Беата Халасси возглавляла исследовательское подразделение в Загребском университете в Хорватии. Когда рак молочной железы вернулся к ней во второй раз за четыре года, а опухоль уже проникала в мышцы и кожу, она решила использовать свой профессиональный опыт вирусолога для нестандартного подхода к лечению.
Онколитическая виротерапия основана на способности определённых вирусов избирательно заражать и уничтожать раковые клетки, не затрагивая здоровую ткань. Погибая, заражённые клетки высвобождают молекулярные сигналы, активирующие иммунную систему для атаки на оставшуюся опухоль. Единственная одобренная на сегодняшний день виротерапия – T-VEC, модифицированный вирус герпеса для лечения неоперабельной меланомы. Для рака молочной железы подобных одобренных методов не существует нигде в мире.
Халасси изучила научную литературу, вырастила в своей лаборатории два вируса – вакцинный штамм кори Эдмонстон-Загреб и вирус везикулярного стоматита – и разработала собственный протокол. Лечение включало семь инъекций вируса кори непосредственно в опухоль с интервалом в три-четыре дня, затем три инъекции второго вируса. Онкологи Халасси согласились наблюдать за процессом, готовые перейти к химиотерапии при ухудшении.
За два месяца объём опухоли сократился с 2,47 см³ до 0,91 см³ – более чем на 60%, без химиотерапии и облучения. Опухоль размягчилась и отделилась от мышц и кожи, что позволило провести чистое хирургическое удаление. Анализ удалённой ткани показал массивную инфильтрацию иммунными клетками и появление экспрессии белка PD-L1 – маркера, указывающего на то, что иммунная система начала распознавать и атаковать опухоль. До инъекций PD-L1 отсутствовал полностью.
Иммунный ответ совершенно точно был вызван.
Использование двух вирусов последовательно было продуманным решением. Когда организм вырабатывает антитела к первому вирусу, его эффективность снижается. Переключение на второй заставляет иммунную систему строить защиту заново, давая терапии дополнительное время.
Научное сообщество встретило результаты со смесью интереса и осторожности. Специалист по виротерапии Стивен Рассел отметил, что случай Халасси указывает на эффективность вирусных инъекций, но назвал его "исследованием с выборкой из одного человека" – самой ограниченной формой доказательств в медицине.
Спустя 45 месяцев после лечения рецидива не наступило. Халасси полностью перенаправила фокус своей лаборатории на исследование виротерапии.
Её случай совпал с ростом интереса к неоадъювантному применению онколитических вирусов – то есть до операции, когда иммунная система ещё не подавлена химиотерапией. Именно так лечилась Халасси, и именно в этом направлении сейчас движутся клинические испытания.
Естественно, это не "серебряная пуля", способная решить все проблемы, связанные с различными видами опухолей, но еще один инструмент, который в будущем может стать окончательным решением для рака.
Учёные долго пытались повторить последовательность действий, которые привели к первой долгосрочной ремиссии 12 лет назад. С так называемым “Лондонским пациентом” у них, кажется, получилось.
Уже во второй раз с начала глобальной эпидемии пациент излечен от ВИЧ-инфекции – вируса, который вызывает СПИД.
Новость появилась почти через 12 лет после того, как стало известно об излечении первого пациента – о подвиге, который учёные долго и безуспешно пытались повторить.
Исследователи опубликовали свой доклад в журнале “Nature” и представили некоторые детали на конференции по ретровирусам и оппортунистическим инфекциям в Сиэтле. В данной публикации учёные описывают этот случай как долгосрочную ремиссию. В интервью же большинство экспертов называли это излечением, но с оговоркой, что очень сложно определить, какое слово стоит использовать, так как пока известно только два таких случая.
Оба выдающихся результата достигнуты благодаря пересадке заражённым пациентам костного мозга. Но в обоих случаях трансплантация предназначалась для лечения рака, а не ВИЧ.
Трансплантация костного мозга вряд ли станет предпочтительным вариантом лечения в ближайшем будущем. Сейчас для контроля ВИЧ-инфекции используются сильнодействующие препараты, пересадка же остается рискованным вмешательством из-за серьёзных побочных эффектов, которые могут длиться годами.
Однако, как говорят учёные, замена собственных иммунных клеток организма на специально модифицированные к сопротивлению ВИЧ-инфекции может успешно применяться на практике.
«Это вселит в людей надежду, что исцеление – не сон. Оно достижимо!» – говорит доктор Аннамари Венсинг, вирусолог из университетского медицинского центра в Утрехте, Нидерланды.
Доктор Венсинг соруководитель “IciStem” – консорциума европейских учёных, изучающих пересадку стволовых клеток в качестве лекарства от ВИЧ-инфекции. Консорциум поддерживается “amfAR” – американской организацией по изучению СПИДа.
Новый пациент предпочел сохранить анонимность, и учёные называют его исключительно “Лондонским пациентом”.
«Я чувствую ответственность перед врачами в том, чтобы помочь им понять, как это произошло, чтобы они могли развивать науку» – написал он “New York Times” по электронной почте.
Новость, что он излечился от рака и от ВИЧ одновременно, была нереальной и ошеломляющей, как написал он в письме. «Я никогда не думал, что лечение будет найдено в течение мой жизни».
На той же конференции в 2007 году доктор из Германии описал первый случай излечения “Берлинского пациента”, позже идентифицированного как Тимоти Рэй Браун 52-х лет, сейчас проживающего в Палм Спрингс, Калифорния.
Эта новость, размещенная на плакате в задней части конференц-зала изначально не привлекла много внимания. Как только стало ясно, что мистер Браун вылечен, учёные начали попытки повторить этот результат с другими раковыми пациентами, зараженными ВИЧ.
Раз за разом вирус возвращался примерно через девять месяцев после того, как пациенты прекращали антиретровирусную терапию, или же пациент умирал от рака. Неудачи заставляли учёных гадать, останется ли излечение мистера Брауна счастливой случайностью.
У мистера Брауна была лейкемия, и после неудачной химиотерапии ему потребовалась пересадка костного мозга.
Трансплантация была от донора с мутацией белка CCR5, который находится на поверхности определенных иммунных клеток. ВИЧ использует этот белок, чтобы проникнуть внутрь клеток, но не может попасть в их мутированную версию.
Мистеру Брауну давали сильнейшие имуносупрессивные лекарства, которые больше не используются, он страдал от сильнейших побочных эффектов месяцами после трансплантации костного мозга. Его даже погрузили в искусственную кому, и он едва не умер.
«Он был совершенно разбит из-за всех манипуляций» – говорит доктор Стивен Дикс, лечащий врач Брауна, эксперт по СПИДу из Калифорнийского Университета, Сан-Франциско. «И потому мы всегда задавались вопросом, оправдывает ли лечение то огромное количество вреда, нанесённое его иммунной системе, ведь Тимоти излечился, а другие нет?»
“Лондонский пациент” отвечает на этот вопрос так: «Лечение не обязательно должно доводить пациента до полусмерти, чтобы быть эффективным».
У него была лимфома ходжкина, и он перенес трансплантацию костного мозга от донора с мутацией белка CCR5 в мае 2016 года. Ему также была назначена имуносупрессивная терапия, но лечение было менее интенсивным, согласно нынешним стандартам трансплантации.
Он перестал принимать лекарства от ВИЧ в сентябре 2017 года, что сделало его первым пациентом после Брауна, у которого не обнаружен вирус спустя более чем год после прекращения терапии.
«Я думаю, это несколько меняет правила игры» – говорит доктор Равиндра Гупта, вирусолог университетского колледжа Лондона, представивший результаты лечения на встрече в Сиэтле. «После случая “Берлинского пациента” многие начали верить, что, чтобы излечиться от ВИЧ, нужно практически умереть, но сейчас, возможно, уже нет».
Хотя “Лондонский пациент” после трансплантации не был болен так же сильно, как мистер Браун, вмешательство все равно сработало: трансплантация уничтожила рак без разрушительных побочных эффектов. Пересаженные иммунные клетки, устойчивые к ВИЧ, похоже, полностью заменили его собственные уязвимые клетки.
Большинство людей с мутацией устойчивости к ВИЧ, названной “Дельта 32”, североевропейского происхождения. В базе данных “IciStem” насчитывается около 22 тысяч таких доноров.
Пока учёные отслеживают 38 ВИЧ-инфицированных, перенесших пересадку костного мозга, включая шестерых с пересадкой от доноров без мутации. Лондонский пациент 36-й в этом списке. Другой, 19-й номер из списка, называемый также “Дюссельдорфским пациентом”, не принимает анти-ВИЧ терапию уже четыре месяца. Детали этого случая будут представлены на Сиэтльской конференции позже.
Консорциум учёных повторно проанализировал кровь “Лондонского пациента” на наличие вируса. Они увидели слабые признаки инфекции в одном из 24-х тестов, но говорят, что это может быть результатом загрязнения образца.
Самый высокочувствительный тест не обнаружил вирус. Антитела к ВИЧ всё ещё обнаруживаются в его крови, но их число со временем уменьшается по той же траектории, что и у Брауна. «Ничто из этого не гарантирует, что “Лондонский пациент” навсегда вне опасности, но схожесть со случаем Брауна позволяет надеяться на лучшее,» – говорит доктор Гупта. «В каком-то смысле, единственный, с кем можно проводить прямые аналогии – “Берлинский пациент”. Это единственный стандарт, который есть у нас на данный момент».
Большинство экспертов, которые знают подробности, согласны, что этот новый случай выглядит, как легитимное лечение, однако некоторые не уверены в его актуальности для терапии против СПИД в целом.
«Я не уверен, о чём это нам говорит. Сначала у нас вышло с Тимоти Рэй Брауном, теперь этот случай – хорошо, но что дальше? Куда нам теперь двигаться?», – сказал доктор Энтони Фаци, директор Национального института аллергии и инфекционных заболеваний. По словам доктора Дикса и других специалистов, одна из возможностей заключается в разработке генной терапии, для выключения CCR5 у иммунных клеток или их предшественников – стволовых клеток. В конце концов, резистивные к ВИЧ клетки очистят тело от вируса. (CCR5 – это протеин, который, по утверждениям учёного из Китая Хэ Цзянькуй, был изменён с помощью генной терапии у по крайней мере двух детей в попытке сделать их устойчивыми к ВИЧ. Этот эксперимент получил международное осуждение).
Несколько компаний стремятся разработать такие генные терапии, но еще не достигли успеха. Изменения должны быть нацелены на нужное количество клеток и в нужном месте – например, только в костном мозге, а не в головном мозге – и менять только гены, связанные с производством CCR5.
«Нужно достичь нескольких уровней точности,» – говорит доктор Майк МакКьюн, старший советник по вопросам глобального здравоохранения Фонда Билла и Мелинды Гейтс. «Существует проблема с тем, что вы можете сделать что-то неправильно, и тогда вам хорошо бы иметь возможность отменить это».
По словам доктора МакКьюна, сейчас над преодолением этих трудностей работает сразу несколько групп учёных.
В конце концов, у них может получиться вирусная система доставки, которая, после введения в организм, будет находить и удалять все рецепторы CCR5. А может быть, даже создадут стволовые клетки, устойчивые к ВИЧ, которые можно перенести любому пациенту.
«Это мечты, верно? Предметы на чертёжном столе», – говорит доктор Маккун. «Эти мечты мотивируются подобными случаями, они помогают нам представить, что может быть сделано в будущем».
Одним из важных предостережений для любого подхода является то, что пациент всё равно будет уязвим к форме ВИЧ X4, который использует другой белок, CXCR4, чтобы попасть в клетки.
«Это сработает только если у кого-то будет вирус, использующий лишь CCR5 для попадания в клетки – а это, вероятно, около 50 процентов от всех людей, живущих с ВИЧ, если не меньше», – говорит доктор Тимоти Дж. Генрих, специалист по СПИДу в Университете Калифорнии, Сан-Франциско.
Если у человека есть даже небольшое количество вируса X4, то его количество многократно увеличится в отсутствие конкуренции с его вирусными собратьями.
Существует как минимум один описанный случай пациента, которому пересадили “Дельта 32” от донора, но позже у него был найден вирус Х4. (В качестве предосторожности от вируса Х4 мистер Браун ежедневно принимает таблетки для предотвращения ВИЧ).
Мистер Браун надеется, что выздоровление “Лондонского пациента” окажется таким же долгосрочным, как и его. «Если в медицине что-то произошло один раз, то может произойти снова,» – говорит Браун. «Я уже очень давно ищу себе компанию».
В начале декабря группа антипрививочников под названием Crazymothers разместила на своих страницах в Twitter и Instagram следующее обращение:
«Дорогие СМИ, пожалуйста, прекратите использовать термин «антипрививочники». Это унизительно, провокационнно и маргинализирует как самих женщин, так и их переживания. Это пренебрежительно, упрощенно, крайне оскорбительно и в целом ложно. Мы вежливо просим, чтобы вы называли нас «Осведомленные о риске вакцин».
Пользователи с энтузиазмом откликнулись на этот призыв. Они немедленно отметили, что если бы участники группы действительно осознавали риск вакцин, который крайне мал и не включает, например, аутизм (хотя об этом можно прочитать на сайте группы), они бы не возражали против вакцинации. Тем более, если сравнить опасности вакцинации и отказа от нее: смертельно заболевание ребенка и риск заразить окружающих.
Например, вспышка кори в Демократической Республике Конго за последний год повлекла 233 337 случаев заболевания и 4723 смерти, причем почти 90 % умерших – дети до 5 лет.
Поэтому предложение Crazymothers называть их «осведомленными о риске» вызвало у читателей поток собственных идей и альтернативных названий. В их числе:
- энтузиасты чумы,
- медицински неграмотные клоуны-убийцы,
- убийцы детей,
- биотеррористы,
- сумасшедшие безумцы,
- движимые ненавистью антинаучные ретрограды,
- опасные невежды, настаивающие, чтобы специалисты по общественному здравоохранению потакали вашим фантазиям.
Как и следовало ожидать, на антипрививочников весь этот юмор не подействовал. Как показало исследование, проведенное в 2017 году, чтобы действительно изменить точку зрения того, кто выступает против вакцин или колеблется, лучше показать ему фото человека, потерявшего здоровье после болезни, или хотя бы счет на лечение кори.
На днях американская биофармацевтическая компания Gilead Sciences похвалилась регистрацией нового препарата от ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) под названием Bixlenvo. Это комбинированный препарат, содержащий два действующих вещества:
биктегравир 75 мг, ингибитор интегразы;
ленакапавир 50 мг, ингибитор капсида.
Bixlenvo представляет собой таблетку, принимаемую раз в день и предназначен для людей, находящихся на сложных схемах лечения или для людей, у которых ВИЧ выработал резистентность к уже существующим препаратам.
В настоящий момент Bixlenvo – действительно единственные подобный препарат в мире, дающий надежду для людей, которым уже ничего не помогает. Ключевым его элементом является ленакапавир — ингибитор вирусного капсида.
Что такое ВИЧ? Это очень интересный и сам по себе злобный вирус, от которого нет ни вакцины, ни лечения. Единственное спасение от него — это антиретровирусная терапия, подавляющая репликацию вируса. Принимать её нужно пожизненно, и очень важно не нарушать режим лечения. Пропуск даже всего одного дня, если не повезёт, может привести к мутации вируса и необходимости смены схемы лечения.
Почему так? Потому что ВИЧ очень любит мутировать. Мутируют вообще все вирусы, но ВИЧ тут, наряду с вирусом гепатита С, один из чемпионов. Именно поэтому ни для одного, ни для второго до сих пор не создано вакцины.
Чтобы понять, почему нет вакцины или почему нельзя нарушать режим приёма лекарств при ВИЧ, нам нужно понять, как иммунная система вообще с ним борется.
Связывание
Когда наш организм встречает какой-либо патоген, он начинает вырабатывать к нему антитела. Процесс этот долгий и само по себе интересный, но в результате должны появиться иммуноглобулины класса IgG, борящиеся с инфекционным агентом. В нашем случае с вирусом:
Так вот, когда говорят, что появились антитела к какому-либо вирусу — это не совсем соответствует действительности. Антитела вырабатываются не к самому вирусу целиком, а только к его частям, так называемым антигенам. Антигенов у вируса несколько типов, например, ферменты, капсид или поверхностные белки. Именно последние чаще всего становятся мишенью для вакцин:
Красненькие «пупырки» - это и есть белки оболочки вируса
Но и это ещё не всё. Молекулы антител вырабатываются не ко всему антигену, а к его конкретной небольшой части, так называемому эпитопу. Называется это сайтом связывания, к нему присоединяется антитело. При этом тоже не всё, а тоже только своей небольшой частью, называемой паратопом. Если эпитоп и паратоп подходят друг к другу (хотя бы частично), иммунная система получает возможность взаимодействовать с вирусом:
Механизм взаимодействия антигена-антитела можно представить как процесс сборки 3D-паззла или конструктора лего. Только вместо механической силы для конструктора в основе связывания эпитопа и паратопа лежат электромагнитные.
Противовирусные лекарства действуют по схожему принципу: молекула лекарства связывается с элементом вируса и блокирует его работу:
А теперь самое важное: что будет, если вдруг изменится эпитоп или сайт связывания у других элементов вируса? Если изменение незначительно, то антитела и лекарство продолжат действовать, пусть и с меньшей эффективностью.
А вот если вирусный сайт связывания изменится значительно, то антитела или лекарство просто перестанут действовать. В этом случае приходится менять схему лечения или вдруг обнаружить, что старая вакцина от какого-нибудь коронавируса не действует.
Только и остаётся, что костерить учёных/врачей и податься в лагерь антипрививочников, утверждая, что вакцины не действуют.
Безответственная ревертаза
Вернёмся к ВИЧ, вот он какой:
Геном (сверху) и вирион (снизу) вируса иммунодефицита человека
Каждый вирус несёт в себе генетический материал — схему-инструкцию, где записано, как он должен размножаться. В качестве генома может выступать как РНК, так и ДНК разных видов. Например, для ВИЧ геном представлен двумя цепочками РНК.
Геном кодирует все элементы вируса, начиная от поверхностных белков и заканчивая вспомогательными элементами. Последовательность нуклеотидов определяет, из чего должны состоять элементы вируса.
Один из генов вируса отвечает за производство полимеразы. Это фермент, предназначенный для работы с РНК или ДНК: оно делает из ДНК РНК (и наоборот), а также создаёт копии и того, и другого.
ВИЧ в этом плане вирус практически уникальный. Его полимераза (её ещё называют ревертазой) из РНК производит ДНК, в то время как в природе процесс идёт в обратном направлении: из ДНК производится РНК.
После производства ДНК другой фермент ВИЧ под названием интеграза подхватывает получившуюся ДНК и встраивает её в ДНК клетки. И вуаля — человек становится пожизненным носителем. Встроенная ДНК (её называют провирусом) воспринимается клеткой как часть своего генома и ежедневно штампует новые вирусные частицы. Прервать процесс можно только принимая антиретровирусную терапию. При этом сам провирус никуда не девается.
А теперь снова самое важное. В идеале, полимераза должна создавать точную копию генома. Для живой клетки это критично, ведь если копия не точна, новая клетка может работать с ошибками или вообще превратиться в раковую и начать бесконтрольно делиться. Дабы этого избежать, полимеразы клеток действуют с повышенной точностью, да ещё и корректируют свою неправильную работу, а потом их работа проверятся дополнительно.
А вот для вируса всё совсем не так. Ему просто плевать на то, что его потомки будут мутантами. Новые вирусные частицы производятся в неимоверных количествах каждый день, и чем их больше — тем лучше, даже если часть из них заведомо не способны размножиться:
Поэтому ревертаза ВИЧ мало того, что не имеет никаких средств коррекции ошибок, так и сама по себе крайне не точная. Практически каждый провирус не соответствует своей матричной РНК и содержит хотя бы одну ошибку.
Дальше провирус начинается делать мутантные вирионы, они, в свою очередь, заражают новые клетки, а там уже их неточная ревертаза при производстве дочернего провируса делает свои ошибки. И понеслись плодиться мутанты, их мутантные последователи и мутантные последователи мутировавших последователей мутантов.
Геном и его устойчивость
Что будет, если процесс не прервать? В организме человека через цепочку мутаций расплодится огромное количество подвидов исходного ВИЧ. Какие-то вымрут, а какие-то станут доминирующими.
А теперь представим, что человек сидит на АРВТ, действующее вещество которой ингибирует протеазу (это вирусный фермент, разрезающий белковую последовательность). Сразу же начинают возникать мутации в геноме вируса и часть из этих мутаций за счёт великого рандома образуется в гене pol, кодирующим протеазу.
Дальше как повезёт — мутация может оказаться фатальна и новые протезы просто не смогут собраться. А может оказаться не фатальной и протеаза сохранит свои функции, но при этом молекулярная форма протеазы будет отличаться от той, на которую действует лекарство. Молекула принимаемого препарата больше не сможет связываться с молекулой протеазы. Всё, приехали, здравствуй, резистентность и изменение схемы лечения.
И очень повезёт, если в загашнике найдутся молекулы, которые ещё могут связываться с элементами вируса. Бывает так, что цепочка мутаций приводит к появлению настоящих монстров, которых не берёт ни одно лекарство. Вот почему терапия от ВИЧ так строга ко времени. Не выпил вовремя таблетку/таблетки — ревертаза может произвести (и обязательно произведёт) провирус с изменённой формой вирусных компонентов. И вот почему монотерапии ВИЧ не существует — мутации, обходящие одно действующее вещество, возникают очень быстро.
К счастью, глубина мутаций ограничена. Некоторые элементы генома могут мутировать очень сильно без утраты функций, а для некоторых ключевых элементов лишь незначительная часть мутаций позволяет выжить.
Например, поверхностные белки вируса, к которым обычно и вырабатываются антитела иммунной системой, допускают высокую степень изменения. Поэтому вакцину от ВИЧ до сих пор не сделали — классическим способом просто невозможно охватить все формы поверхностных белков. А вот другие элементы, вроде самой ревертазы или интегразы допускают заметно меньше мутаций.
Капсид и его ингибиторы
Возвращаясь к упомянутому в начале Bixlenvo. Ленакапавир, его ключевое действующее вещество, на сегодняшний момент является единственным ингибитором капсида ВИЧ. И оно получилось настолько удачным, что блокирует практически все разновидности ВИЧ.
Почему? Потому что капсид, на который долго не обращали внимания, оказался самым чувствительным элементов вируса. Его код допускает очень небольшое количество ошибок, иначе капсид просто не способен существовать. И даже если участок генома, отвечающего за капсид, изменится не фатально, новый мутантный капсид выходит настолько дохлым, что активность вируса падает в десятки раз.
Добавляем к терапии ингибитор ещё одного наименее устойчивого элемента вроде интегразы или ревертазы — и получаем ситуацию, когда вероятность появления двойного мутанта стремится к нулю.
Так что когда вакцины не действуют — это не значит, что они плохие. Это обычно значит, что конкретный вирус, который мы подхватили, просто имеет не подходящую (слабо или сильно) к антителам форму эпитопа.
P.S. Ещё у меня есть бессмысленные и беспощадные ТГ-каналы (ну а как без них?):
Вот тут про молекулярную биологию, медицину и новые исследования: https://t.me/nextmedi;
Называется оно HOVILPRI (действующее вещество — прителивир), разработали его в Японии, а на днях оно было зарегистрировано FDA. Предназначено для лечения именно устойчивых вариантов вируса простого герпеса (1 и 2 типов), когда простые препараты не помогают.
Лекарством первой линии против ВПГ является ацикловир. Попадая в клетку, заражённую вирусом, ацикловир подхватывается тимидинкиназой. Вирусная тимидинкиназа в связях не слишком разборчива, поэтому активирует его, подсоединяя к молекуле ацикловира трифосфатную группу.
Активированную молекулу ацикловира, в свою очередь, использует вирусная ДНК-полимераза, строя копии вирусной ДНК. Точнее, пытаясь строить, потому что ацикловир в активной форме хотя и похож на гуанин, таковым не является. Вирусная полимераза, встроив его в ДНК, прекращает активность:
Ацикловир всем хорош, но бывает, что герпес мутирует и его тимидинкиназа изменяется так, что больше не активирует молекулы ацикловира. Приходится переходить на другие препараты, а они дорого стоят, имеют серьёзные побочки и тоже могут не работать.
Поэтому человеки пошли дальше и придумали новый способ блокировки вирусной активности: ингибитор хеликазы-праймазы.
За страшным словом скрывается ещё один вирусный фермент, выполняющий две важные функции:
Разрывает водородные связи в ДНК, расплетая двойную спираль и давая возможность работать полимеразе;
Устанавливает праймер — молекулу, показывающую, откуда начинать синтез новой вирусной ДНК.
Молекула прителивира связывается с хеликазой-праймазой и блокирует её деятельность, не давая копировать ДНК:
HOVILPRI – первый препарат с новым принципом действия, зарегистрированный FDA впервые за почти 30 лет. В прошедших испытаниях он сравнивался с существующими лекарствами третьей линии (внутривенный фоскарнет, внутривенный/местный цидофовир или 5% местный имиквимод) и показал с себя с самой лучше стороны:
63% против 34% пациентов с полностью зажившими поражениями на 28 день;
82% против 42% пациентов с ответом на лечение на 42 день;
Побочные реакции составили 22% случаев против 54%;
Отказавшихся от лечения из-за непереносимости прителивира было в 10 раньше (2% против 20% в группе существующих лекарств).
А ещё прителивир выпускается в виде таблеток, а не в виде раствора для внутривенного введения, так что закидываться им можно дома.
Людей, резистентных к привычным препаратам для лечения простого герпеса, не слишком много, меньше одного процента от всех заражённых. Но это в относительных числах, а вот в абсолютных их достаточно много, так как носителями вируса простого герпеса являются миллиарды и сотни миллионов людей.
Кроме того, люди с ослабленным иммунитетом в несколько раз более чувствительны к инфекционным агентам, так что ВПГ-активность у них встречается в разы чаще. Именно для таких людей и предназначено новое лекарство. Ранее, если резистентность у них успевала развиться, шансов было мало. Теперь вот есть.
P.S. Ещё у меня есть бессмысленные и беспощадные ТГ-каналы (ну а как без них?):
Вот тут про молекулярную биологию, медицину и новые исследования: https://t.me/nextmedi;
Завершилась фаза I клинических исследований первого российского противоопухолевого препарата созданногона основе генно-модифицированного онколитического вируса VV-GMCSF-Lact. Испытания не только подтвердили его безопасноcть, но и показали эффективность в подавлении роста опухоли молочной железы. Препарат разработан Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, центром «Вектор» Роспотребнадзора в партнерстве с ООО «Онкостар» (резидент «Сколково»).
Участие в исследовании принимали пациентки, находящиеся в терминальной стадии заболевания. У них было явное прогрессирование рака молочной железы. После введения препарата у примерно 55% пациенток врачи наблюдали уменьшение размеров опухоли и стабилизацию процесса. Полученные данные дают возможность утверждать, что препарат эффективен, а значит, можно переходить ко второй фазе испытаний
Целью первой фазы клинических исследований являлась оценка безопасности, переносимости и фармакокинетических параметров препарата. Сначала врачи вводили его разным пациентам однократно, а потом рассматривали, как реагирует организм на многократное введение. На втором этапе фазыпациенты получали максимально допустимую дозу препарата четырёхкратно с интервалом в одну неделю. Испытания подтвердили, что препарат не токсичен и безопасен для пациенток, а также вызывает положительный терапевтический эффект.
Препарат представляет собой противоопухолевое лекарственное средство, сконструированное на базе рекомбинантного штамма VV-GMCSF-Lact вируса осповакцины. Ученые вырезали из генома вируса два участка, отвечающие за его вирулентность, и вставили вместо них гены, усиливающие онколитическую активность вируса. Впервые в мире в противоопухолевый препарат введен ген, синтезирующий белок-убийцу раковых клеток.
Клинические испытания препарата, являющегося первым в своем классе, начались в России в 2022 году. Они проходили в Национальном медицинском исследовательском центре онкологии им. Н.Н. Петрова (г. Санкт-Петербург), Национальном медицинском исследовательском центре онкологии им. Н.Н. Блохина (г. Москва), ООО «Онкологический научный центр» (г. Санкт-Петербург), Городском клиническом онкологическом диспансере Минздрава России в Санкт-Петербурге.
Исследователи из Волгоградского государственного медицинского университета создали первый в мире биоассимилируемый гель для регенерации, который восстанавливает кости после ран, в том числе от крупных осколочных и пулевых ранений. Такая костная ткань после регенерации идентична настоящей.
О разработке сообщил ТАСС со ссылкой на доктора фармацевтических наук, заведующего кафедрой технологии лекарств пятигорского филиала ВолгГМУ Дмитрия Компанцева. Гель представляет собой питательно-строительную смесь со сложным составом, усиленным активаторами регенерации, что стимулирует организм восстанавливать костную ткань.
Причем идентичность таких костей составляет 100 процентов, поскольку они синтезированы собственными клетками остеофитов — наростов, образующихся по краям суставов. По словам ученых, зарегистрированных аналогов подобного по составу геля на сегодня нет в мире.
Биоинертные костнозаместительные материалы на рынке медицинских продуктов, конечно, присутствуют. Но новинка, в отличие от аналогов, представляет собой смарт-систему, активизирующую процессы восстановления тканей. Это гель, а не традиционный порошок для заполнения костных дефектов. С ним удобнее работать хирургам, а еще он полностью заполняет рану, глубоко проникая в скрытые полости и плотно прилегая к поврежденным тканям.
Гель можно использовать как для приобретенных патологий, так и для врожденных дефектов. Например, в хирургии костных и хрящевых тканей челюстно-лицевой области, в стоматологии, для лечения пулевых и осколочных ранений.
Гель обладает повышенной способностью к остеоинтеграции — процессу, при котором живые клетки костей прирастают к поверхности импланта. Препарат также оказывает заживляющее и регенерирующее действие.
Методику уже протестировали на животных с костными дефектами, которые не смогли самостоятельно зарасти. Благодаря гелю эти патологии удалось полностью восстановить за счет собственной полноценной костной ткани. Причем была восстановлена первоначальная ее толщина, образовались новые кровеносные сосуды.
Ученые надеются, что их препарат поможет восстановить здоровье в том числе участникам СВО. Это, кстати, не первая разработка такого рода.
До этого при ВолгГМУ открыли Центр экзопротезов, где разработали специальные губки для быстрого заживления ран и биоразлагаемые перевязочные средства, а также жидкий бронежилет для солдат.
В 2011 году студия Eidos-Montréal выпустила видеоигру Deus Ex: Human Revolution. По сюжету геймер берет на себя управление Адамом Дженсеном — главой службы безопасности биотехнологической компании «Шариф Индастриз», которая специализируется на производстве и продаже механических аугментаций человеческого тела. В мире игры это относительно привычное явление. Поэтому, когда на компанию нападают террористы, Дженсен едва избегает смерти, получив от работодателя — впрочем, не особенно-то этого желая — множество улучшений своего тела.
Игры Deus Ex: Human Revolution и ее продолжение Deus Ex: Mankind Divided, вышедшее в 2016 году, детально описывают игровую вселенную. И особое внимание уделяют технологиям: о биотехнологиях, нейронауке и нейроинтерфейсах они рассказывают через разговоры персонажей, письма и электронные книги. Я внимательно изучил все это в Human Revolution и других частях франшизы и собрал общую технологическую картину мира Deus Ex. А чтобы проверить, насколько описанные в играх технологии близки к реальной науке, поговорил с Никитой Федосовым, младшим научным сотрудником группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI, и нейробиологом Уиллом Роселлини (Will Rosellini), который консультировал разработчиков приквелов.
Поскольку в тексте часто упоминаются и имена персонажей игры, и реальные люди, мы решили выделить имена реальных людей жирным шрифтом.
В 2013 году британский таблоид The Sun принял «Шариф Индастриз» за реально существующую компанию и использовал изображение их глазного протеза для своей заметки
Главного изобретателя в мире Deus Ex зовут Хью Дэрроу. В нулевые его компания изобрела биочип, который устанавливается непосредственно в мозг человека и позволяет подключить к телу киберпротез, систему улучшенного зрения или вычислительный модуль.
Описанный в игре биочип можно отнести к реально существующему классу устройств — инвазивным нейропротезам, а точнее, интерфейсам «мозг — компьютер» (brain–computer interface, BCI). Электроды такого устройства напрямую контактируют с нервной тканью и могут как считывать сигналы с нервов, так и, наоборот, передавать их. Самым распространенным типом нейропротезов считаются кохлеарные имплантаты, восстанавливающие слух. О том, как работает эта технология, редактор N + 1 Мария Пази, которая пользуется таким имплантатом, рассказала в материале «Я вас услышала» и выпуске подкаста «Три сигмы».
Кстати, и в самой игре есть заметка о кохлеарном имплантате. В ней говорится об этих устройствах и анатомии человеческого слуха. Авторы оформили заметку в форме цитаты из научной статьи Хью Дерроу в вымышленном журнале NeoNature.
Кохлеарный имплантат
Тему инвазивных нейроустройств также раскрывает другая игровая заметка. Она рассказывает о том, что глубинная стимуляция с помощью вживленных в мозг электродов принесла пользу уже более 10 тысячам пациентов с болезнью Паркинсона. Эта заметка тоже оформлена в виде выдержки из научной статьи — на этот раз журнал называется Neuroprosthetics Journal Quarterly.
Это реальная практика. При болезни Паркинсона появляется тремор и другие двигательные симптомы — это связано с дисбалансом дофамина в базальных ганглиях. Некоторым пациентам успешно имплантируют электроды в эту структуру мозга для контроля симптомов. --Никита Федосов
Никита Федосов также отмечает, что инвазивные интерфейсы бывают разными. В одних случаях тонкие электроды вживляются прямо в ткань мозга — как можно ближе к
нейронным популяциям. В других используется электрокортикография: электродная сетка укладывается на поверхность коры мозга. Этот подход часто используется в медицине — например, перед операцией у пациентов с фармакорезистивной эпилепсией, для речевого картирования коры и поиска очага эпилепсии.
Но инвазивные интерфейсы — не самый популярный способ подключаться к мозгу. Их установка требует нейрохирургической операции и несет риски инфекций и воспалений. Вместо этого чаще используются полуинвазивные (электрод внедряется лишь в череп) и неинвазивные подходы (ЭЭГ-датчики на поверхности головы). Строго говоря, к непосредственному контакту электродов с тканью мозга прибегают лишь тогда, когда неинвазивные методы не дают нужного качества сигнала или требуемой функциональности, как в случае с болезнью Паркинсона. Важна и тяжесть ситуации. Риск оправдан, когда естественный путь передачи сигнал нарушен, например, как в случае с пациентом, игравшим в Counter-Strike с помощью BCI-чипа компании Neuralink — у него парализовало большую часть тела после травмы спинного мозга.
В 2007 году, когда стартовала разработка игры, мы представляли себе, что к 2027 году в мире Human Revolution все высокотехнологичные аугментации будут управляться с помощью инвазивного нейронного интерфейса Хью Дэрроу — золотого стандарта для бесперебойного управления с высокой пропускной способностью. Это был смелый оптимизм: в то время доминировали миоэлектрические протезы, технология ЭЭГ была слишком неповоротливой, чтобы обеспечить настоящую ловкость, а инвазивные BCI оставались экзотикой — вроде ранних демо BrainGate. --Уилл Роселлини
Сегодня рынок нейроинтерфейсов, основанных на поверхностной неинвазивной энцефалографии, довольно велик. ЭЭГ уверенно позволяет считывать глобальные паттерны, такие как альфа-ритмилимю-ритм, что можно использоваться длянейрообратной связиили в демонстрациях моторного нейроинтерфейса с воображением движения.--Никита Федосов
Управление протезами
Углубляясь в мир игры, можно узнать, что BCI-чипы нужны людям мира Deus Ex не только для того, чтобы лучше видеть или слышать, но и чтобы управлять протезами рук или ног. В реальности все устроено иначе.
При установке протезов обычно используют нейроинтерфейсы, которые работают не с мозгом, а с периферийной нервной системой — как, например, кохлеарные имплантаты. Но в случае с бионическими протезами чаще всего применяют миоэлектрический канал связи — то есть считывают электрические импульсы с мышц, а не с нервов. Данные снимаются с сокращений мышц или их остатков и передаются на протез — иногда для этого «оборванный» нерв хирургически подключают к мышце. Это безопаснее и практичнее, но пропускная способность такого канала сильно ограничена по сравнению с живой конечностью.
Это напрямую влияет на то, как двигается протез. Реалистичные движения требуют много моторов в суставах, а каждый мотор — это отдельная команда. При низкой пропускной способности канала передать их все не получится.
Нейропластичность
Подключение миоэлектрического протеза подразумевает принципиально новый способ управления конечностью. Это означает, что пациент должен обучаться манипуляциям с протезами, и такое обучение порой оказывается слишком трудным. Как показывает практика, лишь 10-20 процентов способны довести реабилитацию до конца — остальным проще адаптироваться к жизни без конечности. Человек с традиционным миоэлектрическим протезом способен научится выполнять базовые действия за несколько месяцев, но его действия не будут настолько же ловкими, как до травмы.
Примечательно, что про подобные сроки можно услышать в играх. Например, Ариа Ардженто из Deus Ex: Mankind Divided — персонаж с протезом руки — признается, что у нее ушло полгода, чтобы заново научиться завязывать шнурки и метко стрелять. Примерно столько же понадобилось и Адаму Дженсену, прежде чем его отправили на первое после установки аугментаций задание. Правда, у всех этих персонажей протезы, управляемые с помощью чипов Дэрроу.
Роселлини держал в голове проблему обучения, когда работал над Human Revolution. По его мнению, ключом к полной и быстрой реабилитации может стать комбинация интенсивной терапии с методами стимулирования
нейропластичности— при условии, что протез будет управляться нейрокомпьютерным интерфейсом.
В одном из старых интервью он рассказывает, что стимуляция блуждающего нерва может ускорять обучение, и приводит в качестве примера программу DARPA по ускоренному освоению американскими солдатами новых языков. Роли нейропластичности в работе с аугментациями также посвящены две внутриигровые заметки и важный квестовый предмет.
Стимуляция блуждающего нерва способна улучшить нейропластичность. Компания Microtransponder, которую я основал, коммерциализирует эту терапию. Парные импульсы нерва вызывают выбросы норадреналина и во время реабилитации ускоряют перестройку синапсов. Пациенты после инсульта восстанавливают силу хвата в два-три раза быстрее: уже через несколько месяцев они могут завязать шнурки или налить воду. --Уилл Роселлини
Применение BCI для ускорения обучения также имеет научную основу. Например, американские исследователи смогли вдвое сократить время на выполнение пациентом операций с помощью роботизированной руки, добавив сенсорную обратную связь с помощью BCI. Таким образом, по словам Роселлини, шесть месяцев — это вполне реалистичный срок для того, чтобы пациент начал обращаться с протезом с прежней ловкостью.
В переписке со мной ученый был крайне оптимистичен относительно будущего технологии инвазивных BCI. Он привел множество примеров того, какого прогресса добились ключевые игроки в этой сфере: Neuralink, Blackrock Neurotech, BrainGate, Synchron и многие другие. Роселлини уверен, что по прошествии 19 лет с момента начала работы над Human Revolution принцип управления протезами с помощью чипов в мозге выглядит как никогда реалистично.
В 2016 году компания Open Bionics анонсировала протез руки, как у Адама Дженсена.
Протез и правда вышел в 2018 году, но называется он Hero Arm и прямого отношения к Deus Ex уже не имеет.
Вопросы безопасности
Еще одна проблема нейроинтерфейса «мозг — компьютер» — передача сигналов от биочипа к процессору, установленному на протезе. Сейчас подобные решения в основном экспериментальные и используют внешний декодировщик — так, например, Neuralink применяет беспроводное соединение с процессором. Вне лаборатории эта схема уязвима к кибератакам.
Именно это и происходит в Deus Ex: Human Revolution. Сначала радиочастотная атака нарушает работу устройств на физическом уровне. Затем через бэкдор — скрытую лазейку в системе защиты — злоумышленники получают доступ к устройствам. И, наконец, вредоносная функция активируется одновременно у миллионов людей. В реальном мире службы безопасности очень серьезно относятся к проблеме хакерских атак на медицинские имплантаты, например, кардиостимуляторы.
ПЭДОТ
В материалах игры также упоминается, что раньше в инвазивных нейроимплантатах применяли металлические контакты. С этим были связаны проблемы: будучи тверже мозговой ткани, такие контакты повреждали ее, и со временем качество сигнала из-за этого становилось хуже. Дэрроу предложил использовать электроды из поли(3,4-этилендиокситиофена), или ПЭДОТ. Такой материал лучше совместим с тканями и обеспечивает более стабильную передачу сигнала.
В реальном мире ПЭДОТ действительно используют в нейроинтерфейсах. Полимер обладает подходящими электрохимическими свойствами и биосовместимостью, хотя на практике его чаще применяют в качестве покрытия для металлического электрода. Он мягче, и это снижает микротравмы нервов при установке и эксплуатации.
Идею использовать ПЭДОТ в биосенсорах и нейроинтерфейсах начали обсуждать в конце 1990-х и начале 2000-х годов — это согласуется с хронологией Deus Ex.
Нанесение специальный покрытий — лишь один из путей к биосовместимости. Другой путь — выращивать нейронные популяции прямо на электродных матрицах с последующей установкой в мозг, чтобы осуществить переход «неживое — живое» в более контролируемых лабораторных условиях. --Никита Федосов
Нейропозин и синдром отмены
В мире Deus Ex ПЭДОТ-электроды не смогли окончательно решить главную проблему — реакцию мозга на имплантат. Вокруг биочипа образуется глиальный рубец, который мешает передаче сигнала между имплантатом и нервными клетками. Из-за этого чип со временем работает хуже. В играх для борьбы с этим используют препараты нейропозин и ризин, которые уменьшают отторжение и снимают боль.
Реакция на инородное тело — проблема и в реальном мире инвазивных нейроинтерфейсов. Слабая био- и механическая совместимость электрода и нервной ткани приводят к иммунному ответу, воспалению и образованию рубцов — этот процесс ограничивает долговременную стабильность нейроинтерфейсов.
Если бы можно было просто вшить в мозг устройство и оставить его там надолго без последствий, то мы сейчас были бы гораздо дальше в развитии нейроинтерфейсов. Причина, почему это пока невозможно, — в иммунной реакции организма и обрастании электродов, вживленных в мозг, соединительной тканью. Даже если операция по имплантации проведена правильно и заражения не произошло, иммунная реакция на чужеродное тело может приводить к воспалению и отмиранию окружающий тканей. Обрастание же плохо проводящей соединительной тканью приводит к значительному ухудшению контакта «электрод — ткань» и ослаблению сигнала, улавливаемого нейроинтерфейсом, до такой степени, что часть каналов просто начинает писать шум спустя короткое время.--Никита Федосов
Я не нашел в официальных источниках или интервью разработчиков Deus Ex упоминание каких-либо реальных лекарственных соединений, которые послужили прототипами для нейропозина и ризина, но в научной литературе описывается применение противовоспалительных препаратов, например, дексаметазона, или инфламмасомы NLRP3 для схожих целей. В беседе со мной Уилл Роселлини признал, что авторы игры специально не уточняли, какое конкретное соединение лежит в основе нейропозина, чтобы иметь немного творческой свободы. Вместе с тем он признал, что в годы разработки указанные выше соединения активно исследовали в контексте борьбы с реакцией на инородное тело.
В игровом мире противовоспалительный препарат может себе позволить не каждый, и это становится важным элементом конфликта: необходимость постоянно принимать дорогое лекарство создает социальное напряжение между богатыми и бедными людьми с аугментациями, а также остальным обществом — и служит одним из двигателей истории.
Люди, лишенные доступа к нейропозину, ведут тяжелое существование на улицах
Трансгуманизм и оптимизм
Самое главное несоответствие между приквелами Deus Ex и реальным миром в том, что для нас протезы и нейроимплантаты — это способ вернуть пациенту утраченные возможности, а не путь к приобретению сверхчеловеческих способностей. Вопрос об усилении здоровых людей не стоит на повестке дня по этическим, юридическим и финансовым причинам, а установка имплантатов сегодня несет больше рисков, чем пользы. Существующие технологии оптимизированы именно под реабилитацию и восстановление функциональности организма, но не под превосходство усиленного органа над здоровым.
Создатели игр используют трансгуманизм, чтобы поговорить о природе человека, хотя их собственные предпочтения в этом вопросе видны довольно четко. Так, сам Уилл Роселлини убежден, что пластическая хирургия и прием допинга — это аугментация в том же смысле, что и кибернетические имплантаты, показанные в игре. Беседа с ним и чтение игровых материалов оставили у меня ощущение осторожного оптимизма. По мнению Роселлини, большинство из показанных улучшений тела вполне реальны в обозримом будущем.
Сейчас консультант Deus Ex куда скептичнее смотрит на некоторые технологии из игры. Например, он сомневается в реалистичности черепных имплантатов вроде
социального корректора КАСИ, умного зрения и радара. По его словам, даже у крупных компаний — Neuralink и Blackrock Neurotech — пропускная способность интерфейсов слишком мала для такого сложного зрения. Не веритРоселлинии в систему «Тайфун» — военную технологию, которая позволяет носителю запускать снаряды со своего тела во все стороны одновременно.
Хотя многие технологии из игры пока остаются далекими от практической реализации, авторы серии действительно старались опираться на реальные научные идеи.
В мозге каждого из нас живет древний вирус. А если точнее, то его генетический код, который давно стал частью нашего генома и теперь, вероятно, играет ключевую роль в работе того, что мы называем сознанием.
Согласно двум исследованиям (первое и второе), опубликованным в рецензируемом журнале Cell, миллионы лет назад вирус внедрил свой генетический код в геном четвероногих животных. После многочисленных эволюционных хитросплетений до наших дней "уцелел" лишь фрагмент кода, но он все еще продолжает функционировать в человеческом мозге, выполняя типично вирусную задачу: упаковывает генетическую информацию и отправляет ее от одних нервных клеток к другим в небольших "капсулах", очень похожих на сами вирусы.
Вирусные гены — это норма
Может показаться странным, что части человеческого генетического кода берут свое начало от вирусов, но это — абсолютная норма. Согласно научным данным, от 40 до 80 процентов человеческого генома сформировались благодаря древним вирусам, которые миллионы лет назад внедрились в ДНК наших очень далеких предков.
Связано это с тем, что вирусы — не просто микроскопические "сущности", стремящиеся покомфортнее обосноваться в организме как бактерии. Вирус — это генетический паразит, целью которого является внедрение своего генетического кода в клетки хозяина с целью их захвата и превращения в фабрики для производства новых вирусов. Чаще всего эти "вирусные манипуляции" не дают результатов, но в некоторых случаях — наносят серьезный вред носителю. Однако в природе встречается и третий исход: иногда внедренные вирусные гены оказываются полезными, поэтому они остаются с нами навсегда.
Ген Arc в действии
Стоит синапсу* активироваться и древний вирусный ген Arc тут же оживает, начиная записывать свои инструкции в виде подвижного генетического кода, известного как РНК. За пределами клеточного ядра РНК служит посланником ДНК, представляя собой односпиральную копию кода двойной спирали ДНК.
*Синапс — это место контакта между двумя нервными клетками (нейронами).
Следуя инструкциям Arc, нервная клетка возводит вокруг вирусной РНК "капсиды" (вирусоподобные оболочки, состоящие из белков), что позволяет ей свободно перемещаться между клетками — иммунная система не распознает ее как угрозу. Таким образом вирусная РНК беспрепятственно проникает в соседние нейроны и передает им свой пакет генетической информации.
И вот тут начинается самое интересное: ученые пока не знают, что делает эта информация, попадая в новую клетку. Но авторы исследования обнаружили, что если этот механизм нарушен, то синапсы отмирают. Проблемы с геном Arc часто встречаются у людей с аутизмом и другими нетипичными неврологическими состояниями.
Исследователи считают, что эти процессы необходимы для реорганизации мозга с течением времени (сознание ребенка, определенно, отличается от сознания взрослого человека).
"Они [эти процессы] лежат в основе функционирования мозга — от классических условных рефлексов до человеческого самопознания и концепции 'я'", — отмечают они.
Многократное вторжение
Ген Arc, похоже, передавался от вирусов к животным не один раз. У людей и четвероногих существ гены Arc тесно связаны друг с другом. Однако гены Arc у плодовых мушек и червей, по-видимому, появились независимо друг от друга.
Следующий шаг исследования — объединить экспертов в области нейронауки и вирусологии, чтобы выяснить, когда и как именно Arc попал в наш геном, и какую информацию он передает между нашими клетками сегодня.
В природе встречаются примеры, когда паразиты полностью контролируют поведение носителя. Например, паразитический червь Лейкохлоридий парадоксальный (лат. Leucochloridium paradoxum) внедряется в организм улитки и превращает ее в покорного раба, заставляя забраться как можно выше, чтобы она была съедена птицей. Оказавшись в организме пернатого создания, червь приступает к размножению.
Может быть, древний вирус, наградивший нас геном Arc, тоже преследовал свои цели, но более масштабные. Возможно, целью вируса было расширение сферы влияния далеко за пределы Земли, поэтому нас так тянет к звездам. То есть наше совершенно иррациональное желание колонизировать абсолютно непригодные для жизни миры вроде Луны и Марса может быть не нашим сознательным выбором, а древней вирусной программой.
У тех, кто перенес рак, почти никогда не бывает болезни Альцгеймера. Группа китайских исследователей выяснила, что опухоли разных видов производят белок цистатин C. Он преодолевает гематоэнцефалический барьер, связывается с амилоидом и активирует рецепторTREM2на мембране клеток микроглии, что заставляет их буквально поедать амилоидные бляшки, обращая патологический процесс вспять.
Ранее ужебыло известно, что активацияTREM2на микроглиальных клетках способна сдерживать развитиеамилоидозамозга при болезни Альцгеймера. Работа китайских исследователей показывает, что в случае цистатина C задействуется именно этот механизм — и благодаря ему возникает значимый клинический эффект.
Дополнительные исследования показали, что цистатин C активируетTREM2прицельно, будучи способен одновременно связываться и с TREM2, и с бета-амилоидом. Таким образом, цистатин C работает как своеобразный молекулярный «адаптер», натравливая микроглиальные клетки на амилоидные бляшки. Бляшки в таком случае буквально пожираются микроглиальными клетками.
Механизм антиамилоидного действия цистатина C. Вверху: цистатин C связывается с амилоидом, а затем активирует рецептор TREM2 на клетках микроглии. Это переводит микроглиальные клетки в активное состояние в непосредственной близости от бляшек. Внизу: далее микроглиальные клетки «заглатывают» небольшие фрагменты амилоида — олигомеры — связанные с цистатином C. Внутри вакуолей они разрушаются до аминокислот и безвредных коротких пептидов. Это приводит к постепенному разрушению амилоидных бляшек в мозге и не дает образоваться новым. Иллюстрация сделана с помощью сервиса MindTheGraph.com
На клеточном уровне цистатин C обращает патогенез болезни Альцгеймера вспять. Но возможно ли создать лекарство, которое было бы его аналогом и работало так же, как сам цистатин? Ответа на этот вопрос пока нет — сначала нужно найти подход к дизайну лекарства, затем проверить его в доклинических и клинических исследованиях. На этом пути возможны неприятные сюрпризы — тем более что прежние попытки разработать лекарство, активирующееTREM2, потерпели неудачу.
Дело в том, что по чисто эволюционным причинам все рецепторы в организме человека и так работают максимально эффективно даже при тяжелых заболеваниях, поэтому большинство лекарств являются блокаторами, а не активаторами ферментов и рецепторов.
Активатор сделать сложно, но теоретически можно было бы попытаться лечить болезнь Альцгеймера готовымрекомбинатнымцистатином C. Но даже такой вариант потребует длительных исследований на людях: белки могут иметь капризнуюфармакокинетикуи работать совершенно не так, как в мышиных моделях, где их продуцируют опухолевые клетки. Правда, можно использовать генную терапию, заставив клетки человека производить повышенные количества цистатина C — но такой подход технически еще сложнее и опаснее в плане развития того же рака. Кроме того, патогенез болезни Альцгеймера слишком сложен, чтобы даже полная элиминация амилоида отключила все звенья этого патогенеза.
Надежду внушает то, что эти звенья тоже исследуются, и уже открыто много альтернативных точек приложения для возможной терапии (см., например,Мутация гена фосфодиэстеразы улучшила память мышей с болезнью Альцгеймера, «Элементы», 04.04.2024), и аналоги цистатина могли бы стать дополнительной опцией в комплексном лечении.
Ученые Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского Университета совместно с концерном «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) приступили к созданию искусственной «поджелудочной железы» для пациентов с сахарным диабетом первого типа.
Разработка представляет собой портативное устройство, которое будет автоматически контролировать уровень глюкозы в крови и корректировать дозу инсулина без участия пациента.
Конструкция искусственного «органа» включает датчик для непрерывного мониторинга глюкозы, миниатюрную инсулиновую помпу и компьютерный алгоритм. Устройство работает по принципу «замкнутой петли»: алгоритм анализирует данные с датчика и предсказывает изменения уровня сахара в крови, после чего инсулиновая помпа автоматически корректирует дозу гормона.
В результате получится избежать резких скачков глюкозы и гипогликемий — опасного снижения уровня сахара в организме. Кроме того, искусственная поджелудочная поможет улучшить качество жизни пациента, так как сможет автоматически и более точно регулировать дозу инсулина. Это эффективнее, чем ручной расчет.
По словам Дмитрия Телышева, директора Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского Университета, основное ноу-хау разработки в том, что используемый в устройстве датчик непрерывного мониторинга глюкозы будет многоразовым и его не придется полностью менять даже спутся две недели. Сменными будут только пластырь и имплантируемая часть датчика с тонкой иглой. А корпус с микроэлектроникой можно будет использовать повторно — разработчики рассчитывают, что он прослужит не менее года.
«Корпус с микроэлектроникой будет не вклеиваться в пластырь, как у других датчиков, а защелкиваться, — пояснил Дмитрий Телышев. — Поэтому его можно будет использовать многократно, а менять только то, что соприкасается с телом. Таким образом мы планируем в разы удешевить стоимость систем непрерывного мониторинга. Наш датчик ориентировочно будет стоить около 4,5 тысяч рублей».
Планируется, что первые опытные образцы (MVP) искусственной поджелудочной железы будут готовы к августу 2027 года.
Французские исследователи провели анализ данных клинических испытаний, который показал, что негормональный препарат элинзанетант, который блокирует нейрокининовые рецепторы, уменьшает частоту и интенсивность приливов и ночного потоотделения при гормональной терапии рака молочной железы независимо от типа применяемого гормонального препарата. Работа представлена на 15 европейской конференции по раку груди в Барселоне (EBCC15), о ней рассказано в пресс-релизе Европейской организации по изучению и лечению рака (EORTC).
При гормонзависимом раке молочной железы женщинам обычно назначают антиэстрогенные препараты, такие как тамоксифен или ингибиторы ароматазы, или, в пременопаузе, агонисты гонатропин-рилизинг гормона гозерелин или лейпрорелин. Они часто вызывают вазомоторные симптомы, схожие с менопаузальными приливами, но зачастую более тяжелые, при этом заместительная гормональная терапия таким пациенткам абсолютно противопоказана. Негормональный препарат элинзанетант действует как селективный антагонист нейрокининовых NK1- и NK3-рецепторов. Он эффективно уменьшает симптомы менопаузальных приливов и уже одобрен к применению по этому показанию.
Фатима Кардозо (Fatima Cardoso) из Центра Антуана Лакассаня в Ницце с коллегами провела анализ данных мультицентровых двойных слепых рандомизированных контролируемых испытаний третьей фазы OASIS 4. В них приняли участие 474 женщины в возрасте от 18 до 70 лет с положительным по эстрогеновым рецепторам раком молочной железы. Все они получали какую-либо гормональную терапию по его поводу и испытывали не менее 35 приступов умеренных или тяжелых вазомоторных симптомов (приливов и ночного потоотделения) в неделю. Случайным образом им назначили перорально 120 миллиграмм элинзанетанта в день на протяжении 52 недель или плацебо в течение 12 недель (слепая фаза) и элинзанетант в течение еще 40 недель (открытая фаза). Динамику вазомоторных симптомов оценивали в первые 12 недель.
В начале испытаний средняя тяжесть вазомоторных симптомов составила 2,5 по шкале от 0 до 3 баллов. Спустя 12 недель приема элинзанетанта при терапии всеми гормональными препаратами симптомы облегчились до легких или умеренных со средней тяжестью 1,5–1,6 против 1,9–2,0 при назначении плацебо. При этом эффект ощущался уже в начале терапии: например, при терапии тамоксифеном в основной группе через неделю среднее число приливов уменьшилось на четыре в неделю, через четыре — на семь, и через 12 — на восемь, схожие тенденции были и при терапии другими гормональными препаратами. Снижение частоты и тяжести симптомов сохранялось к 52 неделе. Побочные эффекты были преимущественно мягкими, чаще всего встречались диарея, утомляемость и сонливость.
Результаты анализа данных клинических испытаний показали, что элинзанетант эффективно уменьшает вазомоторные симптомы при гормональной терапии рака молочной железы независимо от типа гормонального препарата. Авторы работы намерены приступить к исследованию потенциальных лекарственных взаимодействий элинзанетанта с другими препаратами, обычно применяемыми при раке груди, а также его эффективности у других популяций, таких как мужчины с раком груди и женщины с метастатическими опухолями молочной железы.
Гормональная терапия рака груди зачастую приводит к стойкому бесплодию, а гормональная стимуляция яичников с целью получить яйцеклетки для ЭКО при этом заболевании противопоказана. Для помощи таким женщинам, и не только им, американская компания Gameto разработала и успешно испытала в пилотном эксперименте технологию экстракорпорального доращивания незрелых яйцеклеток с помощью культуры поддерживающих клеток, полученных из индуцированных плюрипотентных.
Ученые Северо-Кавказского федерального университета разработали нейросетевую систему распознавания рака кожи, которая позволит снизить количество ложных диагнозов. По мнению авторов, использование их разработки как вспомогательного метода диагностики сократит влияние человеческого фактора при принятии врачебных решений и повысит точность выявления заболевания.
Рак кожи — один из самых распространенных видов онкологических заболеваний. Высокоточная диагностика повышает шансы на выздоровление пациентов. Поэтому специалисты заинтересованы в разработке автоматизированных систем вспомогательной диагностики.
Ученые СКФУ разработали мультимодальную нейросетевую систему классификации онкологических поражений кожи, чувствительную к несбалансированным дерматологическим данным.
Предложенная система, по словам одного из авторов статьи, младшего научного сотрудника научно-исследовательской лаборатории кафедры математического моделирования СКФУ Ульяны Ляховой, позволяет снизить количество ложноотрицательных прогнозов за счет использования модифицированной функции перекрестных энтропийных потерь и анализа гетерогенных дерматологических данных с этапом предварительной очистки волосяных структур.
Как заявили в СКФУ, точность распознавания по десяти диагностическим категориям для предложенной интеллектуальной системы составила 85,2 процента. Кроме того, система распознает пигментные поражения кожи на 15 процентных пунктов точнее, чем визуальная диагностика практикующих врачей.
Исследование ученых из Йельского университета выявило неожиданные закономерности в том, как температура поверхности влияет на стойкость вирусов. Если ранее считалось, что материал поверхности и время – главные факторы их выживаемости и активности, то новая работа показывает, что немаловажную роль играет температура.
Ранее в контексте COVID-19 и оспы было известно, что вирусы могут сохраняться на предметах долгое время – на некоторых материалах до двух недель.
Но вот активны ли эти вирусные частицы и способны ли они заражать дальше? Чтобы изучить физику процесса и исключить влияние иммунной системы, ученые провели эксперимент с бактериофагами – вирусами, которые заражают бактерии.
Эксперимент проводился на трех популярных поверхностях: меди, нержавейке и пластике. Образцы изучали при 37°C и примерно 4°C. В результате выяснилось, что медь при 37°C демонстрирует самые сильные антимикробные свойства: вирусы быстро теряют свою способность заражать, а у одного из них половина вирусных частиц разрушилась за полчаса. Ионы меди активно разрушают генетический материал и белки вирусов, а тепло ускоряет эти реакции, что и объясняет эффективность меди.
На холоде, при 4°C, процессы замедлялись: вирусы сохраняли активность значительно дольше. На некоторых поверхностях они оставались живыми несколько часов, что объясняет, почему осенью и зимой инфекции распространяются активнее, особенно в плохо отапливаемых помещениях.
Сохраняют ли вирусы способность заражать
Особый интерес вызвало тестирование того, насколько вирусы способны заражать после нахождения на той или иной поверхности. Результаты показали, что даже если часть вирусов была повреждена, оставшиеся могли быстро размножаться при контакте с бактериальными хозяевами.
Главный вывод – материал поверхности и температура играют важнейшую роль в сохранении или уничтожении вирусов. То есть на медных ручках в теплых помещениях риск заражения снижается. А вот холод и пластик могут способствовать долгому сохранению активных, заражающих вирусов.
А если скорость гибели вирусов на поверхностях не статична, а зависит от условий, в которых они находятся, необходимо это учитывать при разработке методов борьбы с инфекциями и профилактики заболеваний. Нужно использовать антимикробные материалы в интерьере помещений с большим потоком людей, а плохо отапливаемые склады и коридоры убирать особенно тщательно, чтобы снизить риск распространения инфекций.
Трудно поверить в эту историю. Мой долг её вам изложить. А верить или нет - дело ваше.
Я жил обычной жизнью, занимался скалолазанием, другим передавал знания. Но однажды, по воле рока, лютый недуг сразил меня.
* Функционировать мог 1-2 часа в день. Остальные 22-23 часа - в лежачем состоянии. Сил не было даже ходить.
* Обезболивающее - ежедневно в конских дозах.
*
Времени лежать на печи было завались - читал и поглощал всё. Медицину,
анатомию, паразитологию, спиртологию, сыроедение, народную медицину,
органическую химию и др.
* Мы с ребятами снимали дом компанией и
жили как братья. У нас постоянно гостили совершенно разные люди -
сибирские травники, путешественники, нейрохирург, мастера спорта,
творческие люди и многие другие... Со всеми я подолгу общался и пытался
вытащить щепотку мудрости. Так и собирал по крупицам.
* Когда ты зажат в углу - подыхай или дерись как окаянный.
*
От безысходности я начал экспериментировать. Занялся зельеварением, как
в Хогвартсе, мать его. Началось всё с обычного кофе с чили перцем.
Закончилось довольно сумасбродной формулой, которую разрабатывал на
протяжении 2 лет.
* У меня нет лабораторных исследований. Нет
желания патентовать. Микроскопа даже нет. Всё, что я знаю - эта штука
работает. Как - не спрашивайте.
* Я опробовал это лекарство на
70-90 людях разного возраста и состояния. Результаты - фантастические.
Каким-то невероятным образом эта формула уничтожает большинство недугов.
* Лучшие пациенты - те, кому нечего терять. Они с удовольствием пробовали это зелье.
Назвал это чудо лекарство - галактический кофе. Во имя материнской силы природы.
После
месячного курса ежедневного приёма, я встал и пошёл пилить деревья.
Силушка появилась. Так и отработал 5 лет. А сегодня хочу поделиться с
людьми рецептом галактического кофе.
На 3х литровую банку:
+
8-10 любых лекарственных трав (берутся в аптеке, магазине трав или в
лесу - есть мобильные приложения, распознающие растения) - подойдут
любые лекарственные травы (крапива, чистотел, хвоя, подорожник, пижма,
девясил и т д).
+ Насыпьте всех трав понемногу (2-3 столовых ложки
сушеных трав, или каждой свежей травы по несколько стеблей с листьями и
цветами).
+ Несколько столовых ложек соды. 5-7 столовых ложек.
+ Перец. Десяток чили перцев или несколько столовых ложек чёрного / жгучего перца. Чем острее, тем лучше.
+ Заливаете 2-2,5 литрами водки. Любой.
+
В жидкую фазу добавляете сок 3-4 лимонов, 100-150 мл перекиси водорода,
3-4 сырых желтка. Размешать как следует неметаллическим предметом.
Банку закрыть медицинской перчаткой - пойдёт брожение. Настаивать 4-5 суток. Употреблять можно начинать через несколько часов.
Через
4-5 суток галактический кофе готов. Слить в любую неметаллическую
ёмкость через марлю. Перед употреблением взбалтывать. Каждый день перед
едой 20-30 мл в течение 1 месяца. Беременным нельзя. Детям с 4 лет,
примерно, можно.
ВАЖНО! За 1 сутки - не более 1 рюмки (20-30 мл).
Галактический кофе имеет огромную биологическую мощь. Примете больше -
сляжете на пару недель, потекут сопли, слизь, слёзы со всех щелей.
После 1 месяца приёма перейти на порцию по 10 мл в сутки перед едой один раз в сутки.
Многочисленные переводы на разные языки и доработки привели к тому, что в первозданном виде клятву Гиппократа уже никто давно не произносит.
Что мы знаем о клятве Гиппократа? Что её произносят все молодые врачи, получая диплом. Что она служит своего рода профессиональным этическим кодексом, и нарушать её нельзя ни при каких условиях. И что в ней содержатся самые главные положения, определяющие порядок поведения практикующего врача.
Такое представление сложилось у нас в основном благодаря многочисленным медицинским сериалам. В них кто-нибудь из пациентов непременно произносит сакраментальную фразу: «Вы же давали клятву Гиппократа». А между тем сегодня найти врача, который действительно произносил слова древнего обета, очень непросто.
Отец медицины
Достоверных сведений о Гиппократе до нас дошло не так много, хотя существует как минимум три его биографии, а также большой список трудов, авторство которых ему приписывают. Однако все жизнеописания Гиппократа были созданы спустя много лет после его смерти. А несколько десятков письменных памятников, объединённых в «Корпус Гиппократа», большей частью написаны не самим великим врачом, а представителями его школы.
Известно, что родился Гиппократ на острове Кос около 460 г. до н. э. и был наследником сразу двух поистине великих родов. По отцовской линии он восходил к богу Асклепию, покровителю медицины, и принадлежал к роду Асклепиадов. Первоначально так называли только прямых наследников божества, а потом распространили наименование на всех врачей. Мать Гиппократа якобы принадлежала к роду Геракла.
Искусство врачевания традиционно передавалось от отца к сыну, так что Гиппократу в буквальном смысле на роду было написано стать врачом. Став известным на Косе, Гиппократ отправился в Фессалию (современная область на северо-востоке Греции). На основании трудов, которые приписывают Гиппократу, говорят о его путешествиях во Фракию и Македонию, однако путешествовать мог не он сам, а представители его школы. Умер Гиппократ в городе Ларисе примерно в 80-летнем возрасте, посвятив всю свою жизнь медицине.
Легендарный
Профессиональная деятельность Гиппократа овеяна множеством легенд: их мы знаем заметно больше, чем достоверных сведений. Говорят, что он помог избавить Афины от чумы, действительно имевшей место в 420-е годы до н. э. Что был приглашён для лечения философа Демокрита и установил, что тот не безумен, а лишь явственно видит несовершенства мира. Также считается, что Гиппократ предотвратил нападение афинян на родной Кос, обратившись к ним с пламенной речью.
Но насколько можно доверять всем этим рассказам? В конце 19-го в. историк медицины Савелий Ковнер писал: «Итак, из всей гиппократовой легенды вполне заслуживающим доверие можно… признать лишь то, что Гиппократ действительно существовал, что он родился на острове Кос, что он был современником Пелопонесской войны, много путешествовал в качестве врача-периодевта (странствующий врач — прим. ред.) и оставил сочинения о медицине».
Относительно заслуг Гиппократа тоже есть легенда. Считается, что врач сжёг храм Асклепия на Косе, так как на тамошних стенах излечившиеся пациенты оставляли записи о причинах выздоровления. Желая присвоить славу выдающегося врача себе одному, Гиппократ якобы избавился от записей, которые могли прочитать все. По другой легенде, он сжёг храм Асклепия конкурирующей медицинской школы — книдской, дабы не оставить ценных записей им. По третьей версии, он сжёг архив библиотеки Коса, чтобы старинные медицинские рукописи не попали в руки конкурентам.
Если отставить в сторону три гипотетических пожара (скорее всего, Гиппократ и вовсе ничего не поджигал), то легенды признают выдающийся талант врача. Он и правда был, видимо, одним из первых медиков, который отделил собственно медицину от религии и магии.
Ведь в чём заключалось лечение пациента во времена Античности? Оно складывалось из медицинских манипуляций (использования различных снадобий и мазей, хирургических операций и т. д.), физиотерапии (гимнастика, бани) и ритуальных действий. Например, важной составляющей частью лечения был священный сон в храме Асклепия на шкурах жертвенных животных. Во сне больному должен был явиться бог медицины и рассказать, как именно надо избавляться от недуга.
Гиппократ же говорил своим ученикам: наблюдайте пациента, говорите с ним, создавайте условия, в которых организм будет бороться с заболеванием. Большое значение он придавал и профилактике болезней, для чего рекомендовал гимнастику, а также поддержание гармонии четырёх основных сред: крови, слизи, желчи и чёрной желчи.
«Клянусь Аполлоном»
Знаменитая клятва Гиппократа была написана примерно в 400 г. до н. э. Во многих источниках можно встретить утверждение, что это был первый морально-этический кодекс врача. Тогда почему она не появилась раньше? Не исключено, что причина создания клятвы была более приземлённой — Гиппократ был одним из первых врачей, который открыл публичную медицинскую школу. Вопреки существовавшей традиции, он обучал не только своих детей, но и людей со стороны за деньги. Опасаясь, что ученики, не принадлежащие непосредственно к «семье», могут как-либо навредить сложившейся школе, Гиппократ сформулировал для них специальные положения. Именно они, а не знаменитый принцип «не навреди», составляют примерно треть текста клятвы:
«Клянусь Аполлоном врачом, Асклепием, Гигиеей и Панакеей, всеми богами и богинями <…> считать научившего меня врачебному искусству наравне с моими родителями, делиться с ним своими достатками и в случае надобности помогать ему в его нуждах; его потомство считать своими братьями, и это искусство, если они захотят его изучать, преподавать им безвозмездно <…>, но никому другому».
Только за этим обещанием, фактически ограничивающим круг будущих учеников, следуют знаменитые принципы Гиппократа — воздерживаться от причинения вреда, не давать пациентам смертельных средств, не давать женщинам средств для прерывания беременности, не делать операций самостоятельно, доверяя хирургам, а также не разглашать то, что стало известно во время посещения пациента.
Современные исследователи указывают, что клятва Гиппократа в античные времена вовсе не имела того сакрального смысла, который приписываем ей мы. Скорее, это была обычная цеховая клятва: я принадлежу к такому-то профессиональному сообществу, обязуюсь поступать определенным образом, а если нарушу обет, то не будет мне ни счастья, ни славы.
Клятва и её интерпретации
Сочинения античного врача были хорошо известны: его трудами пользовались и европейские монахи, и арабские врачи. В эпоху Средневековья все они трансформировали клятву на свой лад, заменив упоминание Аполлона и Асклепия на своих богов. Многочисленные переводы на разные языки и доработки привели к тому, что в первозданном виде клятву Гиппократа уже никто давно не произносит. Хотя внесённые в неё изменения никто не назвал бы лишними.
Например, в России клятву Гиппократа перевёл на русский язык врач Матвей Мудров (1776−1831), но она превратилась в «Факультетское обещание русского врача»:«Обещаю продолжать изучать врачебную науку и способствовать всеми своими силами её процветанию, сообщая учёному свету всё, что открою. Обещаю не заниматься приготовлением и продажей тайных средств. Обещаю быть справедливым к своим сотоварищам — врачам и не оскорблять их личности; однако же, если бы того потребовала польза больного, говорить правду прямо и без лицеприятия».
В СССР «Факультетское обещание» стало присягой советского врача, в 1994 г. появилась клятва российского врача (сейчас просто клятва врача).
2-я Генеральная Ассамблея Всемирной медицинской ассоциации в 1948 г. приняла Женевскую декларацию, которая по сути являлась модифицированной клятвой Гиппократа. В ней также было обязательство хранить благодарность учителям и исполнять профессиональный долг с достоинством.
В США в 1972 г. студенты-медики отказались произносить слова клятвы Гиппократа, так как сочли их патерналистскими, устанавливающими непререкаемый авторитет врача. В современной модели здравоохранения, говорили они, нельзя умалять значение личности пациента.
В Америке текст клятвы адаптировал профессор Луи Лазанья. В нём появились слова: «Я буду помнить, что в медицине есть как искусство, так и наука, а теплота, расположение и принятие могут перевесить скальпель хирурга и препарат фармацевта. Я не буду стыдиться признаться: «я не знаю», и позову и положусь на своих коллег, когда их навыки потребуются для выздоровления пациента».
Исламская медицинская ассоциация Северной Америки в 1977 г. утвердила свою присягу: «Сделай нас заслуживающими этого высокого звания с честью, достоинством и благочестием, чтобы мы могли посвятить нашу жизнь служению человеку, — будь он беден или богат, грамотен или нет, мусульманин или не мусульманин, чёрный или белый, — с терпением и почтением, доблестью и уважением, знанием и бессонными трудами».
История клятвы напоминает историю платана Гиппократа. Если вы приедете на остров Кос, то вам непременно покажут платан, под которым якобы сидел врач и занимался со своими учениками. Если бы это было так, то платану было бы уже больше 2000 лет. Между тем, возраст этого действительно старого дерева оценивают примерно в 500 лет. Это не мешает людям верить, что этот платан — потомок древнего платана, который во времена Гиппократа рос на этом самом месте и давал тень ученикам врача. Его черенки и отростки подарены медицинским школам по всему миру, и теперь и в Америке, и в Азии, и в Океании растут «платаны Гиппократа».
Эти устройства предназначены для доставки лекарств и выполнения хирургических процедур. Объединив несколько роботов, исследователи провели малоинвазивную операцию на желчном протоке свиньи. TrainBots доставили эндоскопический инструмент с электродом к месту блокировки желчного протока, что позволило удалить ткань методом электрокоагуляции. Управляемые магнитным полем, роботы способны перемещаться по сложным биологическим структурам, преодолевая ограничения миниатюрных устройств.
Обычно миниатюрные роботы не обладают достаточной силой для манипуляции инструментами, необходимыми для точных операций. Однако комбинирование усилий нескольких роботов значительно увеличивает их возможности для решения более сложных задач.
Команда использовала конвой из трех модулей TrainBot при хирургической процедуре на свинье с закупоренным желчным протоком. Желчный проток, который переносит желчь от печени к тонкой кишке, может закупориваться при раке, что вызывает накопление желчи. Для решения этой проблемы необходимо провести очищение протока после эндоскопического обследования. Через рот пациента вводится гибкий эндоскоп, который водят к месту закупорки, а затем через рабочий канал вводят специальные инструменты. Новые роботы помогают выполнять эту процедуру.
Используя роботов, команда направила эндоскопический инструмент с электродом к желчному протоку свиньи и удаляла ткань с помощью электрического тока. После достижения нужного места было подано напряжение, что позволило устранить закупорку ткани методом электрокоагуляции.
TrainBot смог развернуть проволочный электрод длиной 25 см и в 3,5 раза превышающего его собственный вес. Следующий модуль TrainBot может доставить катетер для дренажа жидкости или лекарств.
TrainBots разработаны для навигации по сложным биологическим структурам человеческого тела. Оснащенные продвинутыми противоскользящими ножками, они могут перемещаться по скользким поверхностям, что снижает риск осложнений и необходимости повторных операций.
Каждый TrainBot управляется без проводов и реагирует на внешнее вращающееся магнитное поле, что обеспечивает маневренность для работы в ограниченных пространствах человеческого тела.
Флеш-память в USB-накопителях и смартфонах работает благодаря квантовому туннелированию — явлению, которое считалось невозможным в классической физике.
Принцип флеш-памяти основан на перемещении электронов через изолирующий слой с помощью квантового туннельного эффекта — способности частиц "просачиваться" сквозь энергетические барьеры.
Без квантового туннелирования электроны не могли бы преодолевать изолирующие слои внутри транзисторов, а значит запись или стирание данных были бы невозможны.
Вероятность туннелирования электрона через барьер экспоненциально уменьшается с увеличением толщины барьера, что позволяет хранить данные годами без потери информации.
Квантовое туннелирование также используется в туннельных диодах, сканирующих туннельных микроскопах и может стать основой для квантовых компьютеров будущего.
Ученые из лаборатории синтетической биологии MIT создали растения, которые светятся в темноте без электричества. Они внедрили гены биолюминесцентных грибов в обычные комнатные растения, заставив их производить фермент люциферазу — тот же, что создает свечение светлячков.
Растения излучают мягкий зеленый свет, достаточный для чтения в темноте. В отличие от предыдущих попыток создания светящихся растений, новая технология не требует внешних химических веществ — все необходимое растение синтезирует само из углекислого газа и воды.
Исследователи работают над увеличением яркости свечения и созданием различных цветов. Потенциальное применение включает не только декоративное освещение, но и "живые фонари" для аварийного освещения в зданиях и создание растений-биосенсоров, светящихся при обнаружении загрязнителей.
Комментарии