Топ-10 медицинских технологий недалекого будущего

РБКHi-Tech

Здоровая конкуренция

«РБК Тренды» представляют топ-10 медицинских технологий недалекого будущего, с помощью которых научное сообщество надеется победить редкие, тяжелые и трудноизлечимые заболевания настоящего

Подготовила Ирада Садраева

С развитием цифровых медицинских технологий, таких как 3D-печать органов и тканей человека, искусственного интеллекта (ИИ), виртуальная и дополненная реальности (VR/AR) и нанотехнологии, фантастические сценарии будущего стали воплощаться на наших глазах. В ближайшее время одни роботы будут оперировать наравне с людьми, а другие, размером с пекарские дрожжи, станут лечить сложные онкологические заболевания. Мы собрали подборку новейших медицинских технологий, которые уже совершили прорывы в индустрии в последние несколько лет и еще заявят о себе в скором будущем.

1Технология редактирования генома CRISPR-Cas9

Редактирование генов — перспективное направление молекулярной биологии. А одним из самых востребованных инструментов редактирования считается система CRISPR-Cas9. В 2020 году ученые Эмманюэль Шарпантье и Дженнифер Даудна получили за ее разработку Нобелевскую премию.

Система CRISPR-Cas — это часть адаптивного иммунитета бактерий и архей. Она состоит из двух блоков — CRISPR и Cas — и защищает своего хозяина от бактериальных вирусов на молекулярном уровне.

CRISPR — это участки на ДНК бактерий, внутрь которых встраивается информация о вирусах, которые когда-то нападали на клетку хозяина. Блок с уникальной информацией о конкретном вирусе называется спейсером. Информация в спейсерах позволяет CRISPR отслеживать повторное проникновение того же вируса.

Второй элемент этого молекулярного механизма — белок Cas. Он действует как молекулярные ножницы и разрезает на фрагменты чужеродные ДНК, которые проникают в клетку бактерии.

При повторном заражении бактерии CRISPR с помощью спейсера находит информацию о знакомой чужеродной ДНК и направляет белок Cas на точечное устранение патогена.

Есть целый ряд систем CRISPR-Cas, но чаще всего в лабораториях прибегают к наиболее прицельной технологии генетических ножниц — CRISPR-Cas9. Она оказалась быстрее, дешевле и точнее других методов редактирования. Система состоит из CRISPR, белка Cas9 и направляющей РНК (sgRNA). sgRNA указывает Cas9 на цель уничтожения. Белок Cas9 разрезает этот участок, затем запускается система восстановления клетки. А дальше биотехнологи внедряют нужную последовательность ДНК в целевой участок.

Даудна и Шарпантье выяснили, что такие системы работают не только в клетках бактерий. Их можно пересаживать в клетки высших организмов с помощью молекул-переносчиков. Молекула, внутри которой помещена система CRISPR-Cas9, внедряется в клетки и позволяет ученым использовать молекулярные ножницы в своих целях.

С помощью CRISPR-Cas9 становится проще изучать и лечить моногенные заболевания, такие как гемофилия, болезнь Альцгеймера, муковисцидоз, лейкемия и другие.

Так, в 2023 году впервые в мире одобрили терапию на основе CRISPR-Cas9. В Британии для лечения серповидноклеточной анемии и бета-талассемии будут использовать препарат с торговым названием Casgevy. При этих болезнях нарушается работа гемоглобина. Терапия проходит в три этапа. Пациент сдает кровь, клетки которой подвергаются генной модификации. Ученые «выключают» ген BCL11A в клетках крови. Дело в том, что во время развития плода в его организме вырабатывается особый — фетальный — тип гемоглобина. Ген BCL11A подавляет выработку фетального гемоглобина после рождения человека. После генной модификации выработка фетального гемоглобина возобновляется, и он постепенно заменяет гемоглобин взрослого человека. Затем отредактированные клетки крови вводят пациенту обратно. Весь процесс занимает несколько месяцев, а терапевтический эффект, как считают ученые, распространяется на долгие годы.

2мРНК-вакцины

В 2023 году лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине стали биохимики Каталин Карико и Дрю Вайсман. Свою награду они получили за разработку технологии, которая позволила быстро создать эффективные мРНК-вакцины против COVID-19. Так, на 63-й день разработки будущая прививка уже проходила первое клиническое испытание.

Сегодня мРНК-вакцины применяются для борьбы со множеством болезней. Принцип работы вакцины такой: воссоздавая фрагменты мРНК вируса, она учит иммунные клетки человека создавать копии шиповидного белка (S-белок, или spike protein) патогена. С помощью S-белков патоген и проникает в клетки организма. Если носитель вакцины сталкивается с настоящей угрозой, срабатывает его иммунологическая память, и клетки быстро распознают опасность, не давая вирусу времени на размножение.

Так, в 2023 году группа ученых из Новой Зеландии и Австралии под руководством профессора Гэвина Пейнтера разработала вакцину на основе мРНК для защиты от малярии. А в 2024 году исследователи из биотехнологической компании Moderna (США) опубликовали результаты по новой мРНК-вакцине против цитомегаловируса. Препарат пока находится на финальном этапе клинических испытаний. Прививка показывает 50-процентную эффективность в многочисленных исследованиях. Руководитель проекта Салли Пермар предполагает, что дальнейшие исследования могут привести к регистрации вакцины в ближайшие годы.

Активно ведутся и разработки противораковых вакцин. Это касается, например, достаточно редкой и агрессивной формы онкологического заболевания — рака поджелудочной железы. Так, пятилетняя выживаемость при этом раке, согласно исследованиям американского Национального института онкологии (период с 2013 по 2019 год), составляет всего 12,5%.

Вакцина на платформе мРНК может предотвратить возвращение новообразований после операций. К таким выводам пришли авторы статьи, опубликованной в журнале Nature под руководством профессора Винода Балачандрана из Мемориального онкологического центра им. Слоуна-Кеттеринга в Нью-Йорке.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ирина Калабихина: «Демографический взрыв уже у нас за спиной» Ирина Калабихина: «Демографический взрыв уже у нас за спиной»

Экономист Ирина Калабихина — что с нами будет дальше и хватит ли всем места?

РБК
На солнечной стороне На солнечной стороне

Летний бакет-лист, чтобы не обгореть и не по(фото)стареть

Собака.ru
Непечатное дело Непечатное дело

Скандалы, последние годы гремевшие в российской книжной индустрии

Правила жизни
Договорной брак: ловушки отношений без любви Договорной брак: ловушки отношений без любви

Как быть и что делать в ситуации, когда муж не соглашается на развод

СНОБ
Великолепная пятёрка Великолепная пятёрка

5 диет, признанных самими лучшими в 2020 году

Худеем правильно
Я всегда с собой беру... Я всегда с собой беру...

Несколько простых, но неочевидных средств, которые выручат в экстренной ситуации

Новый очаг
Героиня в кадре Героиня в кадре

Стася Милославская живет свою лучшую жизнь

VOICE
Дин Итэн: «Жизни обычных людей во всем мире похожи друг на друга» Дин Итэн: «Жизни обычных людей во всем мире похожи друг на друга»

Премьера спектакля китайского режиссера Дин Итэна «Я не убивала своего мужа»

Монокль
Люди доплыли до островов Танимбар около 42 тысяч лет назад Люди доплыли до островов Танимбар около 42 тысяч лет назад

Ученые исследовали материалы, обнаруженные в раскопках на островах Танимбар

N+1
ТОП-7 самых крутых машин купе современности и их характеристики ТОП-7 самых крутых машин купе современности и их характеристики

7 самых ярких моделей двухместных машин

РБК
Русская азбука Русская азбука

Вещи, составляющие код национальной идентичности условного жителя России

2Xplore
Яичница-глaзунья Яичница-глaзунья

Самое простое и самое великое, что можно представить в кулинарии, – это яйцо

КАНТРИ Русская азбука
В магазин за рекламными продуктами: что мешает развитию рынка ретейл-медиа в России В магазин за рекламными продуктами: что мешает развитию рынка ретейл-медиа в России

Почему рынок ретейл-медиа в России развивается так неравномерно?

Forbes
Цукаты Цукаты

Рассказываем, как, где и когда возникла идея засахаривать фрукты

КАНТРИ Русская азбука
Шaрлотка с яблоками Шaрлотка с яблоками

Десерт, известный как charlotte russe, в СССР был переименован в яблочную бабку

КАНТРИ Русская азбука
В трёх действиях В трёх действиях

Почему Московские процессы 1936–1938 годов сравнивались с игрой кошки с мышью?

Дилетант
Фрагментация глобальной экономики Фрагментация глобальной экономики

О процессах фрагментации глобальной экономики

Деньги
Жаркое по-домашнему Жаркое по-домашнему

Кушанье назвали жар-блюдом, поскольку готовится оно на открытом огне

КАНТРИ Русская азбука
Пресс-конференция Пресс-конференция

Как убрать «спасательный круг», получить осиную талию и заметные кубики?

Собака.ru
Правило двух Миссисипи: что такое «толкаголизм» и как с ним бороться Правило двух Миссисипи: что такое «толкаголизм» и как с ним бороться

Что такое «толкаголизм», к каким последствиям он может привести?

Forbes
Ученые показали, что мы краснеем, когда нам неловко перед собой Ученые показали, что мы краснеем, когда нам неловко перед собой

Краска стыда связана с эмоциональным обучением и тем, что делает сам человек

ТехИнсайдер
Все побежали и я побежал Все побежали и я побежал

Почему марафоны и тренинги только уводят дальше от цели

VOICE
Титановое сердце на дисковых насосах Титановое сердце на дисковых насосах

Потребность в пересадке сердца в России составляет тысячи операций в год

Наука
Обмен любезностями Обмен любезностями

Противостояние Сталина и Троцкого в их в выступлениях и публицистических работах

Дилетант
Юбилеи круглые и не очень Юбилеи круглые и не очень

Кубик, змейка, шар, сварка в космосе и другие июльские события разных лет

Знание – сила
«Конверт при вскрытии порван» «Конверт при вскрытии порван»

Как старый партийный деятель пытался шутить с Ежовым о работе НКВД

Дилетант
Что такое фаббинг Что такое фаббинг

Когда не можешь отлипнуть от телефона: решаем проблему вместе с экспертом

Лиза
«В России это самый неизвестный человек»: как отечественный ученый Владимир Хавкин спас мир от холеры и чумы «В России это самый неизвестный человек»: как отечественный ученый Владимир Хавкин спас мир от холеры и чумы

Как жил и работал создатель вакцин от холеры и чумы Владимир Хавкин

ТехИнсайдер
Фекалии станут лекарством Фекалии станут лекарством

Российским клиникам разрешат новый вид терапии — пересадку кишечной микробиоты

Монокль
Стоп! Снято! Стоп! Снято!

Как снимать бурых медведей, чтобы остаться в живых

2Xplore
Открыть в приложении