Medicinoje bręsta revoliucija: naujos technologijos gali pakeisti operacijas ir vaistus

Biomedicinos inžinerija per kelis dešimtmečius iš nišinio mokslo lauko tapo viena svarbiausių naujos kartos gydymo būdų krypčių. Šiandien kuriamos technologijos ne tik papildo tradicinius vaistus ar chirurgiją, bet ir siūlo visiškai naujus būdus, kaip pasiekti smegenis, auglius ar žarnyną jų beveik nepažeidžiant.

Karalienės geografų draugijoje Londone pristatyti trijų inžinierių sprendimai rodo, kaip greitai ši sritis artėja prie realios klinikos.

Smegenų implantas per kraujagysles

Neurologas ir inžinierius Tomas Oxley iš Australijos vadovauja komandai, sukūrusiai Stentrode – nuolat implantuojamą smegenų–kompiuterio sąsają pacientams, netekusiems judrumo. Prietaisas įvedamas ne atveriant kaukolę, o per kaklo veną, kaip ir širdies stentai.

Plonytis jutiklis nukreipiamas į motorinę žievę ir fiksuoja elektrinius signalus, susijusius su ketinimu judinti ranką ar kalbėti. Algoritmai šiuos signalus paverčia komandomis kompiuteriui, todėl paralyžiuoti žmonės gali valdyti žymeklį ekrane, rašyti ar bendrauti.

„Didžiausia viltis – apeiti sugedusį kūną, kai smegenys vis dar veikia“, – sakė T. Oxley. Jis pripažįsta, kad kartu kyla ir privatumo, priklausomybės nuo kompanijų bei socialinės nelygybės klausimai, jei tokios sistemos ateityje būtų naudojamos ne tik gydymui, bet ir gebėjimų stiprinimui.

Vaistus nešantys burbulai kraujotakoje

Oksfordo universiteto profesorė Eleanor Stride sprendžia kitą didelę problemą – kaip daugiau vaistų pristatyti ten, kur jų labiausiai reikia. Šiandien į tikslinį židinį patenka mažiau nei 1 proc. suvartoto vaisto, o likusi dalis veikia visą organizmą ir sukelia sunkius šalutinius poveikius.

Mokslininkės komanda kuria mikroskopinius dujų burbulus, padengtus baltymų ar kitomis biosuderinamomis medžiagomis. Į šiuos burbulus įterpiami vaistai ir net deguonis. Burbulai keliauja kraujagyslėmis, o naviko vietoje į juos nutaikomas ultragarsas – sienelės subliūkšta ir vaistas išsilaisvina tik ten.

Ypač daug vilčių siejama su vėžio gydymu, nes greitai augantys navikai dažnai būna prastai aprūpinami deguonimi ir tampa atsparūs chemoterapijai bei radioterapijai. Pirmieji bandymai su krūties vėžiu sergančiomis pacientėmis, kurioms vis tiek planuojama operacija, turėtų prasidėti artimiausiais metais.

Išmanioji piliulė ir „antrųjų smegenų“ galia

Niujorko universiteto Abu Dabyje tyrėjas Khalilas Ramadi remiasi vadinamosiomis „antrojo smegenų“ savybėmis – gausia neuronų sistema žarnyne. Jo laboratorija kuria nuryjamą elektrostimuliuojančią piliulę, kuri iš vidaus švelniais impulsais veikia skrandžio ir žarnyno nervus.

Pirmuosiuose bandymuose stimuliuotas skrandžio audinys išskyrė daugiau alkį skatinančio hormono grelino, o tai įrodė, kad signalus iš žarnyno galima valdyti. Tokia technologija ateityje galėtų būti taikoma medžiagų apykaitos ligoms, valgymo sutrikimams, nutukimui ar net antro tipo diabetui.

Kol kas didžiausias iššūkis – kaip padaryti, kad elektronika suirtų saugiai ir nekauptų atliekų aplinkoje. Pasak K. Ramadi, intensyviai ieškoma maistui tinkamų medžiagų, iš kurių būtų galima gaminti „valgomąsias“ elektronines sistemas.

Šios trys technologijos – smegenų implantas, vaistus nešantys burbulai ir išmanioji piliulė – atskleidžia, kaip inžinerija keičia mūsų supratimą apie gydymą. Nuo viso kūno veikiančių tablečių ir sudėtingų operacijų judama link preciziškų, konkrečią ligą taikančių intervencijų, kurios ateinančiais dešimtmečiais gali tapti kasdiene medicina.