Спасет ли нас медицина будущего: профилактика, гаджеты, технологии

Традиционная система здравоохранения — структура во многом раздробленная, тогда как технологии могут предложить человеку взаимосвязанное решение. Если сейчас столкновение человека с медициной происходит уже тогда, когда болезнь проявила себя, то в будущем медицина станет непрерывным процессом профилактической заботы о здоровье и перейдет от лечения болезней к их предотвращению. Основная концепция трансформации медицины будущего — это 4P: предиктивная, персонализированная, партиципативная и превентивная.

Интересно, что большой вклад в концептуальное понимание превентивной медицины в свое время внесли советские ученые, и, в частности, Роман Баевский — именно он разработал метод оценки состояния больного на основании анализа вариабельности сердечного ритма. Метод был придуман для анализа здоровья космонавтов как простейший неинвазивный способ (ведь взять анализы у космонавта в космосе просто некому) определить наличие отклонений.

Вариабельность сердечного ритма — это не пульс, а промежуток времени между ударами сердца. В норме эти промежутки неодинаковы, (если сердце бьется как часы, это очень плохой показатель) и на основе анализа ВСР можно понять, как работает вегетативная нервная система, а вслед за этим — есть ли проблемы с какими-то из органов. Именно Баевский ввел в науку понятие донозологическая стадия болезни — период, когда вы еще не заболели, но близки к этому, поскольку все негативные факторы уже сложились.

Думать о донозологическом состоянии человека, мониторить и находить эту стадию — главная задача медицины будущего, о чем отлично свидетельствует актуальная ситуация с эпидемией коронавируса. Прямо сейчас мы видим, что все усилия здравоохранения в первую очередь направлены на то, чтобы оценить риски и предотвратить новые заболевания.

Еще 30 лет назад ученые и представить не могли, что однажды смогут расшифровать генетический код — это считалось невозможным. Сейчас на основе ДНК можно определить предрасположенность человека к заболеванию раком молочной железы, диабетом второго типа, воспалением кишечника и болезнями сердца. И хотя это только самое начало пути — ученым предстоит долгий поиск связей между конкретными частями генома и болезнями — вполне вероятно, что лет через 10 индивидуальный ДНК-профиль станет обязательной частью медицинской карты каждого пациента.

Суть такого подхода — в поиске лучших методов лечения для конкретного человека на базе его собственных, уникальных биохимических особенностей. Так, считывая ДНК раковых клеток пациента, можно определить конкретные мутации и посмотреть, какие из сотен лекарств и миллионов комбинаций методов лечения будут наиболее продуктивны. Или определить, какие собственные лимфоциты пациента способны атаковать раковые клетки. После выращивания «хороших» клеток в лабораторных условиях, они вводятся в организм пациента, где восстановленная иммунная система начинает точечную борьбу с раковой опухолью. Успешные прецеденты излечения от рака таким способом уже были, но, конечно, это лишь первые лучи надежды — говорить о массовом исцелении пока рано.

Или, например, из клеток пациентов уже сейчас выращивают ткани-аналоги пораженных органов, создавая тем самым «живые» модели для тестирования. Впоследствии они используются для анализа того, как поведет себя орган этого конкретного пациента, если применить к нему то или иное лекарство, в том числе экспериментальное. Такой подход позволяет не тратить время и не усугублять состояние пациента неработающей терапией.

Чтобы сделать предиктивную медицину реальностью, необходим регулярный сбор данных — и именно здесь нам помогают гаджеты. Первыми шагами в этом направлении объясняется, например, рост популярности биохакинга с его стремлением обеспечить мониторинг всего на свете.

Уже сейчас умные фитнес-браслеты, которые давно стали привычным атрибутом повседневной жизни, способны считать множество показателей здоровья и физического состояния или активности: количество шагов за день, ВСР, давление, качество сна и тренировок, количество потребляемых калорий, частота приема и время приема пищи, вес, состав тела и проч.

Вероятнее всего, именно сенсорные носимые технологии в будущем станут основой профилактики, диагностики и терапии болезней. Какие еще важные медицинские технологии, гаджеты и приспособления существуют уже сейчас, и что мы с нетерпением ожидаем от них в будущем?

Несмотря на то, что работоспособными бионическими глазами герои фильмов щеголяют чуть ли не с конца 80-х, создать подобный работающий протез — задача крайне сложная, и вряд ли она будет решена быстро. Тем не менее ученые уже делают первые шаги в этом направлении и, например, уже научились печатать работающие световые рецепторы. Пока что их структура слишком жесткая, сами рецепторы громоздкие, а фотоиды преобразуют свет в электричество с эффективностью в 25%, но ведь нужно с чего-то начинать.

Различные сенсорные системы мониторинга здоровья, как было сказано выше, станут главным инструментом контроля здоровья. Уже сейчас ученые работают над созданием умной контактной линзы, которая способна считывать уровень глюкозы в слезах. Такие линзы могут со временем стать прекрасной альтернативой регулярному сбору крови и облегчить жизнь людей, страдающих диабетом.

Еще одно мобильное устройство мониторинга состояния организма — эластичный сенсорный «пластырь», который с помощью ультразвуковых волн, направляемых внутрь организма, считывает кровяное давление и передает данные прямо на монитор врача. Само по себе устройство меньше почтовой марки, и пациент никак не ощущает его воздействие.

Бум разговоров о нано-роботах давно прошел, однако сама идея никуда не делась. Правда, пока что ученые тестируют технологию на более крупных собратьях нанороботов. Первые тесты уже проходит робот, помещенный в капсулу, который разворачивается в кишечнике по типу раскладушки и может вывести из него инородное тело или помочь восстановить поврежденные ткани.

За последние 10 лет 3D-печать как технология окончательно перешла в область широкого потребления. Купить 3D-принтер сейчас может любой желающий, а это значит, что объекты, произведенные с помощью объемной печати, постепенно становятся доступнее. Да, производство 3D-протеза — процесс по-прежнему не быстрый и не дешевый, и все же в последние годы эта область медицины растет стремительно. Человек с эргономичным протезом, сделанным на принтере, уже не такая уж и редкость.

Со временем большую часть базовых диагнозов, вероятно, будет ставить искусственный интеллект, тогда как работа врачей распространится на самые сложные и неоднозначные случаи. Совсем недавно, используя принципы машинного обучения, специалисты Google проанализировали более 250 тысяч снимков сетчатки глаза. Задачей ИИ было определить на снимках паттерны и закономерности, которые коррелируют с повышенным давлением, риском сердечно-сосудистых заболеваний и инсультов. И хотя до полноценной робо-диагностики еще далеко, в некоторых случаях ИИ определял наличие заболевания точнее, чем врачи.

Конечно, мы не могли обойти вниманием цифровые технологии для обучения нового поколения врачей. Онлайн-образованием уже никого не удивишь, однако в мире существует не только ZOOM. С помощью технологий виртуальной и дополненной реальности можно будет, например, «устроить экскурсию» по внутренним органам человека или посмотреть на реальную операцию глазами известного хирурга.

Главная задача медицины будущего, всего этого генного анализа, клеточного программирования и тканевой инженерии в том, чтобы предоставить человеку контроль над собственным здоровьем, ранее попросту немыслимый. А помощниками в этом станут до боли знакомые гаджеты — кто знает, возможно, совсем скоро холодильник будет следить за рационом нашего питания и советовать выбросить лишнюю упаковку мороженого, телефон — определять степень депрессии, а зубные щетки — ежедневно анализировать состав слюны, чтобы вовремя заметить первые отклонения от нормы.

Материал предоставлен платформой «Теории и практики»