У майбутньому медицина активно використовуватиме робототехніку і користуватиметься послугами нейромереж. Як саме технології зможуть полегшити роботу лікарів та життя хворих, розповів лікар та науковий журналіст Олексій Водовозов. Запис його лекції викладено на YouTube-каналі ScienceVideoLab. tips.in.ua законспектував найцікавіші тези.
1. Поліпілюля, або одна таблетка від усіх хвороб
У дискусіях про медицину майбутнього часто виникає питання: чи можна створити таблетку, яка б допомагала людині залишатися здоровою якомога довше. Щоб не купувати в аптеках гору ліків, а отримати лише одну пігулку — і з лікувальною дією, і з профілактичною. Причому спеціально створену для конкретної людини. Так, зважаючи на все, в медицині майбутнього з’являться такі таблетки. І ось, що можна про них сказати вже сьогодні.
p align=”justify”> Сама концепція створення polypill, або єдиної пігулки з безліччю ефектів, з’явилася на початку двохтисячних років. Російською такі ліки можна назвати «таблеткою від усього».
Навряд чи одні ліки зуміє вилікувати або запобігти всім хворобам відразу. Але можна створити пігулку, в яку входять препарати від найпоширеніших та найнебезпечніших захворювань. На початку двохтисячних два британські кардіологи запропонували об’єднати ліки з доведеним ефектом, які допомагають при серцево-судинних проблемах. Випустити одну таблетку і пропонувати її всім людям віком від 55 років.
Одні з найпоширеніших проблем у людей старшого віку — підвищений тиск плюс надлишковий вміст поганого холестерину. Через ці фактори велика загроза інфарктів та інсультів. Або тромбоемболії — ситуації, коли атеросклеротична бляшка може відірватися і закупорити легеневу артерію.
Вчені вирішили поєднати препарати, які борються з усіма цими проблемами. Цікаво, що отримана таблетка коштує дуже недорого, але від неї можна чекати на серйозний профілактичний ефект. Отже, можна буде ще й заощадити на лікуванні тяжких пацієнтів.
Створити таку поліпілюлю спробували іспанські дослідники. У їхній таблетці було три компоненти. Перший – ефективний гіпотензивний засіб, який підтримує нормальні показники тиску. Другий — статин, який контролює рівень холестерину і заважає атеросклеротичним бляшкам, що вже з’явилися, рости, відриватися від стінок судин і потрапляти в кровотік. Третій – аспірин.
Новий препарат приймали понад 6 000 пацієнтів, які вже мали інсульти, інфаркти або інші серйозні проблеми. Таблетка справді виявилася ефективною. Імовірність повторення кардіокатастроф у цих людей помітно знизилася.
Коли людині призначають препарати – це одне. Потрібно, щоб він ще їх приймав, і тоді вони будуть діяти. Приймати одну таблетку набагато легше та простіше, ніж три, чотири чи п’ять. Саме через зручність політаблетка виграє в окремих своїх інгредієнтів. Тобто такий підхід виправданий і з економічного погляду, і з погляду зручності.
Пігулка від серцево-судинних хвороб потрібна багатьом, але не всім. Але можна створити ліки, що підходять конкретній людині. Причому таку таблетку доведеться приймати не щодня, а, наприклад, щомісяця.
Вчені з Національного університету Сінгапуру розробляють технологію друку таких ліків на 3D принтері. Виходять таблетки, які включають блоки різної розчинності. Вони складаються з кількох секцій, у яких можна помістити індивідуально підібрані дози ліків. І препарати надходитимуть у кров із різною швидкістю. Саме з тією, яка дозволить конкретному організму краще засвоїти діючу речовину.
Тобто це індивідуальне профільування. Якщо ми трохи вперед у майбутнє підемо, то там фармако-генетичну карту становитимуть для кожного пацієнта. Проведемо повне профільування і дізнаємося, кому які дози будуть потрібні. І тоді ми збільшуємо ефективність та зменшуємо кількість побічних ефектів.
Згодом фармацевтичне виробництво може стати мініатюрним. Воно випускатиме зовсім невеликі партії пігулок, створених для людей зі схожим профілем. Або навіть для однієї людини. Тут одне з головних питань — чи буде стандартизовано такі методи виробництва. Але в США місцевий регулятор уже схвалив такі технології. Можна припустити, що й до нас ці новації доберуться вже незабаром.
2. Роботи-реаніматори
Буде чудово, якщо нові технології зможуть полегшити роботу лікарів. І зараз активно проектуються та запускаються у виробництво роботи, які допоможуть медикам прибрати рутинні процедури.
Наприклад, лікарям важко проводити серцево-легеневу реанімацію пацієнта. Справа в тому, що при непрямому масажі потрібно натискати на ділянку серця 100 разів на хвилину. Причому, якщо натискання поверхневі чи надто повільні, кров може поширитися по всьому організму. І процедура виявиться неефективною.
Але проводити непрямий масаж серця із частотою 100 сильних натискань на хвилину фізично складно. За сучасними стандартами одна людина може ефективно працювати лише дві хвилини. Потім його необхідно замінити, тому що він просто видихнеться. Але це завжди можливо.
Тут людині можуть допомогти роботи. Існує вже кілька пристроїв, виготовлених у різних країнах. Одні важкі та громіздкі та можуть працювати лише в реанімаційній машині. Інші легші та портативніші, їх лікарі можуть брати із собою — саме такий варіант випускають російські виробники. Головна деталь всіх подібних пристроїв нагадує вантуз, що присмоктується до грудей. І натискає на неї в потрібному ритмі та з правильним зусиллям.
Він не втомиться, не зупиниться, не зіб’ється з ритму. Йому не треба співати Staying Alive. Він сотню качатиме стільки, скільки потрібно без проблем. Він і пульс може по руці спіймати, якщо що. Загалом, досить пристойний і справді корисний робот.
Лікарі чекають і інші зручні та добре працюючі пристрої.
3. Кіберпротези та екзоскелети
Можна окремо поговорити про те, як у майбутньому розвиватиметься трансплантологія. І сказати, що сьогодні проводяться успішні експерименти щодо вирощування органу, необхідного конкретній людині. При цьому використовуються генно-модифіковані свині. Це перспективний напрямок, але є багато етичних питань.
А ось зі штучними частинами тіла простіше – у їх застосуванні немає етичних обмежень. Тому найближчими роками активно розвиватиметься кіберпротезування.
Тут розробляють і нові матеріали, і програмне забезпечення. Але важливо, що по-іншому працюватимуть і хірурги. Ампутація та обробка рани повинні бути виконані так, щоб залишити важливі м’язи чи сухожилля.
Потім, коли буде встановлено кіберпротез, він повинен зчитувати залишкові напруження цих м’язів. І працювати на основі отриманих команд від периферійних ділянок м’язової та нервової системи. Подібні розробки вже існують – наприклад, є протези, які замінюють передпліччя та кисть із пальцями.
З головним мозком він не пов’язаний. У протезу всередині знаходяться датчики, які стикаються з певними м’язами. Коли ми їх напружуємо і ця інформація зчитується, протез перетворюється на певний режим роботи. Його потрібно буде перемикати за допомогою смартфона.
Кіберпротез здатний рухати штучними пальцями, виконувати дрібні та точні рухи. Його господар може, наприклад, взяти предмет і перенести його, підняти склянку та випити води, розрізати яблуко ножем.
Інший напрямок – розробка екзоскелетів. Це конструкції, які одягаються на тіло як одяг чи обладунки. Сучасні екзоскелети зі спеціально створеним програмним забезпеченням можуть повернути до життя тих, хто не здатний самостійно рухатися. Наприклад, під час експериментів за допомогою такого екзоскелету люди, які вже давно паралізовані, можуть вставати та проходити хоча б кілька кроків.
Поки що це експериментальні та дрібносерійні розробки. Але дослідження продовжуються. Можливо, у майбутньому багато людей з інвалідністю зможуть повернутися до соціуму та знову стати активними.
4. Читання думок та розмовляючі аватари
Величезні можливості відкриває лікарям розвиток нейроінтерфейсів. Або, якщо говорити точніше, інтерфейсів «мозок-комп’ютер». Раніше датчики, які могли записувати параметри мозкової активності, були величезними та важкими. Нині їхні розміри – в межах кількох міліметрів. А нові елементи живлення та бездротовий зв’язок дозволяють занурювати систему датчиків у мозок і залишати її там надовго.
Вже зараз при травмах хребта вдається прочитувати інформацію з кори головного мозку. А потім передавати її нижче за центр пошкодження. Так можна знову навчити працювати руки та ноги, які раніше були нерухомими.
Але в майбутньому відкриваються нові перспективи. Наприклад, вже існують система та алгоритм, які допомагають розшифровувати уявні зорові образи. І робити їх видимими, тобто переносити на монітор. Такі розробки ведутьсянаприклад, у МФТІ.
Поки виходять не зовсім чіткі зображення, але вчені працюють над їх якістю. У результаті можна, наприклад, візуалізувати сни. Або, що дуже важливо для психіатрів, робити видимими галюцинації. А потім розбиратися, що саме лякає людину і як упоратися з її кошмарами.
Можна сказати, що з’являється технологія читання думок. Вона може допомогти і людям, які з різних причин не можуть говорити чи писати. Так, у 2023 році вчені провели перший вдалий експеримент із розшифровки нейроімпульсів і перетворення їх у мова. Вони створили цифровий аватар, який з екрану говорить те, що хотіла б повідомити жінка, яка перенесла інсульт.
Їй 47 і вона не розмовляла вже 18 років. І тепер вона може спілкуватися. Правда, поки що вдалося розшифрувати нейроімпульси всього для 119 її слів і 50 фраз. Проте темп мови дуже хороший — приблизно 78 слів за хвилину.
Ось такі у нас сьогодні можливості в медицині майбутнього. Вона рухається вперед, я сказав би, лякаючими темпами. Скоро будеш обертатися на всі боки: а чи не читає хто твої думки, не записує і чи не стримає їх.
Це, звичайно, жарт. Ну а якою буде реальність — побачимо, до того ж дуже скоро.
