovedajú, že v budúcnosti nebudú žiadne injekcie ani tabletky. Namiesto toho bude stačiť vypiť „výbušnú zmes“ nanorobotov alebo si na ruku nalepiť špeciálnu náplasť. Rozhovor s patologických buniek bude krátka: nanoroboty ich nájdu v tele a úspešne zničia. V budúcnosti dokonca zmena štruktúry DNA, ktorá pomôže predchádzať mutáciám.

Teoreticky to všetko znie veľmi chutne a optimisticky. Je to však naozaj tak? Každý berie tabletky, no väčšina ľudí môže nanoroboty odmietnuť – napríklad z náboženských dôvodov.

Druhým kameňom úrazu je, že nanorobot musí fungovať nielen dobre, ale ideálne. Predstavte si, aké monštrum by sa mohlo narodiť, ak by sa pri zmene DNA niečo pokazilo?

Sú kyborgovia takmer ľudia?

Predpona „takmer“ neprenasleduje ani autora tohto článku, ani tých, ktorí si pozreli aspoň jednu časť „Terminátora“. Medicína v tomto smere aktívne pracuje – dnes už má veľa ľudí v srdci stimulanty. Je možné, že v budúcnosti bude možné nahradiť celé orgány high-tech protézami.

Vytvorenie kyborga je však pochybným počinom. Vzhľadom na skutočnosť, že väčšina z nich naša planéta je už dnes preľudnená a číslo 7 miliárd stále rastie, myšlienka vytvorenia „nového človeka“ popri miliardách iných sa zdá prinajmenšom čudná. Samozrejme, ak kyborg nepotrebuje jedlo a plat, niekomu v tomto smrteľnom svete to len prospeje. Ale dobre si pamätáte, ako to všetko skončilo v Terminátorovi!

Biotlač orgánov na tlačiarni

Bioprinting je nový smer v medicíne, aj keď nový, ale už dokázal ukázať svoje „ja“. Vyvíja sa súbežne s aditívnymi technológiami.

Stručne povedané, vedci z celého sveta sa snažia vytvoriť tlačiareň, na ktorej bude možné tlačiť ľudské orgány: obličky, pečeň a dokonca aj srdce. Tlačiarne už tlačia kostné a chrupavkové implantáty, takže perspektíva je tu týmto smerom naozaj existuje.

Na tlač sa používajú kmeňové bunky, ktoré sa aplikujú na rozloženie. Najväčší úspech v tomto segmente dosiahla spoločnosť Organovo, ktorá tlačila pečeňové tkanivo. Biotlač nestojí, v najbližších piatich rokoch sa plánuje vážny rozvoj transplantačného trhu.

Ľudia zabudnú na zubné ošetrenie

Britskí špecialisti zavádzajú technológiu, ktorá im umožňuje rásť zuby... priamo v ústach pacienta. Vyrábajú zubný zárodok pomocou epitelu ďasien pacienta a kmeňových buniek z myší. Zub sa vytvorí v skúmavke, po ktorej sa presunie do ústnej dutiny. Tu sa zub implantuje a ďalej rastie do požadovanej veľkosti.

Ak sa projekt podarí zrealizovať, v krajine budú naozaj rásť zuby ako uhorky.

Môžu byť mŕtvi ešte zachránení?

Na záver ďalší výdobytok medicíny súčasnosti a perspektívnej budúcnosti. Američan Sam Parnia bol prezývaný „doktor od Boha“. Resuscitátor dokáže nemožné – privádza ľudí späť k životu aj po 3 hodinách klinická smrť. Metódou „vzkriesenia“ je okamžité ochladenie ľudského tela. Potom všetka jeho krv prejde cez špeciálny prístroj ECMO, ktorý krv nasýti kyslíkom.

Táto metóda funguje len pri 30 % úmrtí, no zachránila už niekoľko ľudí. Jedinou nevýhodou sú obrovské náklady na návrat každého pacienta do života.

Keď zhrnieme všetko vyššie uvedené, poznamenávame: medicína budúcnosti má obrovské vyhliadky a príležitosti. Niektoré metódy sa dnes aktívne realizujú, iné sa len testujú. Celkovo však chcem jednu vec – aby ľudia boli zdraví a šťastní. A na to vôbec nie je potrebné mať železné srdce a pečeň z 3D tlačiarne!

Medicína budúcnosti: čo pre nás chystá nadchádzajúci deň? aktualizované: 27. novembra 2018 používateľom: Tatiana Grebtsová