>Tyto vědecké úspěchy jsou podobné myšlenkám spisovatelů sci-fi. Ale teď zachraňují životy.
1. Umělá inteligence
Neurální sítě usnadňují a zpřesňují práci specialistů. Umělá inteligence může například diagnostikovat nemoci: k tomu program analyzuje výsledky screeningu a poté hledá vzorce. Navíc se vše děje mnohem rychleji, než kdyby to dělal člověk.Umělá inteligence může také automatizovat proces výběru léčby na základě anamnézy a také výrazně urychlit proces tvorby léků a vakcín. Jejich vývoj a uvedení do výroby obvykle trvá několik let, ale umělá inteligence může zkrátit časový rámec na jeden rok. Trénovaná síť je schopna vypočítat úspěšné kombinace a najít pravděpodobné procento úspěchu při jejich použití. To znamená, aby výzkumníci nemuseli ztrácet čas méně slibnými možnostmi.A existují již osvědčené příklady. Lék vynalezený umělou inteligencí pro boj s obsedantně-kompulzivní poruchou byl testován na lidech v roce 2020.
2. Bioprinting
Transplantace orgánů každoročně pomáhají zachránit více než stovky tisíc lidí po celém světě. K transplantaci ale nejsou vhodná dárcovská játra, srdce ani ledviny, a tak se na takové operace stojí obrovské fronty.Tento problém pravděpodobně může vyřešit biotisk – 3D tisk orgánů nebo tkání. Vědci po celém světě s touto technologií experimentují a již se naučili, jak tímto způsobem vytvořit kůži, jaterní tkáň a srdce.Bioprinting funguje takto:Vědci sbírají „inkoust“ pro tisk, tedy živé a zdravé buňky. K tomu buď odeberou požadovaný vzorek přímo od člověka, nebo použijí dospělé kmenové buňky.Vytvoří se počítačový model požadovaného orgánu nebo tkáně, často na základě výsledků skenování nebo MRI.Tiskárna je naplněna „inkoustem“ a jiným organickým nebo syntetickým materiálem, jako je kolagen, který bude fungovat jako základ.Pak je to na technologii. Tiskové hlavy postupně umisťují biomateriál na správná místa. Proces je pomalý a trvá hodiny.I když se takové orgány lidem netransplantují, používají se pouze pro klinické studie. Ale takto vytištěné kosti, včetně kostí lebky, už byly lidem transplantovány. Možnosti využití 3D tiskárny v medicíně se neomezují jen na toto. Už na něj tedy mohou tisknout léky: první vzorky se začaly prodávat v USA již v roce 2016.
3. Bionické protézy
Umělé náhrady amputovaných končetin lidé používají tisíce let: dřevěné prsty byly nalezeny dokonce i u mumií. Dlouhou dobu plnily protézy buď pouze kosmetické funkce, nebo byly vybaveny vyměnitelnými funkčními nástavci, například v podobě vidlice nebo háku. Přestože tato alternativa byla užitečná, stále nemohla významně zlepšit kvalitu života pacienta.Vědci dlouho hledali řešení, které by protézu dokázalo proměnit v plnohodnotnou část těla ovládanou silou myšlenky. První úspěšné experimenty proběhly ve druhé polovině 20. století, ale hromadná výroba takových končetin byla možná až v 21. století. Díky rozvoji bionických technologií.Tajemství fungování robotických „paží“ nebo „noh“ je v myosensorech: ulpívají na svalové tkáni, reagují na mozkové signály a přenášejí je do protézy. Stačí se zamyslet nad požadovanou akcí a nová končetina ji provede. Díky tomu se člověk nemusí dlouho přizpůsobovat, vážně měnit návyky nebo se vzdát koníčků a sportů.Bionické technologie umožňují vytvářet další typy protetiky, jako je částečně vidící oko a exoskelet.Některé moderní protézy ruky umožňují dokonce cítit! Například Modular Prosthetic Limb, který byl vyvinut na Johns Hopkins University. Obsahuje více než 100 senzorů, které reagují na teplotu, texturu a umístění objektu.
4. Genová terapie in vivo
O možnosti léčby dědičných onemocnění způsobených narušením specifického genu, jako je cystická fibróza nebo spinální svalová atrofie, se začalo diskutovat v 70. letech minulého století. Od té doby se objevilo několik technologií, které umožňují „napravit“ stav pacienta: zavedení nového genu, vyřazení starého genu nebo jeho nahrazení zdravou kopií.Poslední dlouhá doba se prováděla pouze ex vivo: potřebný materiál byl z těla odebrán, laboratorně ošetřen a poté zdravými lidmi implantován zpět do těla. Některá genová onemocnění však nelze tímto způsobem vyléčit: ne každou buňku lze úspěšně kultivovat mimo tělo. Vědci proto hledali jinou cestu. A našli to v genové terapii in vivo: v tomto případě je pacientovi injekčně podán lék a gen je korigován přímo v těle.První takový produkt byl v Evropě zaregistrován v roce 2012. Jmenoval se Glybera a měl pomáhat lidem s nedostatkem genu LPL, který způsobuje hromadění triglyceridů a těžkou pankreatitidu. Lék byl ale v roce 2017 přerušen a jeho registrace byla zrušena: nebylo ho potřeba a existovaly jednodušší a levnější možnosti léčby.Od té doby se objevilo několik dalších léků, již úspěšnějších. Luxturna například léčí Leberovu amaurózu, vzácnou formu dědičné slepoty, a Zolgensma některé typy spinální svalové atrofie.
5. Robotický chirurg
Robotičtí asistenti jsou potřební nejen k usnadnění práce chirurga, ale také k získání úspěšných výsledků při obzvláště přesných operacích, například na mozku. S podobnými technologiemi začali experimentovat v 80. letech minulého století. Poté bylo vytvořeno několik strojů najednou. Mezi nimi:Arthrobot. Během operace polohoval a fixoval nohu pacienta – umožnil odmítnout zapojení asistentů do této práce.PUMA-560. Používá se k provedení první robotické biopsie. Stroj určil požadované místo pro zavedení jehly na základě tomografických dat.PROBOT. Pomohl provádět přesné operace na prostatě.ROBODOC. Zjednodušená náhrada kloubu vyříznutím přesné části kyčelní kosti.Všechny však byly používány soukromě a spíše experimentálně. První robot, který se začal masově používat k pomoci chirurgům, byl „“ (získal schválení od FDA a amerického ministerstva zdravotnictví v roce 2000). Umožňuje provádět složité operace minimálně invazivním způsobem, tedy s co nejmenší újmou pro pacienta. Lze použít v kardiochirurgii, neurochirurgii, urologii, gynekologii a dalších oblastech.Da Vinci má čtyři „ramena“, ale neprovádí samotnou operaci: je řízena chirurgem pomocí konzoly. Mimochodem, ne nutně z vedlejší místnosti: robota můžete ovládat i na stovky kilometrů daleko. Da Vinci se používá v mnoha zemích po celém světě. Například v Rusku provedl více než 24,5 tisíce operací.
6. Virtuální mapa a imunitní terapie rakoviny
Každý rok jsou po celém světě zaznamenány miliony nových případů diagnostiky různých typů rakoviny. A vědci neustále pracují na studiu rakoviny: snaží se porozumět zvláštnostem chování buněk a najít alternativní účinné způsoby léčby.V posledních letech se v tomto směru objevilo několik zajímavých objevů. Vědci z University of Cambridge tak pomocí VR technologií vytvořili interaktivní mapu rakovinového nádoru. Umožňuje vám „procházet“ jeho různými částmi, stejně jako v online mapách měst, a podrobně prozkoumat každý shluk buněk. K vytvoření mapy vědci provedli biopsii pacientova nádoru, nařezali vzorek na tenké plátky, provedli sérii testů, aby shromáždili informace o genetickém materiálu, a nahráli data do systému. Program lze aktualizovat načtením nových informací: zaznamenejte a přesně sledujte, jak nádor postupuje a jak jeho buňky interagují.Další důležitý objev souvisí s léčbou rakoviny. Vyrobili ho američtí a japonští imunologové James Ellison a Tasuku Honjo. Nezávisle na sobě objevili v lidském těle mechanismy, které potlačují práci T lymfocytů. Pokud jsou tyto mechanismy vypnuty, imunitní systém začne samostatně bojovat s rakovinnými buňkami. Za svou práci dostali vědci v roce 2018 Nobelovu cenu. Díky jejich objevu byly vytvořeny léky, které odblokují imunitní systém, konkrétně ipilimumab a nivolumab. Klinické studie ukazují, že skutečně mohou zlepšit výsledky léčby například melanomu (rakoviny kůže).Imunoterapie je stále novým přístupem k léčbě rakoviny a není vhodná pro všechny typy rakoviny. Od jiných metod se proto v nejbližší době neupustí. Jedním z hlavních způsobů boje s tímto onemocněním zůstává používání radiofarmak. Mají mnoho odrůd a pro každé místo onemocnění používají své vlastní. Například radium-223 je potřebné k léčbě rakoviny prostaty. Jediný existující lék s ním se vyrábí v zahraničí, ale do konce roku se plánuje vydání jeho analogu v Rusku. Nyní na tom pracují vědci z Tomské polytechnické univerzity. Budou extrahovat radium-223 ozařováním solí radia-226.
