Научные открытия в медицине
Стволы, тубусы. Разработаны и одобрены инновационные лекарственные препараты, которые уже спасают человеческие жизни, избавляют от генетических, нейродегенеративных и инфекционных заболеваний. Smallpox and bioterrorism англ.
Проблема антибиотикоустойчивости стоит сегодня очень остро: все больше заболеваний вызывается бактериями, справиться с которыми не может ни один антимикробный препарат. Эксперты ВОЗ бьют тревогу, отмечая, что новые антибиотики практически не появляются, и призывают бросить все силы на поиск и создание новых препаратов этого типа.
Одно из решений удалось найти команде исследователей из России, Казахстана и Бразилии. Они создали материал , обладающий антибактериальными свойствами. В его основе наночастицы серебра и фосфорномолибденовая кислота, сочетание которых препятствует колонизации бактерий.
Ученые из Губкинского университета, Института физической химии и электрохимии имени А. Фрумкина РАН и их зарубежные коллеги показали, что новый материал способен бороться с одними из самых распространенных и опасных бактерий — с синегнойной палочкой и золотистым стафилококком. Они предлагают покрывать им поверхности медицинских инструментов, чтобы сделать их еще более безопасными. Другое открытие в этой области — разработка и испытания нового антибиотика, способного справиться с резистентными бактериями.
Лекарство успешно испытали на пациентах, показав его безопасность и эффективность. Создатели уверяют, что новый антибиотик работает лучше цефалоспорина, активно применяемого в клинической практике. Он способен уничтожать грамотрицательные бактерии со множественной лекарственной устойчивостью, с которыми бороться особенно сложно. Предполагается, что фтортиазинон будет зарегистрирован в начале января года — все необходимые документы уже поданы в Центр экспертизы лекарственных средств.
Отечественная компания BIOCAD в ноябре года отчиталась о результатах клинических испытаний инновационного лекарства от болезни Бехтерева. Это воспалительное заболевание, затрагивающее соединительную ткань. Дебют болезни приходится как правило на лет, а ее прогрессирование существенно снижает качество жизни, вызывая боль, ограничение подвижности и деформацию скелета.
Лекарство BCD на основе моноклональных антител не имеет аналогов: препарат способен распознавать определенные Т-клеточные рецепторы и провоцировать их уничтожение иммунной системой.
За создание антител отвечал Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины, входящий в состав РНИМУ имени Пирогова, ректор которого также принимал участие в испытаниях эффективности нового препарата.
Сейчас исследователи приступили к фазе III клинических испытаний, в ходе которых будет оцениваться как безопасность, так и эффективность лекарства на пациентах с болезнью Бехтерева и на здоровых добровольцах. Сразу несколько научных групп рассказали о своих работах в области борьбы с деменцией.
Число пациентов с разными формами этого заболевания, самым распространенным из которых является болезнь Альцгеймера, огромно — во всем мире живет более 50 млн человек с таким диагнозом и их количество будет увеличиваться. В апреле года российская фармкомпания Нова-Медика зарегистрировала новое лекарство Миореол, на которое возлагаются большие надежды.
Препарат на основе мемантина и донепезила предназначен для пациентов с тяжелой формой заболевания и болезнью средней тяжести. Другие разработки российских ученых до регистрации пока не дошли, но ожидается, что их также начнут применять в клинической практике.
Так, в начале года стало известно о новом препарате от болезни Альцгеймера, разработкой которого занимаются в Санкт-Петербургском политехническом университете. Лекарство препятствует потере связи между нейронами, что помогает сохранить память. Средство уже испытано на животных, а сейчас наступил этап проверки его эффективности и безопасности на людях.
Еще одно исследование в этой области ведется на Урале — в нем участвуют ученые из Индии и сразу нескольких российских институтов — Института органического синтеза Уральского отделения РАН, Института исследования физиологически активных веществ РАН и УрФУ. Авторам удалось создать несколько производных такрина, вещества, которое уже входит в состав препаратов от деменции и используется с года.
Они показали, что новое соединение в раз менее токсично и при этом не менее эффективно.
Использование препаратов, изготовленных из клеток самого пациента — один из подходов, характерных для персонализированной медицины. Первыми в России такое лекарство создали и зарегистрировали в компании «Генериум». Речь идет о биомедицинском клеточном продукте «Изитенс», который предназначен для восстановления хрящевой ткани коленного сустава. Для его создания у пациента берется здоровая хрящевая ткань, которая затем культивируется в течение некоторого времени. После этого выращенный in vitro фрагмент ткани вводится в полость поврежденного сустава пациента.
Разрешение на клинические испытания продукта было выдано компании в году. В компании пояснили, что терапия препаратом «Изитенс» подходит для взрослых пациентов с повреждениями хрящевой ткани площадью от 1 до 10 квадратных сантиметров. Январь года ознаменовался открытием мирового уровня , автором которого стал российский ученый Максим Никитин из МФТИ.
Ему удалось доказать существование нового механизма хранения и передачи информации в ДНК. Оказалось, что молекулы ДНК могут взаимодействовать друг с другом даже при очень низком «сродстве» между ними.
До открытия Никитина считалось, что для взаимодействия цепочек ДНК между собой очень важна комплиментарность — соответствие состава одной цепи составу другой подобно деталям паззла.
Комплиментарность была обнаружена еще первооткрывателями ДНК Уотсоном и Криком в году и с тех пор считалась обязательной характеристикой нуклеиновых кислот, важной для всех процессов, происходящих с ними. Максим Никитин выяснил, что комплиментарность необязательна, ряд взаимодействий между цепочками нуклеиновых кислот происходят и без нее.
Обнаруженное явление он назван молекулярной коммутацией. Открытие Никитина меняет представление об устройстве ДНК и механизме процессов, в которых участвуют нуклеиновые кислоты. В то время как технология мРНК находится в центре внимания, другой технологией, которая добилась значительных успехов в году, является виртуальная реальность VR.
В медицине виртуальная реальность стала мощным инструментом для революционизирования медицинского образования и улучшения ухода за пациентами. В медицинском образовании виртуальная реальность обеспечивает имитируемую среду, в которой студенты могут изучать и практиковать различные процедуры, операции и медицинские сценарии. Этот захватывающий тренинг позволяет студентам приобрести практический опыт, усовершенствовать свои навыки и повысить уверенность в себе перед выполнением процедур на реальных пациентах.
Виртуальная реальность также предлагает ценную платформу для непрерывного медицинского образования, позволяя медицинским работникам быть в курсе новейших технологий и методик. Более того, виртуальная реальность также доказала свою эффективность в улучшении ухода за пациентами. Этот подход может помочь справиться с болью, беспокойством и стрессом, создавая захватывающую обстановку или переживания, которые отвлекают пациентов от их физического дискомфорта.
VR показала себя многообещающей в таких областях, как обезболивание, терапия психического здоровья, физическая реабилитация и даже помощь пациентам справляться с хроническими заболеваниями.
Одной из самых захватывающих областей инноваций в области медицинских технологий за последние годы стала область нейротехнологий.
Ученые и исследователи добились огромных успехов в понимании сложной работы человеческого мозга и разработке технологий, которые непосредственно взаимодействуют с ним. С появлением интерфейсов мозг-компьютер BCI люди с параличом теперь могут управлять роботизированными конечностями и общаться с помощью силы мысли. Эти BCI обеспечивают прямую связь между мозгом и внешними устройствами, предлагая новый уровень независимости тем, кто ранее зависел от опекунов даже в выполнении простейших задач.
Кроме того, нейропротезирование достигло значительных успехов, позволив людям с потерей конечностей восстановить не только движение, но и осязание. Имплантируя электроды непосредственно в периферические нервы, нейропротезы теперь могут обеспечить пользователям реалистичные и интуитивные ощущения, позволяя им держать предметы, ощущать текстуру и даже испытывать колебания температуры.
Влияние этих прорывов в области нейротехнологий невозможно переоценить. Они дают пациентам с травмами спинного мозга новое чувство надежды, позволяя им вновь обрести подвижность и независимость.
Применение ИМК и нейропротезирования выходит за рамки физической реабилитации; они также многообещающи для людей с неврологическими расстройствами, такими как эпилепсия, болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Непосредственно взаимодействуя с мозгом, эти технологии позволяют проводить более целенаправленные и эффективные методы лечения, потенциально повышая качество жизни бесчисленного множества пациентов.
Еще одной областью медицинских инноваций, получившей значительное распространение, является 3D-печать. В то время как 3D-печать используется в различных отраслях промышленности, ее применение в области медицинских технологий особенно перспективно.
Возможность 3D-печати органов обладает огромным потенциалом в решении глобального кризиса нехватки органов. Используя собственные клетки пациента, ученые могут создавать функциональные органы, которые являются биосовместимыми и не требуют иммуносупрессии.
Представьте себе мир, в котором люди, нуждающиеся в пересадке почки, могут просто напечатать новую почку в 3D-формате, избавив от необходимости в длинных очередях ожидания и риска отторжения органа.
В авангарде медицинских прорывов года находится CRISPR, революционный подход, который изменил ландшафт генетического редактирования. CRISPR, сокращение от сгруппированных коротких палиндромных повторов с регулярными промежутками, является мощным инструментом редактирования генов, который позволяет ученым вносить точные изменения в ДНК организма.
Эта разработка способна излечивать генетические заболевания, модифицировать сельскохозяйственные культуры для повышения урожайности и устойчивости и даже уничтожать переносчиков болезней, таких как комары. Попав в цель, Cas9 разрезает ДНК в нужном месте, позволяя ученым вставлять, удалять или модифицировать гены с поразительной точностью.
В области генетических заболеваний у него есть потенциал для коррекции генетических мутаций, ответственных за такие заболевания, как муковисцидоз, серповидноклеточная анемия и болезнь Хантингтона. Фактически, в году было проведено первое в истории клиническое испытание с использованием CRISPR на людях для лечения генетической формы слепоты, продемонстрировавшее его потенциал для применения в реальных условиях.
Телемедицина, еще одно прорывное достижение в области медицины, революционизирует способы оказания медицинской помощи. Благодаря телемедицине пациенты теперь могут получать доступ к медицинским услугам удаленно, устраняя географические пробелы, расширяя доступ к специалистам и сокращая потребность в личных посещениях.
Эта технология становится все более необходимой, особенно во времена кризисов, таких как пандемия COVID, когда физический контакт и поездки создают значительные проблемы. Реальные примеры проиллюстрировали успех внедрения телемедицины. В сельских районах таких стран, как Австралия и Канада, телемедицина играет важную роль в предоставлении медицинских услуг отдаленным общинам. Кроме того, во время пандемии COVID системы здравоохранения по всему миру быстро внедрили телемедицину, чтобы обеспечить непрерывный уход за пациентами и свести к минимуму риск передачи инфекции.
Искусственный интеллект или ИИ относится к моделированию человеческого интеллекта в машинах, предназначенных для того, чтобы мыслить и учиться подобно людям. Он включает в себя разработку компьютерных систем, которые могут выполнять задачи, обычно требующие человеческого интеллекта, такие как визуальное восприятие, распознавание речи, принятие решений и решение проблем. В области медицины алгоритмы и модели искусственного интеллекта используются для анализа сложных данных и получения информации, которая помогает в принятии клинических решений.
Области применения искусственного интеллекта в медицине обширны и разнообразны. Одним из ярких примеров является использование искусственного интеллекта в радиологии.
