А что, если для каждого человека изобретут свое лекарство или найдут способ разобраться со всеми недугами разом? Звучит как фантастика, однако мы не так далеки от нее, как кажется. О том, как может выглядеть медицина будущего, и о последних разработках ученых корреспонденту «СК» рассказал Максим Патрушев, директор института живых систем БФУ им. И. Канта.
Средняя температура индивидуума
Хотя появляются новые препараты, инструментальные методы, принципиально медицина не меняется уже много столетий. Какая нормальная температура у здорового человека? Конечно, 36,6 градуса, даже многие доктора подтвердят. А ведь на самом деле есть люди, для которых норма и 35 градусов, и даже 38. Таких индивидуумов, разумеется, не много, но они есть. Также и с другими параметрами: они схожи, но все же — индивидуальны. Именно на этом и построено новое течение персонализированной медицины, в которой главное уже не заболевание, а пациент.
Популяризаторов такого подхода много, но один из ярчайших – профессор Майк Снайдер из Стэндфордского университета. Уже несколько лет он ежедневно сдает анализы и исследует себя по самым разным параметрам, анализируя одновременно все гены, белки и т. д. Стоит такое удовольствие 10–12 миллионов долларов, но почему бы и нет, если можешь себе позволить. Еще четыре года назад, когда он опубликовал на основе этих наблюдений статью в научном журнале, коллеги над ним посмеялись, сегодня отношение меняется — у идеи появились последователи.
Жизнь на чипе
Эти исследования используют геномику, биоинформатику, протеомику, транскриптомику и метаболомику. Слова пугающие, но только на первый взгляд. Разберемся с каждым.
– Лет 15 назад я в лаборатории тратил два месяца на то, чтобы расшифровать один ген мыши, и, когда это получалось, страшно радовался. Сейчас, чтобы прочитать все гены нашего организма (а их 27 тысяч), нужно три дня. Информации получается на три тысячи томов «Войны и мира», и ученым это под силу, – поясняет Максим Патрушев. – Биоинформатика помогает понять то, что прочитали (правда, пока мы разбираемся лишь в небольшой части). Протеомика анализирует несколько сотен тысяч белков, транскриптомика — молекулы РНК: все это помогает узнать, все ли в порядке с генами или какой-то сломан. Самый сложный процесс – метаболомика: в нашем организме одновременно происходят миллионы превращений в каждой клетке, обеспечивая обмен веществ. Все их надо анализировать, и тут ученые не сильно продвинулись – уперлись в возможности вычислительных систем: даже самого мощного на данный момент японского суперкомпьютера не хватает.
Что можно сделать с помощью всех этих исследований? «Поймать» болезнь на той стадии, когда человек о ней даже не подозревает и отлично себя чувствует. И вылечить.
– Это возможно уже сегодня. Одно «но»: очень дорого. Сейчас разовые анализы, которые скажут о вас все, обойдутся в 10–15 тысяч долларов на человека, хотя еще несколько лет назад говорили о том, что в 2015 году сумма будет всего около сотни долларов. Чуда не случилось: на мировом рынке есть лишь одна компания-монополист, производящая необходимое оборудование, и она не видит смысла понижать цену. Такие агрегаты большинство поликлиник и больниц себе позволить не могут, тем более в нашей стране (хотя в столице они все-таки есть), – поделился ученый.
В идеале, при рождении у младенца берут биоматериал, делают полный анализ, а по мере взросления его повторяют. Все данные хранятся на чипе: пришел в поликлинику, вставил в компьютер, сравнил — если есть какие-то опасные изменения, пациенту назначают лечение.
Слом системы
Еще одно важное направление, двигающее медицину вперед, – таргетная терапия: когда лекарство действует не на весь организм, давая часто массу побочных эффектов, а на конкретный рецептор. Например, один из рецепторов есть только у определенного вида раковых клеток — и лекарство действует именно на него, в подавляющем большинстве случаев препарат помогает. Правда, он дорогой, и подобные рецепторы удалось выявить лишь у нескольких видов рака. Фармкомпании таргетными препаратами занимаются, но не слишком активно: разработка любого лекарства обходится в большие суммы (около 2,5 млрд долларов), а это прежде всего бизнес – нужно зарабатывать, а не тратить.
А самый большой прорыв, приближающий нас к фантастическим идеям, произошел семь лет назад, когда появилась технология генной терапии CRISPR-Cas. Она может по анализу крови подправить нашу с вами ДНК: узнать о мутации в гене, вырезать «поломавшийся» участок, доставить в организм лекарственное вещество с помощью вируса (далеко не все из них вредны — так, в нашем мозге живет около 2000 вирусов, и без некоторых из них мы не сможем существовать. – Прим. авт.) – и через пару суток вы обновленный человек.
Но была существенная сложность: вирус не способен проникнуть во все клетки организма. Однако и с этим разобрались буквально два года назад: профессор американского института MIT Кристофер Войт предложил использовать в медицине принципы электроники и создавать биологические логические схемы, работающие прямо внутри живых клеток. Они позволят микроорганизмам диагностировать заболевания, самостоятельно производить необходимые лекарственные препараты и самоуничтожаться после выполнения поставленных задач. Такая искусственная система возможна только при ЭКО: она подсаживается человеку еще на стадии эмбриона и, возможно, годами ждет, пока в определенном участке ДНК произойдет определенная мутация, которую она запрограммирована отслеживать. Способ опробовали на животных: работает.
– Уже и цифры подсчитали: внедрение такой системы в США снизит затраты на здравоохранение в 900 раз, и это при сегодняшней все еще высокой стоимости таких технологий. Но понятно, что это слом системы, возникает масса этических вопросов. Все социально значимые болезни – сердечно-сосудистые, онкологию, неврологию – можно будет полностью устранить. Но готовы ли мы к этому? – задает вопрос Максим Патрушев. И тут есть над чем подумать.
Больше новостей из мира науки читайте на калининградском сайте нейротехнологии.рф
Медицина активно развивается в лабораториях, многие вчера однозначно фантастические идеи – сегодня уже реальность
Кристофер Войт предложил использовать принципы электроники и придумал способ, который может избавить человека от болезней
поделиться
