5 революционных биотехнологий: как ИТ спасают человечество

Робототехника в хирургии

Одним из наиболее известных экспертов в области использования робототехники в хирургии является Фредерик Молл – с 1995 года он активно занимается этой областью в компании Intuitive Surgical. Его новый проект – Monarch Auris. Это диагностический робот с консолью для управления небольшими трубками с камерами для изучения внутренних органов. Робот проникать в самые труднодоступные места без необходимости хирургического вмешательства.

Как это выглядит:

По данным самой компании, 90% людей с диагнозом рака легких не выживают из-за позднего обнаружения заболевания. И Monarch Auris призван обнаруживать рак легких на ранней стадии его появления.

В марте этого года Фредерик Молл получил одобрение FDA, и компания планирует к концу декабря внедрить эту систему в больницы и амбулаторные центры США и расширить область исследований.

По данным Crunchbase, инвестиции в проект уже превысили 400 млн долларов – в него вложились такие компании как Mithril Capital Management, Lux Capital, Coatue Management и Highland Capital.

Микросхемы и таблетки

Proteus Digital Health – первое приложение в мире, которое позволяет получать актуальные данные о состоянии здоровья клиента. Это микросхема внутри таблетки, которую проглатывает пациент. Достигая желудка, микросхема отправляет сигнал на сенсор, который выводит показатели в приложение.

С помощью этой технологии можно выявлять сердечно-сосудистые, инфекционные и другие заболевания. Она помогает обнаружить первопричины заболевания, а также контролировать работу и регулярное использование препаратов.

В результате опроса применение технологии одобрили 92% пациентов. Исследования показали, что она выявляет ряд заболеваний, таких как гипертония, диабет или гепатит, с высокой точностью: например, процент выявления туберкулеза достигает 98,7%.

Главными инвесторами проекта являются Harbin Gloria Pharmaceuticals, Yuan Capital, Terra Lycos: компания уже собрала более 400 млн долларов.

Программирование клеток

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А. Л. Поленова фактически занимается программированием клеток: исследователи работают над иммунотерапией с дендритными клетками, которые отвечают за ликвидацию антигенов, для лечения рака.

Проблема раковых заболеваний состоит в том, что они индивидуальны, и эффективное лечение зависит от каждого конкретного случая. Поэтому Михаил Филатов с коллегами разработали программу лечения, в рамках которой моноциты и лейкоциты пациента выращиваются до дендритных клеток. Эти здоровые клетки, которые становятся союзником иммунной системы, входят в вакцину, которая предназначена обладателю первоначальных моноцитов и лейкоцитов. В рамках этой терапии организм – не без помощи врача – борется с раком самостоятельно.

Регенерация

Компания Samumed была открыта в 2008 году Османом Кабиром и базируется в Сан-Диего. Вот уже на протяжении 10 лет она работает над лечением с помощью воздействия на стволовые клетки – разрабатывает регуляцию сигнальных путей Wnt, которые влияют на здоровье тканей со стадии их образования до восполнения и полной регенерации. Этот путь регулирует самообновление и дифференцировку взрослых стволовых клеток в организме человека.

Ранее нарушение регуляции Wnt-путей вела к образованию болезней клеток, возникновению злокачественных опухолей и неправильной дифференцировке. Своей задачей Samumed ставит недопущение этих последствий и получение контроля над работой стволовых клеток.

Цель компании – получить контроль над работой стволовых клеток и предотвратить возникновение злокачественных опухолей и болезней клеток. Пока тесты проходят на мышах и мини-пигах, поскольку строение и работа внутренних органов последних во многом аналогичны человеческим, но компания уже собрала 220 млн долларов на развитие и сейчас оценивается в 12 млрд долларов.

Генная терапия

Исследования в области стволовых клеток идут рука об руку с генной терапией. В прошлом году ученые из центра регенеративной медицины Университета Модены и Реджио-Эмилии буквально вырастили кожу для немецкого мальчика на основе его генома. На протяжении 7 лет ребенок постепенно умирал из-за дефекта гена LAMB3 – организм не вырабатывал достаточно белка для того, чтобы «скреплять» верхние слои кожи с внутренними. Перепробовав несколько методов лечения, в том числе, и пересадку кожи, врачи из Университетской клиники Бохума отправили кусок кожи мальчика в Италию, где исследователи удалили дефектный ген, нарастили полотно кожи размером 670 квадратных сантиметров и отправили в Германию. Спустя 7 месяцев мальчик вышел из клиники со здоровой и чистой кожей.

Процесс лечения с помощью генной терапии

Это открывает возможности к редактированию генома человека – и его созданию.

Так, Genome project-write – это открытый международный научно-исследовательский проект, который разрабатывает большая группа нескольких сотен ученых из более чем 100 учреждений в 15 странах.

Проект только начинает свое развитие и по словам его организаторов, работа над GP-write планируется завершиться в течение 10 лет. Спонсоры GP-write – среди которых Twist bioscience, Asimov, Opentrons, Modern Meadow – уже вложили более 200 млн долларов (на май 2017).

Исследователи разрабатывают систему, которая позволит создать полный искусственный геном человека. Это позволит создать устойчивые к раку клеточные популяции, сформировать иммунитет к разнообразным смертельным вирусам и заболеваниям.

Современные технологии – это всего лишь инструменты, возможности которых во многих отраслях и направлениях еще не раскрыты. Возможно, ваш проект совершит революцию в медицине – и мы готовы вам в этом помочь.