Сообщение о научных достижениях в медицине
Обновлено: 03.07.2024
Медицина не всегда была такой, какой мы привыкли ее видеть. Еще пару сотен лет назад пневмония или аппендицит были приговором, а хирурги понятия не имели о том, что руки перед операцией необходимо мыть, и не обращали внимания на истошные крики пациентов (ведь анестезии тогда еще не существовало). Но находились гении, которые, несмотря на насмешки коллег, совершали невероятные открытия.
1. Анестезия
До изобретения анестезии все операции были либо чудовищно болезненными, либо очень быстрыми. Российский хирург Николай Пирогов проводил ампутацию за 3 минуты, иначе пациенты погибали от болевого шока.
Отсутствие адекватного обезболивания тормозило развитие хирургии — о полостных операциях и речи быть не могло. Конечно, врачи экспериментировали с настоями из мака, мандрагоры и даже ставили табачные клизмы. Однако эти средства не могли совсем избавить от болевых ощущений, а еще они были опасны для здоровья пациента.
Все изменилось, когда американский стоматолог Уильям Мортон решил использовать для обезболивания диэтиловый эфир. А подтолкнуло Мортона к открытию банальное безденежье: из-за страха перед болезненными процедурами пациенты предпочитали обходить зубного врача стороной. Доктор ответственно подошел к разработке метода лечения: ставил опыты на животных, лечил близких друзей и, убедившись в безопасности препарата, представил его широкой публике.
16 октября 1846 года можно считать официальным днем рождения анестезии. При огромном скоплении народа Мортоном была проведена операция по удалению челюстной опухоли. Во время процедуры пациент спокойно спал, и это стало триумфом доктора.
Медицина – это область, которая постоянно развивается. Благодаря ей были уничтожены некоторые болезни, созданы дети, а заболевания, которые раньше были серьезными, теперь относительно легкие. Технологии также сыграли большую роль в становлении медицинской науки, сделав ее эффективнее, чем когда-либо прежде.
1. Искусственный иммунитет
В нашем организме есть иммунные телохранители – Т-клетки, которые обеспечивают защиту от возбудителей инфекционных заболеваний, но при извлечении из организма они выживают всего несколько дней, поэтому их невероятно трудно синтезировать в лаборатории. Команда биоинженеров из University of California Los Angeles (UCLA) в результате упорного труда смогла создать синтетические Т-клетки, которые имитируют форму, размер, гибкость и базовую функциональность природных Т-клеток. После активизации эти заменители смогли атаковать инфекции и раковые клетки.
2. Трансплантаты будущего, которые возможно просто напечатать
Команда исследователей из Имперского колледжа и Королевского колледжа Лондона разработала новую технику для создания 3-D органов и тканей человека, используя криогенную заморозку. Таким образом, создали достаточно мягкие ткани, имитирующие свойства тканей головного мозга и легких. Также ученые надеются, что эту технику удастся использовать для регенерации поврежденных тканей без дополнительного риска, а именно отторжения организмом.
Национальный научный фонд в Северо-Западном университете США (NSF Northwestern University) сумел напечатать на 3D-принтере синтетическую кость из упругой керамики, которая сможет заменить поврежденную.
3. Донорская кровь для всех
Ученые из UBC говорят о возможности преобразовать все группы крови в отрицательный тип О. Она жизненно необходима, когда счет идет на секунды, возможно, человек попал в аварию, и нет времени проверять группу крови. Именно тогда больницы собираются использовать эту гибкую кровь.
Типы крови различаются по сахару на поверхности эритроцитов – антигену. Если пациент получает несовместимую группу крови, организм будет вырабатывать антитела, атакующие эритроциты. Универсальная донорская кровь не будет содержать антигенов.
4. Из клеток крови добыли клетки мозга
Впервые ученые перепрограммировали клетки крови в нейронные стволовые клетки, которые могут неограниченно размножаться и модифицироваться с помощью генной терапии CRISPR. Эти клетки подобны тем, которые возникают во время раннего эмбрионального становления центральной нервной системы. Исследование было проведено Немецким онкологическим центром (DKFZ) совместно с Гейдельбергским институтом технологий стволовых клеток и экспериментальной медицины (HI-STEM).
5. Люди с отредактированными генами
Когда китайский биолог Хе Цзянькуй в 2018 году объявил о том, что на свет появились первые в мире девочки-близнецы с генным редактированием научный мир взбудоражился. Технология CRISPR обеспечила бы защиту иммунитета против таких страшных болезней современности, как ВИЧ и рак.
Это громкое событие вызвало целую бурю споров и скандалов со стороны ученых и общественности. Почему так? Оказывается в первые годы существования генной терапии, когда предварительных исследований было намного меньше, зафиксировали три смерти, которые существенно приостановили деятельность в этом поле.
6. Быстрое получение лекарств из малых молекул
На данный момент изучение молекул для разработки новых лекарств – достаточно трудный и медленный процесс. Химики из Калифорнийского университета начали использовать электронные микроскопы, которые значительно ускоряют процесс анализа структуры крошечных нанокристаллов. Маленькие молекулы являются ключевыми ингредиентами большинства препаратов, ведь их размер позволяет легче проникать через тесные соединения клеточной мембраны.
7. Победа на поле битвы за рак?
За достижения в области физиологии и медицины Нобелевскую награду отдали Джеймсу П. Эллисону и Тасуку Хонхо. Случилось это совсем недавно, в 2018 году, а мировое признание получила их новаторская работа по управлению иммунной системой для борьбы с раком.
Вкратце опишем метод лечения: терапия будет работать, используя иммунную систему для атаки на опухолевые клетки. Открытие было сделано еще в 1990-х годах, но признано лишь в 2018 году.
Эти методы лечения могут победить даже самые смертельные злокачественные новообразования.
Например, лимфому и лейкемию будут лечить с помощью антител, которые могут прикрепиться к нужным белкам раковых клеток, что позволит иммунной системе легче распознавать и разрушать эти клетки.
8. Искусственный интеллект обнаружит болезнь лучше, чем врач
Пока речь идет о раке кожи. Статистика ВОЗ говорит, что в мире ежегодно фиксирую от 2 до 3 миллионов немеланомных и 132 тысячи меланомных раковых заболеваний кожи, а каждый третий тип рака – это рак кожи. Даже высококвалифицированные врачи ошибаются, когда ставят диагноз, ведь это достаточно сложно сделать визуально.
Опубликованные исследования в Annals of Oncology утверждают, что ИИ достигал уровня обнаружения рака кожи в 95% случаев, в то время как врачи-люди остановились на отметке 87%.
Фото: CDC/Unsplash
1. Генетические тесты
Раньше открытия генетиков не имели практического применения в клинической медицине, но в последние годы генетика сделала огромный рывок. В первую очередь речь идет о лечении онкологических заболеваний, но не только их.
Например, теперь у врачей есть возможность находить у онкологического больного специфичные для раковых клеток генетические изменения и воздействовать на них точечно — это называется таргетная терапия или биологическое лечение. Также можно определить, есть ли у пациента мутации, которые могут стать основой для позитивного прогноза при иммунотерапии. Соответственно, врачи сегодня заранее подбирают пациенту лекарства, которые с высокой вероятностью помогут в его конкретном случае. (О подобном обследовании я уже рассказывал раньше).
Еще один пример — лечение рака груди, самого распространенного онкологического заболевания у женщин и второго по распространенности после рака легкого онкологического заболевания в целом. До недавнего времени все женщины, заболевшие раком молочной железы, на ранних стадиях, когда еще нет метастаз, получали оперативное, гормональное (в гормоноположительных случаях) лечение и химиотерапию. В развитых странах около десяти лет назад появилась возможность проводить генетические исследования, которые позволяют определить необходимость и, главное, полезность химиотерапии для конкретной заболевшей женщины. Однозначно доказано, что 70% пациенток с эстрогеноположительной опухолью было достаточно оперативного лечения и гормонотерапии, химиотерапия им была не нужна.
К сожалению, в странах бывшего СССР генетическое исследование гормонозависимого рака молочной железы до сих пор не стало стандартом, даже в самых дорогих и престижных клиниках.
2. Иммуно- и биологическая терапия
Обычная химиотерапия оказывает системное влияние на весь организм человека, уничтожая как раковые, так и здоровые клетки. Это и опасно, и очень тяжело переносится пациентами. В последнее десятилетие в клиническую практику ввели новые препараты биологической и иммунотерапии, действующие по иным принципам:
Биологические препараты действуют точечно, уничтожая только генетически измененные раком клетки организма и не затрагивая здоровые. Например, Зельбораф (Zelboraf) блокирует серин-треонин киназу, которая кодируется геном BRAF, а тот, в свою очередь, является ответственным за развитие меланомы. Пациенту делают генетическое исследование и, если подтверждается мутация BRAF, Зельбораф становится спасением.
3. Коррекция генома
В 2018 году впервые в истории американский госрегулятор FDA разрешил к применению в рядовой клинической практике CAR-T, метод генетического перепрограммирования Т-клеток иммунной системы для лечения острого лейкоза (лейкемии). Под давлением неопровержимых результатов клинических исследований впервые был прорван барьер, запрещающий модификацию человеческого генома. Метод стали использовать и для лечения и других заболеваний. С тех пор — а прошел всего год — уже появились генетические препараты для лечения, например, врожденной слепоты и неходжкинских лимфом.
4. Открытие препаратов, полностью победивших гепатит С
Как-то так сложилось, что, в отличие от рака, вирусного гепатита не боятся — а зря, ведь он не менее опасен и коварен. Гепатит С протекает так же бессимптомно, как рак, обычно обнаруживается на поздних стадиях и приводит к тяжелейшим последствиям для здоровья, а нередко и к летальному исходу — все как и при онкологии. Люди зачастую годами и даже десятилетиями носят в себе этот вирус и узнают о болезни на стадии цирроза или рака печени, когда уже поздно. Если верить статистике, каждый 12-й читатель этой статьи либо болен, либо является носителем вируса гепатита, хотя и не догадывается об этом. По той же статистике, гепатиты B и C являются основной причиной цирроза и рака печени: около 80% случаев онкологических заболеваний печени происходят по их вине.
Вирус гепатита С Иллюстрация: Centers for Disease Control and Prevention
Еще пару лет назад лечение заболевания продолжалось год и было связано с большим количеством неприятных побочных эффектов, а результативность его была низка — выздоравливали не более 40% пациентов. В последние годы появились новые антивиральные препараты, напрямую действующие на цикл жизни вируса и уничтожающие его. Курс лечения может включать в себя как один препарат (монотерапия), так и сочетание нескольких лекарств. Причем процент полного выздоровления на сегодняшний день — от 90 до 100, с практически отсутствующими побочными эффектами.
5. Открытие группы лекарств, излечивающих СПИД
ВИЧ-инфекция — одно из самых серьезных современных заболеваний. За последние 20 лет от него умерли около 36 миллионов человек.
Сегодня продолжительность и качество жизни ВИЧ-инфицированных пациентов уже практически такие же, как у среднего здорового человека. Другими словами, человек, принимающий грамотно подобранные для него современные препараты, может жить полноценной жизнью и рожать здоровых детей. Болезнь, которая еще недавно была острой, прогрессирующей и смертельной, стала таким же контролируемым хроническим заболеванием, как, например, сахарный диабет.
К сожалению, для российских пациентов со СПИДом возможности лечения за счет государства до сих пор ограниченны. Тем не менее революционные изменения в медицине дают нам всем надежду на будущее.
Каждый день ученые и врачи упорно трудятся, чтобы добиться прогресса в медицине. 21 веку всего 21 год, и в нем уже сделано несколько удивительных открытий.
В этой статье про величайшие достижения медицины в XXI веке, будет 10 пунктов - от печати органов на 3D-принтере до передовых методов лечения рака – и каждый из них способен изменить мир к лучшему.
10. Возможность печатать части тела, кости и органы
Изготовление 3D-имплантатов для человеческого тела долгое время было предметом научной фантастики, но теперь это стало реальностью.
Все это дает надежду, что с помощью специализированных 3D-принтеров можно будет создавать органы для имплантации пациентам, без необходимости ждать донора месяцами или даже годами.
9. Протезирование стало бионическим
Некоторые протезы могут распознавать не только движения мышц, но и очень слабые сигналы нервных окончаний. Это позволяет владельцам управлять своими руками или ногами буквально с помощью мысли, а также совершать сложные синхронные движения со здоровой конечностью.
Среди других достижений современного протезирования - бионические линзы, восстанавливающие зрение.
8. Упрощение лечения ВИЧ
Лечение ВИЧ прошло долгий путь с момента возникновения болезни в 1980-х годах. Первоначально лечение состояло из единой схемы, которая была неэффективной из-за большого количества принимаемых лекарств, и их серьезных побочных эффектов.
Монотерапия (лечение одним лекарством) также позволяла ВИЧ мутировать в форму, которая в конечном итоге перестала реагировать на отдельные лекарства. Другими словами, болезнь становилась невосприимчивой к доступным методам лечения.
7. Функциональная МРТ (магнитно-резонансная томография)
Если обычная МРТ позволяет врачам видеть, как выглядит мозг, то фМРТ позволяет им видеть, что мозг делает.
Во время процедуры можно локализовать зоны головного мозга, отвечающие за выполнение тех или иных действий в покое, при умственной или физической нагрузке. Таким образом врачи могут отслеживать изменения в клетках мозга, уровне кислорода, кровообращении и работе нейронов. И все это без инвазивных процедур или болезненных инъекций лекарств.
6. Таргетная терапия для лечения рака
До недавнего времени химиотерапия и лучевая терапия были единственным выбором для лечения больных раком.
Новая таргетная терапия работает одним из двух способов:
- Препятствует распространению рака, блокируя клетки, участвующие в росте опухоли.
- Выявляет и уничтожает раковые клетки.
К тому же этот вид лечения подходит для пожилых пациентов, в отличие от более токсичной химиотерапии.
5. Кибернож
Кибернож использует комбинацию робототехники и системы обработки изображений для атаки на доброкачественные и злокачественные опухоли и другие заболевания.
Преимущества технологии киберножа:
- Операция проходит без разрезов.
- Минимально инвазивное вмешательство в организм.
- Уменьшается период восстановления после операции.
- Меньше возможностей для заражения.
- Этот метод лечения более эффективен, чем обычная хирургия.
4. Лапароскопическая хирургия
Одно из лучших достижений медицины 21-го века - это минимально инвазивный метод проведения операций на внутренних органах. Лапароскопия выполняется через один или несколько небольших разрезов с использованием небольших трубок (в них находятся крошечные камеры) и хирургических инструментов.
Преимущества лапароскопической хирургии по сравнению с традиционной:
- Меньше болевых ощущений.
- Меньше осложнений.
- Короче период восстановления.
- Шрамы меньше по размеру, чем при обычной операции.
Хотя эта процедура была разработана еще в 1980-х годах, до 21 века она использовалась преимущественно для диагностики. Сейчас же спектр хирургических лапароскопических вмешательств очень широк – от операций на желудке, прямой и толстой кишках до удаления желчного пузыря, операциях на позвоночнике и лечения грыжи брюшной стенки.
3. Болезнь сердца - больше не смертный приговор
Сердечные заболевания – одна из основных причин смертности в мире. До начала 21-го века врачи мало что могли сделать для пациента, перенесшего сердечный приступ. Но в наши дни смертность от сердечных заболеваний снизилась на 40%.
Во многом это связано с разработкой новых лекарств, таких как Липитор и Мевакор, которые замедляют прогрессирование атеросклероза (накопление бляшек и жировых отложений в артериях). Благодаря этим препаратам риск сердечного приступа у людей с больным сердцем снижается.
А если сердечный приступ случается, то к нему относятся совсем иначе, чем в прошлом. Все дело в скорости. Если пациент быстро попадает в больницу, тромб можно разрушить с помощью лекарств-тромболитиков или восстановить проходимость коронарных сосудов при помощи хирургической процедуры - ангиопластики.
26 июня 2000 года произошло поистине эпохальное событие – завершение первоначального секвенирования (определение нуклеотидной последовательности) генома человека.
Тем не менее, секвенирование генов уже помогло исследователям идентифицировать отдельные гены, вызывающие заболевания, и разработать методы их лечения. Эта генная терапия - огромный шаг к биомедицинским достижениям.
Медицинское сообщество и общественность надеются, что секвенирование генома человека позволит ученым и исследователям разрабатывать методы лечения или даже лекарства от всех болезней.
1. Создание вакцин на основе рибонуклеиновой кислоты (РНК)
Вакцины против коронавируса были изготовлены в рекордно короткие сроки отчасти потому, что уже велись исследования по созданию РНК-вакцин.
Традиционные вакцины работают так:
- В организм попадает неактивная или сильно ослабленная версия патогена.
- Иммунная система реагирует на эту версию, создавая антитела. В дальнейшем, при заражении рабочим вирусом, эти антитела уничтожат его, не дав размножиться.
Дальнейшие исследования и достижения в этой технологии могут помочь в борьбе с новыми и уже существующими вирусами, что делает вакцины на основе РНК одним из самых важных достижений медицины 21 века.
Читайте также: