Борьба с диабетом, новые вакцины и мозговые чипы. Какие события изменили мир медицины в 2023 году?

Развитие медицины и биотехнологий происходит безостановочно. Поразительные открытия и исследования появляются каждый день. Среди них — новые способы сохранения здоровья и жизни, а также открытие опасности привычных продуктов. Международное сообщество ученых борется за продление жизни казалось бы совсем безнадежных пациентов. «Лента.ру» рассказывает о главных медицинских тенденциях и событиях уходящего года.

В погоне за спасением

В 2022 году медики из Университета штата Мэриленд, США, впервые в истории успешно пересадили 57-летнему мужчине сердце генетически модифицированной свиньи. Дэвид Беннет-старший с неизлечимой болезнью сердца согласился на экспериментальную операцию. В течение трех суток после процедуры врачи следили за состоянием пациента, признаков отторжения и других отклонений не наблюдалось. Беннета выписали из больницы, однако он прожил после трансплантации всего семь недель.

Поскольку случай был уникальный, исследованием причин такого исхода занимались особенно тщательно. Было констатировано, что у Беннета развилась серьезная сердечная недостаточность без явных признаков отторжения. В июне 2023 года в авторитетном научном журнале The Lancet была опубликована статья с подробным анализом проведенной трансплантации. Команда выдвинула три вероятных фактора летального исхода.

Среди них — плохое состояние здоровья до операции, что вызвало существенное ослабление иммунитета. По всей видимости, это сделало пациента более уязвимым к отторжению трансплантата из-за антител, вырабатываемых иммунной системой. Подтверждения тому были найдены в ходе проведенной гистологии и анализа одноклеточной РНК.

Ксенотрансплантация, то есть межвидовая пересадка органов — одна из главных тем интереса ученых. В будущем это позволит решить проблему нехватки донорских органов, а следовательно — спасти больше жизней. Проведенная операция продемонстрировала возможность пересадки генетически модифицированного сердца животного, которое может функционировать как человеческое, без немедленного отторжения организмом.

В августе 2023 года сообщалось, что ученые нашли способ еще больше снизить риск отторжения с помощью генетического редактирования.
В эксперименте на макаках-крабоедах (Macaca fascicularis), которым пересадили измененные почки свиньи, часть подопытных прожила более года. Подготовка органов проводилась при помощи системы CRISPR/Cas9. Редактор позволил изменить 69 генов свиньи.

Уже в сентябре 2023 года те же хирурги из Медицинской школы Университета штата Мэриленд вновь провели трансплантацию сердца свиньи человеку. На этот раз пациентом стал 58-летний Лоуренс Фаусетт, у которого, по прогнозам, должна была развиться сердечная недостаточность. Из-за других осложнений и заболеваний, связанных с внутренним кровотечением, он не мог ждать очереди на человеческий донорский орган. Без пересадки шансов на выживание у него не было.

После трансплантации пациент дышал самостоятельно, а сердце функционировало без вспомогательных устройств. Он также проходил стандартную терапию антителами, чтобы не произошло отторжения.
К сожалению, 30 октября сотрудники Медицинского центра Университета Мэриленда сообщили, что Фаусетт ушел из жизни.

В августе 2023 года команда из Университета Алабамы осуществила успешную трансплантацию генетически редактированных почек свиньи 50-летнему мужчине. Эксперимент проводился после того, как было зафиксировано прекращение работы мозга. Специалисты удалили четыре гена животного, которые потенциально могли вызвать отторжение, а также добавили шесть человеческих генов для предотвращения свертываемости крови.

За неделю наблюдений ученые зафиксировали правильное функционирование органов. Анализ выявил, что почки производили мочу и улучшили выведение креатинина из крови (основной показатель адекватной работы почек). Кроме того, в ксенотрансплантатах не были обнаружены тромбы.

Безопасность под вопросом

Технология нейрочипов развивается в последние годы стремительными темпами. Первая ассоциация с этим термином — нейротехнологическая компания Neuralink, принадлежащая Илону Маску. В прошлом году организация начала ряд исследований на обезьянах, из-за которых разразился скандал: зоозащитники из Комитета врачей за ответственную медицину (PCRM) обвинили Neuralink в неэтичном обращении с подопытными животными.

Новая серия расследований против компании началась в 2023 году. Министерство транспорта США заинтересовалось информацией о потенциально незаконном перемещении опасных патогенов и имплантов, удаленных из мозга обезьян.

После испытаний на животных компания собиралась перейти к тестированию мозговых имплантов на людях. Однако в этом году стало известно, что Neuralink получила запрет на осуществление дальнейших исследований от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США. Государственная организация объяснила это тем, что проект имеет массу недочетов и может спровоцировать проблемы со здоровьем у испытуемых. В частности, опасения вызывает литиевая батарея и возможность того, что крошечные провода от чипа попадут в другие области мозга. В FDA также интересовались вопросом удаления импланта без повреждения мозговой оболочки.

В то же время в Стэнфордском университете (США) проводили исследование, которое показало эффективность мозгового импланта для восстановления интеллектуальных способностей у пациентов, перенесших черепно-мозговую травму: устройство активировали ежедневно по 12 часов в день в течение 90 дней. По истечении срока эксперимента испытуемые продемонстрировали лучшие показатели внимательности, концентрации и способности к планированию, чем до начала лечения.

В среднем скорость выполнения теста на рисование линий, соединяющих набор букв и цифр, улучшилась на 32 процента. Участники исследования снова смогли читать книги и играть в видеоигры. Они чувствовали себя менее утомленными и могли провести целый день без сна.

Также в 2023 году испытания нейрочипов BrainGate от компании Cyberkinetics продемонстрировали низкую частоту побочных явлений. Ученые смогли показать безопасность применения устройств. Эксперимент был направлен на изучение долгосрочных последствий использования нейрочипов. Общая время наблюдения за пациентами составила более 12 тысяч часов.

Тем не менее авторы считают, что их чипы доказывают возможность длительного применения у людей с заболеваниями мозга, учитывая необходимое соотношение пользы и риска.

Заменитель белой смерти

Ярким событием в сфере здравоохранения в этом году стал скандал вокруг распространенного сахарозаменителя аспартам. Это искусственный подсластитель, широко используемый в различных продуктах с 1980-х годов, включая газировки без сахара и другие диетические напитки, жевательную резинку, мороженое, йогурт, хлопья для завтрака и зубную пасту. Во Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) заявили о вреде подсластителей и призвали полностью отказаться от их употребления в качестве средства для контроля веса.

К таким выводам в организации пришли на основе систематического обзора, включавшего 320 исследований. Метаанализ показал, что искусственные подсластители не дают какого-либо долгосрочного снижения жировых отложений у взрослых или детей. Кроме того, длительное употребление сахарозаменителей может способствовать развитию диабета второго типа, сердечно-сосудистых заболеваний и других расстройств у взрослых.

Особенно активно обсуждалось негативное воздействие аспартама.
В одном из исследований на мышах показывается, что этот подсластитель вызывает трудности в обучении и дефицит памяти. Ранее также доказывалось, что аспартам влияет на психическое здоровье. В частности, он провоцировал тревожность у его потребителей.

Относительно сукралозы были получены данные о том, что соединение способно разрушать ДНК. В эксперименте in vitro (в пробирке) на клетках кишечника было показано, что сахарозаменитель нарушает целостность эпителия, делая стенку кишечника более проницаемой. Негативные процессы концентрируются в границах между клетками. Таким образом, вещества, которые обычно выводятся из организма, попадают в кровоток. Также специалисты заметили повышенную активность в генах, связанных с окислительным стрессом, воспалением и канцерогенностью.

Команда из Института Фрэнсиса Крика тоже предположила, что сукралоза может нести больше вреда, чем пользы. Их исследование выявило, что высокое потребление сахарозаменителя снижает активацию Т-клеток, что приводит к подавлению реакций иммунной системы. Эксперимент проводился на грызунах, которых кормили пищей с подсластителем в количестве, эквивалентном допустимой суточной дозе для человека. У таких подопытных хуже работали Т-клетки в случае рака или инфекции. Авторы объяснили, что это происходит потому, что высокое количество сукралозы влияет на внутриклеточное высвобождение кальция.

По заслугам

Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2023 год стали ученые Каталин Карико (Венгрия) и Дрю Вайсман (США). Награда была присуждена за разработку и исследование новой уникальной платформы для вакцин — мРНК (матричная рибонуклеиновая кислота). На основе этой технологии были созданы вакцины компаний Pfizer и Moderna, которые позволили защитить миллионы людей от коронавирусной инфекции.

Первые эксперименты in vitro (в пробирке) выявили, что транскрибируемая мРНК вызывает нежелательные побочные эффекты. В частности, в образцах фиксировались воспалительные реакции, а производство белка в клетках и тканях нарушалось.

Открытие лауреатов Нобелевской премии заключалось в том, как ввести в заблуждение врожденный иммунитет, поскольку при введении нуклеиновых кислот происходит цитотоксический эффект. Другими словами, клетки идентифицируют чужеродное ДНК или РНК, после чего происходит реакция, приводящая к гибели клеток. Для предотвращения этого Карико и Вайсман придумали модифицировать основания мРНК посредством замены части нуклеотидов на аналоги, такие как псевдоуридин. В результате ученые замаскировали РНК таким образом, чтобы клетки не активировали противовирусные процессы.

В этом году стало известно о разработке препаратов для лечения и профилактики множества заболеваний, включая рак. В частности, в сентябре появилась первая в мире прививка против болезни Лайма (боррелиоза), передающейся людям при укусах иксодовых клещей. Разработкой занимались специалисты из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании. Вакцина нацелена на один из белков Borrelia burgdorferi — A (OspA), содержащихся практически во всех штаммах бактерии.

Доклинические испытания на животных показали высокую эффективность: у испытуемых вырабатывались антигенспецифические антитела, наблюдалась активность иммунных T- и В-клеток после однократной вакцинации.

В мае в журнале Nature была опубликована статья авторства команды из США, в которой описывались клинические исследования персонализированной мРНК-вакцины против агрессивной формы рака поджелудочной железы. 16 пациентам сначала удалили опухоль хирургическим путем, а затем на их основе изготовили препараты. Также испытуемые проходили химиотерапию и стандартную иммунотерапию.

После введения персонализированной вакцины у больных зафиксировали активацию Т-клеток, специфичных к раку поджелудочной железы. Уже спустя 18 месяцев ни у одного из пациентов не было признаков дальнейшего развития онкологического заболевания.

Ученые из Университета Торонто в декабре представили новую ионизируемую липидную наночастицу изо-A11B5C1 для экспериментальных вакцин против рака кожи (меланомы). Тестирование разработки показало беспрецедентную эффективность доставки мРНК в мышцы, а также более низкий гуморальный иммунный ответ.

Падение эффективности

В 2023 году глава ВОЗ Тедрос Аданом Гебрейесус заявил об отмене статуса чрезвычайной ситуации в мире, вызванной распространением вируса COVID-19. Несмотря на это угроза и последствия распространения этого вируса продолжают оставаться серьезной проблемой здравоохранения.

Основные рекомендации ВОЗ для предотвращения распространения инфекции остаются все еще в силе, среди них социальное дистанцирование, дезинфекция поверхностей, помещений и рук, ношение защитных масок, а также вакцинирование.

Новую волну обсуждений спровоцировало появление в социальных сетях роликов с участием руководителя Pfizer Альберта Бурла. На них он признает, что его компания и их партнер BioNTech не проверяли эффективность препарата на риск распространения инфекции между людьми.

Для получения одобрения к использованию вакцины компании действительно требовалось всего лишь доказать, что она безопасна и предотвращает заболевание вакцинированных людей. Им не нужно было доказывать, что вакцина уменьшит распространение вируса среди других людей.

Как только вакцины появились на рынке, независимые исследователи во многих странах изучили людей, получавших вакцину Pfizer-BioNTech. Их исследования показали, что вакцинация уменьшала передачу циркулирующих в то время вариантов COVID-19.

Журналисты Reuters посвятили этой теме расследование, где приводятся данные исследований, опубликованных через несколько месяцев после появления вакцины на рынке. Они были проведены в Великобритании и Израиле, а их результаты свидетельствовали о снижении передачи вируса при использовании вакцины Pfizer.

Опубликованная в феврале 2021 года в журнале The Lancet работа демонстрирует, что эффективность вакцины от ковида составляет 89-91 процент в течение 15-28 дней после введения первой дозы.

На сайте компании Pfizer в ноябре 2020 года вышла статья, где подводились итоги третьей фазы клинических испытаний препарата. Согласно этому тексту, прививка была эффективна от коронавируса на 95 процентов в первые 28 дней после получения вакцины вне зависимости от пола, возраста и расы человека.

Тем не менее в декабре 2023 года стало известно, что генеральный прокурор Техаса Кен Пакстон подал в суд иск на компанию Pfizer, утверждая, что организация преувеличила эффективность вакцины против коронавируса и таким образом обманула общественность.

В заявлении говорится, что Pfizer обещала положить конец пандемии благодаря своим препаратам и не смогла этого достичь в течение года после массовой вакцинации. Пакстон считает неточными данные о 95-процентной эффективности вакцины. Кроме того, статистика выживаемости ухудшалась по мере того, как вакцина становилась все более доступной.

Быстрая мутация вируса SARS-CoV-2 приводит к появлению все новых штаммов, поэтому эффективность первоначальных вариантов вакцин падает. Об этом рассказал академик РАН и директор НИЦ эпидемиологии и микробиологии имени Гамалеи Александр Гинцбург. По его словам, исходный вариант отечественной прививки «Спутник V» давал иммунитет от инфекции в течение первых двух лет (с лета 2020 до лета 2022 года).

«Начиная с середины лета 2022 года, когда появились варианты омикрон 1, 2 и 3, эффективность "Спутника V" упала в восемь раз. А когда появился омикрон 4 и 5, эффективность упала уже раз в 20», — считает специалист.