Журнал о технике

Нa дняx Минздрaв Рoссии зaпустил плaтфoрму искусствeннoгo интeллeктa в здрaвooxрaнeнии. Нeйрoсeть мoжнo «oбучaть», пoкaзывaя eй мнoжeствo мeдицинскиx изoбрaжeний с пaтoлoгиями, чтoбы зaтeм искусствeнный интeллeкт мoг сaм зaмeчaть прeдпoлaгaeмый диaгнoз. Кaк скaзaнo в зaявлeнии Минздрaвa, чинoвники рaссчитывaют, чтo нoвaя плoщaдкa пoзвoлит oбъeдинить спeциaлистoв пo ИИ и мeдикoв в (видах решения клинических задач. При всем том это не единственное перспективное курс медицины будущего.

Одна изо задач подобного рода — редактирование генома. А ещё в 1953 году в журнале Nature вышла сочинение Уотсона и Крика о расшифровке структуры ДНК — биомолекулы, которая слабит генетическую информацию о своем владельце. В геноме человека — 29 тыс. генов. Разве выписать на бумагу информацию изо одной молекулы ДНК одной клетки человека, ведь нам понадобится тысяча тысячестраничных книг. В результате биологических процессов в этой сложной молекуле могут выходить ошибки. Даже высококвалифицированная машинистка маловыгодный сможет набрать такого рода текст без опечаток. Ошибка в одной букве, точно ошибка в гене, заблуждение в гене — развитие моногенного заболевания. К таким дозволительно отнести гемофилию, миодистрофию Дюшенна, муковисцидоз.

Следственно ученые всего решетка искали способ безопасного редактирования генома. Подсказку дали бактерии, у которых принимать CRISPR — система как бы иммунной, она защищает клетку ото вирусов. Когда эту систему обнаружили, ученые модифицировали ее (на)столь(ко), чтобы редактировать с ее через геномы других организмов, скажем так человека.

Мы отправляем в клетку в то же самое время. Ant. две молекулярные системы. Первая — сие молекула РНК (CRISPR), симпатия «узнает» дефектный аллель, который стал причиной заболевания. Вторая — сие белок Cas-9, какой-нибудь разрезает участок ДНК в месте, идеже есть дефект. ДНК восстанавливается, «сшивается» из-за счет своей дальнейший пары. Дефект исправлен, а нездоровье излечено. Это обретение было удостоено Нобелевской премии в соответствии с химии в 2020 году.

Же развитие заболевания может находиться (в присуствии) связано не не более чем с генами, но и с клетками человека. Разве это онкология, в таком случае в определенном месте возникают опухолевые клетки, которые отличаются ото нормальных. Чтобы засранец выздоровел, нужно свести лекарство именно в пораженную мануфактура или орган. Таковой подход называется «адресная присылка препаратов». К сожалению, (до поры) до времени большинство из них действует далеко не на конкретную патологическую клетку, а получай весь организм. Накануне опухоли доходит в лучшем случае 1–3% введенной дозы. Ученые стремятся пробудить к жизни «волшебную пулю», которая минует хана здоровые органы, найдет средь них больной и в нужной дозе и в нужное п(р)ошедшее окажет терапевтическое операция.

К системе адресной доставки лекарства подчищать несколько требований. Симпатия должна обеспечить сохранность препарата, до этого (времени он транспортируется к месту назначения, мало-: неграмотный дать ему безо времени выйти из организма и дать добро лекарству подействовать в протяжение длительного времени.

Ученые нарочито синтезировали молекулы, которые могут дружить с опухолевыми клетками и провозить лекарство прямо в замысел. Наиболее известный с адресной доставки — сие взаимодействие маленькой молекулы, которая состоит с нескольких остатков аминокислот, с мембранным белком, какой-нибудь содержится на поверхности эпителиальных клеток опухолей предстательной оковы. Это соединение что используют для диагностики. Молекулу-доставщик позволяется связать с красителем, тот или другой светится на определенной длине волны, и привести в кровоток пациенту. Закачаешься время операции или — или при осмотре в свете специальной лампы опухолевые клетки, которые «поймали» молекулы, будут излучаться. Врач сможет беззаветно точно увидеть, идеже находятся очаги злокачественной опухоли, и влепить лечение.

Молекулу связывают и с радиофармпрепаратами. Сие радиоактивные изотопы с излучением, токсичные в (видах клеток. Молекула, наравне почтальон, доставляет ядовитое снадобье только к тем клеткам, получай которые оно долженствует подействовать. Это беспримерно важно, потому ась?, например, рак простаты зачастую метастазирует. И если заключительный очаг на ранней стадии снести относительно легко, в таком случае на поздних стадиях метастазы распространяются согласно всему организму, отбояриться от них на поверку невозможно.

Следующей желательно бы назвать технологию биопринтинга. Сие искусственное создание тканей и органов человека с использованием технологии 3D-печати. Считаю, по какой причине в ближайшие десятилетия биопечать хватит (за глаза) важным инструментом в персонифицированной медицине.

Дело биопринтинга состоит изо двух этапов: сборка 3D-модели и печать. С целью получения модели могут приспосабливать исследования, которые дают трехмерную реконструкцию, такие равно как КТ или МРТ. А методика печати напоминает работу струйного принтера, идеже роль чернил выполняют необходимые клетки, смену) бумаги используют специальные подложки, которые обеспечивают «прилипание» клеток. Сие могут быть вроде клетки пациента, которые взяли изо определенного органа, скажем и стволовые клетки — они способны переустроиться в другие.

Сегодня еще научились печатать останки. Для создания еле заметный требуется не сильнее двух часов. Хрящи, носет или ухо годится. Ant. нельзя нарастить за 20 минут. А до сего времени ученые разработали печатающее устройство, который позволяет наметать необходимые клетки получи и распишись участки обожженной кожи.

Доминирующий интерес представляет шрифт внутренних органов. Реализовать целые почку, железа или сердце затейливо, потому что они состоят с различных типов тканей, а да надо учитывать гемодинамика. Ученые напечатали миниатюрную почку коровы, которую имплантировали недалеко с почкой животного, минуя время она стала успешно воспитывать мочу. Исследователи изо Израиля создали во-первых напечатанное сердце угоду кому) крысы. Хотя размер прототипа неважный (=маловажный) более 1 см, сердчишко выполняет все приманка функции. Оно заключает три камеры, желудочки и кровеносные сосуды. Вывод человеческих органов — сие задача для ученых получай ближайшие десятилетия.

Думаю, по причине перечисленным изобретениям особенность медицинской помощи способен на порядок то ли дело, а мы с вами — побольше здоровыми.

Автор — мастак РАН, научный начальник РХТУ им. Д.И. Менделеева, основополагающий зампред комитета ГД в области науке и высшему образованию

Мнение редакции может маловыгодный совпадать с мнением автора

Читайте в свою очередь

Реклама