Съвременни иновативни технологии в медицината. Най-новите постижения на медицината Невростимулатор срещу мигрена и клъстерно главоболие
Експерти от различни дисциплини от Калифорнийския университет в Сан Франциско споделиха своите прогнози за това в кои области на здравеопазването ще се открият големи научни пробиви през следващата година и предложиха как според тях резултатите от основната медицина ще бъдат превърнати в практически лечения. през 2016 г.
Преход към прецизна медицина
Прецизната медицина се стреми да събира и използва огромно количество данни за нашето здраве, за да разбере защо различните хора реагират по различен начин на едни и същи заболявания и тяхното лечение.
Получената информация се използва за разработване на диагностични инструменти, методи за превенция и за... Тези данни включват информация не само за генетиката и здравето на индивида, но и за социалната среда и начина на живот, които често се свързват с болестта. Съвкупността от тези данни ще даде възможност да се предскаже болестта, преди да се появи.
В момента учените вече разработват много програми, способни да обработват гигабайти данни. Въпреки това, тяхната цел сега е да създадат изследовател, който може да трансформира кода в полезна информация за диагностици, разработчици на лекарства и в крайна сметка.
Средствата за премахване на ХИВ в световен мащаб
Основната трудност, която пречи на света да излекува ХИВ е, че почти половината от 37-те милиона души не знаят за това. И това е въпреки факта, че сега в повечето градове на развитите и дори развиващите се страни е възможно да се подложи на навременна диагностика.
Междувременно ранната диагностика на ХИВ и СПИН значително улеснява живота на пациента. Но въпросът не е само в това, че болестта в ранните етапи все още не е имала време сериозно да навреди на здравето. Д-р Даян Хавлир и нейният екип установиха през 2010 г., че ползите от ранното лечение на ХИВ надвишават вредите, причинени от използваните токсични лекарства. Това означава, че лечението вреди на пациента по-малко, отколкото когато вирусът атакува всички органи и системи. Освен това ранната диагностика помага да се предпазят повече хора от последваща инфекция.
Поради тази причина Световната здравна организация възприе нова тактика. Сега учените се борят да създадат прост, но ефективен метод, който ще позволи на милиони да научат за болестта в най-ранните етапи.
„Световната здравна организация настоява, че лечението на всички хора, живеещи с ХИВ, ще промени правилата в борбата срещу епидемията от СПИН“, казва Хавлир „Тестовете трябва да се проведат в Африка, където в момента живеят почти 26 милиона души. "
Отгледаните в лаборатория органоиди ще ускорят изследването на болестта
Лабораторните мишки вече направиха много през миналия век за подобряване на здравето на хората, живеещи на Земята, но през последните години редица медицински пробиви не можаха да бъдат тествани не върху моделни организми, а върху хора.
Човешката биология, макар и подобна на биологията на моделните организми, е твърде различна от нея при редица сложни заболявания, като и дори.
Сега някои изследователи са решили да се обърнат към лабораторно отгледани органоиди или опростени модели на човешки органи, като млечни жлези и дори. Органоидите могат да бъдат създадени от собствените стволови клетки на индивида, което означава, че лекарствата, тествани върху тях, ще бъдат възможно най-ефективни.
„Има определени „човешки“ аспекти на мозъчните заболявания, които просто не могат да бъдат пресъздадени в животински модел“, каза д-р Арнолд Кригщайн, директор на Центъра за регенеративна медицина и изследване на стволови клетки. „Вярвам, че органоидите, получени от пациенти, ще бъдат може да „се превърне в поле за изпитания, в които ще се вземат предвид индивидуалните фактори и ще се намери оптималното лечение“.
Тази година Kriegstein и редица други учени използваха органоиди, за да изследват природата на тежки генетични аномалии в мозъка и да научат как имунната система помага за оформянето на човешката млечна жлеза.
Освен това 3D-отпечатаните органоиди от собствените клетки на пациента позволяват бързо да се тества ефективността на различни противоракови лекарства. Изследователите са уверени, че изследванията с използване на органоиди ще доведат до известен успех през следващите години.
Науката се обръща към данните за етническите малцинства
Тъй като светът постепенно се придвижва към използването на персонализирана медицина, изучаването на популациите, които отразяват глобалното разнообразие, става все по-важно. Въпреки това хора от неевропейски произход участват например в по-малко от 2% от клиничните изпитвания за рак. Учените подчертават, че трябва да се събере по-разнообразна проба, за да се намали наистина въздействието на болестите.
„Етническите малцинства са недостатъчно представени в клиничните изследвания“, казва професорът по биоинженерство Естебан Бърхард, „Но не можем да намалим тежестта на повечето болести, без да обърнем внимание на човешкото разнообразие.“
Кръвно-мозъчната бариера ще бъде преодоляна, за да се насочи доставката на лекарството към мозъка
Кръвно-мозъчната бариера (BBB) е биологичен щит, който предпазва мозъка от инфекции и токсини, предавани по кръвен път. Критично е за оцеляването. Тази бариера обаче пречи на някои терапевтични агенти да достигнат до мозъка.
Повечето химиотерапевтични лекарства за мозъчни тумори се дават перорално (през устата) или интравенозно и причиняват широк спектър от странични ефекти. Но те често имат минимално въздействие върху самия тумор поради същия BBB.
„От години учените се борят с въпроса: Дали лекарствата не действат върху мозъчните заболявания, защото са неефективни или защото просто не успяват да преминат кръвно-мозъчната бариера?“ - казва професорът по неврохирургия Кристоф Банкевич, който тества лекарства срещу глиобластома (един от най-агресивните мозъчни тумори).
Въпреки това през последните две години учените успяха да постигнат напредък, включително по време на.
За 2016 г. е планирано клинично изпитване с участието на деца, страдащи от мозъчни тумори. Две други проучвания също ще се фокусират върху лечението. Има също планове за разработване на лечение за хорея на Хънтингтън.
Биологията на психичните заболявания ще бъде открита
Геномичните и невронаучните технологии напредват с безпрецедентна скорост и се очаква да доведат до нови прозрения в близко бъдеще.
„Сериозните психични заболявания е малко вероятно да се различават фундаментално от сърдечните заболявания, рака или епилепсията в момента“, каза Матю Стейт, председател на катедрата по психиатрия в състояние да идентифицира начин за бързо измерване на експресията на осем гена в хиляди отделни клетки и с помощта на новоразработени технологии като CRISPR/Cas 9 можем да определим функцията на гена по-точно от всякога.
Невролозите могат също да използват подход, базиран на , за да изследват цели региони на мозъка. Използването на редица съвременни интерфейси в близко бъдеще вероятно ще помогне да се идентифицират и може би да се променят детерминантите на психичните заболявания."
Това значително ще разшири познанията ни за психичните заболявания и ще открие нови методи за лечение. В допълнение, този подход може да покаже, че психичното заболяване е резултат от физически разстройства, което ще спаси пациентите от определени негативни нагласи от обществото.
Биоинформатиката ще помогне за разработването на нови лечения за рак, базирани на геномиката
Изследването на геномиката на рака направи възможно откриването на маса
Невероятни факти
Човешкото здраве засяга пряко всеки един от нас.
Медиите са пълни с истории за нашето здраве и тяло, от създаването на нови лекарства до откриването на уникални хирургични техники, които дават надежда на хората с увреждания.
По-долу ще говорим за най-новите постижения съвременна медицина.
Последни постижения в медицината
10. Учените са идентифицирали нова част от тялото
През 1879 г. френски хирург на име Пол Сегонд описва в едно от своите изследвания „перлената, устойчива фиброзна тъкан“, минаваща по връзките в човешкото коляно.
Това изследване беше удобно забравено до 2013 г., когато учените откриха антеролатералния лигамент, колянна връзка, който често се поврежда при наранявания и други проблеми.
Като се има предвид колко често се сканира коляното на човек, откритието дойде много късно. Описано е в списание Anatomy и публикувано онлайн през август 2013 г.
9. Интерфейс мозък-компютър
Учени, работещи в Корейския университет и Германския технологичен университет, са разработили нов интерфейс, който позволява на потребителя контролират екзоскелета на долните крайници.
Той работи чрез декодиране на специфични мозъчни сигнали. Резултатите от изследването бяха публикувани през август 2015 г. в списанието Neural Engineering.
Участниците в експеримента носеха шапки с електроенцефалограма и контролираха екзоскелета, като просто гледаха един от петте светодиода, монтирани на интерфейса. Това накара екзоскелета да се движи напред, да се завърти надясно или наляво и да седи или да стои.
Досега системата е тествана само върху здрави доброволци, но се надяваме, че в крайна сметка може да се използва в помощ на хора с увреждания.
Съавторът на изследването Клаус Мюлер обясни, че "хората с амиотрофична латерална склероза или увреждания на гръбначния мозък често изпитват трудности при общуването и контролирането на крайниците си; дешифрирането на мозъчните им сигнали чрез такава система предлага решение и на двата проблема."
Постиженията на науката в медицината
8. Устройство, което може да движи парализиран крайник със силата на мисълта
През 2010 г. Иън Буркхарт остана парализиран, когато счупи врата си при инцидент в плувен басейн. През 2013 г., благодарение на съвместните усилия на специалисти от държавния университет в Охайо и Battelle, човек стана първият човек в света, който вече може да заобиколи гръбначния си мозък и да движи крайник, използвайки само силата на мисълта.
Пробивът дойде благодарение на използването на нов тип електронен нервен байпас, устройство с размер на грахово зърно, което имплантирани в моторната кора на човешкия мозък.
Чипът интерпретира мозъчни сигнали и ги предава на компютъра. Компютърът разчита сигналите и ги изпраща към специален ръкав, носен от пациента. по този начин необходимите мускули се привеждат в действие.
Целият процес отнема част от секундата. Въпреки това, за да постигне такъв резултат, отборът трябваше да работи усилено. Екипът от технолози първо разбра точната последователност от електроди, които позволиха на Буркхарт да движи ръката си.
Тогава мъжът трябваше да се подложи на няколкомесечна терапия за възстановяване на атрофирали мускули. Крайният резултат е, че той е сега може да завърти ръката си, да я стисне в юмрук и също да определи чрез докосване какво е пред него.
7. Бактерия, която се храни с никотин и помага на пушачите да се откажат от вредния навик.
Отказът от цигарите е изключително трудна задача. Който се е опитал да направи това ще потвърди казаното. Почти 80 процента от тези, които се опитаха да направят това с помощта на фармацевтични лекарства, се провалиха.
През 2015 г. учените от Scripps Research Institute дават нова надежда на тези, които искат да спрат. Те успяха да идентифицират бактериален ензим, който изяжда никотина, преди той да достигне до мозъка.
Ензимът принадлежи към бактерията Pseudomonas putida. Този ензим не е ново откритие, но едва наскоро е разработен в лабораторията.
Изследователите планират да използват този ензим за създаване нови методи за отказване от тютюнопушенето.Като блокират никотина, преди да достигне до мозъка и да задейства производството на допамин, те се надяват, че могат да разубедят пушачите да пушат цигара.
За да бъде ефективна, всяка терапия трябва да бъде достатъчно стабилна, без да създава допълнителни проблеми по време на активност. Понастоящем ензим, произведен в лаборатория се държи стабилно повече от три седмицидокато е в буферен разтвор.
Тестовете с лабораторни мишки не показват странични ефекти. Учените публикуваха резултатите от изследването си в онлайн версията на августовския брой на списанието American Chemical Society.
6. Универсална противогрипна ваксина
Пептидите са къси вериги от аминокиселини, които съществуват в клетъчната структура. Те действат като основен градивен елемент за протеините. През 2012 г. учени, работещи в университета в Саутхемптън, университета в Оксфорд и вирусологичната лаборатория Retroskin, успяха да идентифицират нов набор от пептиди, открити в грипния вирус.
Това може да доведе до създаването на универсална ваксина срещу всички щамове на вируса. Резултатите са публикувани в списанието Nature Medicine.
В случай на грип, пептидите на външната повърхност на вируса мутират много бързо, което ги прави почти недостъпни за ваксини и лекарства. Новооткритите пептиди живеят във вътрешната структура на клетката и мутират доста бавно.
Освен това, тези вътрешни структури могат да бъдат намерени във всеки щам на грип, от класическия до птичия. Разработването на настоящата противогрипна ваксина отнема около шест месеца, но не осигурява дългосрочен имунитет.
Въпреки това е възможно, като се съсредоточат усилията върху работата на вътрешните пептиди, да се създаде универсална ваксина, която ще осигури дългосрочна защита.
Грипът е вирусно заболяване на горните дихателни пътища, което засяга носа, гърлото и белите дробове. Може да бъде смъртоносно, особено ако дете или възрастен човек се зарази.
Грипните щамове са отговорни за няколко пандемии в историята, най-лошата от които е пандемията от 1918 г. Никой не знае със сигурност колко хора са починали от болестта, но някои оценки сочат 30-50 милиона души по света.
Най-новите медицински постижения
5. Възможно лечение на болестта на Паркинсон
През 2014 г. учените взеха изкуствени, но напълно функциониращи човешки неврони и успешно ги присадиха в мозъците на мишки. Невроните имат потенциал да лечение и дори лечение на болести като болестта на Паркинсон.
Невроните са създадени от екип от специалисти от института Макс Планк, университетската болница Мюнстер и университета в Билефелд. Учените успяха да създадат стабилна нервна тъкан от неврони, препрограмирани от кожни клетки.
С други думи, те индуцират невронни стволови клетки. Това е метод, който повишава съвместимостта на нови неврони. След шест месеца мишките не развиват никакви странични ефекти и имплантираните неврони се интегрират идеално с мозъка им.
Гризачите показаха нормална мозъчна активност, което доведе до образуването на нови синапси.
Новата техника има потенциала да даде на невролозите способността да заменят болни, увредени неврони със здрави клетки, които един ден биха могли да се борят с болестта на Паркинсон. Поради него умират невроните, които доставят допамин.
Понастоящем няма лечение за това заболяване, но симптомите са лечими. Заболяването обикновено се развива при хора на възраст 50-60 години.В същото време мускулите стават сковани, настъпват промени в говора, походката се променя и се появяват тремори.
4. Първото в света бионично око
Пигментният ретинит е най-честата наследствена болест на очите. Води до частична загуба на зрение, а често и до пълна слепота. Ранните симптоми включват загуба на нощно зрение и затруднено периферно зрение.
През 2013 г. беше създадена ретиналната протезна система Argus II, първото в света бионично око, предназначено за лечение на напреднал пигментен ретинит.
Системата Argus II е чифт външни очила, оборудвани с камера. Изображенията се преобразуват в електрически импулси, които се предават на електроди, имплантирани в ретината на пациента.
Тези изображения се възприемат от мозъка като светлинни модели. Човекът се научава да интерпретира тези модели, като постепенно възстановява зрителното възприятие.
В момента системата Argus II е достъпна само в Съединените щати и Канада, но има планове за внедряването й в световен мащаб.
Нови постижения в медицината
3. Болкоуспокояващо, което действа само благодарение на светлината
Силната болка традиционно се лекува с опиоидни лекарства. Основният недостатък е, че много от тези лекарства могат да предизвикат пристрастяване, така че потенциалът им за злоупотреба е огромен.
Какво ще стане, ако учените могат да спрат болката, използвайки само светлина?
През април 2015 г. невролозите от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис обявиха, че са успели.
Чрез комбиниране на светлочувствителен протеин с опиоидни рецептори в епруветка, те успяха да активират опиоидните рецептори по същия начин, както правят опиатите, но само със светлина.
Надяваме се, че експертите могат да разработят начини за използване на светлина за облекчаване на болката, докато използват лекарства с по-малко странични ефекти.
Според изследване на Едуард Р. Сиуда е вероятно с повече експерименти светлината да замести напълно лекарствата. За да се тества новият рецептор, LED чип с размерите на човешки косъм беше имплантиран в мозъка на мишка, който след това беше свързан с рецептора.
Мишките бяха поставени в камера, където техните рецептори бяха стимулирани да произвеждат допамин.
Ако мишките напуснат специално определената зона, светлините се изключват и стимулацията спира. Гризачите бързо се върнаха на мястото си.
2. Изкуствени рибозоми
Рибозомата е молекулярна машина, съставена от две субединици, които използват аминокиселини от клетките, за да произвеждат протеини.
Всяка от рибозомните субединици се синтезира в клетъчното ядро и след това се изнася в цитоплазмата. През 2015 г. изследователите Александър Манкин и Майкъл Джуетуспяха да създадат първата в света изкуствена рибозома.
Благодарение на това човечеството има шанс да научи нови подробности за работата на тази молекулярна машина.
От няколко години стволовите клетки са обект на дискусия и изследване на учени от цял свят. 2016 не беше изключение. В тази област са направени много разработки. Дори успяхме да го създадем, но всичко това е въпрос на бъдещето. И сега един от най-ефективните методи за използване на стволови клетки е терапията с тяхна помощ. В началото на 2016 г. учените успяха да изправят на крака хора с парализирани крайници за първи път. Експериментът е проведен в Станфордския университет и в него са участвали 18 души на възраст от 33 до 75 години. Всички те са претърпели инсулт няколко години преди началото на експеримента. По време на изследването лекарите инжектирали стволови клетки в увредени части на мозъка. През първия месец всички хора започнаха да показват положителна динамика под формата на подобрена чувствителност и двигателна активност. До края на годината някои от участниците в експеримента дори успяха да възвърнат отдавна загубени функции и да си стъпят на краката.
2. Борете се с диабета
Диабетът, въпреки че е лечимо състояние, продължава да бъде нелечимо заболяване. Учените тази година предложиха, разработиха и дори успешно проведоха серия от опити за контрол на нивата на кръвната захар.
Но най-значимото събитие, струва ни се, беше създаването на изкуствени клетки, чувствителни към промените в нивата на захарта. Тези клетки са затворени в специална капсула и са способни да произвеждат инсулин в отговор на промени в концентрацията на кръвната захар. Досега този метод е тестван само върху гризачи, но за 2017 г. са планирани пълномащабни проучвания с участието на хора.
3. Нова техника за лечение на рак
Изследванията за лечение на рак продължават. Един от най-„технологичните“ може да се нарече методът с, но сега няма да говорим за него. Благодарение на новия метод на лечение лекарите успяха да постигнат ремисия при 90% от пациентите с левкемия, участвали в проучванията. По време на експеримента белите кръвни клетки бяха извлечени от кръвта на пациентите, след което модифицирани по специален начин и след това върнати в кръвния поток. При 10% от пациентите тази процедура предизвика отхвърляне, но при повечето хора заболяването премина в ремисия.
4. Изкуствена кожа
Несъмнено трансплантологията е една от онези области, за които е изключително важно да се развият процесите на създаване на изкуствени органи възможно най-бързо. Несъмнено тази година има развитие в производството на изкуствени органи, мускули и дори нервни клетки, но всички те имат съществен недостатък: те са изключително скъпи за производство, което пречи на въвеждането им в широката практика, но учени от Чили успяха да създайте евтина, равномерна и неотхвърляема изкуствена кожа на базата на водорасли. Излишно е да казвам, че ако поредицата от експерименти, планирани за 2017 г., бъдат успешно завършени, това ще отвори нови перспективи в козметологията и възстановителната медицина? Можете да прочетете повече за новия тип кожа в нашия.
5. Нобелова награда за откриването на механизма на автофагията
Разбира се, не може да се пренебрегне едно от най-ярките събития в научния свят: връчването на Нобеловата награда. Тази година един от победителите беше професорът от Токийския технологичен университет Йошинори Осуми, който получи престижна награда в областта на физиологията и медицината за откриването на механизма на автофагията. Йошинори Осуми описа процеса на отстраняване и рециклиране на повредени клетъчни компоненти. Благодарение на това откритие е възможно значително да се подобри качеството на живот, ще бъде възможно да се „почисти тялото отвътре“ и да се подмлади. По време на такива манипулации е възможно значително увеличаване на продължителността на живота.
Съвременната медицина все още не е отговорила на най-ужасните предизвикателства на 20-ти век, като рак, ХИВ, адаптивни бактерии и хибридни вируси, но хоризонтите на продължаващите изследвания дават надежда, че панацеята е постижима. Днес научните изследвания се пресичат с мечтите на психотерапията за лекарствена корекция на човешкото поведение, достигат до устройства, които заместват фармацевтичната химия, и се натъкват на генната съкровищница, където рецепти за нелечими заболявания са кодирани в ДНК молекули. В обозримо бъдеще ще бъде възможно да се правят инжекции без игли, да се вземат хапчета против расизъм, да се облекчават главоболията с едно натискане на бутон и да се лекува синдрома на Даун на ембрионално ниво. По-долу е даден списък с открития в съвременната медицина, които обещават да направят живота ни, ако не по-добър, то определено напълно различен.
