Shadow

Главные медицинские достижения 2014 года

page_fysi-0001_result

В отличие от многих фундаментальных наук исследования в области медицины, как правило, преследуют сугубо практические цели. В то время как астрономы разгадывают тайны Вселенной, а физики исследуют взаимодействие и строение частиц, учёные-медики выполняют более “земные” задачи: разрабатывают новые лекарства, противостоят опасным болезням и облегчают жизнь инвалидам. В этом обзоре редакция “Вести.Наука” собрала наиболее интересные новости медицины, с которыми мы познакомились в 2014 году.

Последние несколько лет были ознаменованы небывалым развитием технологий в области бионических протезов. Искусственные руки и ноги подключаются к нервам, регистрируют мышечные сокращения и получают сигналы прямо из мозга людей, чтобы существенно облегчить жизнь инвалидам.

Например, впечатляющая механическая кисть Bebionic, способная воспроизводить множество движений, уже не первый год доступна в продаже. Но прогресс не стоит на месте, и учёные продолжают удивлять.

В этом году американец Лесли Бо (Leslie Baugh), лишившийся собственных рук, первым в мире испытал уникальные бионические протезы, полностью повторяющие человеческие конечности от плеча до пальцев. Протез регистрирует нервные импульсы и сокращения мышц верхней части тела. Таким образом, человек, который и не мечтал когда-нибудь снова держать чашку кофе или печатать на клавиатуре, может производить сложные действия обеими руками одновременно.

Не менее впечатляющие результаты продемонстрировали учёные из университета Питтсбурга. Они вживили в мозг парализованной пациентке два электрода, которые считывают активность в области моторной коры. С помощью этих мысленных сигналов женщина, более десяти лет лежавшая без движения, сумела управлять механическим манипулятором. Видеоролик, в котором роботизированная рука ловко захватывает и перемещает предметы, демонстрирует прогресс в этой сфере лучше любых комментариев.

Параллельно с исследованиями, направленными на оптимизацию управления протезами, специалисты ищут способ вернуть инвалидам чувство осязания. В этом году в Италии начались испытания протеза с обратной связью.

В ходе экспериментов пациент с искусственной рукой впервые за 9 лет сумел почувствовать форму и степень жёсткости предметов. Для этого множество датчиков собирали информацию о контакте протеза с объектами, затем компьютер обрабатывал сигнал и передавал его на электроды, имплантированные в пучки нервов человека.

o_1037724

Одновременно в Корее был представлен материал, который полностью имитирует упругость и сенсорные возможности живой кожи. Множество датчиков температуры и давления реагируют на прикосновения так же, как нервные окончания человеческих пальцев.

Теперь учёные ищут способ наиболее эффективно донести весь объём получаемой информации до мозга пациентов. Остаётся надеяться, что в самое ближайшее время бионические протезы нового поколения не только пройдут все необходимые клинические испытания, но и станут доступны пациентам по всему миру.

Уходящий год принёс немало новостей об успешном внедрении в медицину технологий трёхмерной печати (в том числе в России). Одной из самых впечатляющих работ в этой области стала операция по пересадке лёгкого и прочного свода черепа. Последний был напечатан и имплантирован пациентке с редким заболеванием.
Раньше в подобных случаях врачи заменяли часть черепа пластинами из различных материалов, но теперь с помощью 3D-принтера специалисты могут быстро и легко создавать качественный протез, полностью соответствующий параметрам тела пациента.

o_922335

Помимо создания имплантатов трёхмерная печать открыла медикам возможность лучше подготовиться к сложным операциям. На основании данных томографии с её помощью можно быстро создавать точные реплики органов пациентов, чтобы планировать хирургическое вмешательство.

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:  Центр комплексной реабилитации для инвалидов создадут в Мозыре

В начале 2014 года в медикам удалось спасти 14-месячного мальчика с редким пороком сердца, требующим нескольких рискованных хирургических вмешательств. Врачи напечатали точную копию сердца ребёнка и нашли способ выполнить все необходимые действия в течение одной операции.

В области биопечати важным достижением стала новая методика, разработанная исследователями из Института Висса при Гарвардском университете, которая позволила создать трёхслойную живую структуру из нескольких типов клеток и кровеносных сосудов.

Недавно мы опубликовали обзор наиболее популярных моделей носимой электроники для людей, заботящихся о своём и внешнем виде.

Современные компактные приборы в форме браслетов или небольших брелоков в режиме реального времени могут регистрировать и отправлять на такие параметры, как пройденная дистанция, сердечные сокращения и даже информацию о фазах сна. Но современные медицинские технологии пошли ещё дальше.

Учёные из Израиля и США разработали миниатюрный датчик, который имплантируется в глаз пациентов, страдающих глаукомой.Это заболевание является второй по распространенности причиной слепоты и требует постоянного измерения внутриглазного давления. Теперь вместо регулярных визитов к врачу, люди могут самостоятельно снимать показания с помощью смартфона.

o_998747

Тема стволовых клеток, прогремевшая в 2013 году благодаря ряду значимых публикаций и Нобелевской премии по биологии, в этом году стала научной антитемой. Виной тому скандал с фальсификацией результатов работы японских исследователей, утверждавших, что им удалось простым путём перепрограммировать зрелые клетки человека в эмбриональные стволовые. После этого случая научные журналы стали с большой осторожностью относиться к выбору новых материалов. Но со временем шок прошёл, и стали выходить новые интересные работы.

Одним из прорывов в этом направлении стала работа биолога Дугласа Мелтона и его коллег из Института стволовых клеток Гарварда, которые смогли превратить стволовые клетки человека в функционирующие бета-клетки поджелудочной железы.

Двое детей Мелтона страдают от этого, к сожалению распространённого, заболевания, и учёный вот уже 20 лет ищет способы борьбы с ним. Сначала исследователи тщательно изучили сигналы, которые определяют развитие поджелудочной железы. После этого они разработали сложный многоступенчатый способ выращивания стволовых клеток, где были использованы пять различных сред и одиннадцать молекулярных факторов. Полученные таким образом клетки были пересажены мышам. Позднее они позволили грызунам вернуться к нормальной жизни.
15069

При всех надеждах на лечение стволовыми клетками исследователи не забывают о возможных побочных эффектах, главные из которых — воспаление и развитие рака.

Специалисты из Национального института здравоохранения США провели ряд экспериментов на макаках-резусах, которые генетически ближе к человеку, чем лабораторные мыши, и наиболее полно оценили риск возникновения осложнений при такой терапии.

Исследование показало, что изначальное программирование индуцированных плюрипотентных клеток на дифференцирование в определённый тип ткани хоть и сложнее, но влечёт за собой меньше рисков развития злокачественных опухолей и тяжёлого по последствиям иммунного ответа.

В 2014 году был опубликован ряд работ, дающих надежду на скорую победу над загадочной болезнью Альцгеймера, от которой страдают многие люди. Предыдущие исследования показали связь возникновения бляшек внутри головного мозга, ведущих к расстройству памяти, с недостатком сна. В новом исследовании учёные обнаружили у таких больных повышенный уровень нейротрансмиттера орексина, который пробуждает мозг от сна. Эксперименты на мышах подтвердили, что уровень этого белка в зоне мозга, отвечающей за сон, напрямую влияет на продолжительность сна и накопление бляшек. Специалисты надеются, что это открытие поможет разработать эффективную терапию.

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:  Где отдохнуть и пройти лечение людям с инвалидностью: краткий гид по санаториям

Параллельно американские учёные впервые научились диагностировать болезнь Альцгеймера на ранней стадии до появления известных симптомов. Они научились распознавать в мозге токсин бета-амилоид, который, как считается, разрушает синапсы нейронов и приводит к потере памяти. Для этого были использованы специально настроенные магнитные наноструктуры, которые притягивались к молекулам токсина и были видны на снимках магнитно-резонансного томографа.

Ещё одной группе исследователей удалось восстановить у больных Альцгеймером с помощью ступенчатой терапевтической программы, которая включает комплексные изменения питания, стимуляцию мозга, физические упражнения, оптимизацию сна, приём определённых препаратов и витаминов, а также несколько дополнительных шагов, которые влияют на химию мозга.

Если обширные клинические испытания подтвердят эффективность нового подхода, это станет колоссальным шагом в борьбе с заболеванием. Ведь только за последние десять лет сотни протестированных препаратов и миллиардные затраты не принесли заметных результатов.

Кроме этого специалисты Центра прикладных исследований Tecnalia (Испания) задались целью улучшить качество жизни пожилых людей и создали систему датчиков, которая при установке в доме может следить за переменами в привычках и рутинной жизни человека. Эти наблюдения будут использованы для диагностирования ранних стадий нейродегенеративных заболеваний, в том числе и болезни Альцгеймера.

Больше всего шума в уходящем году наделала вспышка смертельного вируса Эбола. Эпидемия началась в феврале 2014 года в Гвинее и продолжается до сих пор в целом ряде африканских стран. Борьба с болезнью приобрела поистине глобальный масштаб. Авторитетный журнал Time даже назвал человеком года собирательный образ медика-борца с Эболой. На данный момент в США с переменным успехом продолжаются клинические испытания вакцины, показавшей обнадёживающие результаты в предварительных тестах на людях.
o_1032618

Кроме того большие надежды специалисты связывают с новым методом терапии путём переливания больным плазмы, полученной от выживших и выздоровевших пациентов. Клинические испытания лечения полным ходом идут в Либерии и Гвинее.

Интересные результаты принесли в 2014 году работы в области оптогенетики. Это молодое направление возникло около десяти лет назад, когда учёные впервые ввели в мембрану нервных клеток ген белка канального родопсина, полученный из зелёных водорослей. Белок встраивается в мембрану и при освещении синим светом активизирует отдельные нервные цепочки.

Специалисты компании CircuitTherapeutics с помощью вирусов встраивали светочувствительный белок в мембраны нервных окончаний на лапах мышей. В ходе экспериментов выяснилось, что при воздействии синего света животные начинали метаться по контейнеру, словно под ними горел пол. В тоже время жёлтый свет наоборот подавлял болевые реакции, даже когда на лапы направляли разогревающий лазер. Возможно, в будущем эта технология облегчит жизнь пациентам, испытывающим хронические боли. Правда, для этого нужно дождаться отмены запрета на модификации генома человека.

Ещё более впечатляющих результатов добилась команда из Массачусетского технологического института. С помощью оптогенетики и вживлённых в мозг оптических волокон учёные сумели “переключать” воспоминания мышей с плохих на хорошие, и наоборот.

Многосторонняя борьба с раковыми заболеваниями также принесла свои результаты в уходящем году. Продолжает набирать очки в свою пользу иммунотерапия. Учёные из университета Вашингтона разработали вакцину, мишенью которой стал онкомаркер – белок маммаглобин-А. Препарат прошёл первые успешные испытания на пациентах с метастатическим раком молочной железы.

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:  Ольга Германенко: "Не важно, какой препарат принимать при СМА, — важно начать прием как можно быстрее"

Кроме этого, исследователи снова ищут помощи в борьбе с раком у вирусов. Например, было обнаружено, что мутантная токсоплазма буквально перепрограммирует иммунитет на поиск клеток злокачественных опухолей.

Но на данный момент основным способом избавления от рака всё равно остаётся хирургия. Среди вспомогательных разработок в этой области стоит отметить прототип нового медицинского беспроводного прибора, напоминающего очки, который поможет хирургам отличить раковые клетки от здоровых.

Больные раком люди также не сидят, сложа руки, у обеспеченных граждан мира набирают популярность так называемые мышиные аватары. В этом случае в тело грызунов помещают клетки опухоли конкретного человека, чтобы подобрать для последнего персональное лечение.

Учёные постоянно находят всё новые и новые вещества, которые провоцируют развитие злокачественных опухолей. Ставшее обычным для обывательского уха противомикробное вещество триклозан также попало в этот список в 2014 году. Исследование показало, что триклозан вызывает повреждение печени у лабораторных мышей, которое организм компенсирует усиленным делением клеток, что, в конце концов, приводит к раку.

Серьёзные результаты исследователей из университета Темпл дали надежду на разработку нового лекарства, которое сможет побороть ВИЧ. Учёным впервые удалось найти способ как извлечь интегрированные гены ВИЧ-1 из культивируемых клеток человека. Ещё одной хорошей новостью стало снижение смертельности вируса иммунодефицита человека. Быстрое распространение ВИЧ-инфекции, которое позволило вирусу развить резистентность к естественному иммунитету пациентов, в то же время снизило способность вируса к провокации СПИДа.

В завершение обзора по наиболее ярким, на наш взгляд, событиям в области медицины хочется отметить, что учёные не обошли стороной и даже достигли некоторых результатов в таком щепетильном вопросе, как омоложение.

Учёные из Эдинбургского университета сконцентрировались на отдельном органе – вилочковой железе у мышей. С помощью белка FOXN1 они буквально перезапустили естественный механизм работы органа, который с возрастом начинает работать хуже. Не прекращаются работы и с переливанием крови от молодых мышей пожилым. Учёные пытаются досконально разобраться в механизмах омоложения организма в этом случае, и особое внимание уделяют так называемому “фактору дифференциации роста 11” (GDF-11). Одно из последних исследований показало, что сама плазма молодой крови может быть эффективной заменой этому белку.

xw_942486

Пока одни специалисты разбираются с молекулярными основами процесса старения, другие ищут причинно-следственные связи, лежащие ближе к поверхности. Так, по мнению учёных Колумбийского университета, потеря мышечной массы вовсе не является побочным эффектом старения, а напротив, именно утрата силы мышц и может являться главной причиной увядания организма. Соответственно, для борьбы со старением они предлагают поддерживать мышцы в тонусе.

o_1015988

В конце статьи о любой науке, и особенно о медицине, принято писать о планах на будущее. Что ж, проблем у человечества не убавляется, над некоторыми из них победа была объявлена давно, но есть те, которые возвращаются.

В 2014 году в Великобритании получила второе рождение Премия Долготы (Longitude Prize), которая призвана определить самую главную проблему современности. И ею была признана устойчивость к антибиотикам.

Всё чаще врачи наблюдают негативную тенденцию: ключевые препараты перестают работать, и люди начинают умирать от заболеваний, которые ранее были излечимыми. Кто выйдет победителем в очередном витке борьбы человечества с микромиром, покажет время.

Источник http://www.vesti.ru/


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *