Доктор из будущего

Сегодня российские врачи отмечают свой профессиональный праздник — День медицинского работника. Мы поздравляем коллег по сфере здравоохранения и желаем им успехов в работе, благополучия и благодарных пациентов. Нередко эффективность лечения и качество жизни больного зависят не только от мастерства доктора, но и от уровня технологических решений, используемых в клинике. Медицинская технология постоянно развивается, проходя путь от теоретических измышлений до клинических исследований и рабочих образцов. В этот праздничный день мы предлагаем нашим читателям порцию оптимизма в виде обзора последних достижений в медицинской науке и технологии. Для обзора мы выбрали только те передовые решения, которые уже в ближайшем будущем принципиально изменят ситуацию в своей сфере, и оставляем за кадром множество менее значительных прикладных разработок и совсем футуристичных идей.

Быстрые Т-лимфоциты

Онкологические заболевания — одна из главных причин смертности в современном мире и, пожалуй, главный вызов научно-медицинскому сообществу. Ученые разных стран трудятся над задачами профилактики и терапии онкологии. Одно из последних достижений — создание «искусственных лимфоузлов» коллективом Университета Джонса Хопкинса (Балтимор, США). Как сообщает Science Daily, разработка представляет собой специальный гидрогель для выращивания Т-лимфоцитов. Ученым удалось всего за неделю вырастить в среде геля около 150 тыс. лимфоцитов — именно такой объем иммунных клеток в среднем требуется для курса терапии. Самый распространенный на сегодня метод выращивания лимфоцитов требует от 6 недель до 2 месяцев. Таким образом, разработка американских ученых способна в 6 раз ускорить процесс производства Т-лимфоцитов, а значит, повысить эффективность лечения пациентов.

Баклажан против супербактерий

Резистентность бактерий к антибиотикам усиливается с каждым годом. ВОЗ бьет тревогу — некоторые распространенные болезнетворные бактерии научились противостоять одновременному воздействию сразу трех антибиотиков. В СМИ нередко называют такие культуры «супербактериями». В России, как и во многих других странах мира, принят специальный пятилетний план по борьбе с резистентностью бактерий. Тем временем ученые продолжают развивать один из самых перспективных методов борьбы с супербактериями — модифицированные вирусы-бактериофаги. В частности, как сообщает научный журнал Nature, недавно исследователям из Университета Питтсбурга (Пенсильвания, США) удалось выйти на новый уровень использования этой технологии, остановив рост исключительно агрессивной и устойчивой Mycobacterium abscessus в ходе лечения девочки-подростка. При этом последующее наблюдение за пациенткой не выявило токсических или иных негативных эффектов от лечения бактериофагами. Интересно, что один из трех вирусов, подвергшихся модификации для борьбы с супербактерией, ученые выделили из тканей обычного гнилого баклажана.

Полимеры для катетеров

Еще одна серьезная угроза здоровью пациентов — так называемые «больничные инфекции». Несмотря на процедуры обеззараживания, бактерии размножаются на медицинском оборудовании и инструментах, а затем попадают в ослабленный организм больного. Это существенно снижает эффективность лечения и нередко приводит к серьезным осложнениям. Большой шаг в решении этой проблемы сделала группа исследователей из Университета Браун (Род-Айленд, США). Ученые создали специальное полимерное покрытие для катетеров, которое уничтожает бактерии и препятствует образованию биоплёнки. Для этого они смешали полиуретан и препарат золота ауранофин. Затем покрытые получившейся смесью катетеры почти на месяц поместили в среду с культурой золотистого стафилококка (staphylococcus aureus). В течение 26 дней покрытие постепенно выделяло ауранофин, который ингибировал рост колоний стафилококка.

Спасение при сепсисе

Несмотря на современный уровень медицинской технологии, сепсис остается одним из опаснейших для жизни состояний. На ранних стадиях развития инфекции крови нередко не дают острых специфических симптомов, в то время как на поздних стадиях многие антибиотики уже не могут справиться с проблемой. Исследователи из Королевского колледжа хирургов Ирландии пошли другим путем и представили новый препарат InnovoSep на основе силенгитида — мощного ингибитора αVβ3‑интегритина. Это вещество воздействует на эндотелий — слой клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных сосудов. Силенгитид усиливает способность эндотелия противодействовать бактерии-возбудителю и блокирует ее попадание в ткани органов, тем самым сохраняя их от заражения.

Настоящее сердце из принтера

Следующая технология больше всех из нашего списка похожа на научную фантастику. Ученые из Университета Тель-Авива (Израиль) первыми в мире напечатали на 3D-принтере функционирующее сердце из тканей человека. До этого момента на принтере удавалось печатать лишь полностью силиконовые искусственные органы или комбинированные образцы со вставками живых тканей. Израильские исследователи, в свою очередь, взяли жировые клетки человека, модифицировали их в стволовые клетки сердца и смешали их с основой для 3D-печати. Получившийся миниатюрный орган размером в несколько сантиметров оказался полностью функциональным. Ученые убеждены, что примерно через 10 лет эта технология позволит печатать на 3D-принтере полностью готовые к пересадке человеческие сердца.

Специальные клетки против нейродегенерации

Нейродегенеративные заболевания — настоящий бич старшего поколения жителей множества стран мира. Самые известные представители — это «именные» болезни Альцгеймера и Паркинсона. Такие заболевания принципиально снижают качество жизни и самого больного, и его близких, вынужденных постоянно ухаживать за ним. Суть механизма нейродегенерации сводится к постепенному снижению числа нейронов головного мозга, которое приводит к его неспособности выполнять те или иные функции ВНД. Учёные из Бристольского университета (Великобритания), предположительно, нашли новый эффективный способ противодействия нейродегенерации. У них получилось фармакологически нацелить клетки мозга астроциты на защиту нейронов от повреждений. По своей природе астроциты выполняют целый ряд критически важных функций — от формирования «каркаса» для нейронов и их репарации до формирования гематоэнцефалического барьера. Таким образом мозг может использовать «внутренние ресурсы» для самосохранения.

Ферменты на радиоуправлении

На этот раз хорошие новости из России — исследователи Университета ИТМО (Санкт-Петербург) представили технологию управления активностью ферментов при помощи радиочастот. Для этого необходимо смешать ферменты с магнитными наночастицами. Последние поглощают радиоизлучение и локально повышают температуру в клетках, ускоряя таким образом ферментативные процессы. Ученым удалось достичь показателя ускорения в 4 раза. Перспективная сфера применения этой технологии очень широка, так как она напрямую касается метаболизма в клетках. Кроме того, само по себе радиоизлучение безопасно для человеческого организма, что также позволит применять его без высокого риска побочных эффектов.

Японский антигрипп

Вирус гриппа хоть зачастую и не приводит к летальному исходу, однако может провоцировать серьезные осложнения и бьет по экономике предприятий и целых государств. Ученые по всему миру стараются создать более эффективные противовирусные препараты. В прошлом году группа исследователей при поддержке японской фармацевтической компании «Сионоги» провела сравнительное плацебо-контролируемое исследование эффективности инновационного препарата балоксавир марбоксил и «традиционного» противовирусного — осельтамивир. В результате балоксавир марбоксил показал сопоставимый с осельтамивиром показатель «времени до облегчения симптомов» — 53,7 часа. При этом балоксавир марбоксил превзошел осельтамивир по степени снижения вирусной нагрузки спустя сутки после приема. Исследователи зафиксировали «неблагоприятные явления» (adverse events) у 20,7 %, 24,6 % и 24,8 % пациентов, принимавших балоксавир, осельтамивир и плацебо, соответственно. Балоксавир марбоксил — это ингибитор белка эндонуклеазы. Он связывается с частями РНК-вируса и блокирует его размножение. До сих пор ингибиторы эндонуклеазы входили лишь в состав препаратов для лечения ВИЧ.

Тайны тела

И в завершение нашего обзора вспомним о неожиданном открытии группы ученых из клиники «Маунт Синай Бет Исраэль» (Израиль) и Университета Пенсильвании (США). Неожиданным оно является, потому что касается анатомии, — в 2018 году ученые открыли новую структуру в человеческом теле! Речь идет о целой сети заполненных жидкостью канальцев из коллагена, пронизывающих соединительную ткань. По расчетам исследователей, по этой сети может циркулировать до 20 % всей жидкости в организме. Первооткрыватели решили долго не ломать голову и назвали новую структуру интерстицием — так же как волокнистую соединительную ткань, образующую строму паренхиматозных органов. Раньше никто не заметил эту обширную структуру из‑за того, что в стандартную процедуру изъятия тканей и подготовки их к исследованиям входит откачка жидкости. Этот процесс разрушает коллагеновую структуру интерстиция. Описанное открытие имеет принципиальную важность для диагностики и лечения рака. Ученые полагают, что по канальцам интерстиция идет снабжение опухоли питающими ее веществами, а также «отправка» раковых клеток в лимфатическую систему.