Достижения в медицине. Современные инновационные технологии медицины
01-01-2018
Давайте подумаем о замечательных прорывах, которые были представлены в медицинских исследованиях в этом году. Здесь мы пересмотрим с января по декабрь, исследования в медицине, которые привлекли интерес и вызвали дискуссию. Итак, вот очень сокращенная подборка самых популярных рецензируемых исследований в 2017 году.
Мифы о диете
В диетических руководящих принципах для 2015-2020 предположено, что здоровая, сбалансированная диета включает в себя разнообразные фрукты и овощи, цельные зерна, обезжиренные или нежирные молочные продукты, белковая пища и масла, и ограничения насыщенных жиров, транс-жиров, сахара и натрия. Повышение потребления фруктов и овощей улучшает психологическое самочувствие в течение 2 недель.
Многие диеты утверждают, что предлагают лучшие решения, но исследования, как правило рекомендуют, вернуться к потреблению сбалансированной диеты и принимать участие в регулярных упражнениях для поддержания хорошего здоровья.
Одна из самых популярных новостных статей в этом году предоставляет дополнительные доказательства в обоснование необходимости включения фруктов и овощей в ежедневный рацион. Исследования пришли к выводу, что повышение потребления фруктов и овощей может улучшить психологическое благополучие всего за 2 недели. Участники, которые увеличили потребление фруктов и овощей до 3,7 порций в день в течение 2 недель, испытали значительные улучшения в мотивации, расцвет, и стойкость.
Мы рассмотрели также ряд исследований, которые развенчали популярные диетические убеждения и изучили потенциальные побочные эффекты безглютеновой диеты . Многое из того, что мы знаем о диете было перевернуто с ног на голову или оспорено наукой в 2017 году. Ранее, мы имели основания полагать, что насыщенные жиры забивают артерии и приводит к ишемической болезни сердца. В статье, опубликованной в Британском журнале спортивной медицины, однако, сочли это понятие «засорение трубы» просто неправильным.
Другое исследование во главе с университетом Коннектикута в Мэнсфилд обнаружило, что артерии могут быть закупорены, в самом деле, но не диетой . Исследователи показали, что молекулы жира находятся в бляшках, которые накапливаются в артериях, возможно, не только от продуктов, которые мы едим, но и от бактерий, которые находятся в нашей ротовой полости и в кишечнике. По большей части, медицинское сообщество расписывает "хороший" холестерин, или липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), как желательные, потому что они могут защитить от инсульта и болезней сердца. Исследования, опубликованные в августе, однако, выяснили, что высокий уровень холестерина ЛПВП может повысить риск преждевременной смерти.
Связь между потреблением соли и высоким кровяным давлением также оказалась под вопросом. Одно из исследований, представленных на совещании по экспериментальной биологии 2017, состоявшемся в Чикаго, Иллинойс, показало, что нет никаких доказательств, что диета с низким потреблением соли - полезна для кровяного давления.
Безглютеновые диеты
Люди с целиакией или непереносимостью глютена часто получают пользу от безглютеновой диеты. Однако, остальные люди часто сидят на безглютеновой диете, в надежде, что это принесет пользу их здоровью.
Новые исследования в 2017 году доказали, что диеты с неоправданно низким содержанием клейковины могут иметь нежелательные последствия. Безглютеновая диета может повысить риск развития сахарного диабета 2 типа и лишить сердечников здорового цельного зерна, которое, как полагают необходимо, чтобы уменьшить риск ишемической болезни сердца.
Кроме того, безглютеновые диеты могут увеличить воздействия токсичных металлов. Рисовая мука обычно используется в качестве клейковины-заменителя и может биоаккумулировать мышьяк и ртуть из воды, почвы и удобрений. И, исследователи обнаружили, что среди людей, следующих безглютеновой диете, уровни ртути в крови были на 70 процентов выше, а мышьяка в моче почти в два раза выше.
Даже небольшое упражнение дает пользу
В государственных «Руководящих принципах физической активности для американцев» говорится, что большинство пользы для здоровья от физических упражнений происходит от по крайней мере 150 минут умеренной физической активности в неделю.
Исследование опубликованное в сентябре, показало, что достижение рекомендованных минут физических упражнений по 5 дней в неделю, в отрезках по 30 минут на каждую сессию, могло бы предотвратить 1 из 12 смертей и 1 из 20 случаев сердечно-сосудистых заболеваний, включая сердечный приступ, сердечную недостаточность и инсульт.
В идеальном мире каждый будет стремиться удовлетворять или превышать рекомендуемое количество физической активности, чтобы оставаться в форме и здоровым. Для тех из нас, кто слишком занят или имеет слишком много обязательств, чтобы соответствовать всем 150 минутам, пакет обучения приносит новость, что даже небольшое количество активности может принести пользу нашему здоровью.
Исследования также показали, что по сравнению с не активностью, прогулки по 2 часа в неделю связаны со снижением риска смертности от всех причин. Более того, всего 1 час упражнений в неделю может помочь предотвратить депрессию, и только 20 минут упражнений снижают в организме воспалительные реакции.
В декабре обзор существующих исследований представил доказательства того, что один случай физической активности может защитить сердце от сердечно-сосудистых заболеваний через механизм, называемый "сердечно-сосудистое прекондиционирование."
Независимо от того, сколько времени вы можете уделить тренировке, даже немного может дать некоторую пользу. Регулярные физические упражнения, которые соответствуют или превышают «Руководящие принципы» могут оказать больше пользы.
Может голодание помочь борьбе с ожирением?
В дополнение к диете и физическим упражнениям, стратегии потери веса оказались популярной темой в борьбе против ожирения 2017. Многие были заинтересованы в наиболее эффективных методах потери веса, и вариант с перерывами поста, возглавил число самых читаемых статей о потере веса.
Периодическое голодание предполагает переключение между периодами голодания и неголодания и может быть новым способом борьбы с глобальной эпидемией ожирения. Эта диета типа, как было показано, придаёт множество преимуществ, таких как уменьшение окислительного стресса и воспаления, защищает нервные клетки от определенных видов повреждения, замедляя старение и снижает риск возрастных заболеваний. В октябре исследовательская группа под руководством университета Торонто в Онтарио, Канада, вознамерилась изучить молекулярные изменения, лежащие в основе воздействия периодического голодания.
Мыши были разделены на две группы: одна группа прерывистого поста, а другая была контрольной группой. Мышам периодического голодания не давали никакой пищи в течение дня, а затем подавали в течение 2 дней, в то время как контрольная группа питалась ежедневно. Эти модели кормления продолжались более 4 месяцев и, в целом, мыши потребляли одинаковое количество калорий.
В конце исследования, мыши периодического голодания весили значительно меньше, чем в контрольной группе. Кроме того, у мышей группы прерывистого голодания, метаболизм глюкозы был более стабильным, их печени были более здоровыми, и они имели более низкий процент белого жира поскольку он был преобразован в коричневый жир. Коричневый жир сжигает энергию и может быть потенциальным кандидатом для лечения ожирения и других метаболических заболеваний.
Когда подобный эксперимент был проведен на ожиревших мышах, ученые наблюдали те же преимущества, только после 6 недель периодического голодания. Физиологические и метаболические изменения были найдены, чтобы получить пользу. Во время голодания происходит увеличение фактора роста новых сосудов, что способствует образованию кровеносных сосудов и высвобождению противовоспалительных макрофагов. Они позволяют жировым клеткам сжигать жировые запасы и уменьшить воспаление.
Исследование в университете Тасмании в Австралии, показало, что 2-х недельное включение и 2-х недельное выключение диеты может способствовать ускорению потери веса и держать вес стабильным.
Достижения в исследованиях рака
Каждый год, тысячи раковых исследовательских проектов выпускают отчетные документы, 2017 год не стал исключением. И, как и в предыдущие годы, было много увлекательных открытий в поисках новых стратегий для предотвращения и лечения рака. Ученые нашли способы, чтобы спровоцировать иммунную систему организма, чтобы помочь бороться с раком.
Каждый год в мире диагностируется огромное количество новых случаев рака. Хотя химиотерапия, радиотерапия, и иммунотерапия обычно используется для борьбы с раком, эти методы не работают для всех.
Ученые постоянно изучают наиболее эффективные способы, чтобы убить раковые клетки, и несколько новаторских методов поступили в центр внимания за последний год. Два из этих методов вызывают реакцию со стороны иммунной системы организма бороться с раком. Журнал «Наука Трансляционной медицины» опубликовал исследование, демонстрирующее, что полиовирус убивает раковые клетки и подавляет опухолевый рост.
Еще одна техника убивающая рак обставляется как более эффективная, чем обычные методы лечения рака, это процесс под названием каспаза-независимой клеточной смерти (CICD). Когда раковые клетки погибают от CICD, иммунная система вмешается, чтобы уничтожить любые оставшиеся, которым удалось избежать CICD. Когда этот метод был опробован в лабораторных условиях на опухоли колоректального рака, почти все раковые клетки были убиты.
Ещё одной удивительной находкой в этом году была новость о том, что витамин C является в 10 раз более эффективным, чем экспериментальные препараты для предотвращения образования раковых стволовых клеток. Способность рака к метастазированию - или отрыву от одной части тела и распространению в другие области - является главным препятствием в лечении рака. Исследователи получили новое понимание в 2017 году, как метастазирование может быть остановлено.
Метаболит под названием 20-нете был рассмотрен в качестве мишени для предотвращения распространения рака. 20-нете предоставляет раку все, что необходимо чтобы сняться с места и переехать на новое место. Одно исследование опубликовано в «Биохимия». Обнаружено, что у мышей с раковыми клетками в молочной жировой ткани, введение молекул, известных как HET0016 затормаживает действие 20-нете и предотвращает раковые клетки от свободного движения в течение всего 48 часов.
Другие исследования обнаружили ряд мутаций, необходимых для возникновения рака и 27 новых генов, что могут остановить рак в его движении.
Повернуть старение вспять
Ученые занимаются в этом году эликсиром жизни, анализируя способы, чтобы обратить вспять старение. В самом деле, исследование опубликованное в журнале «Bmc клеточной биологии» показало, что химические вещества, подобные ресвератролу - это вещество, найденное в темном шоколаде и красном вине - может омолодить старые клетки. Вещество не только старых клеток становится моложе, но это также заставляет их снова делиться как молодые клетки.
Когда я увидела, что некоторые клетки в культуре омолодились я не могла поверить в это. Эти старые клетки выглядели как молодые клетки. Это было как волшебство. Ведущий Автор исследования Доктор Ева Латорре, Университет Эксетер, Великобритания.
В июле медицинский колледж Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке, Нью-Йорк, вел исследование вместе с командой специалистов, которые исследовали, как стволовые клетки в области мозга, называемой гипоталамус могут сыграть роль в том, как быстро люди стареют. Стволовые клетки мозга постепенно уменьшаются со временем, что влияет на скорость процесса старения. Команда исследователей обнаружила, что, добавив свежий запас стволовых клеток в гипоталамус мышей, процесс старения можно обратить.
На шаг ближе к победе над рассеянным склерозом
Рассеянный склероз (РС) является потенциально калечащее аутоиммунное заболевание, которое затрагивает около 2,3 миллиона человек во всем мире. При рассеянном склерозе, иммунная система атакует покрытие, которое защищает нервы, что вызывает проблемы связи между мозгом и остальной частью тела.
Препарат от аллергии увеличивает скорость нейронных сигналов в рассеянном склерозе. В настоящее время методы лечения направлены на профилактику иммунной системы от причинения еще большего хаоса, но, прямо сейчас, нет доступных лекарств, чтобы помочь в ремонте миелина. Локационные методы лечения, которые могут восстановить поврежденный миелин были бы гигантским скачком в исследовании рассеянного склероза. И, по данным исследований, опубликованных в 2017 году, это может быть уже за углом.
Исследования, опубликованные в журнале lancet в октябре, изучали влияние лекарства от аллергии клемастин фумарата на людей с давним рассеянным склерозом. Таким образом, клемастин фумарат улучшает функционирование нервной системы путем увеличения скорости нейронных сигналов между глазом и задней частью мозга. Есть также веские доказательства того, что ре-миелинизации могут иметь место.
В клиническом исследовании, возглавляемом онкологическим институтом крови Колорадо и Пресвитерианской больницей Св. Луки в Денвере, Колорадо, показали, что длительная ремиссия в рассеянном склерозе может быть достигнута путем "перезагрузки" иммунной системы. Лиц с ремиттирующим рассеянным склеозом лечили высокодозной химиотерапией и трансплантацией стволовых клеток. Группа оценила 5 лет лечения, ученые обнаружили, что 69 процентов из больных оставались в ремиссии без рецидивов, прогрессирования инвалидности, или новых поражений головного мозга.
Снижение риска сахарного диабета
Достойна краткого упоминания, - новость о том, что риск диабета может быть уменьшен от чего-то простого, как получение достаточно витамина D и Омега-6. Исследования, опубликованные в октябре выявили, что дети, которые подвержены сахарному диабету Типа 1 могли снизить риск заболевания путем увеличения потребления витамина D - "солнечного витамина", который также присутствует в жирной рыбе, сыре и яичных желтках.
В анализе из 39,740 взрослых показали, что потребление диеты с высоким содержанием Омега-6 может снизить риск диабета 2 типа на 35 процентов.
Болезнь Альцгеймера может быть предотвращена?
Хотя очевидно, что вряд ли будет один метод, чтобы предотвратить болезнь Альцгеймера, разгадывание факторов риска для болезни Альцгеймера позволяет исследователям определить способы, которыми люди могут снизить риск заболевания. Оливковое масло может защитить мозг от симптомы болезни Альцгеймера.
Ученые из университетов в Великобритании и Швейцарии разработали вакцину, которая может предотвратить болезнь Альцгеймера. В мышиной модели болезни Альцгеймера вакцина повышает уровень антител, которые, как полагают, защищают от неврологических заболеваний.
Ряд исследований в этом году считают зеленый чай, клубнику и оливковое масло помощниками в борьбе с болезнью Альцгеймера. Полифенол зеленого чая под названием эпигаллокатехин галлат, было обнаружено, предотвращает образование бета-амилоидных бляшек, которые присутствуют при болезни Альцгеймера, вмешиваясь в функцию бета-амилоидных олигомеров.
Смесь с клубникой называемая fisetin - может предотвращать возрастные нейродегенеративные заболеваний, такие как болезнь Альцгеймера, остановив стресс, воспаление и снижение когнитивной функции. Оливковое масло также было рассмотрено под микроскопом в стратегии профилактики болезни Альцгеймера.
А исследование, опубликованное в журнале «Анналы клинической и Трансляционной неврологии» показало, что оливковое масло может защитить мозг от симптомов болезни Альцгеймера, сохраняя области мозга, участвующих в связи между нейронами и усилив активацию аутофагии нервных клеток в мозговой ткани.
Рост генного редактирования
Редактирование генов оказалось площадкой значительного интереса в 2017 году. Команды экспериментировали с редактированием генов в последние годы в качестве средства для устранения генных мутаций, которые вызывают болезни.
Исследования, опубликованные международными исследователями в августе обнародовали значительный прорыв в генном редактировании. Впервые, ученые использовали генное редактирование для исправления болезнетворных мутации у эмбриона человека: эксперимент, который был успешным и приветствовался как значительный шаг вперед в профилактике наследственных заболеваний.
Каждое поколение будет нести этот ремонт, потому что мы убрали заболевание-причиняющий вариант гена из родословной этой семьи. Используя этот прием, можно уменьшить бремя этой наследственной болезни в семье и в конечном счете человеческой популяции. Старший Автор исследования Шухрат Миталипов, к. т. н., Орегонского университета здоровья и науки в Портленде.
В этом году, используя мощный инструмент для редактирования генов в мышиной модели болезни, ученые отменили болезнь Хантингтона и исключили ВИЧ-1 инфекцию.
Потенциальные методы лечения депрессии
Существующие линии лечения депрессии концентрируются на использовании разговорных методов лечения, таких как когнитивная терапия, и лекарствах, таких как селективные ингибиторы серотонина обратного захвата. Практикующие йоги могут помочь уменьшить симптомы депрессии.
В исследовании, опубликованном в «Психотерапии и Психосоматике» рассмотрели, насколько хорошо нынешняя терапия депрессии работает и пришли к выводу, что несмотря на лечение, улучшающее состояние в краткосрочной перспективе, в долгосрочной перспективе они могут усугубить депрессию.
Если нынешние линии лечения не отвечают за депрессию, то что тогда? Исследователи рассмотрели ряд потенциальных стратегий лечения депрессии за последние 12 месяцев. Людей, которые не реагируют на обычные методы лечения, например, могут найти психоактивное соединение в полезных грибах, по данным исследования Имперского колледжа Лондона в Великобритании.
Выбор обезжиренных молочные продуктов вместо жирных может также сохранять симптомы депрессии в страхе, предложила команда из Университета Тохоку в Японии. Другие исследования показали, что 1 час упражнений в неделю может защитить от депрессии, независимо от их интенсивности, и что йога может значительно снизить симптомы заболевания.
Исследованы эффекты марихуаны
Как и в большинстве лет, медицинские исследования марихуаны вызвали бурную дискуссию и обсуждение в 2017 году, исследователи изучают её положительные и отрицательные эффекты. А каннабиноиды - активные вещества в марихуане - были отмечены как возможные процедуры для профилактики мигрени, поворачивающие вспять снижение когнитивных функций, уменьшающие шизофрения-специфические когнитивные нарушения, снижающие припадки при эпилепсии, ученые также обнаружили достаточное количество неблагоприятных побочных эффектов.
В отличие от других исследований, сотрудники университета Цукуба в Японии обнаружили, что каннабиноиды могут, на самом деле, вызвать судороги. Кроме того, исследования обнаружили, что употребление марихуаны может быть хуже, чем курение сигарет для здоровья сердца и привести к еще большему риску психоза среди подростков, а также повышать риск сердечной недостаточности и инсульта.
На этом мы завершаем нашу краткую прогулку через год 2017 в медицинских исследованиях. Нет сомнений что 2018 год откроет нам больше маршрутов интриг, споров и открытий. Мы желаем вам всем счастливого Нового Года!
Сегодняшний мир стал очень технологичным. И медицина старается держать марку. Новые достижения все плотнее связаны с генной инженерией, клиники и врачи уже во всю применяют «облачные технологии», а пересадка 3D-органов в скором времени обещает стать обычной практикой.
Борьба с онкологией на генетическом уровне
На первом месте рейтинга – медицинский проект от компании Google . Дочерний фонд компании под названием Google Ventures инвестировал $130 млн в «облачный» проект «Flatiron», направленный на борьбу с онкологией в медицине. Проект ежедневно собирает и анализирует сотни тысяч данных о случаях раковых заболеваний, передавая выводы врачам.
По словам директора Google Ventures Билла Мариса в скором времени лечение раковых заболеваний будет проходить на генетическом уровне, а химиотерапия через 20 лет станет примитивной , как сегодня дискета или телеграф.
Беспроводные технологии в медицине
Браслеты здоровья или «умные часы» – хороший пример того, как современные технологии в медицине помогают людям быть здоровыми. Посредством привычных устройств каждый из нас может контролировать сердечные ритмы, артериальное давление, измерять шаги и количество сброшенных калорий.
В некоторых моделях браслетов предусмотрена передача данных «в облако» для дальнейшего анализа врачами. В сети интернет можно загрузить десятки программ для контроля здоровья, например, Google Fit или HealthKit.
Компания AliveCor пошла еще дальше и предложила устройство, которое синхронизируется со смартфоном и позволяет делать снимок ЭКГ в домашних условиях . Прибор представляет собой чехол со специальными датчиками. Данные снимка через интернет поступают к лечащему врачу.
Восстановление слуха и зрения
Кохлеарный имплант для восстановления слуха
В 2014 году австралийские ученые предложили способ лечения слуха на генетическом уровне. Медицинский метод основан на том, чтобы безболезненно внедрить в организм человека ДНК-содержащий препарат , внутри которого «вшит» кохлеарный имплант. Имплант взаимодействует с клетками слухового нерва и к пациенту постепенно возвращается слух.
Бионический глаз для восстановления зрения
С помощью импланта «бионический глаз» ученые научились восстанавливать зрение. Первая медицинская операция прошла в США еще в 2008 году. Помимо пересаженной искусственной сетчатки, пациентам выдаются специальные очки со встроенной камерой. Система позволяет воспринимать полноценную картинку, различать цвета и очертания предметов. Сегодня в очереди на проведение подобной операции стоит свыше 8 000 человек
Медицина шагнула ближе к лечению СПИДа
Ученые из Рокфеллеровского университета (Нью Йорк, США) совместно с фармацевтической компании GlaxoSmithKline провели клинические испытания медицинского препарат а GSK744 , который способен снизить вероятность заражения ВИЧ более чем на 90% . Вещество способно подавлять работу фермента, с помощью которого ВИЧ модифицирует ДНК клетки и затем размножается в организме. Работа значительно приблизила ученых к созданию нового лекарства против ВИЧ.
Органы и ткани с помощью 3D-принтеров
3D-биопринтинг: органы и ткани печатают с помощью принтера
За последние 2 года ученые на практике смогли добиться создания органов и тканей с помощью 3D-принтеров и успешно вживлять их в организм пациента.
Современные медицинские технологии позволяют создавать протезы рук и ног, части позвоночника, уши, нос, внутренние органы и даже клетки тканей.
Весной 2014 года врачи Университетского медицинского центра Утрехта (Голландия) успешно провели первую в истории медицины пересадку черепной кости, созданную с помощью 3D-принтера.
Не пропустите интересные новости в фотографиях:
12 красивых поделок для дома
Оригинальный светильник-птица
Лучшие схемы оригами для детей 6-7 лет
Необычный дизайн детских комнат
Фото: twitter/S paceX @SpaceX
В 2017 году мир стал ближе к научно-фантастическому будущему, начиная с регенерации человеческих клеток для выращивания органов и заканчивая созданием 51-кубитного квантового компьютера - и это год еще не закончился.
Вот 9 самых значимых открытий за последние 8 месяцев, согласно Hightech .
1. «Отредактирован» человеческий эмбрион
27 июля в Портленде, штат Орегон, ученые добились значительного прорыва в технологии генного редактирования. Воспользовавшись CRISPR, они успешно удалили у человеческого эмбриона ген, связанный с сердечными заболеваниями.
2. Создан металлический водород
27 января впервые в науке ученые создали металлический водород, применив почти пять миллионов атмосфер давления к жидкому водороду. В своем металлическом состоянии водород может действовать как настоящий сверхпроводник, технология совершит революцию во многих областях - от хранения энергии до ракетостроения.
3. Обнаружена планета, на которой можно жить
19 апреля ученые из Европейской организации астрономических исследований нашли лучшую планету для внеземной жизни. LHS 1140b была обнаружена в обитаемой зоне тусклой звезды в 40 световых годах от Земли.
4. CRISPR отредактировал гены внутри человеческого тела
Фото: National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health
1 июня ученые впервые применили технологию генного редактирования CRISPR (наиболее доступную технику редактирования генов) в человеческом теле. Новое исследование было направлено на удаление вируса папилломы человека (ВПЧ) у 60 женщин, путем применения геля, содержащего необходимое кодирование ДНК для шейки матки, чтобы отключить механизм роста опухоли.
5. Новые технологии позволят выращивать органы
Фото: Wake Forest Baptist Medical Center
1 мая были сделаны успехи в области регенеративной медицины. Институт регенеративной медицины Wake Forest в настоящее время возглавляет проекты по выращиванию человеческих органов и тканей. Открытия его исследователей могут помочь в восстановлении повреждений нервов и даже вырастить целые конечности и внутренние органы.
6. Google научил ИИ адаптироваться к сложной среде
11 июля подразделение Google по искусственному интеллекту DeepMind опубликовало статью, иллюстрирующую, как его специалисты обучают ИИ-алгоритмы адаптироваться к сложной и меняющейся среде.
7. SpaceX повторно запустила «отработанную» ракету
30 марта SpaceX успешно запустила на орбиту и посадила уже использовавшийся ракетоноситель Falcon 9. Этот прорыв еще больше увеличил доступность космических запусков - экономия более $18 млн за каждый пуск.
8. Создана искусственная матка
1. Генетика: мы научились редактировать «книгу жизни»
Этот год прошел под знаком редактирования генома, и уже смело можно сказать, что в 2017-м произошел настоящий перелом, - считает известный генетик, исследователь, руководитель медико-генетического проекта Genotek Валерий Ильинский. - В разных странах проведено много успешных экспериментов, которые показали: генное редактирование можно будет уже через пару лет безопасно и эффективно вводить в медицинскую практику для человека. Этических проблем в данном случае не возникает, поскольку речь исключительно о медицинских целях — исправлении мутаций, которые ведут либо к ухудшению здоровья, либо к смерти человека. Генное редактирование в этих случаях помогает выжить больному или родить здорового ребенка паре, которая не имела такой возможности.
Новые технологии открывают широкие горизонты в борьбе с тяжелыми болезнями, в первую очередь, наследственными заболеваниями, которых известно более 6 тысяч. Также были эксперименты по предотвращению определенных видов рака, лечению ВИЧ. Технически редактирование генома относительно несложная задача, у нас в стране есть несколько лабораторий, которые занимаются такими разработками. Хочется надеяться, что в следующем году Россия заметно продвинется на этом пути.
2. Кардиология: супердиагностика для спасения от инфарктов
Важнейшее достижение уходящего года — это развитие неинвазивных, то есть «без разреза кожи», технологий исследования сердца, которые постепенно становятся доступными на практике, - говорит врач-кардиолог, кандидат медицинских наук, главный терапевт Ильинской больницы, член Европейского общества кардиологов и Американской ассоциации сердца Ярослав Ашихмин.
Такие методы позволяют оценить кровоток в коронарных артериях, насыщение сердечной мышцы кровью и стабильность атеросклеротических бляшек, то есть степень риска их разрыва. Для этого применяются новые алгоритмы компьютерной томографии. Они могут дать максимально объективную оценку происходящего в сердце пациентов с ишемической болезнью, что может кардинально изменить подходы к диагностике и лечению. А в будущем такие технологии позволят минимизировать участие врачей в выборе стратегии лечения — эту роль постепенно будет брать на себя искусственный интеллект.
3. Эндокринология: почему сбои в режиме дня ведут к ожирению
В 2017-м году было несколько интересных и перспективных открытий, - отмечает руководитель Школы современной медицины, заведующий Научно-клиническим центром эндокринологии международного биомедицинского проекта «Атлас», врач-эндокринолог, кандидат медицинских наук Юрий Потешкин.
Первое — обнаружена связь между риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и уровнем вещества-пептида, который выделяется у нас в желудке в ответ на прием пищи. Активность выработки этого пептида зависит от особенностей генотипа человека, а уровень пептида, по сути, показывает, насколько высок риск кардиологических заболеваний. Такое открытие может сыграть важную роль в прогнозировании и профилактике заболеваний сердца.
Еще одно открытие, достойное внимания: появилось научное подтверждение и объяснение того, почему нарушения сна — недосып, работа вахтовым методом (сутки через двое и т. п.) могут приводить к ожирению. Выяснилось, что предшественники клеток, из которых образуются адипоциты (то есть клетки жировой ткани. - Авт.), имеют циркадианный ритм активности. В связи с этим, если происходят сбои в режиме дня и ночи, адипоциты «дезориентируются», и, по всей видимости, начинается процесс запасания жировой ткани.
И еще одно заслуживающее внимания исследование: обнаружен новый неожиданный фактор, который влияет на риск развития рака легких. Речь идет об определенных генетических особенностях рецепторов гормона роста, то есть молекул, которые отвечают за распознавание и восприятие нашим организмом этого важного гормона. Такое открытие стало очередным подтверждением того, что наш организм это сложнейшая система, где все регулируется очень тонко и комплексно, и для любых гормонов важен не только их уровень в организме, но и все генетические особенности чувствительности и проведения сигналов этих гормонов.
4. Антиэйдж: составлен коктейль лекарств, защищающих от старения
Самое яркое и вдохновляющее событие года, на мой взгляд - эксперимент Яна Грубера из Национального университета Сингапура: исследователь со своей командой скомбинировал несколько препаратов, действующих на разные механизмы старения в организме, и таким «коктейлем» сумел продлить жизнь подопытному животному нематоде на 70%, - говорит один из ведущих мировых геронтологов, заведующий лабораториями Института биологии Коми и Московского Физтеха, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН Алексей Москалев. - Это выдающееся открытие, во-первых, показало, что можно достичь впечатляющего результата по продлению жизни именно за счет синергетического влияния нескольких препаратов (то есть их взаимодействия, при котором общий эффект превышает простую сумму действий каждого препарата). А, во-вторых, настолько серьезного результата — увеличения срока жизни на 70% удалось добиться фармакологическим путем, без более радикальных вмешательств, например, генетических изменений, как было в прежних экспериментах. Это значит, что такой подход может начать применяться в медицине уже в не столь далеком будущем.
5. Наука о сне: биологические часы — всему голова
Этот год ознаменовался тем, что впервые в истории была вручена Нобелевская премия за открытие, связанное с работой биологических часов в организме живых существ, - рассказывает руководитель Центра медицины сна МГУ им. Ломоносова, эксперт Европейского общества исследователей сна, кандидат медицинских наук Александр Калинкин. - Лауреаты премии Джеффри Холл, Майкл Розбаш и Майкл Янг открыли механизмы, контролирующие циркадианные ритмы — то есть те самые центральные биологические часы, от которых зависят наш сон, бодрствование, здоровье и продолжительность жизни в целом. Признание такого открытия на самом высоком — нобелевском — уровне дает возможность активно вести новые исследования биоритмов, что поможет в борьбе против многих заболеваний, в том числе онкологических.
6. Диетология: жир полезен!
Один из главных трендов — изменение представлений о роли жиров, их влиянии на сердечные заболевания, - рассказывает руководитель Национального исследовательского центра «Здоровое питание», доктор медицинских наук, профессор Олег Медведев. - Глобальное исследование, затронувшее 135 тысяч человек из 18 стран мира, показало: нынешние нормы по ограничению жиров — не более 30% общей калорийности ежедневного рациона - не имеют под собой научного обоснования. Более того, замена жиров на дешевые быстрые углеводы (белый хлеб, макароны, сладости) повышает риск смертности от инфарктов и инсультов. Правительства скандинавских стран уже рекомендуют своим гражданам увеличить долю жиров в рационе до 40%, отдавая при этом предпочтение полезным ненасыщенным жирам: это растительные масла, авокадо, орехи, тыквенные семечки, семена подсолнечника. И в то же время по всему миру ограничивается содержание сахара в продуктах: во многих странах Евросоюза напитки с повышенным содержанием сахара облагаются дополнительным налогом.
7. Онкология: узнать опухоль в лицо
Сейчас меняется представление об опухоли — пришло понимание, что решающую роль играет не место расположения, а морфология (то есть структура), - говорит доктор медицинских наук, заслуженный врач РФ, академик РАН, руководитель Национального медицинского исследовательского центра радиологии Минздрава РФ (в состав Центра входит Институт им. Герцена) Андрей Каприн. - Опухоль той или иной структуры может быть локализована в любом месте. Она гетерогенна, то есть состоит из серии, пулов разных видов клеток, которые могут совершенно по-разному отвечать на любые виды лечения. Это морфологические открытия, которые помогают правильно подбирать терапию.
Еще одно очень перспективное направление — изучение генетических мутаций. Известно, что опухоль проходит определенные этапы генетическо-мутационного развития клетки, мы все ближе подходим к вопросу выяснения механизма прогрессирования рака и прогнозирования его рецидивов после любого вида лечения.
И еще отмечу прорывную модель, которая сделана и используется у нас в Институте — это индивидуализация химиотерапии с помощью специального прибора. В жидкой среде мы определяем, насколько на обычную или метастатическую клетку действует химиотерапия того или иного вида, и целесообразно ли назначать ее данному больному. Такую модель разработал член-корреспондент РАН Александр Тоневицкий, его лаборатория работает в нашем институте, среди ее сотрудников молодые перспективные специалисты.
Невероятные факты
Человеческое здоровье напрямую касается каждого из нас.
Средства массовой информации изобилуют рассказами о нашем здоровье и теле, начиная созданием новых лекарственных препаратов и заканчивая открытиями уникальных методов хирургии, которые дают надежду инвалидам.
Ниже мы расскажем о самых свежих достижениях современной медицины.
Последние достижения медицины
10. Учёные идентифицировали новую часть тела
Ещё в 1879 году французский хирург по имени Пол Сегон (Paul Segond) описал в одном из своих исследований "жемчужную, устойчивую волокнистую ткань", проходящую вдоль связок в колене человека.
Об этом исследовании благополучно забыли до 2013 года, когда учёные обнаружили переднебоковую связку, коленную связку , которая часто повреждается при возникновении травм и других проблем.
Учитывая, как часто сканируется колено человека, открытие было сделано очень поздно. Оно описано в журнале "Анатомия" и опубликовано он-лайн в августе 2013 года.
9. Интерфейс мозг-компьютер
Учёные, работающие в Корейском университете и Технологическом университете Германии, разработали новый интерфейс, который даёт возможность пользователю управлять экзоскелетом нижних конечностей.
Он работает с помощью декодирования конкретных мозговых сигналов. Результаты исследования были опубликованы в августе 2015 года в журнале "Нейронная инженерия".
Участники эксперимента носили электроэнцефалограммовый головной убор и управляли экзоскелетом, просто смотря на один из пяти светодиодов, установленных на интерфейсе. Это заставляло экзоскелет двигаться вперёд, поворачивать направо или налево, а также сидеть или стоять.
Пока система была протестирована лишь на здоровых добровольцах, но есть надежда, что в конечном итоге её можно будет использовать, чтобы помочь инвалидам.
Соавтор исследования Клаус Мюллер (Klaus Muller) объяснил, что "люди с боковым амиотрофическим склерозом или с травмами спинного мозга часто сталкиваются с трудностями в общении и в контролировании своих конечностей; расшифровка их мозговых сигналов такой системой предлагает решение обеих проблем".
Достижения науки в медицине
8. Устройство, которое может двигать парализованную конечность силой мысли
В 2010 году Яна Беркхарта (Ian Burkhart) парализовало, когда во время несчастного случая в бассейне он сломал себе шею. В 2013 году благодаря совместным усилиям специалистов университета штата Огайо и Баттелль, мужчина стал первым в мире человеком, который теперь может обойти свой спинной мозг и двигать конечностью, используя только силу мысли.
Прорыв случился благодаря использованию нового вида электронного нервного байпаса, устройства размером с горошину, которое имплантируется в моторную кору головного мозга человека.
Чип интерпретирует сигналы мозга и передаёт их на компьютер. Компьютер считывает сигналы и посылает их на специальный рукав, который носит пациент. Таким образом, нужные мышцы приводятся в действие.
Весь процесс занимает доли секунды. Однако, чтобы добиться такого результата, команде пришлось изрядно потрудиться. Команда технологов сначала выяснила точную последовательность электродов, которая позволяла Беркхарту двигать рукой.
Затем мужчине пришлось проходить несколько месяцев терапию для восстановления атрофированных мышц. Конечным результатом является то, что теперь он может вращать рукой, сжимать её в кулак, а также на ощупь определять, что перед ним находится.
7. Бактерия, которая питается никотином и помогает курильщикам завязать с пагубной привычкой
Бросить курить – это чрезвычайно трудная задача. Любой, кто пытался это сделать, подтвердит сказанное. Почти 80 процентов тех, кто пробовал это совершить с помощью аптечных препаратов, претерпел неудачу.
В 2015 году учёные из научно-исследовательского института Скриппса дают новую надежду желающим бросить. Им удалось выявить бактериальный фермент, который поедает никотин ещё до того, как он успевает добраться до мозга.
Фермент принадлежит бактерии Pseudomonas putida. Данный фермент не является новейшим открытием, однако, его только недавно удалось вывести в лабораторных условиях.
Исследователи планируют использовать этот фермент для создания новых методов отказа от курения. Блокируя никотин прежде, чем он достигнет мозга и вызовет производство допамина, они надеются, что они смогут отбить у курильщика желание взять в рот сигарету.
Чтобы стать работоспособной, любая терапия должна быть достаточно стабильной, не вызывая во время активности дополнительных проблем. В настоящее время произведенный в лабораторных условиях фермент ведёт себя стабильно в течение более трёх недель , находясь в буферном растворе.
Тесты с участием лабораторных мышей не показали никаких побочных эффектов. Учёные опубликовали результаты своего исследования в он-лайн версии августовского номера журнала "Американское химическое сообщество".
6. Универсальная вакцина против гриппа
Пептиды – это короткие цепочки аминокислот, которые существует в клеточной структуре. Они выступают в качестве основного строительного блока для белков. В 2012 году учёным, работавшим в университете Саутгемптона, Оксфордском университете и лаборатории вирусологии Ретроскин, удалось выявить новый набор пептидов, найденных у вируса гриппа.
Это может привести к созданию универсальной вакцины против всех штаммов вируса. Результаты были опубликованы в журнале Nature Medicine.
В случае гриппа пептиды на внешней поверхности вируса очень быстро мутируют, что делает их почти недосягаемыми для вакцин и лекарств. Недавно обнаруженные пептиды живут во внутренней структуре клетки и мутируют довольно медленно.
Более того, эти внутренние структуры можно обнаружить в каждом штамме гриппа, начиная от классического и заканчивая птичьим. Для разработки современной вакцины от гриппа требуется около шести месяцев, однако, она не обеспечивает иммунитетом на долгое время.
Тем не менее, возможно, сориентировав усилия на работе внутренних пептидов, создать универсальную вакцину, которая даст долговременную защиту.
Грипп – это вирусное заболевание верхних дыхательных путей, которое поражает нос, горло и лёгкие. Оно может быть смертельно опасным, особенно если заразился ребёнок или пожилой человек.
Штаммы гриппа ответственны за несколько пандемий на протяжении всей истории, самая страшная из которых, - пандемия 1918 года. Никто не знает наверняка, сколько людей погибло от этой болезни, но по некоторым оценкам, 30-50 миллионов человек во всем мире.
Новейшие медицинские достижения
5. Возможное лечение болезни Паркинсона
В 2014 году учёные взяли искусственные, но полностью функционирующие человеческие нейроны и успешно привили их в мозг мышам. У нейронов есть потенциал для лечения и даже вылечивания таких заболеваний, как болезнь Паркинсона.
Нейроны были созданы группой специалистов из института Макса Планка, университетской клиники Мюнстера и университета Билефельда. Учёным удалось создать стабильную нервную ткань из нейронов, перепрограммированных из клеток кожи.
Другими словами, они индуцировали нейронные стволовые клетки. Это метод, который увеличивает совместимость новых нейронов. Спустя шесть месяцев у мышей не развилось никаких побочных эффектов, а имплантированные нейроны отлично интегрировались с их мозгом.
Грызуны продемонстрировали нормальную мозговую деятельность, в результате которой сформировались новые синапсы.
У новой методики есть потенциал, который может дать нейрологам возможность заменить больные, поврежденные нейроны здоровыми клетками, которые в один прекрасный день смогут справиться с болезнью Паркинсона. Из-за неё нейроны, поставляющие допамин, умирают.
На сегодняшний день никакого лечения от этого заболевания нет, но симптомы поддаются лечению. Болезнь, как правило, развивается у людей в возрасте 50-60 лет. При этом мышцы становятся жёсткими, происходят изменения в речи, меняется походка и появляется тремор.
4. Первый в мире бионический глаз
Пигментный ретинит является наиболее распространённым среди наследственных заболеваний глаз. Он приводит к частичной потере зрения, а зачастую и к полной слепоте. К ранним симптомам относится потеря ночного видения и трудности с периферийным зрением.
В 2013 году была создана система протезирования сетчатки Argus II, первый в мире бионический глаз, предназначенный для лечения запущенной стадии пигментного ретинита.
Система Argus II – это пара наружных стёкол, оснащённых камерой. Изображения преобразуются в электрические импульсы, которые передаются электродам, имплантированным в сетчатку глаза пациента.
Эти изображения головным мозгом воспринимаются как световые шаблоны. Человек учится интерпретировать эти паттерны, постепенно восстанавливая зрительное восприятие.
В настоящее время система Argus II пока доступна только на территории США и Канады, но есть планы по её внедрению во всём мире.
Новые достижения в области медицины
3. Обезболивающее, которое работает только за счёт света
Сильную боль традиционно лечат опиоидными препаратами. Основной недостаток в том, что многие такие препараты могут вызывать привыкание, поэтому потенциал для злоупотреблений у них огромен.
А что если учёные смогли бы останавливать боль не используя ничего, кроме света?
В апреле 2015 года неврологи Вашингтонской медицинской школы при университете в Сент-Луисе объявили, что им удалось это сделать.
Путём соединения свето-чувствительного белка с опиоидными рецепторами в пробирке, они смогли активировать опиоидные рецепторы также, как это делают опиаты, но только с помощью света.
Есть надежда, что эксперты смогут разработать способы использования света для облегчения боли при применении лекарств с меньшими побочными эффектами. Согласно исследованиям Эдварда Сиуда (Edward R. Siuda), вполне вероятно, что после дополнительных экспериментов, свет сможет полностью заменить лекарства.
Для тестирования нового рецептора светодиодный чип размером примерно с человеческий волос был имплантирован в мозг мыши, который после этого связали с рецептором. Мышей помещали в камеру, где их рецепторы стимулировали на выработку допамина.
Если мыши уходили из специальной отведённой зоны, то свет выключали и стимулирование останавливалось. Грызуны быстро возвращались на место.
2. Искусственные рибосомы
Рибосома – это молекулярная машина, состоящая из двух субъединиц, которые используют аминокислоты из клеток, чтобы создавать белки.
Каждая из субъединиц рибосом синтезируется в ядре ячейки, а затем экспортируется в цитоплазму.
В 2015 году исследователи Александр Мэнкин (Alexander Mankin) и Майкл Джеветт (Michael Jewett) смогли создать первую в мире искусственную рибосому. Благодаря этому у человечества появился шанс узнать новые подробности о работе этой молекулярной машины.
