7 перспективных медицинских открытий, которые помогут человечеству

Пока в обществе спорят о потенциальном "восстании машин", об угрозах со стороны больших данных и искусственного интеллекта, новые технологии трансформируют одну из главных областей жизни человека - медицину. Каким будет ее будущее?

Рассмотрим методы диагностики и лечения, которые могут изменить будущее здравоохранения.

1. Нейроимпланты

Это импланты с электродами, которые устанавливаются в головной или спинной мозг и стимулируют работу нервной системы — помогают считывать и передавать сигналы. Создавать такие начали ещё в XX веке. Например, они способны частично восстановить способность говорить, остановить тремор у пациентов с болезнью Паркинсона или заставить двигаться парализованные конечности. Часто кроме самих нейроимплантов требуются другие вспомогательные устройства — допустим, бионические импланты для глаз или экзоскелет для тела.

В перспективе эта технология может применяться для лечения ментальных расстройств, в частности депрессии, и избавить людей с хронической нейропатической болью от необходимости постоянно купировать её препаратами. Ещё одно вероятное направление развития, о котором говорят учёные, — улучшение функций и без того работающих органов. К примеру, управление электронными устройствами силой мысли.

2. Редактирование генома

Перемещение, удаление или замена участка ДНК прямо внутри человека — метод, который способен помочь лечить диабет II типа, муковисцидоз и другие наследственные болезни. Для редактирования генома применяются нуклеазы — ферменты, расщепляющие нуклеиновые кислоты. Они работают как ножницы: делают «надрезы» в нужном месте, а как действовать дальше — решают уже учёные.

Есть несколько таких «инструментов». Самый современный и перспективный — CRISPR, палиндромные кластерные повторы в ДНК бактерий. Их существование обнаружили в конце XX века, но потенциал заметили только 10 лет назад. Тогда Эмманюэль Шарпантье и Дженнифер Дудне нашли CRISPR/Cas9 — соединение CRISPR с белком Cas9, которое можно использовать прицельно на конкретном участке ДНК и для работы с разными организмами. В 2020 году учёные получили за это открытие Нобелевскую премию по химии.

Применять редактирование генома для лечения людей повсеместно ещё не начали, но единичные случаи есть. Например, в 2015 году с помощью другого «инструмента», TALEN, в Великобритании помогли девочке с лейкемией. Сейчас метод продолжает изучаться, в его будущее верит и ВОЗ: в 2021 году организация выпустила два доклада, подтверждающих перспективность этой технологии и возможность превращения её в общедоступный метод лечения.

3. Реалистичная 3D‑кожа

3D‑печать в медицине применяется для создания протезов и даже лекарств. Над разработкой полноценных органов учёные тоже работают: получать их точные копии они уже умеют, теперь стоит задача сделать их пригодными для имплантации.

Один из таких органов — кожа. Напечатанная копия предположительно поможет людям после ожогов или врачам в косметической хирургии. Но чтобы это стало реальностью, учёным необходимо научиться создавать рабочую сосудистую систему. Без неё 3D‑кожа — просто альтернатива пластырю, хоть и менее заметная. Но некоторые эксперименты всё же увенчались успехом. Учёные Политехнического института Ренсселера и Йельского университета создали функционирующую кожу и пересадили её мышам: копия соединилась с сосудистой системой животного и работала в течение месяца. Но об использовании технологии для лечения людей говорить пока рано.

4. Вакцина от холестерина

Повышенный уровень холестерина ежегодно приводит к миллионам смертей. Не сам по себе, а за счёт пагубного влияния на сердечно‑сосудистую систему. Снизить его помогают диеты и здоровый образ жизни, но не всегда. У некоторых людей он остаётся высоким, несмотря на все ограничения. В этом случае нужно постоянно принимать специальные препараты.

Быстрым решением этой проблемы может стать вакцина AT04A. Она содержит молекулы, сцепляющиеся с холестерином в крови и разрушающие его. Исследования показывают, что вакцина способна снизить его уровень на 39%. Для достижения результатов ставить её нужно будет всего раз в год.

5. Сенолитики

Это препараты на основе веществ, способствующих гибели или уменьшению сенесцентных, то есть состарившихся клеток. При этом здоровые клетки они не трогают. Использование сенолитиков способно остановить воспаление и повреждение тканей, поможет бороться с возрастными заболеваниями, например болезнью Альцгеймера и хронической диабетической болезнью почек, и продлить молодость клеток и органов.

Результаты первых исследований подобных препаратов на людях опубликовали в 2020 году: они показали положительный результат у пациентов с лёгочным фиброзом и сахарным диабетом. Но говорить об их массовом применении пока рано. Кроме того, есть исследования, которые показывают, что сенолитики, по крайней мере сейчас, справляются не со всеми видами старых клеток.

6. Голосовой скрининг

То есть определение болезней по особенностям речи, звучанию голоса и подбору слов. Учёные считают, что это вполне работающий маркер для диагностики, например, ментальных расстройств, болезни Паркинсона и ишемической болезни сердца.

Разработкой программ для таких анализов занимается, в частности, компания Vocalis Health. Их программа для определения у пациента COVID‑19 уже прошла успешное тестирование и получила маркировку CE (Европейский сертификат соответствия). Сейчас вместе с Mayo Clinic они работают над программой для определения лёгочной гипертензии. Ещё две компании, Sonde Health и Kintsug, создают голосовые скрининги для диагностирования депрессии и тревожности.

7. Медицинские татуировки

Такие можно использовать для определения сахара в крови, контроля за состоянием организма во время тренировок, измерения ЭКГ, артериального давления и не только. Они не похожи на классические татуировки: создаются без участия чернил и напоминают скорее пластырь или переводные тату из детства. Такой девайс печатается на резиновой подложке, в которую внедрена система электронных датчиков. Они маленькие и гибкие, а потому доставляют меньше дискомфорта, чем другие приборы для контроля за медицинскими показателями.

В перспективе подобные татуировки могут заменить умные часы и фитнес‑браслеты. За счёт постоянного плотного контакта с кожей результат измерений будет точнее: его можно будет показать специалисту для анализа и диагностики. А заряжать их при этом не придётся.