14 главных открытий в сфере здравоохранения в 2024 году

В современном мире медицины почти каждый день происходят новые открытия, которые меняют подходы к лечению, диагностике и профилактике ряда серьезных заболеваний. Клинические исследования в области генетики, наномедицины, искусственного интеллекта открывают новые возможности для борьбы с раком, опасными инфекциями и аутоиммунными расстройствами. Новые технологии не только улучшают качество жизни пациентов, но и помогают врачам принимать обоснованные решения.

В начале сентября этого года Европейское общество медицинской онкологии опубликовало результаты клинического испытания о связи мРНК вакцин против SARS-COV-2 с экспрессией опухолевого PD-L1. По данным исследования, применение мРНК технологии у пациентов с меланомой и немелкоклеточным раком легких в сочетании с ингибиторами иммунных контрольных точек улучшают выживаемость в этой группе.

Также биофармацевтическая компания CureVac представила данные о первой фазе клинического исследования о вакцине против глиобластомы. В результате испытания мРНК технология показала увеличение антиген-специфических реакции Т-клеток у пациентов после химиотерапии. Представители компании заявляют, что вакцина способна преодолеть иммунную толерантность опухоли и создавать новый ответ иммунной системы организма. В ходе испытания ученые отметили, что препарат хорошо переносился участниками.

ИИ в медицине уже не новинка, а вполне рабочий инструмент для практикующего врача. Например, дерматологи могут использовать специальные программы по распознаванию злокачественных новообразований кожи, а также следить за расположением, размером и цветом родинок своих пациентов. Поэтому изучение того, как искусственный интеллект может помогать медикам, продолжается. 

В июне 2024 года в журнале Cancers были опубликованы результаты испытания по использованию алгоритмов глубокого обучения для анализа изображения гистопатологии пациенток с целью определения классификации и инвазивности рака молочной железы. Модели, которые использовали ученые, были основаны на сверточных нейронных сетях и показали 98,5% точности при диагностике подтипа рака. Благодаря этой технологии возможно не только улучшение результатов лечения, но и облегчения работы врачей.

Искусственный интеллект может стать хорошим помощником практикующему врачу. Благодаря развитию технологий медики могут делегировать ряд рабочих задач нейросетям, например, заполнение медицинской документации или расшифровка анализов. Поэтому команда онлайн-университета MD.school создала курс «Нейросети в работе врача», на котором вы:

• узнаете, как пройти регистрацию и начать использовать основные нейросети;
• поймете, как применять нейросети (Dima, ChatGPT и др.) в практике;
• научитесь заполнять дневники и первичные статусы при помощи ИИ;
• разберетесь, как нейросети помогают читать и искать научную информацию.

Для курса доступны два тарифа: базовый и с обратной связью. При выборе второго ученики получают в подарок 6 месяцев бесплатного использования личного AI-помощник врача — нейросети Dima.

Несмотря на достижения в области современной медицины, до сих пор сохраняется проблема нехватки и отторжения донорских органов при трансплантации. Поэтому в настоящее время ученые активно изучают возможности стволовых клеток для решения этих проблем. Например, ведутся исследования в терапии по восстановлению сердца после инфаркта миокарда, где индуцированные плюрипотентные кардиомиоциты, полученные из стволовых клеток, способствуют восстановлению насосной функции сердца.

Также в сентябре Nature Biotechnology опубликовал результаты испытания Детского исследовательского института Мердока по выращиванию стволовых клеток в лаборатории. Ученые заявляют, что появилась возможность создать персонализированные клетки крови для трансплантации пациентам с лейкемией и патологией костного мозга.

Такая нейрокогнитивная патология, как болезнь Альцгеймера, выступает одной из причин деменции у людей пожилого возраста и значительно ухудшает качество жизни пациентов. Поэтому ученые разрабатывают тесты для диагностики этого заболевания, которые будут более доступны и менее инвазивны, чем анализ спинномозговой жидкости и позитронно-эмиссионная томография. В конце июля 2024 года были представлены результаты по эффективности анализа крови PrecivityAD2. Он измеряет соотношение двух типов бета-амилоида, а также долю белка тау —  p-tau217. Согласно результатам исследования точность этого теста в диагностике болезни Альцгеймера составила 88-92%.

3 июля 2024 года в журнале Science Translational Medicine вышла статья о новом методе лечения нейродегенеративных заболеваний, в том числе и болезни Альцгеймера. Ученые разработали токсичное моноклональное антитело-2, которое распознавало токсические белки тау и ингибировало их активность. В эксперименте на пожилых мышах было показано, что при использовании назального спрея, этот препарат эффективно проникал в мозг животных и улучшал их когнитивные функции. Исследователи полагают, что эти результаты могут быть полезны для разработки иммунотерапии против болезни Альцгеймера.

За последние десятилетия новые открытия в науке и достижения в здравоохранении увеличили продолжительность жизни, однако до сих пор болезни старения остаются одной из основных причин заболеваемости и смертности в мире. 

В конце февраля этого года журнал Nature Communications опубликовал статью с обзором последних достижений в области клеточного перепрограммирования как инструмента для моделирования старения человека. Авторы предположили, что при наличии протоколов по созданию различных типов клеток одной и той же ткани, например, нейронов и астроцитов, становится возможным создать многоклеточную 3D-модель в различные возрастные периоды.

В конце ноября этого года исследователи из Weill Cornell Medicine представили испытание, по результатам которого секрет молодости клеток заключается в сохранении нуклеолы — уплотненной структуры внутри ядра клетки. Эксперимент был проведен на дрожжах, но в дальнейшем ученые планируют выяснить, как нуклеола может повлиять на старение стволовых клеток.

Несмотря на развитие методов диагностики, лечения и профилактики, малярия до сих пор уносит жизни людей. По статистике ВОЗ чуть больше 600 тысяч человек погибли из-за этой инфекции в 2022 году. На текущий момент существует две вакцины против малярии, которые одобрены ВОЗ. Однако они содержат часть основного поверхностного антигена спорозоита — циркумспорозоитного белка, поэтому обладают скромным уровнем защиты (50-80%) и рассчитаны на короткий срок. В своем исследовании ученые показали, что введение небольшого количества ослабленных целым спорозоитов, то есть Plasmodium falciparum или GA2 связано с безопасным иммунным ответом и эффективной защитой до 89%.

Еще один прорыв в медицине в 2024 году — это одобрение FDA первого препарата генной терапии Lenmeldy для лечения метахроматической лейкодистрофии. Это генетическое заболевание, которое вызвано дефицитом фермента арилсульфатазы А и связано с накоплением липидов в головном и спинном мозге, селезенке и почках. Препарат изготавливают из собственных кровяных клеток пациентов, затем их генетически модифицируют и «включают» функции фермента. Далее эти клетки вводят в организм, где они попадают в костный мозг и стимулирует иммунные механизмы, которые продуцируют арилсульфатазу А. В результате это помогает расщеплять скопления липидов.

Исследования в области печати человеческих органов или биопринтинга продолжаются не первый год, поскольку в современной медицине существует дефицит донорских органов. Поэтому ученые стремятся разработать технологию, которая поможет решить эту проблему.

В журнале Advanced Materials были представлены новые разработки Школа инженерии и прикладных наук Джона А. Полсона (SEAS) Гарварда по 3D-печати кровеносных сосудов. Команда создала метод co-SWIFT, который повторяет архитектуру сосудистой сети и создает более прочный к артериальному давлению эндотелий. Авторы считают, что эта технология может помочь в производстве васкуляризированных тканей для тестирования лекарств и терапевтическом использовании.

Нанотехнологии играют важную роль в развитии медицины. Эти роботы способны не только выполнять инвазивные и хирургические процедуры, но и точно вводить лекарственные средства.

Команда ученых из Каролинского института в Швеции в июле 2024 года представило новых нанороботов, которые могут убивать злокачественные клетки у мышей с раком молочной железы. Исследователи поместили препарат внутри наноструктры, построенной из ДНК, благодаря этому действие направлено против опухолевых структур и не повреждает здоровые. В результате исследования введение этого наноустройства животным уменьшало рост опухоли на 70%.

Создание бионического глаза — это новый этап в офтальмологи. Это не только поможет восстановить зрение, но и улучшит качество жизни для людей, страдающих слепотой. Технология представляет собой камеру, которая снимает в режиме реального времени, обрабатывающее устройство и протез сетчатки.

В мае 2024 года в журнале Ophthalmology Science было опубликовано исследование об использовании супрахориоидального протеза сетчатки второго поколения. Участие принимали 4 человека с пигментным ретинитом. Устройство имплантировали в глаз участникам и отслеживали показатели функциональности в течение 2,7 лет. В итоге испытание показало, что протез безопасен и обеспечивает улучшение функционального зрения.

В современной медицине растет нагрузка на врачей и других медработников, особенно в части заполнения медицинской документации. Поэтому внедрение ИИ в практику может облегчить труд медиков. По данным научно-практического журнала «Московская медицина», было поставлено чуть больше 13,5 млн диагнозов с участием систем поддержки клинических решений в городских поликлиниках. Уже несколько лет идет внедрение ИИ в область лучевой диагностики с целью сокращения времени на описание и анализ изображений.

Благодаря прогрессу в биомедицинской инженерии, стало доступно восстановление утраченных функций после травм или некоторых заболеваний. В The New England Journal of Medicine были опубликованы результаты испытания калибрующего речевого нейропротеза. Участнику с боковым амиотрофическим склерозом, тетрапарезом и дизартрией внедрили устройство в головной мозг. Слова, которые пытался сказать пациент, отражались на экране, а затем озвучивались. Через несколько месяцев обучения протез достиг точности в почти 98%, а участник мог говорить со скоростью 32 слова в минуту.

Применение электронных инноваций в медицине продолжает расти и расширяться. ИИ уже помогает врачам в клинической практике. Однако возникает ряд этических проблем, например, конфиденциальность информации о пациенте, получение информированного согласия и человеческим контактом между врачом и пациентом.

Поэтому возникает необходимость правового регулирования ИИ в медицине. Еще вначале 2024 года Всемирная организация здравоохранения представила документ «Этика и управление искусственным интеллектом для здравоохранения: руководство по крупным мультимодальным моделям». В нем описаны более 40 рекомендаций для надлежащей практики ИИ в здравоохранении и защиты здоровья населения.