Вы заметили, как стремительно ускоряется технический прогресс? Всего сорок лет назад о личном, домашнем компьютере можно было только мечтать. И шприцы с иглами были из стекла и металла, чтобы можно было их многократно стерилизовать в автоклаве (если в больнице), или кипятить в кастрюльке, если дома.
Около тридцати лет назад только начали появляться мобильные телефоны — огромные «кирпичи» с длинными антеннами. Это было время, когда чтобы зайти в интернет, приходилось занимать телефонную линию. И никаких тебе флешек на сотни гигов — дискета максимум на 1,44 Мбайт, и все. Кто постарше — помнят...
А сегодня смартфонами лихо пользуются даже бабушки на скамеечках, компьютерная томография — обычное явление, и даже кость, напечатанная на принтере 3D, уже никого не удивляет.
Чего же нам ожидать в ближайшем будущем от новых технологий в медицине? К чему готовиться? Давайте заглянем вместе с MedAboutMe в завтрашний день.
Генные технологии
С помощью технологии CRISPR/Cas9 уже сегодня можно вносить изменения в гены, исправляя поломки, устраняя дефекты. По мнению специалистов, этот метод открывает такие перспективы в медицине, всю широту которых мы пока даже не можем себе в полной мере представить. Однако, до полного понимания того, как вмешательство в геном проявит себя в будущем, еще далеко. Имеют также вес вопросы биоэтики, связанные с изменением генов и возможности буквально «конструировать» человека.
Новые геномные биотехнологии позволяют исправлять серьезные нарушения здоровья, редактировать геном на этапе экстракорпорального оплодотворения. Мы действительно можем изменять наследственность человека.
И вот на этом этапе, на котором можно устранить болезнь до ее проявления, нам задают вопрос — а имеем ли мы на это право?
Я полагаю, что на данном этапе решение этических вопросов откладывать больше нельзя. У нас в руках находится ключ к решению проблем, которые еще недавно считались нерешаемыми, и отказываться от такой возможности недопустимо. Полагаю, CRISPR/Cas9 в течение ближайших 10-20 лет станет применяться широко и повсеместно. Это одна из наиболее перспективных отраслей медицинской науки.
Биопринтер и стволовые клетки: органы на заказ
Когда появились первые 3D принтеры, вряд ли кто-то всерьез рассматривал их как способ создавать живую ткань. Отличной возможностью казались даже персонально созданные, легкие решетчатые ортезы, прекрасно заменяющие громоздкий гипс, с помощью которого обеспечивали неподвижность сломанной кости. И новые зубы взамен выпавших. Потом кости и суставы.
А потом появились разработки, позволяющие напечатать на биопринтере не только ткани, но и целые органы.
Правда, потребовалось объединить достижения в области 3D печати и применения стволовых клеток.
Несмотря на то, что в обществе существует некоторое предубеждение относительно использования стволовых клеток, это направление не перестает быть одним из наиболее перспективных. На стыке науки и новых технологий открываются грандиозные перспективы, в которых будут решены многие проблемы. Начиная от выращивания новых зубов взамен выпавших или разрушившихся, и заканчивая производством новой кожи взамен обожженной, новых легких взамен больных или нового сердца взамен уставшего. Не говоря уже о новых хрящах, костях, и других тканях организма.
Томми Калпио, финский ученый, описывает процесс создания так:
«Из специального биосовместимого геля сначала печатается трехмерная структура. Затем из взятых у человека-реципиента клеток кожи, перепрограммированных в стволовые, выращивается живая ткань, заполняющая матрицу. Так можно создать ткани любого органа, причем без риска отторжения после пересадки, ведь новая ткань будет «родной», сформированной из собственных клеток тела.
Девиз нашей компании может кому-то показаться слишком пафосным, но он отражает то, чем мы действительно занимаемся: «Мы печатаем жизнь».
Нанолекарства: каждому по потребности
Это очень перспективная область медицины. Могут быть решены проблемы, связанные с неправильным назначением и применением лекарств, от которых ежегодно страдают сотни тысяч пациентов.
В ближайшем будущем эта проблема может уйти в прошлое. По результатам обследования больного для него будет создаваться персональная программа лечения. Препараты в индивидуальной дозировке смогут поступать в организм в строго рассчитанное время, в точной дозировке, из предварительно созданной «таблетницы». Способы доставки предсказать пока затруднительно, так как ученые разрабатывают самые разнообразные варианты.
В идеале, в кабинете каждого врача может появиться устройство, на котором он будет создавать индивидуальное лекарство для каждого пациента.
Вакцина от рака: персонифицированная иммунотерапия
Онкологические заболевания уносят каждый год миллионы жизней. Часто это происходит потому, что больной слишком поздно обращается за медицинской помощью — потому что и сам не знал, что болен.
Некоторые виды рака можно предотвратить, другие — вылечить, дав иммунной системе точную команду, настроив ее на борьбу с той опухолью, которая обосновалась в организме. Подобным образом не лечат сегодня первичные опухоли головного мозга, лейкозы и лимфомы. Но даже то, что уже достигнуто в этой области, может спасать жизни тысяч больных.
Следующие четыре направления логичнее объединить в одном разделе. Это:
- Искусственный интеллект
- Интернет вещей
- Большие данные
- Телемедицина
Эти непонятные большинству обычных людей термины скрывают за собой невообразимые возможности. Но чтобы представить их, нужно понять, что все это означает.
Интернет вещей объединяет в себе множество так называемых «умных устройств» и объектов, подключенных к интернету и постоянно собирающих и передающих данные. В медицине это данные о состоянии здоровья человека: о его температуре, давлении, пульсе, уровне сахара в крови и т. д. Сведения, собранные «умными гаджетами», собираются в огромные базы данных — Big Data, которыми оперирует Искусственный Интеллект (ИИ, или, в английском варианте, AI). Конечно, медицина — только одно из направлений, но очень важное.
На основании анализа огромных массивов информации ИИ может, например, прогнозировать появление болезни еще до того, как человек ощутит первые симптомы, и разработать алгоритм действий, направленных на предотвращение болезни или, по крайней мере, на отодвигание ее на возможно более поздний срок.
ИИ способен также диагностировать заболевания с гораздо более высокой точностью, чем живой врач, причем делать это на расстоянии. Что, собственно, и дает мощный толчок развитию телемедицины — удаленной медицинской помощи, не требующей врачей в кабинетах и визитов к ним.
Конечно, далеко не все можно вылечить удаленно: хирурги удаленно не работают, как и стоматологи, и травматологи. Но и хирургам будущее может принести много нового.
Роботы в медицине
Речь идет о роботах в самом широком понимании, от личного помощника-сиделки до устройств, способных производить сложнейшие хирургические операции.
Что касается роботов-сиделок, то они уже успешно работают, помогая больным или престарелым людям в ежедневных делах и отчасти заменяя им не только медицинскую сестру, но и компаньона. Робот-сиделка может напомнить о приеме лекарств, проконтролировать температуру и давление, связаться при необходимости с врачом. А некоторые модели могут поднимать и перемещать больного с ограниченной подвижностью.
Но это самое простое. Во всяком случае, по сравнению с роботами-хирургами, которые уже выполняют множество операций, хотя и не в автономном режиме. Но уже сегодня ясно: роботы могут дать завтрашнему хирургу суперспособности, обеспечив точность, не всегда достижимую человеку. Или вовсе недостижимую в традиционной хирургии.
Новые материалы
Речь идет не только о тех веществах, из которых биопринтеры «печатают жизнь». Это составы, имитирующие белковые структуры в живых клетках, материалы для остановки кровотечения, композиции для выращивания зубных имплантов, искусственная кожа, материалы для создания протезов и т. д.
Например, команда американских исследователей и изобретателей из Университета Миннесоты работает над созданием бионического глаза, который сможет служить не только для эстетического замещения утраченного, но и успешно выполнять обычные функции органа зрения: воспринимать изображение и передавать его в мозг. Бионический протез печатается на 3D принтере, из множества последовательно применяемых материалов, разрабатываемых на стыке биологии, электроники и 3D печати.
Помимо искусственного глаза, команда уже напечатала ранее бионическое ухо, кожу, а также каркас, предназначенный для людей с повреждением спинного мозга: с его помощью они смогут восстановить некоторые из утраченных функций.
Кроме того, ученые всего мира работают в направлении, которое актуально уже сегодня: над продлением жизни людей, причем здоровой и активной жизни.
Говорят даже, что к середине 21 века и вовсе можно будет достигнуть бессмертия. Если кто-то захочет жить вечно.
Впрочем, это вопрос уже философский.
