Продолжим перечислять открытия/события в медицинской или околомедицинских сферах, которые произошли в этом году. Также подумаем, к чему эти открытия смогут привести в ближайшее время.

1) В создании органов в лабораторных условиях всегда была одно большое препятствие – не удавалось нормально создавать полноценную сосудистую систему выращенного органа. И если с печенью и щитовидной железой этот вопрос удалось обойти, то на создании ткани мозга отсутствие сосудистой сети ставило жирный крест. До 2018 года. В университете Калифорнии удалось создать методику, по которой из человеческих стволовых клеток, полученных с кожи взрослого человека, был выращен миниатюрный мозг с правильной архитектоникой и собственной капиллярной сетью. Мало того, полученный участок ткани мозга пересадили лабораторной мыши – ткань отлично прижилась, а капиллярная сети мини-мозга и сформировала с сосудами мозга мыши прочные связи.

Исследователи, что основная идея в том, чтобы однажды воссоздать зону мозга, которую потерял пациент, с помощью его собственных клеток. Можно увидеть на МРТ или КТ дефекты, которые образовались из-за инсультов, или черепно-мозговых травм, или после нейрохирургических операций, но пока с этим ничего нельзя сделать. Конечно, от нынешнего кусочка мозга, пересаженного мыши, до широкого применения методики для восстановления пациентов пройдет еще немало времени, но начало положено! Применение в медицинской практике можно приблизительно ожидать в 2029 году.

2) Еще один удар по раковым опухолям был сделан весной этого года. В злокачественных клетках обычно наблюдаются нарушения со стороны ДНК, на которые могут нацеливаться современные лекарственные препараты. Ученые из Санкт-Петербурга разработали препарат, который восстанавливает генетическую структуры раковых клеток, они «вспоминают», что недолжны бесконтрольно делится и со временим самоуничтожаются.

Средство относится к новому классу препаратов – активаторов белка р53. Данные лекарства становятся новым шагом на пути к созданию эффективных и безопасных средств для химиотерапии. Думаю, это внесет свой вклад в прогноз о том, что к 2025 году человечество победит абсолютное большинство всех злокачественных онкологических патологий.

3) Не стоит забывать, чтобы хорошо лечить рак, надо хорошо проводить диагностику рака. Практически всегда, чтобы подтвердить наличие рака, у человека берется кусочек ткани из того или иного органа, который потом исследуется под микроскопом. И тут уже крайне важно, чтобы исследователь не пропустил злокачественные клетки, которых в образце может быть совсем немного.

Чтобы этого не случалось, корпорация Google разработала цифровой микроскоп, связанный с нейросетью, которая помогает исследователю найти измененные клетки в режиме дополненной реальности. Фактически, перед глазами исследователя будут обведены участки, на которые следует обратить пристальное внимание. Как это работает можете посмотреть в приложенном видео. Плюсом такого микроскопа служит его доступность, технологию могут себе позволить практически все лаборатории, которые находятся при больницах или диагностических центрах.

Google заявляет, что новый метод диагностики помогает выявлять любые онкологические патологии (хотя пока испробован только на метастазах рака молочной железы в лимфатических узлах и на раке предстательной железы)

4) Еще один удивительный микроскоп был разработан в Медицинском институте Говарда Хьюза. Это просто нечто невероятное! Не могу перестать смотреть представленные два видео, которые показывают результаты работы этого микроскопа. Да это может пролить свет на большинство темных пятен в физиологии живых существ!

Еще бы! С помощью новой модификации метода флюоресцентной микроскопии возможно в высоком разрешении снимать динамические клеточные и молекулярные процессы, происходящие в живом организме. Нет, я подчеркну. ДИНАМИЧЕСКИЕ КЛЕТОЧНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ЖИВОМ ОРГАНИЗМЕ. И все это в трехмерном режиме! Восхитительно!

В одном из представленных видео вы можете наблюдать взаимодействие иммунных клеток с организмом эмбриона рыбки. Кстати, за разработку методов неинвазивной флюоресцентной визуализации в 2014 году выдали Нобелевскую премию по химии Эрику Бетцигу, Штефану Хеллу и Уильяму Мернеру. Собственно, команда Эрика Бетцига продолжала модифицировать такую микроскопию, что и привело к уникальной новой методике.

В настоящее время с помощью новой комбинированной техники микроскопии изучены такие процессы внутри живого организма, как движение клатриновых везикул, взаимодействие клеточных органелл, рост дендритов и аксонов нервных клеток в формирующемся спинном мозге и перемещение иммунных клеток в эмбрионе рыбки данио-рерио.

Технология, конечно, прорывная. Пока что это дорого, а микроскоп громоздкий (представляет из себя трехметровый стол), к тому же присутствует не самое лучше облучение. Но пройдет немного времени и примерно в 2027 году мы сможем полноценно исследовать взаимодействие клеток и внутри человеческого организма.

5) Но вернемся к диагностике рака. Еще даже до исследования тканей человека под микроскопом надо заподозрить наличие злокачественного заболевания. И желательно это сделать еще до каких-либо серьезных проявлений болезни. В этом поможет татуировка, разработанная в Швейцарии.

При многих злокачественных онкологических заболеваниях повышается уровень кальция в крови. Специально созданная татуировка начинает темнеть, когда уровень кальция повышается. В экспериментах на мышах эта татуировка в 9 из 10 случаев показала самые первые стадии рака, которые никак клинически не проявлялись. Еще нужно провести немало испытаний, чтобы технология использовалась на людях. Скорее всего, такие тату люди смогут себе делать только в 2027 году. Официально. Но мы же не забываем про биохакеров ?

6) Бил Гейтс сделал немало, чтобы компьютерная отрасль в свое время стала, тем, чем стала) Однако, даже когда он покинул пост руководителя Microsoft он начал приносить даже больше пользы человечеству с помощью своей благотворительности.

К примеру, в этом году Билл выделил 12 миллионов долларов на универсальную вакцину от гриппа. С одной стороны, такая вакцина будет всегда попадать в разновидности гриппа, который приходит почти каждую зиму. А с другой стороны, в случае новых крупных пандемий гриппа, подобно той, что принес в 2009 году свиной грипп, человечество не потеряет столько жизней и будет готово дать моментальный отпор невидимому врагу!

Итак, фонд Билла и Мелинды Гейтс при взаимодействии с генеральным директором Alphabet Ларри Пейджем запускает конкурс на разработку универсальной вакцины против гриппа — Universal Influenza Vaccine Development Grand Challenge. Самые многообещающие проекты получат от 250 000 до 2 миллионов долларов в течение двух лет. Тем, кто в последующем создаст модель вакцины и докажет ее эффективность хотя бы в испытаниях на животных, выдадут еще 10 миллионов долларов. В результате всего действия универсальная вакцина от гриппа должна появиться в 2024 году.

7) Есть один хороший метод борьбы с бактериальными инфекциями. Использование бактериофагов – вирусов, которые уничтожают только бактерий. На клетки организма человека бактериофаги негативно не влияют. Также плюс в том, что микроорганизмы не вырабатывают устойчивость к бактериофагам, а наш организм не дает на них побочных реакций, как на те же антибиотики. Однако метод пока что имеет множество ограничений, одним из основных является сложность подбора конкретного вируса для конкретной бактерии. Вот если бы можно было создать универсальный бактериофаг, который позволит справится с большинством болезнетворных бактерий!

Эта же мысль посетила и сотрудников российской организации «Микроген», после чего они таки создали универсальный препарат на основе бактериофагов, одна капсула которого способна заменить множество антибактериальных препаратов. В капсуле содержится противомикробный комплекс бактериофагов для профилактики и борьбы со стафилококками, протеем, клебсиеллой, кишечной и синегнойной палочками. К болезням, которые вызывают эти бактерии относятся ангины, бронхиты и пневмонии, абсцессы, остеомиелит, цистит, пиелонефрит и другие гнойно-воспалительные заболевания. Доклинические испытания показали эффективность и безопасность нового лекарства. Возможно,  к 2025 году мы все-таки увидим широкое применение бактериофагов в клинической практике.

8) Раны сопровождают людей повсюду. Иногда ранены или ожоги бывают настолько серьезными, что существенную помощь может оказать пересадка кожи. Представьте, как было бы замечательно, если было бы устройство, корректора текста, которое вместо белой замазки выдавало бы слой человеческой кожи, которым можно закрыть глубокие раны. Думаете, фантастика.

А вот ведь придумали такое устройство! Встречаете, портативный 3D-принтер кожи, который разработали сотрудники Университета Торонто.  поможет в лечении глубоких ран. Устройство не просто «печатает» тканью, но также «укрепляет» новую ткань в ране за промежуток времени менее двух минут.

Да, 3D печать кожи освоена уже неплохо. Однако почти все 3D-биопринтеры огромные и печатают с очень медленной скоростью. Новый «карманный» биопринтер лишен этих недостатков.  «Биочернила» состоят из белковых биоматериалов вроде коллагена и фибрина, которые в совокупности формируют каждую пластинку кожи. Принтер может быть адаптирован к специфике каждого пациента и характеристике любой раны. Ждем разрешение к применению нового подхода к лечению ожогов и ран в 2026 году (до этого следует пройти множество испытаний).

9) Разные патологические состояния для адекватной терапии требуют проведения трепанации черепа. К примеру, есть отечность в черепной коробке после травмы, следует просверлить в черепе пару дырочек в кости и не дать лишней жидкости сдавливать ткань головного мозга.

Трепанация черепа является далеко не самой простой процедурой. Еще бы, ведь в ходе манипуляции могут быть повреждены нервы, рецепторы внутреннего, сосудистые сплетения. Однако даже для этой манипуляции в Технологическом университете Эйндховена удалось создать робота RoBoSculpt. Причем точность работы на манекенах RoBoSculpt превосходит точность работы десятка опытных нейрохирургов, которые приняли участие в предварительных испытаниях робота.

Все что надо сделать доктору при работе с RoBoSculpt – всего лишь выбрать на изображении компьютерной томографии область доступа. После этого робот самостоятельно выставит сверло и сделает работу. Клинические тесты робота начинаются уже через 2 месяца.

2023 год – первая трепанация черепа человека в клинических условиях с помощью робота-хирурга RoBoSculpt.

На самом деле, прорывных открытий гораздо больше, чем Я описал в этой мини серии статей «море медицинских технологий». И, конечно, они не уйдут из нашего взора! Будьте с Коллекционером будущего, будьте в курсе того, чего ждать от ближайших десятилетий!