Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 6 2016

10те най-големи медицински открития на 2015 г.

виж като PDF
Текст A




Учените са били доста натоварени през изминалата година, като 2015 г. e особено продуктивна година за медицината. През 2015 г. имаше вълнуващи открития, постижения в технологиите, както и нови приложения за съществуващи продукти. Тук са 10-те медицински открития от 2015 г., които със сигурност ще имат значително въздействие върху света през идните години.

   

1. Откриването на Теиксобактин

През 2014 г. Световната здравна организация предупреди, че светът навлиза в "пост-антибиотичната ера" и беше права. Не сме откривали нов антибиотик, който да бъде използван като лекарство от 1987 г., преди почти 30 години. Резистентните инфекции стават все по-разпро­странен проблем. Но през 2015 г. учените направиха откритие, за което се смята, че ще "промени играта".

Учените откриха нов клас антибиотици с 25 нови антимикробни средства, включително един на име теиксобактин. Този нов антибиотик убива микробите, като блокира способността им да изграждат клетъчни стени, така че микробите не могат да развият резистентност към лекарството. Досега теиксобактин е доказал ефективността си срещу MRSA и няколко бактерии, причиняващи туберкулоза.

Може би още по-важното е, че екипът, който стои зад откритието, използва нов метод за отглеждане на антибиотици, за да се получат тези резултати. Те създали "подземен хотел", където всяка бактерия е изолирана от другите в отделна “стая”. Този "хотел" след това се поставя в почвата, което позволява на много антибиотици да бъдат отглеждани в лаборатории, които преди това не са били в състояние да го правят. Що се отнася до теиксобактин, има обещаващи тестове върху мишки, както и очаквания за човешкото изследване, което трябва да започне през 2017 г.


2. Лекари създават гласни връзки от нулата

Една от най-интересните и футуристични области на медицината е тъканната регенерация. През 2015 г. в списъка на изкуствените органи се добави още един, когато лекари от Университета на Уисконсин създадоха човешки гласни струни от нулата.

Ръководеният от д-р Нейтън Уелхам екип създава биоинженерна тъкан, която имитира тъканта на гласните връзки, която представлява клапите, които вибрират в ларинкса, за да се създаде човешката реч. Дарените клетки са получени от петима пациенти и са били отглеждани в лабораторията в продължение на две седмици. След това са били прикрепени към ларинкса, използвайки фалшиви дихателни тръби.

Учените описват звука, създаден от изкуствените връзки, като подобен на звука, издаван от казу (вид свирка). Това съответства на звука, който обикновено се генерира от истински човешки гласни струни в изолация. С помощта на допълнителни структури, като например гърлото и устата, учените са уверени, че лабораторните гласни струни могат да пресъздадат звуците, издавани от истинските гласни струни.

В последния етап от експеримента, учените изследвали как ще реагират мишки с човешка имунна система и дали ще отхвърлят тъканта. За щастие, те не я отхвърлят и д-р Уелхам смята, че новата тъкан няма да предизвика реакция от страна на имунната система.


3. Лекарство срещу рак дава надежда на болни от Паркинсон

Tasigna (известен още като нилотиниб) е медикамент, одобрен от FDA, и се използва за лечение на хора с левкемия. Въпреки това едно ново проучване, проведено от Медицинския център към Университета Джордж таун, предполага, че Tasigna може да бъде изключително подходящ за намаляване на симптомите на болестта на Паркинсон, чрез подобряване на когнитивните функции, двигателните умения и немоторните функции.

Фернандо Паган, един от лекарите, които отговарят за проучването, мисли, че терапията с нилотиниб може да е първата по рода си, която да повлияе на познавателния и моторния спад при пациенти с невродегенеративни заболяване, като болестта на Паркинсон.

Продължилото шест месеца проучване включва 12 пациенти, които приемат нарастващи дози от нилотиниб. Всеки от 11-те тестови субекта, които завършват процеса, има подобрение, в следствие от терапията, а при 10 от тях са докладвани значителни клинични подобрения.

Основната цел на това проучване е да се определи безопасността на медикамента, за да се уверят учените, че човешкото тяло може да толерира нилотиниб без странични ефекти. Използваните дози са много по-малки от тези, които обикновено се използват за лечение на левкемия.

Въпреки че лекарството дава големи надежди, изследването е проведено върху малка група от хора без контролна или плацебо група. Необходими са повече изследвания преди Tasigna да започне да се използва за лечение на болестта на Паркинсон.


4. Първият гръден кош, създаден чрез 3D принтер

През последните години 3D принтирането се превърна във вълнуваща иновация, която се използва в много области, включително и медицината. През 2015 г. лекарите от Университетската болница в Саламанка, Испания, извършват първата в света трансплантация на гръден кош, създаден с помощта на 3D принтер.

Пациентът страдал от сарком на гръдната стена. За да достигнат до тумора и да избегнат неговото разпро­странение, лекарите трябвало да отстраняват участъци от гръдния кош. При такива случаи могат да се използват титанови импланти, които да заменят липсващите части от гръдния кош, но имплант за толкова голяма част от скелета би бил съставен от множество компоненти, които могат да се разхлабят с течение на времето и да създадат нови медицински усложнения. Освен това скелетната структура на всеки човек е уникална, което прави сложна задачата имплантът да пасне перфектно.

Докторите осъзнали, че 3D принтерът може да се използва, за да се направи персонализирана титаниева структура, която ще пасва по-добре на конкретния пациент. Лекарите използвали 3D снимки с висока резолюция от компютърен томограф, както и принтера Arcam, за да създадат имплант с части на гръдната кост и гръдния кош. Операцията за фиксиране на импланта в тялото преминава добре, а пациентът е напълно възстановен.


5. Кожни клетки се транс­фор­мират в мозъчни клетки

Учените от Салк Институт в Ла Джола, Калифорния, са имали натоварена година, изучавайки човешкия мозък. Те разработили метод за превръщане на кожните клетки в мозъчни и вече са намерили няколко полезни приложения на тази нова техника.

За начало учените намерили начин да превърнат кожни проби в стари мозъчни клетки. Това дава възможност на специалистите да изучават промените, които настъпват при стареенето на мозъчната тъкан на пациенти с болест на Алцхаймер и Паркинсон. Досега за тази цел са били използвани животински мозъци, но все пак има ограничения, за това какво можем да научим от другите видове.

Наскоро стволови клетки бяха превърнати в мозъчни клетки с цел научни изследвания. За съжаление обаче, при процеса клетките се подмладили, заради което не могли да имитират напълно мозъчните клетки на възрастен човек.

След като успели да развият техниката за изкуствено създаване на мозъчните клетки, учените се специализирали в създаването на неврони, които произвеждат серотонин. Въпреки че съставят малка част от човешкия мозък, те са свързани със сериозни нарушения, като аутизъм, шизофрения и депресия. Досега невроните, които са разработвани в лабораторни условия, са произвеждали друго съединение, известно като глутамат. Тази нова техника ще бъде истинска благодат за изследователите, изучаващи психичните заболявания.


6. Орални контрацептиви за мъже

В Япония учени от Изследователския институт за микробни заболявания към университета в Осака са започнали нови изследвания, които биха могли да доведат до създаването на мъжки противозачатъчни хапчета в близко бъдеще. Те са работили с лекарствата такролимус и циклоспорин A.

Обичайно, тези лекарства се използват при пациенти с трансплантация на органи, за да подтискат имунната им система и да намалят риска от отхвърляне на новия орган. Това се постига чрез инхибиране на производството на ензим, наречен калциневрин, който съдържа PPP3R2 и PPP3CC, два протеина, които се намират и в спермата.

Изследователите изучавали мишки и открили, че тези мишки, които не могат да се възпроизвеждат, имат малки количества от PPP3CC, което предполага, че липсата му може да доведе до безплодие. При по-задълбочено изследване, учените заключават, че протеинът е отговорен за гъвкавостта и здравината на сперматозоидите, необходима, за да могат да проникнат през мембраната на женската яйцеклетка.

Тест, извършен върху нормални, здрави мишки, потвърждава констатациите. За 4 и съответно 5 дни, такролимус и циклоспорин А успели да направят мишките безплодни. Тяхната плодовитост се връща към нормалното една седмица след спиране приема на лекарствата. По-важното е, че калциневринът не е хормон, така че не следва да засяга сексуалното желание.

Въпреки обещаващите резултати, мъжките противозачатъчни хапчета са все още на години разстояние. Около 80/100 от изследванията върху мишки не са приложими за хората. Въпреки това учените имат надежда, защото ефектът върху фертилитета при хора е докладван. Също така, вече има и други подобни лекарства, които са преминали клинични проучвания и се използват при хора.


7. Принтиране на ДНК

Технологията на 3D печат е създала една уникална, нова индустрия, която отпечатва и продава ДНК. Въпреки че терминът "печат" е широко използван, той не описва точно какво се случва.

Изпълнителният директор на Cambrian Genomics обяснява, че процесът е по-близко до високотехнологична версия на "проверка на правописа" отколкото до отпечатването. Милиони части от ДНК върху малки метални топчета се сканират от компютър, който избира тези, които са необходими, за да се направи желаната ДНК последователност. След това, с помощта на лазер се подбират правилните мъниста и се отделят в съд, за да формират последователността, поискана от клиента.

Според компании като Cambrian Genomics, в близко бъдеще хората ще могат да използват компютърен софтуер, за да създават нови организми просто за забавление. Разбира се, някои хора са загрижени за етичните и практическите последици от такава власт в ръцете на обикновените хора.

Засега ДНК печатането се счита за голямо постижение в областта на медицината. Производителите на лекарства и изследователските компании са основните клиенти на организации като Cambrian.

Учени от Каролинския институт в Швеция отиват една стъпка по-далеч и конструират веригите на ДНК във формата на зайче. ДНК оригамито, както го наричат те, може да изглежда просто като трик, но също може да има медицински приложения като нов, по-ефективен метод за приемане на лекарства. Процесът може да се използва, за да направи по-устойчиви структури, които няма да се разграждат в човешкото тяло.


8. Наноботи, работещи в живи същества

В началото на 2015 г. роботиката отбеляза голяма победа, когато екип изследователи от Университета на Калифорния в Сан Диего обявиха, че са провели първите успешни тестове, в които наноботи са били използвани за изпълнение на задача в живо същество.

Тези живи същества са били лабораторни мишки. След като се имплантират във вътрешността на животните, микромашините пътуват до стомаха на мишките и доставят там товара си – малки люспи от злато. В края на процедурата, мишките не са имали изменения в стомаха, което показва, че процедурата е безопасна за животните.

Изследователите установили, че с помощта на този метод по-голямо количество от златните люспи са останали в стомаха, отколкото, ако просто ги поглъщат. Това предполага, че наноботите могат да станат по-ефективен метод за прием на медикаменти в бъдеще.

Двигателите на машините са направени от цинк. Когато влизат в контакт с киселините в организма, настъпва химична реакция, при която се генерират водородни мехурчета и те изтласкват наноботите. След известно време, моторите просто се разтварят в стомашната киселина.

Въпреки че тази процедура е в процес на изграждане от повече от 10 години, тя не беше осъществявана до 2015, когато беше извършена успешно върху животни, вместо клетъчни култури в петриеви панички. В бъдеще наноботите биха могли да се използват за откриване и дори лечение на широк спектър от заболявания, като атакуват точно определени клетки.


9. Инжектиращ се мозъчен наноимплант

Екип от Харвардския университет създаде мозъчен имплант, който обещава да се използва за лечение на множество болести, вариращи от невродегенеративни заболявания до парализа. Имплантът се състои от електронно устройство, изработено от мрежи, които могат да бъдат свързани към различни машини, след като се поставят в мозъка. След това може да се използва за наблюдение на невронната активност, стимулиране на тъканите, както и насърчаване на невронната регенерация

Това електронно устройство е направено от проводими полимерни нишки, които имат или транзистори, или нано електроди, прикрепени към техните пресечни точки. Гъвкава и мека, за да имитира мозъчна тъкан, мрежата се състои предимно от празно пространство, за да се даде възможност на клетките да се организират по-лесно около нея.

В момента екипът от Харвард провежда тестове, за да се види дали процедурата е безопасна. Досега на две мишки са поставени устройствата, изработени от 16 електрически компонента. Тези устройства успешно наблюдават и стимулират отделните неврони.
  

10. THC-продуцираща плесен

В продължение на години марихуаната е била използвана за лечение на симптоми, предизвикани от HIV или химиотерапия. Като алтернатива има хапчета, които използват синтетичната версия на психоактивното съединение на марихуана – тетрахидроканабинол (известно още като THC).

Сега биохимици от Техническия университет в Дортмунд в Германия обявиха, че с помощта на биоинженерството са създали нов щам дрожди, които са в състояние да произвеждат THC. Освен това, те също имат непубликувани данни за щам дрожди, които произвеждат канабидиол, друго активно съединение на марихуаната.

Марихуаната има няколко молекулярни съединения, представляващи интерес за изследователите. Следователно такъв ефективен и надежден метод за генериране на желаната молекула в големи количества ще бъде огромно предимство за изследванията. За момента отглеждането на растението все още е най-ефективният метод. До 30% от сухото тегло на марихуаната може да бъде THC.

Изследователите от Дортмунд се надяват, че ефективността на метода може да се подобри в бъдеще. В момента дрождите се хранят с прекурсорни молекули, вместо предпочитаната алтернатива – прости захари. Това води до малки количества THC, създадени с всяка партида.

Въпреки това с допълнителни изследвания може да се усъвършенства процесът до точката, при която биохимиците ще могат да увеличат максимално производството на THC и да го увеличат дори до индустриални цели. Това ще удовлетвори медицинските изследователи и европейските регулатори, които търсят нов начин на производство на THC без култивиране на марихуана.