Quantumrun

Кредит сүрөтү: Quantumrun

Туруктуу физикалык жаракаттардын жана майыптыктын аягы: Ден соолуктун келечеги P4

Дэвид Тал, басып чыгаруучу, футурист
@DavidTalWrites
LinkedIn

Шейшемби, 09 - 15:2020

Туруктуу, физикалык жаракаттарды токтотуу үчүн, биздин коом тандоо жасашы керек: биз Кудайды адамдык биологиябыз менен ойнойбузбу же машинанын бир бөлүгү болобузбу?

Буга чейин "Ден соолуктун келечеги" сериясында биз фармацевтиканын келечегине жана ооруларды айыктырууга көңүл бурганбыз. Оору биздин саламаттыкты сактоо тутумубузду колдонуунун эң кеңири таралган себеби болсо да, азыраак таралган себептер көбүнчө эң оор болушу мүмкүн.

Сиз физикалык жактан майып төрөлдүңүзбү же кыймылдуулугуңузду убактылуу же биротоло чектеген жаракатка кабылдыңызбы, учурда сизди дарылоо үчүн жеткиликтүү болгон саламаттыкты сактоо мүмкүнчүлүктөрү көп учурда чектелген. Бизде туура эмес генетика же оор жаракаттар келтирген зыянды толук калыбына келтире турган куралдарыбыз жок.

Бирок 2020-жылдардын орто ченинде бул статус-кво ордунан козголот. Мурунку бөлүмдө айтылган геномду түзөтүүдөгү жетишкендиктер, ошондой эле кичирейтилген компьютерлер жана робототехникадагы жетишкендиктер урматында туруктуу физикалык алсыздыктар доору бүтөт.

Адам машина сыяктуу

Кол-бутунан ажыраган физикалык жаракаттар жөнүндө сөз болгондо, адамдар кыймылдуулугун калыбына келтирүү үчүн машиналарды жана шаймандарды колдонууда таң калыштуу сооронучка ээ. Эң айкын мисал, протездөө, байыркы грек жана рим адабияттарында көп айтылган, миңдеген жылдар бою колдонулуп келген. 2000-жылы археологдор 3,000 жылдык мумияланган калдыктар жыгачтан жана булгаарыдан жасалган протез бармагын кийген египеттик ак сөөк аялдын.

Физикалык мобилдүүлүктүн жана ден соолуктун белгилүү бир деңгээлин калыбына келтирүү үчүн биздин тапкычтыгыбызды колдонуунун узак тарыхын эске алганда, толук мобилдүүлүктү калыбына келтирүү үчүн заманбап технологияларды колдонуу кичинекей нааразычылыксыз кубатталып жатканы таң калыштуу эмес.

Акылдуу протез

Жогоруда айтылгандай, протездөө тармагы байыркы болсо да, ал да жай өнүгүп жатат. Акыркы бир нече он жылдыкта алардын ыңгайлуулугу жана жандуу көрүнүшү жакшырды, бирок акыркы он жарым жылда гана бул тармакта чыныгы прогресске жетишилди, анткени ал баага, функцияга жана колдонууга ыңгайлуу.

Мисалы, бир жолу атайын протез жасоо үчүн 100,000 XNUMX долларга чейин каражат талап кылынса, азыр адамдар 3D принтерлерди колдонууга ылайыктуу протездерди жасоо (айрым учурларда) 1,000 доллардан аз.

Ошол эле учурда, табигый жол менен басуу же тепкичке чыгуу кыйынга турган протез буттарын кийгендер үчүн, жаңы компаниялар Табигый басуу жана чуркоо тажрыйбасын камсыз кылган протездерди куруу үчүн биомимикрия тармагын колдонушат, ошол эле учурда бул протездерди колдонуу үчүн керектүү окуу ийри сызыгын кесип жатышат.

Протездик буттарга байланыштуу дагы бир маселе, колдонуучулар аларды атайын жасалган болсо дагы, узак убакыт бою кийүү кыйын деп эсептешет. Себеби, салмак көтөрүүчү протездер ампутацияланган адамдын терисин жана дүмүрүнүн тегерегиндеги этти сөөк менен протезинин ортосуна басып коюуга мажбурлайт. Бул маселени чечүүнүн бир варианты – ампутацияланган адамдын сөөгүнө түздөн-түз универсалдуу туташтыргычтын түрүн орнотуу (көз жана тиш импланттарына окшош). Ошентип, протездик буттарды түз эле "сөөккө сайып салса" болот. Бул дененин ооруган жериндеги терини кетирет, ошондой эле ампутацияланган адамга массалык түрдө өндүрүлгөн протездерди сатып алууга мүмкүндүк берет, аларды массалык түрдө чыгаруунун кереги жок.

Бирок эң кызыктуу өзгөрүүлөрдүн бири, айрыкча колу же колу протези бар ампутанттар үчүн, мээ-компьютер интерфейси (BCI) деп аталган тез өнүгүп жаткан технологияны колдонуу.

Мээнин бионикалык кыймылы

Биринчи жолу бизде талкууланды Компьютерлердин келечеги сериясы, BCI мээ толкундарын көзөмөлдөө үчүн имплантты же мээни сканерлөөчү аспапты колдонууну камтыйт жана аларды компьютер башкарган нерселерди башкаруу үчүн буйруктар менен байланыштырат.

Чынында, сиз муну түшүнгөн жоксуз, бирок BCIдин башталышы эбак эле башталган. Ампутанттар азыр роботтук буттарды сыноо кийүүчүнүн дүмүрүнө бекитилген сенсорлор аркылуу эмес, түздөн-түз акыл тарабынан башкарылат. Ошо сыяктуу эле, азыр оор майыптыгы бар адамдар (мисалы, квадриплегиктер) бар моторлуу коляскаларды башкаруу үчүн BCI колдонуу жана роботтук колдорду манипуляциялоо. 2020-жылдардын орто ченинде BCI ампутанттарга жана майыптарга көбүрөөк көз карандысыз жашоого жардам берүүнүн стандарты болуп калат. Ал эми 2030-жылдардын башында, BCI омурткасынан жаракат алган адамдарга жөө ой жүгүртүү буйруктарын дененин астыңкы бөлүгүнө жеткирүү аркылуу кайра басууга мүмкүндүк берүү үчүн жетиштүү өнүккөн болот. омуртка имплантат.

Албетте, акылдуу протездерди жасоо келечектеги имплантаттар үчүн колдонула турган нерсе эмес.

Акылдуу имплантаттар

Имплантанттар азыр бүт органдарды алмаштыруу үчүн сыналууда, узак мөөнөттүү максат пациенттердин донордук трансплантацияны күтүп жаткан күтүү убактысын жоюу. Органды алмаштыруучу аппараттар жөнүндө эң көп айтылып жаткандардын арасында бионикалык жүрөк бар. Бир нече конструкциялар рынокко кирди, бирок эң келечектүү болуп саналат денеге канды импульссуз айдаган аппарат ... басып бара жаткан өлүктөргө таптакыр жаңы маани берет.

Бирөөнү жөн эле дени сак абалына кайтаруунун ордуна, адамдын иштөөсүн жакшыртууга багытталган импланттардын таптакыр жаңы классы да бар. Импланттардын бул түрлөрүн биз өзүбүздө камтыйбыз Адамзаттын эволюциясынын келечеги катар.

Бирок бул ден-соолукка байланыштуу, биз бул жерде сөз кыла турган акыркы импланттын түрү - ден соолукту жөнгө салуучу имплантаттар. Аларды денеңизди активдүү көзөмөлдөгөн кардиостимуляторлор деп ойлоп көрүңүз, биометрикаңызды телефонуңуздагы ден соолук колдонмосу менен бөлүшүңүз жана ал оорунун башталышын сезгенде денеңизди калыбына келтирүү үчүн дары-дармектерди же электр тогулорду чыгарат.

Бул Sci-Fi сыяктуу угулса да, DARPA (АКШнын аскердик өнүккөн изилдөө бөлүмү) буга чейин аталган долбоордун үстүндө иштеп жатат. ElectRx, Электрдик рецепттер үчүн кыска. Нейромодуляция деп аталган биологиялык процесстин негизинде бул кичинекей имплант дененин перифериялык нерв системасын (денени мээ жана жүлүн менен байланыштырган нервдер) көзөмөлдөйт жана ооруга алып келиши мүмкүн болгон дисбалансты аныктаганда, электрдик бул нерв системасын калыбына келтирүүчү импульстар, ошондой эле дененин өзүн айыктыруусуна түрткү берет.

Нанотехнология сиздин каныңыз аркылуу өтөт

Нанотехнология - бул ар кандай тармактарда жана тармактарда колдонулуучу чоң тема. Негизинен, бул 1 жана 100 нанометр масштабындагы материалдарды өлчөгөн, башкарган же камтыган илимдин, инженериянын жана технологиянын ар кандай формасы үчүн кеңири термин. Төмөндөгү сүрөт сизге нанотехнологиялык масштабдагы иштердин маанисин берет.

Ден соолук контекстинде нанотехнология 2030-жылдардын аягына чейин дары-дармектерди жана көпчүлүк операцияларды толугу менен алмаштыруу менен саламаттыкты сактоону өзгөртө турган курал катары изилденип жатат.

Башкача айтканда, сиз ооруну дарылоо же операция жасоо үчүн керектүү эң мыкты медициналык жабдууларды жана билимдерди алып, аны туздун дозасына коддой аласыз — бул дозаны шприцке сактап, каалаган жерге жөнөтүп, муктаж болгон адамга сайып жибере аласыз деп элестетиңиз. медициналык жардам. Эгер ийгиликтүү болсо, бул сериянын акыркы эки бөлүмүндө талкуулаган нерселердин бардыгын эскирип калышы мүмкүн.

Идо Бачелет, хирургиялык нанороботика боюнча алдыңкы изилдөөчү, болжолдоолор кичинекей операцияда дарыгер сиздин денеңиздин максаттуу аймагына миллиарддаган алдын ала программаланган наноботтор менен толтурулган шприцти сайган күн.

Ал наноботтор денеңизге таралып, жабыркаган ткандарды издөөдө. Табылгандан кийин, алар бузулган кыртыш клеткаларын дени сак кыртыштан кесип алуу үчүн ферменттерди колдонушат. Андан кийин дененин дени сак клеткалары жабыркаган клеткаларды жок кылуу жана бузулган ткандарды алып салуудан пайда болгон боштуктун айланасындагы ткандарды калыбына келтирүү үчүн стимулдалат. Наноботтор оору сигналдарын басаңдатуу жана сезгенүүнү азайтуу үчүн курчап турган нерв клеткаларын бутага алып, басышы мүмкүн.

Бул процессти колдонуу менен, бул наноботторду рактын ар кандай формаларына, ошондой эле денеңизди жугузушу мүмкүн болгон түрдүү вирустарга жана чет өлкөлүк бактерияларга каршы колдонсо болот. Жана бул наноботтордун кеңири таралган медициналык кабыл алынышына дагы жок дегенде 15 жыл калганы менен, бул технология боюнча иштер азыртадан эле жүрүп жатат. Төмөнкү инфографика нанотехнологиялар бир күнү биздин денебизди кантип кайра инженерия кыла аларын көрсөтөт (аркылуу ActivistPost.com):

Калыбына келтирүү дары

Кол чатыр терминин колдонуу менен, калыбына келтирүү дары, изилдөөнүн бул тармагы оорулуу же жабыркаган ткандардын жана органдардын функциясын калыбына келтирүү үчүн кыртыш инженериясы жана молекулярдык биология тармактарындагы ыкмаларды колдонот. Негизинен, регенеративдик медицина денеңиздин клеткаларын протездөө жана машиналар менен алмаштыруунун же көбөйтүүнүн ордуна, денеңиздин клеткаларын өздөрүн оңдоо үчүн колдонгусу келет.

Кандайдыр бир жол менен, айыктыруу үчүн бул ыкма жогоруда сүрөттөлгөн Robocop варианттарына караганда алда канча табигый. Бирок биз көргөн бардык нааразычылыктарды жана этикалык тынчсызданууларды эске алып, акыркы жыйырма жыл ичинде ГМО тамак-аштары, өзөк клеткаларын изилдөө жана акыркы убакта адамдын клондоштуруусу жана геномунун редакциясы боюнча көтөрүлгөн, регенеративдик медицина кандайдыр бир катуу каршылыкка дуушар болот деп айтуу туура болот.

Бул тынчсызданууларды четке кагуу оңой болгону менен, коомчулук биологияга караганда технологияны бир топ жакын жана интуитивдик түшүнөт. Эсиңизде болсун, протездөө миңдеген жылдар бою пайда болгон; геномду окуп жана түзөтө алуу 2001-жылдан бери гана мүмкүн болгон. Ошондуктан көп адамдар өздөрүнүн “Кудай берген” генетикасы менен алектенгенден көрө киборг болууну артык көрүшөт.

Ошондуктан, мамлекеттик кызмат катары, биз төмөндөгү калыбына келтирүүчү медицинанын ыкмаларына кыскача сереп салуу Кудайды ойноодогу стигманы жок кылууга жардам берет деп үмүттөнөбүз. Көпчүлүк үчүн эң аз талаштуу ирети боюнча:

Форманы өзгөртүүчү клеткалар

Сиз, балким, акыркы бир нече жыл ичинде өзөк клеткалары жөнүндө көп уккандырсыз, бирок көбүнчө эң жакшы жарыкта эмес. Бирок 2025-жылга чейин өзөк клеткалары ар кандай физикалык шарттарды жана жаракаттарды айыктыруу үчүн колдонулат.

Алардын кантип колдонулаарын түшүндүрүүдөн мурун, сөңгөк клеткалар денебиздин ар бир бөлүгүндө жашап, жабыркаган ткандарды калыбына келтирүү үчүн аракетке чакырылышын күтүп турганын эстен чыгарбоо керек. Чындыгында, денебизди түзгөн 10 триллион клетканын баары энеңиздин курсагындагы ошол баштапкы өзөк клеткаларынан келип чыккан. Сиздин денеңиз пайда болгондо, ал өзөк клеткалары мээ клеткаларына, жүрөк клеткаларына, тери клеткаларына ж.б.

Бүгүнкү күндө илимпоздор денеңиздеги клеткалардын дээрлик бардык тобун айланта алышат кайра ошол баштапкы өзөк клеткаларына. Жана бул чоң иш. Уңгу клеткалар денеңиздеги каалаган клеткага айланууга жөндөмдүү болгондуктан, аларды дээрлик бардык жараатты айыктыруу үчүн колдонсо болот.

Жөнөкөйлөтүлгөн мисал өзөктүү клеткалардын иштеши дарыгерлердин күйүккө кабылгандардын терисинин үлгүлөрүн алып, аларды өзөк клеткаларына айландыруу, петри табакчасында теринин жаңы катмарын өстүрүү жана андан кийин пациенттин күйгөн терисин кыйыштыруу/алмаштыруу үчүн ошол жаңы өскөн терини колдонууну камтыйт. Бир кыйла өнүккөн деңгээлде, өзөк клеткалары учурда дарылоо катары сыналууда жүрөк оорусун айыктырат ал тургай, параплегиялардын жүлүндөрүн айыктырат, аларга кайра басууга мүмкүндүк берет.

Бирок бул өзөктүү клеткаларды амбициялуу колдонуунун бири жаңыдан популярдуу болгон 3D басып чыгаруу технологиясын колдонуу.

3D биопринтинг

3D биопринтинг - бул тирүү ткандарды катмар-катмар басып чыгаруучу 3D басып чыгаруунун медициналык колдонмосу. Кадимки 3D принтерлер сыяктуу пластмассаларды жана металлдарды колдонуунун ордуна, 3D биопринтерлери курулуш материалы катары (сиз ойлодуңуз) өзөк клеткаларын колдонушат.

Уңгу клеткаларды чогултуунун жана өстүрүүнүн жалпы процесси күйүк курмандыгы үчүн айтылган процесске окшош. Бирок, сөңгөк клеткалары жетиштүү түрдө өстүрүлгөндөн кийин, алар 3D принтерге берилиши мүмкүн, тери, кулактар, сөөктөр жана, атап айтканда, алар дагы 3D органикалык форманы түзө алышат. басма органдары.

Бул 3D басып чыгарылган органдар ткандардын инженериясынын өнүккөн түрү, ал мурда айтылган жасалма орган импланттарына органикалык альтернатива болуп саналат. Жана ошол жасалма органдар сыяктуу, бул басылган органдар да бир күнү донорлордун жетишсиздигин азайтат.

Айтор, бул басылган органдар фармацевтика өнөр жайы үчүн дагы кошумча пайда алып келет, анткени бул басылган органдарды дагы так жана арзаныраак дары жана вакцина сыноолору үчүн колдонсо болот. Жана бул органдар пациенттин өздүк клеткалары аркылуу басылгандыктан, пациенттин иммундук системасы бул органдарды четке кагуу коркунучу адамдардын, жаныбарлардын донордук органдарына жана кээ бир механикалык импланттарга салыштырмалуу кескин төмөндөйт.

Келечекте, 2040-жылга чейин, өнүккөн 3D биопринтерлери ампутациялангандардын дүмүрүнө кайра жабыштыра турган бүт дене мүчөлөрүн басып чыгарып, протездерди эскиртет.

Гендик терапия

Ген терапиясы менен илим жаратылышты бурмалай баштайт. Бул генетикалык бузулууларды оңдоого багытталган дарылоонун бир түрү.

Жөнөкөй түшүндүргөндө, ген терапиясы геномуңуздун (ДНК) ырааттуулугун камтыйт; андан кийин ооруну пайда кылган кемтик гендерди табуу үчүн анализденет; андан кийин ал кемчиликтерди дени сак гендер менен алмаштыруу үчүн өзгөртүлгөн/түзөтүлгөн (азыр мурунку бөлүмдө түшүндүрүлгөн CRISPR куралын колдонуу менен); анан акыры ошол ооруну айыктыруу үчүн ошол азыр дени сак гендерди денеңизге кайра киргизиңиз.

Кемчиликсиз болгондон кийин, ген терапиясы рак, СПИД, муковисцидоз, гемофилия, диабет, жүрөк оорулары сыяктуу бир катар ооруларды айыктыруу үчүн колдонулушу мүмкүн. дүлөйлүк.

Гендик инженерия

Гендик инженериянын саламаттыкты сактоо колдонмолору чыныгы боз аймакка кирет. Техникалык жактан алганда, сөңгөк клетканы өнүктүрүү жана ген терапиясы жумшак болсо да, гендик инженериянын формалары болуп саналат. Бирок, көпчүлүк адамдарды кызыктырган ген инженериясынын колдонмолору адамды клондоштурууну жана дизайнер ымыркайлардын жана суперадамдардын инженериясын камтыйт.

Бул темаларды биз адамдын эволюциясынын келечеги сериясына калтырабыз. Бирок бул бөлүмдүн максаттары үчүн гендик инженерия боюнча талаштуу эмес бир колдонмо бар... эгер сиз вегетариандык болбосоңуз.

Учурда United Therapeutics сыяктуу компаниялар иштеп жатат гендик инженердик чочколор адамдын гендерин камтыган органдар менен. Адамдын бул гендерин кошуунун себеби - бул чочко органдары имплантацияланган адамдын иммундук системасы тарабынан четке кагылып калбаш үчүн.

Ийгиликтүү болгондон кийин, малды жаныбарлардан адамга "ксено-трансплантация" үчүн алмаштыруучу органдардын дээрлик чексиз көлөмүн камсыз кылуу үчүн масштабда өстүрсө болот. Бул жогорудагы жасалма жана 3D басып чыгарылган органдарга альтернатива болуп саналат, анын артыкчылыгы жасалма органдарга караганда арзаныраак жана техникалык жактан 3D басып чыгарылган органдарга караганда. Бул орган өндүрүшүнүн бул түрүнө каршы этикалык жана диний себептер менен адамдардын саны, кыязы, бул технология эч качан чындап негизги болуп кетпейт деп кепилдик берет.

Мындан ары физикалык жаракаттар жана майыптар жок

Биз азыр талкуулаган технологиялык жана биологиялык тазалоо ыкмаларынын кир жуугуч тизмесин эске алганда, кыязы, доор туруктуу физикалык жаракаттар жана майыптыктар 2040-жылдардын ортосунан кечиктирбестен токтойт.

Жана бул диаметрдик дарылоо ыкмаларынын ортосундагы атаандаштык эч качан жоголбосо да, жалпысынан алардын жамааттык таасири адамдын ден соолугун сактоодогу чыныгы жетишкендик болот.

Албетте, бул бүт окуя эмес. Ушул кезге чейин биздин Ден соолуктун келечеги сериалыбыз ооруну жана физикалык жаракаттарды жок кылуу боюнча болжолдонгон пландарды изилдеп чыкты, бирок биздин психикалык ден соолугубуз жөнүндө эмне айтууга болот? Кийинки бөлүмдө биз акылыбызды денебиздей оңой айыктыра алабызбы же жокпу, талкуулайбыз.