Медицина развивается семимильными шагами: каждый год страницы научных изданий словно цитируют фантастические романы: геномное лечение рака и болезни Альцгеймера, открытие нового микрооргана в организме человека, создание вакцин от ВИЧ, первые ГМО-дети, напечатанное методом 3D-печати живое сердце – эти и многие другие открытия меняют облик современной медицины прямо сейчас.

«Четвертая промышленная революция преобразует здоровье и медицину за счет стремительных достижений в области геномики, генной инженерии, синтетической биологии, нанотехнологий, науки о данных, искусственного интеллекта, робототехники и многих других», – сообщается в докладе Глобального совета будущего по вопросам здоровья и здравоохранения при Всемирном экономическом форуме. Его авторы выделили главные перспективные инновации в медицине:

Вырастить новое

Когда колени с годами скрипят, а изношенные хрящи не восстанавливаются, начинаются боли и проблемы даже с простыми движениями. Есть два пути: обезболивающие или операция по замене сустава. Однако в скором будущем применение стволовых клеток может помочь вырастить хрящи и другие органы.

Это облегчит жизнь многим людям: по прогнозам, к 2030 году тяжелый остеоартрит затронет более 25% взрослого населения планеты.

В целом, регенеративная медицина обладает потенциалом для более широкого применения. Разрабатываются технологии для восстановления сердца, поврежденного инфарктом, или выращивания в лабораториях тканей и органов для трансплантации.

Таблетка-Большой брат

Пациенты часто забывают, принимали они сегодня свое лекарство или нет, поэтому была создана таблетка с крошечным датчиком – он фиксирует факт приема, и передает информацию на специальный пластырь, а затем отправляет на смартфон. Пациенты и врачи могут быть уверены, что лекарство принимается вовремя.

Инновация уже используется в лечении шизофрении и других психических заболеваний. Это лишь одна идея, составляющая «Интернет Медицинских Вещей (Internet of Medical Things – IoMT)» – концепции, подразумевающей использование разных устройств для контроля данных в режиме реального времени. Другие приложения включают в себя телемедицину – когда  медицинское обслуживание предоставляется на расстоянии посредством смартфонов и других гаджетов. При помощи различных гаджетов пациенты могут передавать лечащему врачу данные о своем артериальном давлении или уровне сахара в крови.

Искусственный интеллект в помощь онкологу

Меланома – злокачественная опухоль кожи ежегодно обнаруживается в 132 тыс. случаев рака кожи. Эту опухоль нелегко определить визуально, и высококвалифицированные врачи-онкологи тоже могут иногда ошибаться. В Annals of Oncology были опубликованы результаты исследования, согласно которым компьютер, обученный на изображениях рака кожи обнаруживать заболевание, верно ставит диагноз в 95% случаев (для сравнения, врачи диагностируют в 87%).

Все дело в иммунитете

Еще одна разработка в области лечения онкологических заболеваний – иммунотерапия. Стимулируя или подавляя иммунный ответ, этот метод использует собственную иммунную систему организма для борьбы с болезнями. Согласно отчету исследования, иммунотерапия станет ключевым элементом онкологии и, вероятно, будет применяться почти ко всем типам рака.

Например, при лечении лимфомы и лейкоза используются антитела, которые прикрепляются к определенным белкам раковых клеток, что позволяет иммунной системе легче распознавать и разрушать эти клетки.

Смартфон-антидепрессант

Калифорнийская компания Mindstrong Health сообщила, что смартфоны способны помочь диагностировать проблемы с психическим здоровьем, анализируя, как люди взаимодействуют с экраном: нажимают, прокручивают, листают приложения и печатают. По нюансам этого поведения можно предсказать диапазон когнитивных состояний и уровни настроения. Например, так можно определить, что у владельца смартфона развивается депрессия.

По данным ВОЗ, свыше 300 миллионов человек в мире страдают от депрессии. Ежегодно 800 тысяч человек умирают от самоубийств. Менее половины людей, страдающих депрессией, получают лечение, и во многих странах этот показатель составляет менее 10%.

Кроме выявления, телефоны также могут оказывать поддержку пациентам с психическим здоровьем через приложения. Например, исследование с участием Woebot, чат-бота, разработанного в соответствии с принципами когнитивно-поведенческой терапии, показало, что бот эффективен в лечении депрессии.

«Мой личный сорт…анальгина»

«Точное» или «персонализированное» лекарство – терапия, методы которой разработаны с учетом генетической и биологической структуры, окружающей среды и образа жизни каждого пациента. Такая терапия заменит методы лечения, когда одинаковое количество одних и тех же препаратов назначается всем пациентам. Это особенно многообещающе при лечении раковых заболеваний, генетический состав которых широко варьируется.

Технологические достижения также значительно сократили время (теперь это возможно за несколько часов) и стоимость (теперь менее 1000 долларов за геном) картирования генома. То есть теперь этот метод модно использовать в повседневной практике, и медицинские процедуры могут быть адаптированы к генетическому составу каждого пациента.

Картирование генома – метод построения генетических карт. Генетическая карта – схема взаимного расположения структурных генов, регуляторных элементов и генетических маркеров.

«Починить» гены

Генетические мутации – причина свыше чем  10 тысяч заболеваний у людей, поэтому методы исправления ошибочной генетической информации могут быть способом борьбы с патологиями, которые ранее считались неизлечимыми.

Например, серповидноклеточная анемия, заболевание крови, при котором генетическая мутация внутри эритроцитов препятствует их циркуляции, что повреждает органы и провоцирует инсульт и даже смерть. От серповидно-клеточной анемии страдают миллионы людей во всем мире: ежегодно только в странах Тропической Африки рождаются  свыше 300 тысяч детей с этой болезнью.

Это заболевание можно лечить с помощью генной терапии. Подход включает в себя взятие стволовых клеток пациента, генетическое изменение их в лаборатории, а затем возвращение клеток в организм для создания здоровых эритроцитов.

Аналитическая группа редакции Qvant