Топ-5 новейших открытий в российской медицине

7. Инсулин

Сейчас в мире живёт почти полмиллиарда диабетиков. Полноценная жизнь для таких больных до появления инсулина была невозможна – осложнения вызывали почечную недостаточность, потерю зрения и прочие тяжёлые последствия. К началу прошлого века исследователи выяснили, что сахарный диабет вызывается дисфункцией поджелудочной железы, которая переставала вырабатывать гормон инсулин. Но не было лекарства, которое хотя бы частично могло компенсировать недостаток этого гормона.
Канадский физиолог Ф. Бантинг в 1922 году выделил вещество из поджелудочной железы подопытных животных, назвав его айлетин, которое позднее преобразовалось в инсулин. Первую инъекцию инсулина сделали 14-летнему подростку, после чего его состояние моментально улучшилось. Бантинга также наградили Нобелевской премией, причём он стал на тот момент самым молодым её лауреатом – всего в 32 года.

Новейшие медицинские достижения

5. Возможное лечение болезни Паркинсона

В 2014 году учёные взяли искусственные, но полностью функционирующие человеческие нейроны и успешно привили их в мозг мышам. У нейронов есть потенциал для лечения и даже вылечивания таких заболеваний, как болезнь Паркинсона.

Нейроны были созданы группой специалистов из института Макса Планка, университетской клиники Мюнстера и университета Билефельда. Учёным удалось создать стабильную нервную ткань из нейронов, перепрограммированных из клеток кожи.

Другими словами, они индуцировали нейронные стволовые клетки. Это метод, который увеличивает совместимость новых нейронов. Спустя шесть месяцев у мышей не развилось никаких побочных эффектов, а имплантированные нейроны отлично интегрировались с их мозгом.

Грызуны продемонстрировали нормальную мозговую деятельность, в результате которой сформировались новые синапсы.

У новой методики есть потенциал, который может дать нейрологам возможность заменить больные, поврежденные нейроны здоровыми клетками, которые в один прекрасный день смогут справиться с болезнью Паркинсона. Из-за неё нейроны, поставляющие допамин, умирают.

На сегодняшний день никакого лечения от этого заболевания нет, но симптомы поддаются лечению. Болезнь, как правило, развивается у людей в возрасте 50-60 лет. При этом мышцы становятся жёсткими, происходят изменения в речи, меняется походка и появляется тремор.

4. Первый в мире бионический глаз

Пигментный ретинит является наиболее распространённым среди наследственных заболеваний глаз. Он приводит к частичной потере зрения, а зачастую и к полной слепоте. К ранним симптомам относится потеря ночного видения и трудности с периферийным зрением.

В 2013 году была создана система протезирования сетчатки Argus II, первый в мире бионический глаз, предназначенный для лечения запущенной стадии пигментного ретинита.

Система Argus II – это пара наружных стёкол, оснащённых камерой. Изображения преобразуются в электрические импульсы, которые передаются электродам, имплантированным в сетчатку глаза пациента.

Эти изображения головным мозгом воспринимаются как световые шаблоны. Человек учится интерпретировать эти паттерны, постепенно восстанавливая зрительное восприятие.

В настоящее время система Argus II пока доступна только на территории США и Канады, но есть планы по её внедрению во всём мире.

Наноботы в живом организме

В начале 2015 года сфера робототехники одержала большую победу, когда группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего объявила о том, что провела первые успешные тесты с применением наноботов, которые выполнили поставленную перед ними задачу, находясь внутри живого организма.

Живым организмом в данном случае выступали лабораторные мыши. После помещения наноботов внутрь животных микромашины направились к желудкам грызунов и доставили помещенный на них груз, в качестве которого выступали микроскопические частички золота. К концу процедуры ученые не отметили никаких повреждений внутренних органов мышей и тем самым подтвердили полезность, безопасность и эффективность наноботов.

Дальнейшие тесты показали, что доставленных наноботами частичек золота в желудках остается больше, чем тех, которые были просто введены туда с приемом пищи. Это натолкнуло ученых на мысль о том, что наноботы в будущем смогут гораздо эффективные доставлять нужные лекарства внутрь организма, чем при более традиционных методах их введения.

Моторная цепь крошечных роботов состоит из цинка. Когда она попадает в контакт с кислотно-щелочной средой организма, происходит химическая реакция, в результате которой производятся пузырьки водорода, которые и продвигают наноботов внутри. Спустя какое-то время наноботы просто растворяются в кислотной среде желудка.

Несмотря на то, что данная технология разрабатывается уже почти десятилетие, только в 2015 году ученые смогли провести ее фактические тесты в живой среде, а не обычных чашках Петри, как делалось много раз до этого. В будущем наноботов можно будет использовать для определения и даже лечения различных болезней внутренних органов, путем воздействия нужными лекарствами на отдельные клетки.

Как правильно «себя есть»

Пожалуй, именно так в упрощённом варианте могла бы звучать тема исследования, принёсшая Нобелевскую премию в категории «Физиология и медицина» японскому молекулярному биологу Йошинори Осуми. Учёный в своей работе смог детально объяснить механизм аутофагии (буквально «самопоедания»), открытый ещё в 60-х годах прошлого века.

Фото с сайта golodaem-vmeste.ru

Для тех, кто не знает: этот механизм позволяет организму очищаться за счёт того, что клетки тела могут поедать внутри себя мусор, собственные отслужившие «запчасти», а то и самих себя. Японский биолог выделил гены, ответственные за аутофагию, и объяснил, как их изменения влияют на развитие рака, диабета и болезни Паркинсона и многих других заболеваний. Кстати, его открытие говорит о пользе лечебного голодания, а также о том, как, учитывая принципы аутофагии, можно продлить себе жизнь.

Похожие новости

02/12/2015

На протяжении ряда лет сотрудники лаборатории эпигенетики развития ФИЦ «Института цитологии и генетики СО РАН» ведут работы по созданию Биобанка клеточных моделей заболеваний человека, который затем будет использоваться при создании препаратов для лечения наследственных нейродегенеративных и сердечнососудистых заболеваний.

2301

02/09/2016

Прибор, сконструированный в Институте химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, помогает обнаружить наночастицы за несколько минут.— Есть работы российских, украинских, английских и американских исследователей, которые показывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями, — подчеркивает старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Сергей Николаевич Дубцов.

3125

01/08/2017

​Исследователи Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН создают соединения-конструкторы на основе белка альбумина, способные эффективно достигать опухолей раковых больных — в будущем эти вещества могут стать основой для лекарств.

1122

20/02/2019

​Сотрудники Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е. Н. Мешалкина создали новый тип биопротеза клапана для детской кардиохирургии. Он менее других подвержен кальцификации, что позволит сократить количество повторных оперативных вмешательств.

907

12/11/2018

​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН и ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» нашли эффективные белковые мишени для разработки препаратов против рака прямой кишки, легких и кишечника.

1462

27/08/2018

​На VI Международном форуме технологического развития и выставке «Технопром-2018» состоялось подписание соглашений о сотрудничестве между нефтехимической компанией ООО «СИБУР» и двумя новосибирскими научно-исследовательскими организациями: Новосибирским институтом органической химии им.

1178

22/09/2016

​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.

4372

13/01/2016

Татьяна Толстикова: «В СО РАН есть все предпосылки, чтобы решить проблему импортозамещения лекарств»

​Доктор биологических наук, профессор Татьяна Генриховна Толстикова возглавляет лабораторию Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова (НИОХ) СО РАН — уникальную для России структуру.

3895

10/08/2018

​Сибирские ученые подтвердили эффективность грибов лисичек в борьбе с описторхозом и в перспективе планируют создать на их основе антигельминтные препараты нового поколения, сообщает в пятницу Институт цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ СО РАН).

1088

Палеонтология

Впервые обнаружены мягкие ткани динозавра

Мэри Швейцер руководила научной группой, которая описала коллаген, выделенный из бедренной кости Tyrannosaurus reх

Молекулярный палеонтолог Университета Северной Каролины Мэри Швейцер в 2005 году в окаменевшей конечности подростка-тираннозавра из Монтаны (возрастом 65 млн лет) обнаружила мягкие ткани. Ранее считалось, что любые белки разложатся максимум за несколько тысяч лет, поэтому никто их в окаменелостях и не искал. После этого мягкие ткани (коллаген) были обнаружены и в других древнейших образцах.

У людей обнаружены гены неандертальцев и «денисовского человека»

Участники международного симпозиума «Переход к верхнему палеолиту в Евразии: культурная динамика и развитие рода Homo» осматривают место раскопок в центральном зале Денисовой пещеры

Homo sapiens

3. Асептика и антисептика

До XIX века врачам не приходило в голову вымыть руки перед принятием родов или операцией, потому что не существовало понятия дезинфекции. Один и тот же хирургический инструмент применялся для вереницы пациентов. Поэтому операции, как правило, заканчивались нагноением, а то и гангреной, а роды приводили к заражению крови. Поэтому и смертность после работы тогдашних хирургов была огромной.
Венгерский врач Игнац Земмельвейс первым стал требовать от своего персонала мыть руки в известковом растворе, после чего смертность среди рожениц упала в 7 раз. Но научная общественность как обычно проигнорировала успех Земмельвейса, посчитав его идеи бредовыми, и определила его в психбольницу, где он благополучно и скончался. Позднее необходимость обработки операционного поля и инструментов доказывал уже англичанин Д. Листер, которому повезло больше.

Современная медицина

Период решающего становления медицины как науки пришелся на конец XIX — начало XX веков, когда технический прогресс и естественные науки развивались опережающими темпами.

Именно в это время было сделано множество открытий:

• рентгеновские лучи, ставшие основой рентгенологических обследований;
• естественная радиоактивность, разработки в ядерной физике, ставшие основой для появления такого направления, как радиобиология (радиационная гигиена, радиоактивные изотопы);
• лучевая терапия — применение радия и радиоактивных препаратов в целях диагностики и лечения;
• электрокардиография — диагностическая методика, выявляющая аритмии, инфаркт миокарда и другие проблемы сердечно-сосудистой системы.

Во второй половине XX века в медицине стала использоваться электроника.

На ее основе было разработано оборудование, которое способно воспринимать, передавать и записывать информацию о работе внутренних органов и даже выполнять их функции:

• искусственное сердце, легкие, почки, которые временно используются при хирургических вмешательствах;
• сердечная электростимуляция;
• электронная микроскопия;
• медицинская кибернетика;
• электронно-вычислительная техника в диагностике;
• автоматические системы, с помощью которых можно управлять дыханием, протезами и пр.

С развитием биологической и химической отрасли в медицине появились инновационные методики диагностики и лечения. Открытия в области генетики позволили выявить заболевания и патологии, передающиеся по наследству. Ученые открыли генетический код, позволивший выяснить причины наследственных заболеваний, а также разработать методы их предотвращения и способы экспресс-диагностики.

В XX веке важное место в медицине заняла иммунология. Ранее в этой области было сделано множество важных открытий, но именно в XX в

классические учения в иммунологии переросли в нечто большее, давшее начало новым направлениям в медицине. В начале 1900-ых годов были открыты:

• группы крови, позднее это открытие позволило проводить переливание крови;
• методы изучения реакций организма на воздействие чужеродных субстанций, после чего появилось понятие «анафилаксия»;
• термины «аллергия» и «аллергопробы на туберкулез» стали основой для нового и обособленного направления в медицине — аллергологии.

Начало XX века — время зарождения химиотерапии, которая началась с применения стрептоцида в лечебной практике.

В это время были созданы:

• пенициллин;
• сульфатные лекарственные препараты;
• стрептомицин;
• антибиотики на основе стойкого пенициллина;
• антибиотики широкого спектра действия.

В ХХ в. стали активно изучаться витамины, механизмы авитаминоза и его профилактика. Появилось отдельное медицинское направление — эндокринология и гормонотерапия, основывающиеся на открытиях, сделанных в период с 1920 по 1954 гг.

Среди них:

• инсулин (1921 год);
• кортизон (1936 год);
• синтез преднизолона (1954 год);
• другие кортикостероиды, применяемые для лечения заболеваний легких, кровеносной системы, кожи и пр.

За все время своего существования медицина из примитивных действий переросла в науку, спасающую жизни миллионов людей. Появление лучевой терапии, химиотерапии, гормональной терапии, иммунотерапии, психотропных лекарственных препаратов, обладающих избирательным действием на ЦНС, методик проведения щадящих хирургических вмешательств, в том числе в глубине головного мозга и на открытом сердце, стало началом новой эры в медицине. Эры, в которой нет места термину «безнадежный больной» и не приемлема шаблонность в лечении.

Развитие медицины продолжается. Сегодня ведутся работы над множеством экспериментальных исследований, которые позволят бороться с тяжелыми заболеваниями с еще большей эффективностью.

Статьи к прочтению:

Искусственная жизнь

В 2016 году группа генетиков под руководством доктора Крейга Вентера из США заявила о создании полностью жизнеспособного искусственного живого существа. Нет, речь идёт не о гомункуле, а лишь о микроорганизме – синтезированной бактерии под труднопроизносимым названием JCVI-syn3.0. Сами учёные заявляют, что не ставили целью сравняться с богом, а хотели лишь выяснить, какой минимальный набор генов необходим существам для выживания. Результатом стала бактерия с биологическим кодом, насчитывающим лишь 473 гена (у человека их около 28 000), которая в комфортных условиях может жить и размножаться. Однако журналистам руководитель исследования заявил, что им удалось научно опровергнуть существование особой «жизненной силы», отличающей живую материю от неживой, и низвести жизнь до молекулярной формулы. Теоретически это открытие даёт возможность учёным, меняя геном, создавать любой организм.

Фото с сайта cloudfront.net

Физика

Глобальное потепление — быстрее, чем ожидалось

В 2015 году ученые из Всемирного центра мониторинга ледников при Цюрихском университете (Швейцария) под руководством доктора Михаэля Цемпа, работая совместно с коллегами из 30 стран, установили, что темп таяния ледников на Земле к настоящему времени, по сравнению c усредненными показателями за XX век, вырос в два-три раза.

Обнаружена квантовая телепортация

Такая телепортация отличается от телепортации, о которой любят говорить фантасты, — при ней материя или энергия не передаются на расстояние. Эксперименты по передаче квантовых состояний на большие расстояния были удачно проведены за последние 15 лет не менее чем десятком научных групп. Квантовая телепортация очень важна для создания сверхзащищенных шифров и квантовых компьютеров.

Экспериментально подтверждено существование графена

Его двумерная (толщиной в один атом) кристаллическая решетка проявляет необычные электрофизические свойства. Впервые графен был получен Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году (Нобелевская премия за 2010-й). Его планируется использовать в электронике (в сверхтонких и сверхбыстрых транзисторах), композитах, электродах и т. д. Кроме того, графен — второй по прочности материал на свете (на первом месте — карбин).

Доказано существование кварк-глюонной плазмы

В 2012 году эксперименты физиков, работающих с ускорителем RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), попали в Книгу рекордов Гиннесса с формулировкой «за самую высокую температуру, полученную в лабораторных условиях». Сталкивая ионы золота на ускорителе, ученые добились возникновения кварк-глюонной плазмы с температурой 4 триллиона °С (в 250 тысяч раз горячее, чем в центре Солнца). Спустя примерно микросекунду после Большого взрыва Вселенная была наполнена как раз такой плазмой.

Найден бозон Хиггса

Существование этой элементарной частицы, отвечающей за массу всех прочих частиц, теоретически было предсказано Питером Хиггсом еще в 1960-х годах. А найдена она была во время экспериментов на Большом адронном коллайдере в 2012-м (за что Хиггс, совместно с Франсуа Энглером, получил Нобелевскую премию 2013 года).

Достижения медицины 2020. Какой будет медицина в 2020 году?

Несмотря на несовершенство системы здравоохранения даже в самых развитых странах, научный прогресс не стоит на месте. Новые технологии уже сейчас позволяют нам предсказать, что меньше чем через десять лет, медицина станет более индивидуализирована и многие услуги станут доступны на расстоянии, тогда как пациенты станут принимать непосредственное участие в своем выздоровлении. Какие же новшества в сфере здоровья позволят человечеству перейти на качественно новый уровень, где не будет место человеческим ошибкам?

Существующие технологии дают возможность предоставлять больше услуг за пределами традиционной системы. Телемедицина стремительно развивается, а такие системы как Health Buddy от Bosch позволяют доктору консультировать пациентов через электронную систему , просматривая все неполадки в потоках данных и назначать лекарства, предупреждая ситуацию, когда пациент уже попадает в больницу.

Последние исследования в японском Университете Шова показали, что система удаленного контроля за пациентами болевшими астмой, позволила сократить визиты в больницу на 83 процента. Это дает надежду на то, что уже через десять лет удаленный уход позволит сохранять здоровье пациентов, когда они находятся у себя дома.

Также можно надеяться на то, что сами люди будут более участливы к своему здоровью. Развивающиеся социальные сети позволяют отдельному человеку находить психологическую поддержку, собирать нужную информацию и принимать решения с помощью других людей. Компетентные онлайн ресурсы, которые предоставляют пациенту подробную информацию о различных заболеваниях, позволят человеку обладать нужными данными и принимать более обдуманные решения.

К 2020 году, медицинские решения будут приниматься согласно улучшенным данным благодаря технологиям. Сейчас уже существует новые сенсоры, которые постоянно считывают физиологические данные , в то время как вы занимаетесь своими обычными делами, что позволит снабдить специалистов более точными данными и диагностировать болезнь, основываясь на надежных показаниях.

Диабетики сейчас уже имеют возможность постоянно измерять сахар в крови, а такие системы как Corventis , представляющие из себя так называемый «умную повязку» и измеряющие такие жизненно важные сигналы, как частота сердцебиений уже на пути к появлению.

Ученые все больше узнают, что-то нового о человеческих генах и эти знания можно будет применить для выбора наиболее эффективного лечения для конкретного пациента. Ученые недавно установили связь между генетическими маркерами и успехом определенных химиотерапевтических лекарств у больных раком груди. Если так пойдет и дальше, то к 2020 году, специалисты смогут назначать лекарства пациентам в соответствии с их генетическими особенностями .

К 2020 году пациенты, наконец, станут принимать свои лекарства во время и в правильной дозировке. Согласно данным Всемирной Организации Здравоохранения , только половина из всех пациентов принимает лекарства правильно. Будущие технологии позволят снабжать человека нужной поддержкой, знаниями и ответной реакцией, чтобы помочь ему придерживаться плана по выздоровлению. На сегодняшний день уже существуют микрочипы, производимые компанией Proteus Biomedical, которые можно встроить в таблетки и проглатывать для того, чтобы доктор точно знал когда пациент принял таблетку.

Противозачаточные таблетки для мужчин

Японские ученые из Научно-исследовательского института исследований микробных заболеваний в Осаке опубликовали новую научную работу, согласно которой в недалеком будущем мы сможем производить реально действующие противозачаточные таблетки для мужчин. В своей работе ученые описывают исследования препаратов «Такролимус» и «Цикслоспорин А».

Обычно эти лекарства используются после проведения операций по трансплантации органов для подавления иммунной системы организма, чтобы та не отторгала новую ткань. Блокада происходит благодаря ингибированию производства энзима кальцинейрина, который содержит белки PPP3R2 и PPP3CC, обычно имеющиеся в мужском семени.

В своем исследовании на лабораторных мышах ученые обнаружили, что как только в организмах грызунов производится недостаточно белка PPP3CC, то их репродуктивные функции резко сокращаются. Это натолкнуло исследователей к выводу, что недостаточный объем этого белка может привести к стерильности. После более тщательного изучения специалисты заключили, что данный белок дает клеткам спермы гибкость и необходимые силу и энергию для проникновения через мембрану яйцеклетки.

Проверка на здоровых мышах только подтвердила их открытие. Всего пять дней применения препаратов «Такролимус» и «Цикслоспорин А» привело к полной бесплодности мышей. Однако их репродуктивная функция полностью восстановилась всего через неделю после того, как им перестали давать эти препараты

Важно отметить, что кальцинейрин не является гормоном, поэтому применение препаратов никоим образом не снижает половое влечение и возбудимость организма

Несмотря на многообещающие результаты, потребуется несколько лет для создания реальных мужских противозачаточных таблеток. Около 80 процентов исследований на мышах не применимы для человеческих случаев. Однако ученые по-прежнему надеются на успех, так как эффективность препаратов была доказана. Кроме того, аналогичные препараты уже прошли человеческие клинические испытания и широко используются.

Становление социальной медицины

Социальная медицина — наука, изучающая закономерности развития здравоохранения, а также здоровья общества. Медицина как наука отличается от социальной медицины тем, что занимается изучением здоровья всего общества и его социальных групп, а не отдельно взятого человека. Главная функция, которую выполняет социальная медицина, — это выяснить, как социальная среда воздействует на состояние здоровья человека и как устранить такое негативное воздействие.

История медицины социальной также насчитывает множество столетий. Она зародилась вместе с такими навыками человека, как уборка жилища, мытье посуды, погребение умерших людей и т.п. С целью предотвращения эпидемий заболеваний в Древнем Египте и других государствах проверялись общественные места и рынки, проводился санитарный надзор за колодцами с питьевой водой. И первым, кто описал принципы ведения здорового образа жизни, стал Гиппократ.

С наступлением средних веков многие отрасли науки приостановили свое развитие, при этом социальная наука не прекращала развиваться. Появилось такое понятие, как «карантин», а также были разработаны правила по уходу за инфекционно больным человеком. По мере дальнейшего развития социальной медицины были выделены болезни, присущие определенным профессиям (автор работы — Бернардино Рамаццини, итальянский ученый).

В правовой области социальная медицина также нашла свое отражение — была разработана Декларация прав человека и гражданина, признающая здоровье граждан страны ее национальным богатством. Появился этот документ во Франции, когда шла Великая французская революция. В 1822 году во Франции был организован Высший медицинский совет, ставший первой в мире структурой медицинского управления. Понятие медицинского страхования появилось в Германии в конце XIX века.

Сегодня социальная медицина является отдельной наукой, которую также изучают студенты ВУЗов.