Партнерский материал

Занимательная медицина

Пять эпохальных открытий за 50 лет

Если XX век писатели окрестили эпохой космоса, атомной энергии и электроники, то век XXI начинается как столетие нано- и биотехнологий. Не последнюю роль играют и достижения в медицине, если и не приближающие нас вплотную к вожделенному фантастами бессмертию, то, по крайней мере, значительно продлевающие жизнь.

Кто тут генномодифицированный?

На исследования по расшифровке генома человека было потрачено десять лет и шесть миллиардов долларов, а сегодня за две тысячи у.е. можно заказать расшифровку собственных генов, и сделают это всего за неделю. Специалисты утверждают, что геном расшифрован на 95-98 процентов, остальные данные ученые называют «генетическим мусором» или поломками. Человеческая ДНК содержит 22 тысячи генов. Каждый геном состоит из 23 пар хромосом. В каждой нити ДНК около 3,2 миллиарда нуклеотидов. Проделана огромная работа, но еще предстоит разобраться, что делать дальше с этой информацией, представляющей из себя текст с повторяющимися буквами на 1 миллион страниц.

Уже сейчас в отдельные клетки человека можно добавить ген, который у него не работает. Например, если печень не производит жизненно важные ферменты, человек обречен на быструю гибель. С помощью новых технологий можно внедрить недостающий ген и сохранить человеку жизнь.

При ишемии нижних конечностей сосуды забиваются склеротическими бляшками, кровь перестает поступать, и ноги приходится ампутировать. В лаборатории был получен ген, который способствует росту кровеносных сосудов, решен непростой вопрос по доставке «лечебного» гена в организм путем встраивания в генетический аппарат аденовирусов. Получив разрешение биоэтической комиссии, хирурги смогли доставить нужный ген по адресу, в результате вокруг пораженных сосудов у пациентов начали расти новые.

C помощью генной терапии возможно и восстановление слуха. Хирург, устанавливающий кохлеарный имплантат, вводит в определенное место ДНК-содержащий препарат. Электрические импульсы слухового протеза способствуют проникновению лекарства в клетки слухового нерва, и начинается процесс регенерации поврежденного слухового нерва.

Отправить на печать

Технология послойного создания объекта по цифровой 3D-модели появилась еще в 1980-х, но сейчас переживает настоящий бум. Дизайнеры, инженеры, конструкторы создают с помощью 3D-принтера прототипы изобретений, макеты зданий и украшений, чем сейчас уже не удивишь. Экспресс-протезирование появилось в ответ на спрос самих пациентов, нуждающихся в доступных по цене протезах и возможности внесения изменения в конструкцию — например, когда дети растут, им требуются новые протезы каждые полгода.

Главный на сегодняшний день пример применения 3D-печати в медицине — успешно проведенная операция по полной трансплантации черепа у девушки, страдающей заболеванием, вызывающим размягчение костей. Спроектированная на компьютере копия черепа пациентки была напечатана на 3D-принтере и в ходе 23-часовой операции заменила родную черепную коробку.

Облако в банке

Век биотехнологий с увеличением продолжительности жизни не наступил бы без отдельных шагов в фармакологии. Диоксид кремния как сорбент разрабатывался Министерством обороны с 1980-х годов и применялся в военно-стратегических целях. Он помогал служащим в антисанитарных условиях Афганистана, его принимали ликвидаторы аварии в Чернобыле для борьбы с лучевой болезнью. Сегодня препарат называется Полисорб МП, но механизм его действия все тот же — Полисорб собирает вредные вещества, как магнит, и выводится вместе с ними из организма без остатка.

С начала массового производства в 1997 году борьба с отравлением, кишечной инфекцией, диареей, похмельем, вывод аллергенов при острых реакциях, угрожающих жизни и здоровью, стала в 120 раз эффективнее по сравнению с устаревшим активированным углем. В результате сорбент вошел в аптечки каждой третьей российской семьи. За последние 18 лет не открыли ничего более действенного среди сорбентов по их основным показателям: площадь сорбирующей поверхности, быстрая скорость действия, удержание и вывод из организма вредных молекул разного диаметра — от бактерий и вирусов до ядов и аллергенов.

Как следует из названия, коллоидный диоксид кремния содержит два самых распространенных элемента на Земле — кремний и кислород, причем без добавок, консервантов, красителей. Это и определяет популярность Полисорба у беременных женщин и мам с маленькими детьми.

Внутривидение

Томография произвела революцию не только в рентгенологии, но и в медицинской диагностике в целом. Не зря в 1979 году родоначальникам метода присудили Нобелевскую премию. У специалистов появилась возможность увидеть анатомические структуры внутренних органов размером до миллиметра, получить изображение под разными углами и «заглянуть» за преграды, недостижимые для традиционного рентгеновского исследования. Томография в 40-50 раз чувствительнее своего предка и во столько же раз информативнее: можно выделить сосудистые образования, кисты, опухоли и их метастазы, сделать снимки в определенных фазах работы сердца. Рентген же прежде всего «видит» уплотнения и кости на просвет, в связи с чем велика вероятность получить снимок, где патологии или опухоли будут скрыты тканями, органами и костями.

В классической томографии можно получить послойное изображение внутренней структуры органов срезом поперечным, продольным и косым, в спиральной — тело «нарезается» не ломтиками, а «серпантином», что позволяет найти проблему размером с зернышко и получить полное представление о ее расположении. Еще одним преимуществом томографии является полное или частичное снятие лучевой нагрузки на пациента и врача, возможность обследования детей и беременных.

Методы КТ и МРТ претерпели значительные изменения после своего зарождения и в настоящем успешно используются для «внутривидения» человека с ног до головы, продолжая внедряться в новые области применения.

Вкалывают роботы

Роботизированная хирургия развивается в двух направлениях: телехирургия, когда врач руководит роботом-хирургом и непосредственно не контактирует с пациентом, и малоинвазивная хирургия, осуществляющаяся с минимальным вмешательством в бережном режиме.

Примером распространения хирургии под контролем человека может служить лапароскопия, которая применяется в урологии, при хирургии предстательной железы, почек, мочевого пузыря, в гинекологии и гастроэнтерологии. Операция проводится через маленькие отверстия, после заживления остаются небольшие отметины, выздоровление ускоряется, а риск инфицирования раны и осложнений уменьшается, что ценится как врачами, так и пациентами.

«Роботизированные руки» используются в хирургии и микрохирургии. В ходе сложных операций хирурги могут положиться на своих помощников там, где требуется высокая точность и скрупулезность. Дальше — больше. Уже появились роботы, которые самостоятельно могут проводить операцию, успех которых оценивается в 93 процента случаев. Это серьезный шаг в направлении автономности работы роботов-хирургов.

Наука и техника00:01 8 ноября

Ядерный привет

Китайские ракеты напугали Америку, но из-за них страдает Россия