Представляем результаты главных научных исследований 2018 года, которые должны преобразить медицину уже через несколько лет. Многие из них казались недостижимыми в ближайшие годы. Ученым удалось создать ряд прорывных вакцин и методов лечения для ВИЧ, рака, нейродегенеративных и многих других заболеваний. И эти результаты, конечно, впечатляют.

Вакцина от болезни Альцгеймера

В США доказали эффективность вакцины от болезни Альцгеймера — одного из главных нейродегенеративных заболеваний. Болезнь Альцгеймера — наиболее распространенная причина деменции — старческого слабоумия. Считается, что от деменции страдает более 50 млн человек в мире.

Подтверждение эффективности вакцины — кульминация десятилетия, говорят авторы. ДНК-вакцина уменьшает накопление токсинов в мозге. При развитии болезни Альцгеймера эти токсичные белки накапливаются в мозге и негативно влияют на память и когнитивные способности человека.

Сейчас вакцина находится в списке перспективных лекарственных средств для защиты нейронов от последствий болезни Альцгеймера.

В случае успеха клинических исследований применение вакцины вдвое сократит число случаев деменции, утверждают авторы.

Это особенно важно на фоне последних заявлений относительно прогноза на будущее: у каждой второй женщины и каждого третьего мужчины с высокой вероятностью будет развиваться деменция.

Экспериментальное лечение болезни Паркинсона

Положительные тенденции есть и для другого распространенного нейродегенеративного заболевания — болезни Паркинсона. Для него пока нет лекарства, но коллективы исследователей из разных стран разрабатывают экспериментальные методы терапии. Наиболее важным в этом году стало заявление японских ученых о первом случае лечения с помощью стволовых клеток.

Индуцированные стволовые клетки впервые применили для лечения 50-летнего пациента. И первые данные уже подтверждают безопасность нового метода лечения.

Первую операцию провели в октябре 2018 года, далее стартует аналогичное лечение для остальных шести добровольцев. По замыслу исследователей, в мозг пациентов вводятся нейроны, выращенные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток других людей. Смягчить иммунный ответ должны тщательный подбор донора и двухлетний курс препаратов, подавляющих иммунитет.

Преимущество индуцированных плюрипотентных стволовых клеток заключается в том, что их можно производить в большом объеме. В случае успеха испытаний это позволит поставить подобные операции на поток, считают авторы инновационного лечения.

А в США, в медицинской школе Университета Джона Хопкинса, разработали препарат, замедляющий развитие болезни. В экспериментах на мышах и культуре человеческих клеток лекарство заблокировало деградацию нейронов. Сейчас препарат под названием NLY01 проходит необходимые этапы тестирования на безопасность.

Вакцина от ВИЧ

Экспериментальная вакцина от ВИЧ, разработанная в американском исследовательском Институте Скриппса, показала положительные результаты. Благодаря ей иммунная система теперь способна целенаправленно усиливать активность против ВИЧ.

Стратегия по разработке вакцины от ВИЧ основывается на работе с белком Env. Вирус использует его, чтобы проникнуть внутрь клетки. Этот пептид — эффективная мишень для иммунной системы и теперь ученым удалось справиться с основными техническими сложностями по его использованию для вакцины.

Команде удалось применить Env для различных штаммов ВИЧ. Подход предполагает использование наночастиц взамен изолированных белков Env. В результате вакцина вызывает более сильный иммунный ответ и делает это значительно быстрее, подчеркивают авторы. В экспериментах с мышами исследователи показали, что вакцина идентифицировала антитела за восемь недель. В результате эти антитела нейтрализовали штаммы ВИЧ.

Сегодня исследования продолжаются. Команда тестирует три экспериментальные вакцины-кандидата.

Китайский скандал: редактирование генома и ВИЧ

Продолжая тему вируса иммунодефицита человека, важно рассказать про нашумевший скандал в Китае. Там в 2018 году родились первые дети с отредактированным геномом. Ученый по имени Хэ Цзяньхуэй удалил ген CCR5, чтобы обеспечить будущим детям защиту от ВИЧ. В результате эксперимента, по словам автора, родились девочки-близнецы. В научном сообществе новость встретили по-разному, но в целом — негативно.

Сейчас правительство КНР ввело временный запрет на любые исследования, связанные с редактированием человеческого генома. Это наносит удар не только по авторитету китайских ученых, но и по перспективам самой технологии генного редактирования CRISPR, которая в рамках научных исследований применяется для лечения многих заболеваний.

Успехи в регенерации органов

Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) совершили прорыв в регенерации органов. Они научились программировать группы отдельных клеток так, чтобы они самостоятельно формировали многослойные структуры, напоминающие простые организмы или первые стадии эмбрионального развития.

Исследователи взяли за основу искусственную молекулу synNotch, недавно синтезированную в лаборатории университета, которая позволила им запрограммировать одни клетки на определенные реакции на сигналы от других клеток.

Оказалось, что всего нескольких простых сигналов заставили группы клеток менять цвет и самоорганизоваться в многослойную структуру — в двух- и трехслойные сферы. В будущем ученые надеются программировать намного более сложные клеточные структуры, с помощью которых можно будет выращивать поврежденные ткани или органы для трансплантации.

Функциональные кровеносные сосуды

Другая группа ученых из США представила важные результаты в создании кровеносных сосудов. Команда впервые создала функциональную сеть кровеносных сосудов в масштабе, который необходим человеку для трансплантации.

Сейчас исследователи могут создавать кровеносную сеть сложной формы и различной толщины: от крупных сосудов до мельчайших капилляров. И они смогут работать как глубоко внутри организма, так и на самой поверхности, под кожей.

Диагностика рака

В Великобритании создали универсальный лабораторный тест по анализу крови на все виды рака. Последнее исследование выявило пациентов с опухолями со 100% точностью и исключило здоровых. Новый скрининговый тест очень скоро может стать первым инструментом при профилактическом обследовании — уже выдана лицензия для промышленного производства диагностического теста.

Британские ученые преуспели и в разработке узконаправленных тестов на рак. Их новый эпигенетический тест выявляет рак шейки матки с точностью 100%.

Исследователи утверждают, что новая методика не только точнее, но и дешевле традиционных подходов. В течение пяти лет она должна появиться в клиниках.

Важное значение для диагностики рака в последнее время имеет искусственный интеллект. Благодаря методам ИИ в арсенале врачей скоро появятся удобные вспомогательные инструменты для выявления опухолей. Например, в США такой помощник уже может диагностировать рак легких с точностью 97%. И с точки зрения эффективности ИИ превосходит и онкологов-людей, и другие алгоритмы.

А в Китае технологии искусственного интеллекта вообще обещают изменить сферу здравоохранения. Там специалисты из компании Yitu представили инструмент, который диагностирует рак и дает рекомендации по его лечению на основе широкого набора данных: от записей врача и результатов УЗИ до анализа ДНК. По прогнозам, технология начнет применяться в клиниках страны с 2019 года.

Лечение онкологических заболеваний

В США нашли способ лечить рак без химиотерапии. Ученые обнаружили молекулярный переключатель для уничтожения злокачественных клеток: он активирует механизм гибели опухоли по схожему с химиотерапией принципу, однако не подразумевает серьезных побочных эффектов. А еще особенность методики предполагает, что опухоль не может сформировать устойчивость к лечению. Авторы уверены, что у них появился целевой инструмент для создания долгожданной терапии, которая будет направлена только на опухоль без вреда для здоровых тканей.

Тем временем в Австралии создали новый тип лекарства, который способен навсегда остановить распространение рака.

Препарат навсегда погружает злокачественные клетки в «сон» и не вызывает побочных эффектов. Лекарство уже продемонстрировало эффект в доклиническом тестировании. Сейчас команда работает над адаптацией лекарства для клинических исследований на людях.

Прорывным результатом в лечении рака также стала вакцина от меланомы. Результаты исследований показывают, что она обеспечивает 100% выживаемость у мышей. Так, действие вакцины не только активизировало иммунную систему, но и защищало грызунов от повторных случаев развития рака.

Вакцина от болезни Лайма

Летом 2018 года стало известно, что первая в истории вакцина против болезни Лайма прошла успешные клинические испытания. Болезнь Лайма или боррелиоз переносится клещами, и до настоящего времени против заболевания не было эффективного лечения.

Вакцина заставляет иммунную систему человека атаковать бактерии, попадающие в кровь при укусе клеща, и не дает им проникнуть в организм. Авторы утверждают, что препарат безопасен как для взрослых и детей с двух лет. По прогнозам создателей препарата, он появится в свободной продаже уже через пять лет.

Check-up будущего

В заключении хочется напомнить про важность диагностики. Регулярное профилактическое обследование позволяет выявить многие болезни на ранней стадии, до появления симптомов. В результате удается вылечить даже самые тяжелые заболевания, включая рак. Возможно, скоро пройти обследование станет еще проще благодаря американской разработке.

В конце года команда из Калифорнийского университета в Дейвисе представила первый диагностический 3D-сканер, который захватывает трехмерную картину всего тела человека за несколько секунд. Революционный 3D-сканер совмещает функции ПЭТ и КТ, однако, по мнению разработчиков, намного эффективнее их.

Прибор выдает результат в 40 раз быстрее, чем стандартная позитронно-эмиссионная томография — на сканирование всего тела уходит 20-30 секунд. Кроме того, благодаря уровню детализации, сканирование позволяет видеть характеристики, которые ранее были недоступны врачам. Сейчас в мире нет ни одного аналога, который предоставлял бы подобные данные, утверждают авторы.

Светлана Маслова

https://hightech.plus