Футуристическая медицина. Что нас ждет к середине столетия.

Данная тема будет предметом обсуждения на IX-ом Национальном Конгрессе частных медицинских организаций 14-15 ноября 2024 года в Москве.

Голонова Юлия Юрьевна, генеральный директор сети центров «ЛОР-клиника плюс 1», г.Москва

13-14 февраля 2024 года, в  Москве  прошел второй Форум будущих технологий – ежегодное флагманское событие, на котором представляют технологии и инновационные научные разработки, определяющие вектор развития отраслей экономики на ближайшие годы. В этом году мероприятие было посвящено технологиям будущего в области медицины.

Если бы меня попросили назвать одно единственное событие последних 10-ти лет, которое меня по-настоящему удивило и привело в состояние благоговейной оторопи, то этот форум явился именно таким событием!

В работе Форума приняли участие более 1800 человек из 19 стран, включая представителей СМИ. Свыше 200 спикеров выступили на 31 сессии деловой программы по 7 тематическим блокам.

Эксперты обсудили:
    • генетические технологии,
    •  нейротехнологии,
    • регенеративную медицину,
    • биотехнологии в персонализированном здравоохранении,
    • применение цифровых технологий и ИИ,
    • обеспечение технологического суверенитета,
    • экосистему будущих технологий.

Представленные на Форуме технологии позволили буквально заглянуть в будущее медицины, свои уникальные разработки представили:
    • ученые-генетики,
    • иммунологи,
    • онкологи,
    • эпидемиологи.

Большинство из технологий и разработок готовы к использованию в клинической практике уже в ближайшие годы. В рамках экспертных дискуссий большое внимание уделялось также повышению доступности инноваций для всех граждан страны.

Форум проходил в одномоментно в десятках залов, постараюсь очень кратко отобразить информацию с наиболее интересных секций. И если начинать с самой востребованной темы, то это конечно тема «вечной молодости» или вернее отдаления на несколько десятилетий собственного старения.

Секция Здоровое старение – активное долголетие:

Именно этот зал собрал самое большое количество слушателей, которые, несмотря на большое количество мест заполнили и места в зале,  проходы и стояли вдоль стен и в дверях. Это и не удивительно, каждый надеялся на «волшебную таблетку» которая отменит сам процесс старения и позволит жить вечно…
Старение – самая сложная биомедицинская задача
Старение – это болезнь, которая вошла в последнюю классификацию заболеваний
Старческая астения (код по МКБ-10 R54) – мультифакторный симптомокомплекс, приводящий к повышенной уязвимости пожилого человека, потере автономности, высокому риску развития негативных исходов для здоровья и жизни. При этом состояние не является неотъемлемым проявлением естественного процесса старения, а скорее, его неблагоприятным сценарием развития.

Старение населения неизбежно сопровождается:
    • ростом распространенности хронических неинфекционных заболеваний
    •  гериатрических синдромов,
    • увеличением в популяции доли пожилых людей со сниженным функциональным статусом и зависимых от посторонней помощи.

В связи с этим особенно актуальной становится задача:
    • достижения здорового активного долголетия.
    • замедление старения может оказаться в 10 раз более эффективно для продления здоровой жизни, чем профилактика отдельных возраст-ассоциированных заболеваний.
  • Парадигмой современной медицины становится разработка и внедрение технологий активного долголетия, основанных на понимании процессов старения.

Технологии будущего для активного долголетия – это:
    • синтез современных организационных решений для профилактики и ранней диагностики заболеваний,
    • новейшие подходы к лечению болезней и технологий, позволяющих управлять старением  
    • осуществлять истинную персонализированную профилактику и лечение.
Главным результатом внедрения этих технологий ближайшего будущего станет отдаление возраста развития заболеваний и продление периода здоровой жизни.

Генетические и геномные технологии: новые возможности в диагностике и персонализации

Создание генотерапевтических препаратов – прорыв в биомедицине 21-го века, позволивший предложить немыслимое еще недавно – эффективное лечение людям с генетическими нарушениями. Однако на пути развития и широкого применения генотерапии лежит ряд принципиальных проблем. Огромное разнообразие заболеваний при небольшом количестве больных для каждого из них делает невозможным стандартный подход к поиску решений и стимулирует переход к персонализированной медицине.

В 2003 г. закончился грандиозный проект по расшифровке генома человека
В 2023 г. закончили сборку генома человека
Итог этой огромной работы:
- стали лучше понимать основу генетических заболеваний и полигамных заболеваний
- анализ генов стал доступен для пациентов
- идет подготовительная исследовательская работа для перехода от универсального лечения к персонализированной индивидуальной терапии
- появилось понятие эпигеномика (не только структура гена, но и его работа, транскрипция, процессы метилирования, запечатывания)
- возможность применения в индивидуальной диспансеризации (исследуется однократно)

Что возможно узнать из полногеномного секвенирования:
- происхождение (этнический состав прямых родственников)
- риски, наследственную предрасположенность к мультифакториальным заболеваниям
- питание: непереносимости продуктов питания и дефициты витаминов и минералов (генетические полиморфизмы), особенности пищевого поведения
- спорт: виды физических нагрузок которые вам подходят
- Эффективность лекарств: фармакогенетика: риск развития побочных эффектов, безопасные и эффективные лекарства
- способности и характер (личностные особенности и черты характера)
- планирование беременности (риски, осложнения беременности, причины бесплодия и заболевания ребенка)
- Анализы ДНК по назначению врачей для диагностики генетических и орфанных заболеваний
- Онкологические риски

Постгеномные технологии:

— Термин "постгеномные технологии" родился в середине 2000-х гг. после окончания знаменитого проекта "Геном человека", который позволил полностью расшифровать человеческий геном. Тогда ученые получили информацию о его структуре, обо всех функциональных 32-х с небольшим тысячах генов, и некоторые сведения о том, как эти гены регулируются и работают.
Сегодня на основе этих знаний ученые разрабатывают новые подходы к лечению различных заболеваний. Сочетание новых методов генетики с развитием информационных технологий, которые позволяют обрабатывать огромные массивы данных, – чрезвычайно перспективная связка, с помощью которой в ближайшее время можно будет качественно изменить существующий подход к медицинским технологиям.
Сегодня начата работа:
- глубокое фенотипирование
- изучение вариантов и соответствие их определенному геному
- создание в перспективе лекарственных препаратов
- разработка технологий прогнозирования

Концепция персонализированной терапии основана на персонализированнной диспансеризации с 18+ и ранее!
    Важно! Геном стабилен (одинаков) на всем протяжении жизни, на основании чего возможно прогнозирование:
- многофакториальных заболеваний
- риск развития иммунодефицитов
- риска онкологических заболеваний
- индивидуальная фармакогенетика

Эпигенетика – как профилактика генетических рисков
- управление геномом через метилирование генов (супрессия)

Омиксные технологии:
- геномика (расшифровка генетической информации)
- эпигеномика (выявление факторов регуляции экспрессии генов)
- метаболомика (определение состава и концентрации конечных продуктов распада)
- протеомика (определение всех белковых продуктов генов)
- транскриптомика (определение активности генов)

Омиксные технологии – это грамотный подход к здоровью, переход к персонализированнной профилактике заболеваний, более активная личная позиция по отношению к своему здоровью

Прямо сегодня проходит Исследование 100 000 + я – Роснефть (до 70% волонтеры проходят полногеномное секвенирование, создание биобанка Российского платинового генома)  

Геномные и постгеномные технологии в лечении Онкопатологии
Онкология – это индивидуальное генетическое заболевание, которое приобретается в течении жизни на фоне мутации ДНК

- Все без исключения опухоли выделяют опухолевую ДНК в плазму
- 50% раков может быть диагностировано на ранних стадиях по опухолевой ДНК в крови

Регенеративная медицина и клеточные технологии: взгляд в будущее

Регенеративная медицина изучает процессы обновления и регенерации костно-мышечной и хрящевой тканей с целью восстановления их функций, утраченных из-за травм и болезней. Для терапии врачи применяют передовые клеточные технологии и тканеинженерные препараты. Биоинженеры разрабатывают материалы с новыми свойствами, которые используются для производства имплантов в травматологии и ортопедии. В качестве одного из вариантов продления человеческой жизни регенеративная медицина предлагает замену износившихся органов и тканей их биотехническими аналогами, в том числе посредством технологии 3D-биопринтинга. Технологии уже позволяют хранить клетки человека много лет в функциональном состоянии и в нужный момент активировать их. Это изменило бы облик медицины. В будущем можно будет выращивать из них ткани на замену изношенных – хрящи, зубы, кожу, кровь, далее органы и даже фрагменты ткани мозга без риска отторжения.

Фундаментально научились работать со стволовыми клетками:
- Выделять
- культивировать
- наращивать количество (до 700 000 раз увеличение обьема взятого материала)
- модифицировать
- использовать как «умные контейнеры» для адресной доставки лекарственного вещества
- индуцирование плюрипотентных стволовых клеток (вернуть в  эмбриональное состояние)
- геномное редактирование (исправление мутаций)

Есть работы:
    • по восстановлению скелетных мышц при саркопении (ядро донорской клетки встраивается в мышечные клетки реципиента)
    • культивирование b- клеток поджелудочной железы на матриксной ткани и биоиплантация пациенту с сахарным диабетом I типа (выживаемость функционирующих имплантов на сегодня несколько месяцев)
    • Восстановление поврежденных нейронов спинного мозга на фоне кист и травм (полностью обездвиженных нижних конечностей) с помощью культивирования и биоимплантации обкладочных клеток обонятельного эпителия) на крысах – полное восстановление нервных волокон и подвижности нижних конечностей

В клеточной терапии:
    • Аутологичные препараты самые безопасные
    • Но чтобы «вырастить» необходимое количество клеток, требуется 2-3 месяца
   • Чужие клетки имеют гены гистосовместимости, возможно их убрать с клетки, но есть опасность имунной системе «не уследить» за ними, если они модифицируются
    • Всвязи с вышеперечисленным растет актуальность создания биобанков собственных стволовых клеток

Передовые технологии в кардиологии и сердечно-сосудистой хирургии

Болезни системы кровообращения – основная причина смертности во всем мире. Затраты здравоохранения на лечение острых и хронических заболеваний сердца и сосудов постоянно растут, а темпы снижения смертности недостаточно высоки, что требует инновационных подходов к лечению и профилактике. В Российской Федерации с 2018 года реализуется федеральный проект «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями», в рамках которого развиваются методики прогнозирования и оценки генетических рисков, персонализированная медицина в кардиологии, применение искусственного интеллекта, инновации в области лечения кардиологических заболеваний и сердечно-сосудистой хирургии.

Структура оперативных вмешательств:
    • Стентирование
    • Операции при нарушениях ритма
    • Аортокоронарное шунктирование
    • Операции при пороках сердца
Эволюция стентов:
    • Варианты полимерного покрытия
    • Медикаментозное покрытие
Инфаркт миокарда, что нового?
    • До кардиохирургии естественная смертность от о. инфарктов 33%
    • При появлении кардиохирургии смертность снизилась до 16%
    • Ангиопластика во время инфаркта (Инфарктная сеть Шок-центров) снижение смертности до 6-7 %
На первое место выходит борьба с воспалением (как новым пониманием природы сердечно-сосудистых заболеваний):
    • Вакцинация от гриппа, пневмококка и т.д.
    • Лечение очагов инфекции (воспаление в любом месте повышает риск инфаркта)
    • Поиск новых видов противовоспалительного лечения
    • Статины
    • Канакинумаб
    • Колхицин

Тенденции:
    • Миниинвазивная хирургия
    • 3D принтеры в операционных (персонализация протезов)
    • ЭКГ + ИИ
    • ЗХО-КГ + ИИ
    • КТ + ИИ
    • Коронарный кровоток + ИИ
    • Расширение горизонтов клинического мышления врача  - шире чем своя специализация
    • Синнергия ИИ + практикующий врач для лучшего решения
    • Целесообразность технологий и экономика каждого случая
    • Опасность гипердиагностики и гиперлечения
    • С экономической точки зрения необходимо более эффективно и дешевле, на практике чем выше эффективность, тем дороже технологии, а значит рост ценности персонализированной профилактики
    • Биоэтические аспекты (когда необходимо выносить решение об отключении жизнеспасающих имплантированных устройств из-за продления страданий пациента)

Создание искусственных органов и биологических систем: технологии будущего

Трансплантология – особая область медицины, направленная на лечение наиболее тяжелых пациентов. Успехи последних лет в области отечественной трансплантации жизненно важных органов позволили превратить ее в реально доступный для граждан Российской Федерации вид медицинской помощи. Высокий уровень научных исследований в этой области, их направленность на достижение практического результата, на создание искусственных и биоискусственных органов, а также высокотехнологичного оборудования являются значимыми для укрепления технологического, в том числе биомедицинского, суверенитета нашей страны.

Перспективы развития трансплантологии предполагают:
    • создание компактных имплантируемых биологических систем
    •  технических устройств, которые могли бы стать эффективной альтернативой органам человека,
    • разработку способов достижения активного долголетия исходно обреченных пациентов.

Развитие перфузионных технологий – воссоздание условий нормального функционирования организма или отдельно взятого органа, что обеспечивается циркуляцией крови или других сред с достижением нормальных физиологических параметров

Последние 10 лет активная работа по созданию искусственных органов и тканей:
    • Искусственное сердце (это сборная конструкция, работающая в обход правого или левого желудочка с внешним выносным компактным аккумулятором), в том числе детям от 5 лет, чтобы дать возможность дожить до трансплантации взрослого сердца

Ксенотрансплантация – это дело завтрашнего дня:
    • преодоление тканевой несовместимости
    • преодоление зоонозов
    • ксенотрансплантация с методами генного редактирования

Создание биоэквивалентов органов (например поджелудочной железы, когда децеллюризованый матрикс заселяется островками Лангерганса)
- это реальный путь к созданию искусственных органов, но пока на уровне эксперимента
Аутологичный материал – требует времени, в связи с чем технологии могут сочетаться или быть разными этапами одной технологии лечения
Создание Биосистемы – из человека и искусственных или трансплантируемых био-аппаратов (это более дешевый и удобный метод)

Гемопоэтические стволовые клетки – это терапевтическая (нехирургическая) транспланталогия, пересадка от донора к реципиенту сразу двух систем:
    • иммунной
    • гемопоэтической
После химиотерапии или лучевой в/в вводятся аллогенные стволовые клетки костного мозга донора и через 3-4 недели здоровое кроветворение.
Возможно проводить сопряженно с трансплантацией например почек + гемопоэтические стволовые клетки и без иммуносупрессии нет отторжения трансплантата

CAR T-терапия (chimeric antigen receptor of T-cells) — прогрессивный метод лечения злокачественных опухолей   и аутоиммунных заболеваний. Использование CAR Т-лимфоцитов относится к адаптивной иммунотерапии.
Технология CAR-T основана на «извлечении» клеток иммунной системы (Т-лимфоцитов) из организма, их генетической модификации в целях при-обретения ими противоопухолевых свойств (или антитела к конкретному таргету прикрепляют) с последующей реинфузией пациенту.

Перспективы CAR T-терапии:
    • Солидные опухоли
    • Ревматические заболевания
    • Рассеянный склероз
    • Гемофилия
    • Хронические вирусные инфекции
    • Бронхиальная астма
    • Сахарный диабет
    • Ожирение
    • Старение

Современная платформа для HLA-  типирования донорского костного мозга – с целью качественного типирования по генотипу, чтобы за 2-3 недели было возможно найти аллогенного неродственного донора

Технологии против нейродегенеративных заболеваний:

С увеличением продолжительности жизни в развитых странах растет и распространенность возрастзависимых заболеваний, в том числе нейродегенеративных, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона, двигательного нейрона и др. С другой стороны, современная жизнь в городах с высоким темпом жизни и уровнем стресса приводит к тому, что нейродегенеративные патологии «молодеют». Пока ученые всего мира пытаются понять механизмы возникновения и развития этих заболеваний и разработать средства их предотвращения. Однако уже сейчас создаются подходы, позволяющие замедлить их развитие, устранить некоторые наиболее значимые симптомы. Индивидуальные программы позволяют каждому пациенту подобрать оптимальную схему лечения, включая медикаментозные методы на основе геномного анализа, нейрохирургические и нейрореабилитационные инновационные технологии.

Перспективные технологии лечения нейродегенеративных заболеваний:
    • Хирургическое (глубинная стимуляция головного мозга, имплантирование электродов)
    • Малоинвазивная методика фокусированный ультразвук (в МРТ-томографе под контролем зрения)
Медицинская реабилитация при нейродегенеративных заболеваниях:
    • Технология Мозг-компьютер (восстановление движения протезов конечностей силой мысли)
    • Декодирование речи (сила мысли в голосовое сообщение)
    • Написание слов силой мысли
ИИ в реабилитации и восстановлении функций:
    • Нейроимпланты (зрение для слепых)
    • Кохлеарные импланты (слух для глухих)
  •DBS-импланты (при Альцгемера, Паркинсона, облегчение жизни тяжелым пациентам) технология самообучения импланта от обратной связи с головным мозгом

И это далеко не все победы и надежды современной медицины! Мы находимся в преддверии фантастических возможностей не только восстановления функций органов и тканей, но и самое главное, в преддверии персонализированной на глубочайшем уровне профилактики возрасто-зависимых заболеваний, а значит и самого старения! На форуме ученые генетики заявляют что у каждого ныне живущего шанс дожить и перейти 100-летний рубеж уже равняется 50%! А значит потенциально каждый второй из нас сможет это сделать!

Слушая о футуристических методах замены и восстановления функций почти всех органов и систем, практически о модели «Человека киборга», начинаешь понимать насколько важно сохранить здоровым мозг! Так как именно он обеспечит нам нашу настоящую сущность! В такие минуты понимаешь, что все мы, являясь собственниками или руководителями сложнейшего медицинского бизнеса, выбрали абсолютно верный путь. И не только потому, что наши пациенты теперь будут жить «почти вечно», а значит нуждаться в наших услугах, но и потому, что ведение такого непростого бизнеса является лучшим когнитивным тренингом для сохранения здоровья мозга!