Три технологии-прорыва 2017 года по версии MIT

Массачусетский технологический институт (Massachusetts Institute of Technology) опубликовал свой ежегодный список самых впечатляющих технологий, которые могут изменить мир уже в ближайшее время. В этом году среди десяти различных открытий из различных областей три относятся к здравоохранению: они касаются лечения паралича, генной терапии и клеток, из которых состоит человек.

Паралич станет обратимым

Уже через 10-15 лет парализованные люди смогут снова получить возможность двигаться. Специалисты из Федеральной политехнической школы Лозанны (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), Швейцария, с помощью имплантируемых электродов, которые стимулируют двигательную область коры головного мозга, заставили перемещаться парализованную конечность обезьяны, в которую также были вживлены электроды. Мозг и конечность сообщались с помощью беспроводной связи, которая фактически заменила поврежденные нервы.

Первые шаги к этой технологии были сделаны, когда ученые создали мыслеуправляемые протезы и не только. Например, в Бразилии полностью парализованные люди после тренировки с применением мыслеуправляемого экзоскелета смогли контролировать свои выделительные процессы, а один из них самостоятельно пошел. В Германии сделали роботизированную руку, которая также управляется электродами в мозге и помогает пациентам с частичным параличом совершать некоторые бытовые действия. В самой Федеральной политехнической школе уже проводили опыты на парализованных обезьянах, которым вживляли электроды в головной и спинной мозг, и это также помогало вернуть им подвижность.

Теперь ученые работают над «невральным шунтом» – возможностью «обойти травму» с использованием беспроводных технологий, благодаря которым сигналы мозга передаются непосредственно к стимуляторам, установленным в нужном месте внутри тела. Уже доказано, что разработка швейцарских ученых работает и на людях – ее проверили на пациенте, у которого работали только голова и плечо. Ему установили около 100 электродов в мозг и 16 – в руку и кисть, и он смог двигать этой рукой и даже поднять чашку.

Такие электроды помогут не только парализованным пациентам, но и тем, у кого диагностировали другие заболевания: болезнь Альцгеймера, глухоту, патологии зрения.

Генная терапия

Еще одна крайне важная технология, которая доступна даже сейчас – это генная терапия. Ученые уже умеют модифицировать гены и доставлять их в клетки, пользуясь вирусами, чтобы лечить некоторые редкие наследственные патологии, и теперь работают над поиском подобной терапии для других заболеваний. Возможно, в будущем с помощью изменения генома смогут лечить рак или сердечно-сосудистые заболевания. В Стэнфордском университете (Stanford University) сообщили, что в настоящее время проводятся клинические испытания генной терапии более 40 различных заболеваний. Генетики говорят, что однажды генная терапия поможет справиться с диабетом, болезнью Альцгеймера и даже старением, но это будет сложнее, так как в этих процессах задействовано несколько генов, а не один.

Клеточный атлас: из чего сделан человек

Клетки были впервые описаны еще в 1665 году биологом по имени Роберт Гук (Robert Hooke). За прошедшие несколько веков наука шагнула далеко вперед, и сейчас коллеги первооткрывателя работают над клеточным атласом человека. С помощью новейших технологий они внесут в общий каталог все 37,2 миллиарда клеток, из которых состоит человеческое тело, и когда эта работа будет закончена – ученые получат модель, которая поможет, например, искать новые лекарства от различных болезней. Специалисты из США, Великобритании, Израиля, Швеции, Японии и Нидерландов зафиксируют молекулярную подпись каждой клетки и дадут ей «почтовый индекс», который показывает, где именно в теле находится эта клетка.

Создание клеточного атласа стало возможным благодаря трем новым разработкам. Клетки отделяют от других и помечают, применяя технологию клеточной гидродинамики, чтобы изучить каждую клетку отдельно. Вторая разработка позволяет дешево и быстро секвенировать геном отдельных клеток, идентифицируя гены, которые в них присутствуют. Таким образом один ученый может обработать в день до 10 тысяч клеток. Третья разработка дает возможность «маркировать» клетки и искать их по типу – это позволяет присвоить им тот самый «почтовый индекс».

Клеточный атлас создается в том числе благодаря помощи Марка Цукерберга и Присциллы Чан – принадлежащий им центр Biohub также участвует в исследованиях.