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 модифицированный?

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 механических помощников там, где требуется высокая точность и скрупулезность. Дальше — больше. Уже появились роботы, которые самостоятельно могут проводить операции, успех которых отмечается в 93 процентах случаев. Это серьезный шаг в направлении автономности работы роботов-хирургов.

Лента.ру.