Jutrzejsze pandemie i super leki zaprojektowane do ich zwalczania: Przyszłość zdrowia P2

Każdego roku 50,000 700,000 ludzi umiera w Stanach Zjednoczonych, 2014 15 na całym świecie, z powodu pozornie prostych infekcji, które nie mają lekarstwa na ich zwalczenie. Co gorsza, ostatnie badania Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) wykazały, że oporność na antybiotyki rozprzestrzenia się na całym świecie, podczas gdy nasza gotowość na przyszłe pandemie, takie jak panika Eloba w latach XNUMX-XNUMX, okazała się żałośnie niewystarczająca. I podczas gdy liczba udokumentowanych chorób rośnie, liczba nowo odkrytych leków zmniejsza się z każdą dekadą.

Z takim światem zmaga się nasz przemysł farmaceutyczny.

Szczerze mówiąc, twój ogólny stan zdrowia jest dziś znacznie lepszy niż zaledwie 100 lat temu. W tamtych czasach średnia długość życia wynosiła zaledwie 48 lat. W dzisiejszych czasach większość ludzi może spodziewać się, że pewnego dnia zdmuchnie świeczki na torcie z okazji 80. urodzin.

Największym wkładem w to podwojenie oczekiwanej długości życia było odkrycie antybiotyków, z których pierwszym była penicylina w 1943 roku. Zanim ten lek stał się dostępny, życie było znacznie bardziej kruche.

Powszechne choroby, takie jak angina lub zapalenie płuc, zagrażały życiu. Powszechne operacje, które dziś uważamy za oczywiste, takie jak wstawianie rozruszników serca lub wymiana kolan i bioder u osób starszych, spowodowałyby wskaźnik śmiertelności wynoszący jeden na sześć. Zwykłe zadrapanie ciernistym krzakiem lub rana po wypadku w miejscu pracy może narazić Cię na poważne zakażenie, amputację, a w niektórych przypadkach śmierć.

oraz według Według WHO jest to świat, do którego potencjalnie moglibyśmy powrócić – era postantybiotykowa.

Oporność na antybiotyki staje się globalnym zagrożeniem

Mówiąc najprościej, antybiotyk to maleńka cząsteczka zaprojektowana do atakowania docelowej bakterii. Problem polega na tym, że z biegiem czasu bakterie budują oporność na ten antybiotyk do punktu, w którym nie jest on już skuteczny. To zmusza wielką farmę do nieustannej pracy nad opracowywaniem nowych antybiotyków w celu zastąpienia tych, na które bakterie stają się odporne. Rozważ to:

• Penicylinę wynaleziono w 1943 r., a opór wobec niej rozpoczął się w 1945 r.;

• Wankomycyna została wynaleziona w 1972 r., oporność na nią rozpoczęła się w 1988 r.;

• Imipenem został wynaleziony w 1985 r., opór wobec niego zaczął się w 1998 r.;

• Daptomycyna została wynaleziona w 2003 roku, oporność na nią rozpoczęła się w 2004 roku.

Ta gra w kotka i myszkę przyspiesza szybciej, niż Big Pharma może sobie pozwolić na wyprzedzenie. Opracowanie nowej klasy antybiotyków zajmuje nawet dziesięć lat i miliardy dolarów. Bakterie co 20 minut tworzą nowe pokolenie, rosnąc, mutując, ewoluując, aż jedno pokolenie znajdzie sposób na pokonanie antybiotyku. Dochodzi do punktu, w którym Big Pharma nie opłaca się już inwestować w nowe antybiotyki, ponieważ tak szybko stają się przestarzałe.

Ale dlaczego bakterie pokonują antybiotyki szybciej niż w przeszłości? Kilka powodów:

• Większość z nas nadużywa antybiotyków zamiast po prostu naturalnie zwalczać infekcje. To naraża bakterie w naszym organizmie na częstsze działanie antybiotyków, co daje im możliwość budowania na nie odporności.

• Pompujemy nasz żywy inwentarz pełen antybiotyków, tym samym wprowadzając do Twojego organizmu jeszcze więcej antybiotyków poprzez naszą dietę.

• Gdy nasza populacja wzrośnie z siedmiu miliardów dzisiaj do dziewięciu miliardów w 2040 roku, bakterie będą miały coraz więcej ludzkich żywicieli, w których mogą żyć i ewoluować.

• Nasz świat jest tak połączony dzięki nowoczesnym podróżom, że nowe szczepy bakterii opornych na antybiotyki mogą dotrzeć do wszystkich zakątków świata w ciągu roku.

Jedyną pozytywną stroną w obecnym stanie rzeczy jest to, że w 2015 roku wprowadzono przełomowy antybiotyk o nazwie: Teiksobaktyna. Atakuje bakterie w nowatorski sposób, który naukowcy mają nadzieję, że utrzyma nas przed ich ewentualną opornością przez co najmniej kolejną dekadę, jeśli nie dłużej.

Ale oporność bakterii nie jest jedynym niebezpieczeństwem, które śledzi Wielka Farmacja.

Nadzór biologiczny

Gdybyś spojrzał na wykres przedstawiający liczbę nienaturalnych zgonów, które miały miejsce między 1900 a dniem dzisiejszym, spodziewałbyś się zobaczyć dwa duże garby około 1914 i 1945 roku: dwie wojny światowe. Jednak możesz być zaskoczony, gdy około 1918-9 znajdziesz trzeci garb między nimi. To była hiszpańska grypa, która zabiła ponad 65 milionów ludzi na całym świecie, o 20 milionów więcej niż I wojna światowa.

Poza kryzysami ekologicznymi i wojnami światowymi, pandemie są jedynymi wydarzeniami, które mogą szybko zgładzić ponad 10 milionów ludzi w ciągu jednego roku.

Hiszpańska grypa była naszym ostatnim poważnym wydarzeniem pandemicznym, ale w ostatnich latach mniejsze pandemie, takie jak SARS (2003), H1N1 (2009) i epidemia eboli w Afryce Zachodniej w latach 2014-5, przypomniały nam, że zagrożenie nadal istnieje. Ale ostatnia epidemia eboli ujawniła również, że nasza zdolność do powstrzymania tych pandemii pozostawia wiele do życzenia.

Właśnie dlatego zwolennicy, tacy jak znany Bill Gates, współpracują obecnie z międzynarodowymi organizacjami pozarządowymi w celu zbudowania globalnej sieci nadzoru biologicznego, aby lepiej śledzić, przewidywać i, miejmy nadzieję, zapobiegać przyszłym pandemiom. Ten system będzie śledził globalne raporty zdrowotne na poziomie krajowym, a do 2025 r. na poziomie indywidualnym, ponieważ większy odsetek populacji zacznie śledzić swoje zdrowie za pomocą coraz bardziej zaawansowanych aplikacji i urządzeń do noszenia.

Jednak podczas gdy wszystkie te dane w czasie rzeczywistym pozwolą organizacjom, takim jak WHO, szybciej reagować na epidemie, nie będzie to nic znaczyło, jeśli nie będziemy w stanie stworzyć nowych szczepionek wystarczająco szybko, aby powstrzymać te pandemie.

Praca w ruchomych piaskach przy projektowaniu nowych leków

Przemysł farmaceutyczny odnotował ogromne postępy w technologii, którą ma obecnie do dyspozycji. Niezależnie od tego, czy chodzi o ogromny spadek kosztów dekodowania ludzkiego genomu ze 100 milionów dolarów do mniej niż 1,000 dolarów dzisiaj, czy o możliwość skatalogowania i rozszyfrowania dokładnego molekularnego składu chorób, można by pomyśleć, że wielka farma ma wszystko, czego potrzebuje, aby wyleczyć każdą chorobę w książce.

Cóż, nie całkiem.

Dziś byliśmy w stanie rozszyfrować strukturę molekularną około 4,000 chorób, z czego większość danych zebrano w ciągu ostatniej dekady. Ale z tych 4,000, na ilu mamy leczenie? Około 250. Dlaczego ta luka jest tak duża? Dlaczego nie leczymy więcej chorób?

Podczas gdy przemysł technologiczny rozkwita pod wpływem prawa Moore'a — obserwacja, że ​​liczba tranzystorów na cal kwadratowy w układach scalonych podwaja się rocznie — przemysł farmaceutyczny cierpi z powodu prawa Erooma ("Moore" pisane wstecz) — obserwacja, że ​​liczba zatwierdzonych leków na miliard dolarów na badania i rozwój zmniejsza się o połowę co dziewięć lat, po uwzględnieniu inflacji.

Nie ma jednej osoby lub procesu, który można by obwiniać za ten paraliżujący spadek wydajności farmaceutycznej. Niektórzy obwiniają sposób, w jaki leki są finansowane, inni obwiniają zbyt duszący system patentowy, nadmierne koszty testowania, lata potrzebne do zatwierdzenia przez organy regulacyjne – wszystkie te czynniki odgrywają rolę w tym zepsutym modelu.

Na szczęście istnieje kilka obiecujących trendów, które razem mogą pomóc przełamać krzywą spadkową Eroom.

Dane medyczne tanio

Pierwszy trend to ten, o którym już wspomnieliśmy: koszt gromadzenia i przetwarzania danych medycznych. Koszty testowania całego genomu upadł od ponad 1,000 procent do poniżej 1,000 USD. A ponieważ coraz więcej osób zacznie śledzić swoje zdrowie za pomocą specjalistycznych aplikacji i urządzeń do noszenia, możliwość gromadzenia danych na ogromną skalę w końcu stanie się możliwa (do czego dotkniemy poniżej).

Zdemokratyzowany dostęp do zaawansowanych technologii medycznych

Dużym czynnikiem stojącym za spadającymi kosztami przetwarzania danych medycznych jest spadający koszt technologii wykonującej to przetwarzanie. Odkładając na bok oczywiste rzeczy, takie jak spadające koszty i dostęp do superkomputerów, które mogą przetwarzać duże zbiory danych, mniejsze medyczne laboratoria badawcze są teraz w stanie pozwolić sobie na sprzęt do produkcji medycznej, który kiedyś kosztował dziesiątki milionów.

Jednym z trendów cieszących się dużym zainteresowaniem są drukarki chemiczne 3D (m.in. pierwszej i drugiej), które umożliwią naukowcom medycznym składanie złożonych molekuł organicznych, aż do w pełni nadających się do spożycia pigułek, które można dostosować do pacjenta. Do 2025 r. technologia ta umożliwi zespołom badawczym i szpitalom drukowanie chemikaliów i niestandardowych leków na receptę we własnym zakresie, bez polegania na zewnętrznych dostawcach. Przyszłe drukarki 3D docelowo będą drukować bardziej zaawansowany sprzęt medyczny, a także proste narzędzia chirurgiczne potrzebne do sterylnych procedur operacyjnych.

Testowanie nowych leków

Jednym z najbardziej kosztownych i najbardziej czasochłonnych aspektów tworzenia leków jest faza testowania. Nowe leki muszą przejść symulacje komputerowe, następnie testy na zwierzętach, a następnie ograniczone testy na ludziach, a następnie dopuszczenie przez organy regulacyjne, zanim zostaną dopuszczone do użytku przez ogół społeczeństwa. Na szczęście na tym etapie dzieją się również innowacje.

Najważniejszym z nich jest innowacja, którą możemy dosadnie określić jako części ciała na chipie. Zamiast krzemu i obwodów te malutkie chipy zawierają prawdziwe, organiczne płyny i żywe komórki, które mają strukturę symulującą konkretny ludzki narząd. Eksperymentalne leki można następnie wstrzykiwać do tych chipów, aby ujawnić, w jaki sposób lek wpłynie na prawdziwe ludzkie ciała. Pozwala to ominąć potrzebę testowania na zwierzętach, zapewnia dokładniejsze przedstawienie wpływu leku na fizjologię człowieka i pozwala naukowcom na przeprowadzanie setek do tysięcy testów, przy użyciu setek do tysięcy wariantów leków i dawek, na setkach do tysięcy tych chipów. tym samym znacznie przyspieszając fazy testów narkotykowych.

Jeśli chodzi o próby na ludziach, startupy lubią moje jutro, lepiej połączy nieuleczalnie chorych pacjentów z tymi nowymi eksperymentalnymi lekami. Pomaga to ludziom bliskim śmierci uzyskać dostęp do leków, które mogą ich uratować, jednocześnie oferując Big Pharma badanym podmiotom, które (jeśli zostaną wyleczone) mogą przyspieszyć proces zatwierdzania przez organy regulacyjne w celu wprowadzenia tych leków na rynek.

Przyszłość opieki zdrowotnej nie jest produkowana masowo

Wspomniane powyżej innowacje w zakresie opracowywania antybiotyków, gotowości na wypadek pandemii i opracowywania leków już mają miejsce i powinny być dobrze ugruntowane w latach 2020-2022. Jednak innowacje, które zbadamy w dalszej części tej serii Future of Health, pokażą, że prawdziwa przyszłość opieki zdrowotnej nie leży w tworzeniu leków ratujących życie dla mas, ale dla jednostek.

Przyszłość zdrowia

Opieka zdrowotna zbliża się do rewolucji: przyszłość zdrowia P1

Precyzyjna opieka zdrowotna sięga do twojego genomu: przyszłość zdrowia P3

Koniec trwałych urazów fizycznych i niepełnosprawności: przyszłość zdrowia P4

Zrozumienie mózgu w celu usunięcia chorób psychicznych: przyszłość zdrowia P5

Doświadczanie systemu opieki zdrowotnej jutra: przyszłość zdrowia P6

Odpowiedzialność za swoje ilościowe zdrowie: przyszłość zdrowia P7