• Різне

    Медицина: XXI століття

    15.09.2015

    тенденції

    Медицина: XXI століття

    Медицина XXI століття

    Якщо вірити знаменитої дельфійською мудрості, найвища мета людського існування — «пізнати самого себе!» У цьому сенсі медицина — важлива галузь знань, найбільш наближена до глибокого і повного пізнання істоти по імені осіб. Цілком можливо, що саме медицина в найближчий час кардинально змінить вигляд всього людства.

    Текст: Олексій Козлов

    Медицина: XXI століття
    ( 0 ) Перейти до коментарів

    Світ навколо нас змінюється стрімкими темпами. Те, що здавалося неможливим кілька років тому, сьогодні отримує реальне втілення в життя. На думку вчених, у сфері наукових — фундаментальних, технічних і в тому числі медичних — відкриттів людство знаходиться на витку прискорення. Дивні фантазми вигадників нашого світу виявляються можливими і, більш того, в повній мірі служать поліпшення і полегшення життя всього людства. Сучасна медицина, технічний прогрес, фармакологічні дослідження, прориви в області генетики, нанотехнології та дослідженні мікросвіту людського організму — все це інструменти, без яких існування людини в даний час здається вже неможливим. І нехай багато чого ще тільки належить дізнатися і ретельно вивчити, ми вже зараз можемо стверджувати, що можливості медичної науки практично безмежні, а прогрес людства зупиниться ще зовсім не скоро. Ось лише 5 основних напрямків, по яких сьогодні стрімко рухається передова медицина.

    НАНОМЕДИЦИНА

    Слова з приставкою «нано» міцно увійшли в наш лексикон з тих пір, як в Росії-нотехнології були оголошені вкрай перспективними. Наномедицина, як міждисциплінарний напрямок медичної науки, в даний час знаходиться в стадії становлення. Її методи тільки виходять з лабораторій, а більша їх частина поки існує тільки у вигляді проектів. Проте більшість експертів вважає, що саме ці методи стануть основоположними в XXI столітті. Для прикладу: Національний інститут раку США найближчим часом збирається застосовувати досягнення наномедици-ни при лікуванні раку. Ряд зарубіжних наукових центрів вже продемонстрував дослідні зразки в областях діагностики, лікування, протезування і імплантування.

    Наномедицина по своїй суті — це спеціальне лікування за допомогою мікропристроїв — нанороботів, або, інакше, машин ремонту клітин. Медичні наноробо-ти повинні вміти діагностувати хвороби, циркулюючи у кровоносних і лімфатичних системах людини і внутрішніх органів, доставляти ліки і навіть робити хірургічні операції. Поки це здається науковою фантастикою. За деякими оцінками, досягнення наномедицини стануть широко доступні тільки через 40-50 років. Однак цілий ряд останніх відкриттів, розробок та інвестицій в нано-галузі призвела до того, що все більше аналітиків зрушують цю дату на 10-15 років у бік зменшення. Крім того, вже зараз у світі вже створено низку технологій для наномедицин-ської галузі. До них відносяться: адресна доставка ліків до хворих клітин, лабораторії на чіпі, нові бактерицидні засоби.

    Адресна доставка ліків до хворих клітин дозволяє медикаментів потрапляти тільки хворі органи, уникаючи здорові, яким ці ліки можуть завдати шкоди. Наприклад, променева терапія і химиотерапев-політична лікування, знищуючи хворі клітини, губить і здорові. Вирішення цієї проблеми передбачає створення деякого «транспорту» для ліків, варіанти якого вже запропоновані цілим рядом інститутів і наукових організацій.

    Лабораторії на чіпі, розроблені рядом компаній, дозволяють дуже швидко проводити складні аналізи і отримувати результати, що вкрай необхідно в критичних для пацієнта ситуаціях. Ці лабораторії, вироблені провідними компаніями світу, дозволяють аналізувати склад крові, встановлювати за ДНК спорідненість людини, визначати отруйні речовини. Технології створення подібних чіпів споріднені тим, що використовуються при виробництві мікросхем, з поправкою на тривимірність.

    Конструкції нанороботів ще не розроблені і знаходяться в стадії проектування. Їх використання, порядок, час роботи і виведення з організму будуть залежати від конкретних завдань. Проблема біосумісності вирішується за рахунок вибору оптимального матеріалу і розмірів наноробота. В якості основних джерел енергії передбачається використовувати локальні запаси глюкози і амінокислот в тілі людини. Лікування буде полягати у введенні нанороботів в людське тіло для подальшого аналізу ситуації і прийняття рішення про вибір методу лікування. Лікар керує наноробо-тами, отримуючи інформацію від активних нанороботів.

    до Речі, приклад найпростішого наноробота, робота над яким сьогодні активно ведеться, — це респироцит: резервуар розміром в 1 мікрон, тобто приблизно за звичайну бактерію. Цей резервуар вільно переміщається в капілярах людського організму і доставляє кисень і вуглекислий газ від легень до тканин, і навпаки. Респироциты роблять свою роботу набагато краще, ніж еритроцити — червоні кров’яні тільця крові людини. Так, ін’єкція з 500 кубічних сантиметрів респі-роцитов дозволила б людині затримувати дихання під водою на 4 години або бігти 12 хвилин без жодного подиху.

    ГЕНОМ І БІОТЕХНОЛОГІЇ

    Секвенування генома людини — одна з найзначніших проривів людства в галузі медицини. Сам проект розшифровки генома, головною причиною якого було визначити послідовність нуклеотидів, які складають ДНК і розпізнати 25 000 генів у людському геномі, стартував ще в 90-х роках. Розшифровка геному — це, мабуть, найкоротший шлях до нових успіхів в медицині і біотехнології. Вже в 2003 році вченими було оголошено про розпізнанні всієї структури геному, однак і сьогодні додатковий аналіз деяких ділянок ДНК ще не закінчений. Більше того, треба визнати, що робота над інтерпретацією даних геному знаходиться в своїй початковій стадії. Але ті результати, які є сьогодні, лише підтверджують очевидний факт: на шляху дослідження ДНК людини на нас чекають неймовірні успіхи в лікуванні людських хвороб.

    Вже зараз деякі компанії почали пропонувати прості способи проведення генетичних тестів, які можуть показати схильність до різних захворювань, включаючи рак грудей, порушення згортання крові, кістозний фіброз, захворювання печінки та багато інших. Також очікується, що інформація про геномі людини допоможе пошуку причин виникнення раку, хвороби Альцгеймера та інших областей клінічного значення і, ймовірно, в майбутньому може привести до значних успіхів в їх лікуванні. Крім очевидної фундаментальної значущості, визначення структури людських генів є важливим кроком для розробки нових медикаментів і розвитку інших аспектів охорони здоров’я. Так, очікується безліч корисних для біологів результатів. Наприклад, дослідник, що вивчає певну форму раку, може звузити свій пошук до одного гена. Відвідавши базу даних людського геному в мережі, цей дослідник може перевірити, що інші вчені написали про це гені, включаючи (потенційно) тривимірну структуру похідного білка, його функції, його еволюційний зв’язок з іншими людськими генами або з генами в мишах, або дріжджах, або дрозофиле, можливі згубні мутації, взаємозв’язок з іншими генами, тканинами тіла, у яких ген активується, захворюваннями, пов’язаними з цим геном, або інші дані.

    Більш того, глибоке розуміння процесу захворювання на рівні молекулярної біології може запропонувати нові терапевтичні процедури. Встановлена величезна роль ДНК в молекулярної біології і її центральна роль у визначенні фундаментальних принципів роботи клітинних процесів. Тому ймовірно, що розширення знань в біології буде сприяти успіхам медицини в різних областях клінічного значення, які без цих знань були б неможливі.

    Аналіз подібності в послідовностях ДНК різних організмів також відкриває нові шляхи у дослідженні теорії еволюції. У багатьох випадках питання еволюції тепер можна ставити в термінах молекулярної біології. І справді, багато найважливіші віхи в історії еволюції можна простежити на молекулярному рівні. Очікується, що цей проект найближчим часом проллє світло на питання про подібність і розходження між людьми і нашими найближчими родичами — приматами, а на ділі і всіма ссавцями. По суті, з’явиться відповідь на питання про походження людини, давно розбурхує уми людей.

    КІБОРГИ-ЗАЦІЯ ТА ТРАНСГУМАНІЗМ

    Це вже навіть не наукова фантастика, а реальність, з якою ми живемо давно. А крім того, по суті, самий гуманний спосіб продовжити людині повноцінне здорове життя, замінивши йому природні тканини, органи або навіть частини тіла штучні. І хоча цей термін має дещо лякає назва — «киборгизация», все-таки ця сфера медицини давно стоїть на служінні людству. Мова йде і про перше, придуманому більше 70 років тому і пересаженном дещо пізніше штучне серце, і про горезвісну силіконових грудей, використання якої набуло масового характеру серед жінок всього світу. Сьогодні ще більш високими темпами розробляються інші штучні органи. Це, насамперед, механічні аналоги клапанів серця. Нещодавно американець Теджал Десаї випробував на щурах штучну підшлункову залозу. У Массачусетсі почалися випробування синтетичних кісток, які майже нічим не відрізняються від натуральної кісткової тканини. Сьогодні більше 100 000 глухих людей повернулися до нормального життя, завдяки так званим кохлеар-ним імплантатів — приладів, що перетворює звук в електричні імпульси і відправляють їх безпосередньо до мозку глухої людини.

    Варто згадати перше в світі людей, які використовували біонічні протези, справно служать своїм власникам. Так, Тумми Олафсон з Ісландії став першим володарем «інтелектуальної» ноги Proprio Foot. Цей протез робить ходу інваліда і його відчуття відрізнятись від норми. Він аналізує рельєф місцевості, вибирає положення стопи, наприклад, при підйомі по сходах, підлаштовується під особливості ходи свого власника і може навіть виправити її дефекти. Американка Клаудіа Мітчелл втратила руку в ДТП і отримала взамін «розумний» протез, який керується силою думки. Комп’ютер розпізнає сигнали мозку і з допомогою шести сервомоторів призводить протез в дію. Дія протеза настільки точні, що Клаудіа може, наприклад, швидко нашаткувати овочі або почистити банан.

    Розвиток цього напрямку медицини не стоїть на місці. Вчені наблизилися до порогу створення та успішного використання синтетичних м’язів, які не тільки зрівняються з людськими за своїми характеристиками, але і перевершать їх. Те ж саме можна сказати про різного роду протезуванні та успішної заміни органів, що для наших правнуків стане настільки ж буденною справою, наскільки звична для наших бабусь купівля звичайних окулярів або слухового апарату.

    Прорив в технічній і протезної медицині став серйозною основою для такого філософського і світоглядної течії, як трансгуманізм. В основі цього культурологічного руху лежить припущення, що людина не є останньою ланкою еволюції, а значить, може вдосконалюватися до нескінченності. Це і є його головною метою, а саме — нескінченне вдосконалення людини з використанням усіх можливих для цього способів, таких, як технічний прогрес, досягнення науки, техніки і медицини. Трансгуманисты підтримують розробку нових технологій; особливо перспективними вони вважають нано-технологію, біотехнологію, інформаційні технології, розробки в галузі штучного інтелекту, завантаження свідомості в пам’ять комп’ютера і крионику. Багато трансгуманисты вважають, що безперервно прискорюється технічний прогрес вже до 2050 років дозволить створити постлюдину, здібності якого будуть принципово відрізнятися від здібностей сучасних людей. Особливо в цьому допоможуть генна інженерія, молекулярна нанотехнологія, створення нейропротезов і прямих інтерфейсів «комп’ютер-мозок».

    І хоча ці думки неабияк лякають консервативно налаштоване людство (наприклад, знаменитий американський філософ та економіст Френсіс Фукуя-ма назвав трансгуманізм «найнебезпечнішою в світі ідеєю»), слід поставитися до ідеї трансгуманізму з усією серйозністю. Адже можливо, що саме в цьому напрямку лежить вектор майбутнього розвитку людства.

    КЛІТИННА ТЕРАПІЯ

    Стовбурові клітини — вже не новина для широкої світової громадськості. Для багатьох цей метод лікування став справжньою сенсацією в боротьбі з багатьма важкими захворюваннями. Стовбурові клітини — це першооснова, з якої зростає наше тіло. На ранніх стадіях свого розвитку людський ембріон складається тільки з стовбурових клітин, а з них потім формуються органи і тканини. До речі, саме тому стовбурові клітини можуть бути використані для одержання тканин або цілих органів, спеціально адаптованих під майбутніх реципієнтів. Такі експерименти вже успішно проводяться у деяких дослідницьких університетах. Наприклад, нещодавно вченим з університету в Медісоні вдалося з клітин шкіри здорового пацієнта виростити кілька клітин сітківки очі, які здатні сприймати світ і перетворювати в нервові імпульси, тобто клітини, що виконують зорову функцію. І це не єдиний успішний випадок такого використання стовбурових клітин. В даний час вчені цілого ряду університетів демонструють штучно вирощені тканини печінки, клітини м’язів, волосся, клапани серця. У деяких клініках світу відновлення шкіри або хряща тканинним трансплантатом з клітин пацієнта стає звичайною процедурою.

    Медицина: XXI століття
    Вже зараз ясно: клітинна терапія-це найближче майбутнє трансплантологіїМедицина: XXI століття

    Так що вже зараз ясно: клітинна терапія — це найближче майбутнє трансплантології. Замісна клітинна терапія при хворобах Альцгеймера і Паркінсона так само, як при багатьох формах паралічу і раніше невиліковних аутоімунних захворюваннях, — найбільш актуальний напрямок досліджень сьогодні. Трансплантація стовбурових клітин крові є альтернативою трансплантації кісткового мозку і у ряді випадків має перед нею переваги.

    Але вже зараз, передуючи майбутній успіх широкого застосування пересадки органів, вирощені зі стовбурових клітин, вони грають роль універсальної екстреної допомоги: якщо де-то в організмі проблема, вони спрямовуються туди, трансформуються в клітини будь-якого пошкоджено-

    ного органу і відновлюють його. З віком кількість стовбурових клітин зменшується, і наша здатність до регенерації після хвороби або травми знижується. Але якщо людині ввести порцію стовбурових клітин, вирощених з його ж живої тканини, його організм почне енергійно відновлюватися. Саме тому омолодження за допомогою стовбурових клітин зараз прийняв небачені масштаби.

    Але треба розуміти, що клітинна терапія ще не до кінця вивчена. Ніхто поки ще не знає, як саме працюють стовбурові клітини, який термін їх дії і якими можуть бути наслідки їх застосування. Моз поки дає дозволи тільки на паркан і зберігання клітин, а численні клініки, що пропонують вилікувати стовбуровими клітинами будь-яку хворобу, по суті, перебувають на нелегальному становищі. Втім, для багатьох невиліковно хворих людей лікування стовбуровими клітинами — остання надія на одужання, і ці люди йдуть на процедуру, незважаючи на ризик, пов’язаний з таким лікуванням.

    ЗБІЛЬШЕННЯ ТРИВАЛОСТІ ЖИТТЯ

    Окремої уваги заслуговує геронтологія як наука, що досліджує механізми старіння і намагається вирішити проблему збільшення тривалості життя.

    Лише кілька вчених у світі переймаються проблемою подолання людської старості. Навколо неї безліч некомпетентних думок, багато безапеляційно піддають сам теза висміюванню, називають роботу вчених спробою знайти еліксир безсмертя. Разом з тим, доводи вчених про можливість подарувати людині «мафусаилов століття» не позбавлені здорового глузду.

    Одним провідних фахівців в області геронтологи в Росії, мабуть, слід назвати вченого-біолога, академіка РАН Володимира Вилиця-чева, який не перший рік б’ється над ідеєю створення препарату, що значно уповільнює і навіть в деякій мірі зупиняє процеси старіння людського організму. Як заявляє сам учений, це ні в якому разі не буде ліки від старості і тим більше еліксир безсмертя. Мова скоріше йде про те, щоб позбавити людину від постаріння, від болісної і принизливої старості, яка запрограмована в геномі. Просто кажучи, навіть у разі максимального успіху мова буде йти не про значне збільшення тривалості життя, а про «продовження молодості: ми будемо помирати молодими і зовсім раптово». Кілька років наукова група Скулачева в рамках проекту «Іони Скулачева» створювала препарат, що має назву SkQ1, подовжує молодість. Експерименти на мишах, щурах і кроликах показали, що він дійсно працює. Тварини фактично переставали старіти: миші бадьорі, щури уникають інфарктів і плодяться до самої смерті, а осліплі кролики прозрівають. Всього 21 патологія, пов’язана зі старістю, виліковується цим дивним засобом. Зараз готуються дослідження на людях. Передбачається, що старіння контролюється генетичною програмою, а ті гени, які відраховують час життя людини і тварин, функціонують десь в головному мозку. Поки точне розташування «генетичних годин» невідомо, більше того, багато біологів вважають, що ніякої програми старіння немає, а є лише накопичення численних поломок, що приводить до хвороб і смерті.

    Однак усі вчені зазвичай згодні, що безпосередній «агент старіння» — активні форми кисню. Вони виробляються в дихальних і енергетичних центрах всіх клітин — мітохондріях — і в невеликих кількостях навіть необхідні. Але якщо їх стає багато, активний кисень починає руйнувати клітку. Фактично ми носимо у своїх мітохондріях генератор сильної отрути, який легко може вбити наші клітини і нас разом з ними. Клітка приходить в непридатність і включає програму самогубства — апоптоз. При старінні таких самогубств відбувається багато, і в органах залишається мало клітин. Це і є старість.

    Медицина: XXI століття
    Старіння запрограмовано. Є конкретні старечі хвороби, які вважаються невиліковними, а ми їх лікуємо. Ми вже лікуємо 21 ознака старіння, і це тільки початокМедицина: XXI століття

    Прихильники гіпотези програмованого старіння кажуть, що кількість активних форм кисню контролюється генетичними годинником: у молодості велика частина непотрібних молекул забирається іншими молекулами — природними антиоксидантами, але поступово їх стає недостатньо. Власне, ідея експериментів академіка Володимира Скулачева полягала в тому, щоб ввести в організм штучні антиоксиданти.

    На початку цього століття такі молекули були сконструйовані і отримали назву SkQ1. Вони легко проникають в мітохондрії і там зв’язують активні форми кисню в безпечні сполуки.

    Дослідження в галузі геронтології проводяться не тільки в Росії. Зокрема, в науковому співтоваристві відомі роботи англійського геронтолога Обрі ді Грея, який присвятив вивченню причин старіння людського організму більше 15 років. Згідно ідеї ді Грея, проблему старіння можна вирішувати шляхом виявлення та усунення пошкоджень організму, вже накопичилися в критичному для життя людини обсязі. За твердженням вченого, це дозволить на якийсь час зупинити старіння, і, як тільки пошкодження накопичаться знову, знову усунути їх. В кінцевому підсумку від активного довголіття людина зможе перейти до безсмертя. Ще одна представниця вчених, що вивчають старість, — російська емігрантка Ірина Конбой, біолог з Каліфорнії. Вона вивчає м’язову тканину. Результати її експериментів з регенерацією м’язової тканини у мишей опубліковані у найважливіших світових наукових виданнях. Інший вчений — Костянтин Храпко, професор з Гарварду, вивчає мітохондрії, і його результати обіцяють бути не менш важливими, ніж у російського академіка Скулачева.

    Незважаючи на те, що багато в чому геронтологічні дослідження все ще вважаються «кілька екзотичними», вже зараз стало ясно: наукові дослідження та пошук людьми засобів збільшення тривалості життя — це один з найважливіших шляхів, по якому слід сучасна медицина і який готує для людства ще багато незвичайних відкриттів.

    Короткий опис статті: медицина 21 століття

    Джерело: Медицина XXI століття

    Також ви можете прочитати