Наука и Техника

Наука И Техника
29 декабря 2015

Какие прорывы в медицине ждут человечество в 2016 году


Эксперты различных дисциплин из Калифорнийского университета в Сан-Франциско поделились своими прогнозами на тему того, в каких областях здравоохранения будут произведены основные научные открытия в следующем году, а также предположили, каким образом, по их мнению, результаты фундаментальной медицины будут переведены в методы практического лечения в 2016 году.
Переход к точной медицине

Точная медицина стремится собрать и использовать огромное количество данных о нашем здоровье, чтобы понять, почему разные люди различным образом реагируют на одни и те же болезни и способы их лечения.

Полученная информация используется для разработки диагностических средств, методов профилактики и для индивидуального подбора лекарств. Эти данные включают информацию не только о генетике и состоянии здоровья индивида, но также о социальной среде и образе жизни, которые нередко связаны с болезнями. Совокупность этих данных позволит предсказывать заболевание прежде, чем оно наступит.

В настоящее время учёные уже разрабатывают массу программ, способных обрабатывать гигабайты данных. Однако их цель сейчас – создание проводника, который сможет преобразовать код в полезную информацию для диагностов, разработчиков лекарств и, в конце концов, для самих пациентов.

Средства, позволяющие искоренить ВИЧ во всём мире
Главная сложность, которая не позволяет излечить мир от ВИЧ, заключается в том, что почти половина из 37 миллионов человек, инфицированных ВИЧ, об этом не знают. И это даже несмотря на то, что сейчас в большинстве городов развитых и даже развивающихся стран можно пройти своевременную диагностику.

Между тем, ранняя диагностика ВИЧ и СПИД значительно облегчает жизнь пациенту. Но дело не только в том, что болезнь на первых этапах ещё не успела сильно навредить здоровью. Доктор Дайан Хэвлир (Diane Havlir) и её команда в 2010 году обнаружили, что выгоды от раннего лечения ВИЧ перевешивают вред наносимый используемыми токсичными препаратами. Это означает, что лечение вредит пациенту меньше, чем тогда, когда вирус атаковал все органы и системы. Кроме того, ранняя диагностика позволяет защитить большее количество людей от последующего заражения.
По этой причине Всемирная организация здравоохранения взяла на вооружение новую тактику. Теперь учёные бьются над созданием простого и при этом эффективного теста на ВИЧ, который позволит миллионам узнать о заболевании на самых ранних стадиях.
"Всемирная организация здравоохранения настаивает на том, что лечение всех ВИЧ-инфицированных лиц станет переломным моментом в борьбе с эпидемией СПИДа, – говорит Хэвлир. — Тестовые испытания должны пройти в Африке, где в настоящее время с ВИЧ живут почти 26 миллионов человек".

Выращенные в лабораториях органоиды ускорят исследования заболеваний

Лабораторные мыши за последнее столетие уже очень много сделали для улучшения здоровья живущих на Земле людей, однако в последние годы ряд медицинских прорывов не удалось опробовать не на модельных организмах, а на человеке.

Человеческая биология, хоть и похожа на биологию модельных организмов, слишком отличается от неё в ряде сложных заболеваний, таких как аутизм, диабет и даже рак.

Теперь некоторые исследователи решили обратиться к выращенным в лаборатории органоидам или органическим конструктам упрощённым моделям человеческих органов, таких как почки, молочные железы и даже мозг. Органоиды могут быть созданы из собственных стволовых клеток индивидуума, а значит, опробованные на них лекарства будут максимально эффективными.
"Существуют определённые "человеческие" аспекты заболеваний головного мозга, которые просто невозможно воссоздать на животной модели, – говорит доктор Арнольд Кригштейн (Arnold Kriegstein), директор центра регенеративной медицины и исследований стволовых клеток. – Я считаю, что органоиды, полученные от пациентов, смогут стать полем для испытаний, в ходе которых будут учтены индивидуальные факторы и найдено оптимальное лечение".
В этом году Кригштейн и ряд других учёных использовали органоиды, чтобы изучить природу тяжёлых генетических аномалий мозга и узнать, как иммунная система помогает сформировать молочную железу человека.

Также 3D-печатные органоиды из собственных клеток пациента позволяют быстро тестировать эффективность различных противораковых препаратов. Исследователи уверены, что в ближайшие годы исследования с использованием органоидов приведут к определённым успехам.

Наука обратится к данным об этнических меньшинствах
Так как мир постепенно продвигается к использованию персонализированной медицины, всё более важным становится изучение популяций, отражающих глобальное разнообразие. Однако люди неевропейского происхождения задействованы, например, в менее чем 2% клинических исследований рака. Учёные подчёркивают, что необходимо собирать более разнообразную выборку, чтобы действительно сократить влияние заболеваний.
"Этнические меньшинства почти не представлены в клинических исследованиях, – говорит профессор биоинженерии Эстебан Бурхард (Esteban Burchard). – Но мы не можем уменьшить бремя большинства болезней, не обращаясь к человеческому разнообразию".
Гематоэнцефалический барьер будет преодолён для целевой доставки лекарств в мозг

Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) – биологический щит, защищающий мозг от передающихся через кровь инфекций и токсинов. Он имеет решающее значение для выживания. Однако этот барьер также мешает некоторым терапевтическим агентам достичь мозга.

Большинство химиотерапевтических препаратов против опухоли головного мозга вводятся перорально ("через рот") или внутривенно и вызывают огромное количество побочных эффектов. Но на саму опухоль они часто оказывают минимальное воздействие из-за того самого ГЭБ.

"В течение многих лет учёные сталкивались с вопросом – препараты не воздействуют на заболевания мозга, потому что они неэффективны или же они просто не в состоянии пересечь гематоэнцефалический барьер?" – рассказывает профессор нейрохирургии Кристоф Банкевич (Krystof Bankiewicz), тестирующий препараты против глиобластомы (одной из самых агрессивных опухолей мозга).

Однако за последние два года учёным удалось добиться прогресса в преодолении гематоэнцефалического барьера, в том числе в ходе противораковой терапии.

На 2016 год запланировано клиническое исследование с участием детей, страдающих от опухолей головного мозга. Также два других исследования будут направлены на лечение болезни Паркинсона. Есть планы также по разработке лечения болезни Альцгеймера и хореи Гентингтона.

Будет открыта биология психических заболеваний

Технологии геномики и нейронаук развиваются беспрецедентными темпами: в ближайшее время ожидается, что они приведут к новому пониманию биологической основы психических расстройств.
"Серьёзные психические заболевания вряд ли принципиально отличаются от болезней сердца, рака или эпилепсии. Просто в настоящий момент мы недостаточно хорошо понимаем их основу, – считает Мэтью Стейт (Matthew State), заведующий кафедрой психиатрии. – В этом году учёным удалось выявить способ быстро измерять экспрессию восьми генов в тысячах отдельных клеток, а с помощью недавно разработанных технологий, таких, как CRISPR/Cas 9, мы можем определять функции генов точнее, чем когда-либо.
Неврологи также могут использовать подход, основанный на оптогенетике, для изучения целых участков мозга. Применение ряда современных интерфейсов в ближайшее время, вероятно, поможет определить, а может, и изменить факторы, определяющие психические заболевания".

Это существенно расширит наши знания о психических заболеваниях и откроет новые методы лечения. Кроме того, такой подход может показать, что психические заболевания это результат физических нарушений, что позволит избавить пациентов от определённого негативного отношения со стороны общества.
Биоинформатика поможет разработать новые методы лечения рака на основе геномики

Изучение геномики рака позволило открыть массу новых генов, ответственных за появления опухолей. Несмотря на это богатство знаний, около 95% заболевших до сих пор получают устаревшее лечение химио- или лучевой терапией.

В настоящее время учёные планируют использовать дополнительные вычисления для того, чтобы разрабатывать лечение, основываясь на генетических профилях больных. Также учёные планируют выявить все раковые мутации, для которых эффективны уже существующие противораковые препараты.