20 211
11 ноября 2022 в 8:00
Автор: Антон Мерзляков
Спецпроект

Нейрочипы, бионические протезы и выращивание органов? Чего достигнет медицина через 20 лет

Разыгрываем Playstation и Dyson в приложении Каталог Onlíner каждую пятницу

Медицина — одна из тех областей, в которых прогресс будет происходить всегда. Ведь лечить людей всеми доступными методами было необходимо как тысячу лет назад, так и сегодня. Перечень способов лечения различных заболеваний постоянно расширяется, что позволяет нам жить дольше. Впрочем, и сейчас существует ряд недугов, справиться с которыми при теперешнем уровне развития медицины и технологий не выходит. В сегодняшнем материале вместе с банковской картой Nova пытаемся разобраться, останется ли ситуация схожей через условные 20 лет, почему одолеть злокачественные опухоли «магической» таблеткой (пока) невозможно и действительно ли незрячие скоро смогут видеть.

Полностью исцелиться от рака, ВИЧ, СПИДа — реально?

Несмотря на все успехи, достигнутые наукой за последние несколько десятилетий, дать точный ответ на вопрос, сможет ли человечество исцелиться от рака, ВИЧ, СПИДа через 20 лет, вряд ли получится. Впрочем, просветы — например, в лечении пациентов с ВИЧ-инфекцией — есть. Вот некоторые мнения экспертов, почему борьба со злокачественными опухолями и иммунодефицитом человека так сложна.

Рак неоднороден, «универсальную таблетку» создать не получается

Рак на языке медицины обозначает онкологическое заболевание, или злокачественную опухоль. Опухоль — это скопление атипичных («неправильных») клеток, которые бесконтрольно делятся и отказываются умирать. Если немного углубиться в обозначения, то раком называют только карциному, или злокачественную опухоль из эпителиальной ткани. Но в целом, помимо карциномы, к раку относят также саркому, меланому, лейкоз и лимфому.

В этом, по словам Ребекки Сигел, старшего научного руководителя отдела эпиднадзора Американского онкологического общества (ACS), и кроется основополагающая причина трудностей с нахождением способов лечения. «Первая проблема заключается в том, что рак — это не та болезнь, которую можно искоренить одним лекарством. Это целое множество отличающихся друг от друга заболеваний. То есть нам потребуются сотни лекарств, чтобы вылечить все виды рака»,заявляет Ребекка.

Второй момент связан с тем, что при успешном лечении человека с определенным видом рака нет гарантий того, что даже при отсутствии его следов в организме болезнь никогда не вернется. «Раковые клетки имеют способность скрываться в организме и оставаться незамеченными для иммунной системы человека», — добавляет Сигел. Вместе с тем чем дольше пациент находится в состоянии ремиссии, тем ниже вероятность возвращения заболевания.

Третий фактор — существующие более-менее эффективные методы лечения определенного вида рака необязательно будут действенными для всех. «Рак у каждого человека имеет свою уникальную молекулярную сигнатуру и по этой причине по-разному реагирует на лечение в сравнении с людьми с таким же типом заболевания», — заключает специалист.

Бороться с ВИЧ — возможно. Но пока неясно, удастся ли применять инновационный метод массово

ВИЧ — сокращенное название вируса иммунодефицита человека, то есть вируса, который поражает иммунную систему, вследствие чего организм теряет возможность защищаться от инфекций и опухолей. СПИД является последней стадией развития ВИЧ-инфекции. Если упростить, о СПИДе говорят как о сочетании болезней, вызванных недостаточной работой иммунной системы вследствие поражения ее ВИЧ.

Важно понимать: воздействие на ВИЧ-инфекцию уже возможно. При антиретровирусной терапии ВИЧ-положительные люди могут вести образ жизни, максимально приближенный к таковому у не затронутых недугом людей. Продолжительность жизни также может не отличаться. Но о полном выздоровлении речи сейчас, как правило, не идет: инфицированному человеку приходится всю жизнь принимать лекарства, снижающие число единиц вируса в крови до значений, при которых не развивается летальный СПИД.

Но относительно недавно американские врачи заявили о случае полного излечения от ВИЧ. Пациентка, также страдающая лейкемией (раком крови), получила лечение в виде пересадки стволовых клеток костного мозга, а также переливания пуповинной крови от донора с мутацией, защищающей всего лишь 1% европейцев от заражения ВИЧ. На протяжении четырех лет у пациентки не наблюдалось никаких проявлений ВИЧ-инфекции, поэтому ее и назвали полностью излечившейся.

Но у такого метода лечения есть недостатки. Первый из них — высокая сложность. Подобный способ требует поиска доноров и подразумевает сложную операцию. По оценкам специалистов, в ближайшие годы как минимум в США смогут проводить не более 50 подобных процедур в год, и это при лучшем раскладе. Излечение от ВИЧ также возможно организовать с помощью стволовых клеток для людей и без лейкемии. Но подобное (в теории) реально только после налаживания стабильного производства стволовых клеток с определенными параметрами, а от этого наука еще далека.

«Выращивание» органов — реальность? Да, но придется решить проблему отторжения тканей

Еще несколько десятилетий назад о выращивании органов «в пробирке» говорили скорее в фантастических фильмах или книгах. Но в перспективе ближайших 20—30 лет подобное может стать реальностью. Во всяком случае, опытами с так называемым 3D-биопринтингом занимаются уже сейчас. Биопринтинг — это «печать» тканей живых существ. Принцип действия совпадает с устройством для распечатки документов. Правда, вместо чернил подается биоматериал — клетки различных тканей организма. Однако на данный момент о рабочем искусственном сердце или другом внутреннем органе, созданном полностью искусственно и пригодном для трансплантации в тело человека, речи не идет.

Нынешний максимум — пересадка напечатанных хрящевых тканей ушей нескольким детям в Китае. Но это едва ли не единичные случаи, несмотря на то что в мире существует порядка сотни компаний, которые серьезно занимаются этой темой. Одним из следующих этапов развития называют печать кожи. Почему наблюдаются проблемы с созданием сложных внутренних органов? Основная причина кроется в особенностях человеческих клеток: у них существует предел собственного деления, по достижении которого они становятся непригодными для использования, а искусственные могут не подойти.

Другими словами, даже если напечатать полноразмерную модель человеческого сердца, оно может не прижиться в теле (не осуществлять возложенные на него функции) и, что не менее важно, никак не взаимодействовать с «оригинальными» органами — за это отвечает общая система клеток, тканей, нейронов и сосудов. А воспроизвести ее в полной мере искусственно сейчас вряд ли возможно. И это едва ли не бо́льшая проблема. Есть и ряд юридических факторов, затормаживающих развитие технологий, но пока не они выступают главным сдерживающим фактором.

Однако работы в этом направлении идут. Ученым уже удалось создать сердце, легкие и мозг из стволовых клеток в лабораторных чашках. Пока что эти органоиды (искусственные «мини-органы», использующиеся для опытов) выступают инструментами для изучения человека.

Бионическое протезирование, или Как через 20 лет незрячие смогут снова видеть

С «выращиванием» органов разобрались: пока полноразмерная замена сердцу или почкам может не прижиться в человеческом теле. А что с протезированием? Есть ли вероятность, что потерявшие зрение люди смогут заново научиться видеть с помощью технологий? Подвижки в этой области есть, и достаточно серьезные.

Прикладная наука о применении в технических устройствах принципов, свойств, функций и структур живой природы называется бионикой. Так что термин «бионический глаз» вполне реален, а не позаимствован из фантастики. Новости о том, что та или иная компания тестирует новые устройства, появляются достаточно часто. Например, не так давно сообщалось: австралийские ученые успешно испытали на овцах устройство, передающее на сетчатку изображение с внешней камеры, и при этом отторжения тканей у животных не произошло.

А что с людьми? Порядка 350 человек оснастили протезами «бионических глаз» от компании Second Sight. Незрячие пациенты, принимающие участие в экспериментах, научились различать источники света, а еще контуры предметов поблизости. Впрочем, о четкой картинке речи не шло. Система Argus II включает имплантат с матрицей из 60 электродов, устанавливающийся за сетчаткой глаза, а также очки с видеокамерой и блок обработки видео. Однако недавно стало известно, что обладатели «глаз» Argus рискуют снова остаться не у дел: производитель разорился и сворачивает бизнес.

Илья Чех, генеральный директор компании «Моторика», занимающейся производством бионических протезов рук, рассказал подробнее про перспективы развития бионических технологий. Если коротко, человеческое тело начнут серьезно улучшать через 20—30 лет, но уровня модификаций, как в серии игр Deus Ex, стоит ожидать не ранее чем через 80—100 лет.

В общем, к 2042—2052 годам, по словам Чеха, технологии достигнут такого уровня, что пациент сможет ощущать протез как настоящую руку и успешно управлять ей. А это получится сделать с помощью инвазивных (то есть вживляемых прямо в мозг) нейроинтерфейсов — сегодня трудности у ученых начинаются на этом моменте. Как упоминалось чуть выше, заставить нервную систему воспринимать инородные тела как свои на нынешнем этапе развития науки не выходит.

Мозговые нейрочипы вылечат болезнь Альцгеймера? Насчет ближайшего будущего уверенности нет

Основанная Илоном Маском нейротехнологическая компания Neuralink, собирающаяся использовать «инвазивные интерфейсы», ставит цель создать устройства для лечения серьезных заболеваний головного мозга — например, болезни Альцгеймера — в краткосрочной перспективе, а конечная цель состоит в «усовершенствовании людей».

По сути, в Neuralink занимаются имплантацией в тела живых существ (пока это подопытные обезьяны) специальных чипов, которые стимулируют мозговую активность. В компании уже демонстрировали, как с помощью подобного установленного в мозг чипа обезьяна играла в видеоигры лишь «силой мысли». Впрочем, зоозащитники обвинили Neuralink в недобросовестном обращении с животными (ее представители все отрицают).

Впрочем, по поводу лечения заболеваний головного мозга именно с помощью имплантации чипов научное сообщество спорит. Некоторые специалисты полагают, что идеи Маска и Neuralink — дела гораздо более отдаленного, чем 20 лет, будущего. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, по-видимому, неспроста не выдает разрешение на испытания с людьми. Более реальная перспектива — интерфейсы, позволяющие без физического вмешательства в головной мозг записать его активность и дешифровать ее с помощью ИИ.


Партнер материала — банковская карта Nova

Nova — передовой продукт A1 и Альфа Банка. При оформлении до 31 декабря 2022 года карта дает клиентам A1 шесть месяцев скидки в размере 50% на абонентскую плату вне зависимости от суммы операций. По окончании акционного срока для сохранения скидки нужно будет совершать транзакции по карте на сумму не менее 500 белорусских рублей в месяц. С ноября при поддержке Mastercard для держателей Nova запущена бонусная программа. За каждый чек от 20 белорусских рублей в магазинах Green и «Соседи» будет возвращаться 10% баллами на карту. Их можно обменивать на сертификаты партнеров. Подробности — на nova.by.

Спецпроект подготовлен совместно с унитарным предприятием «A1», УНП 101528843.

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by

Автор: Антон Мерзляков