Pagtatapos ng permanenteng pisikal na pinsala at kapansanan: Hinaharap ng Kalusugan P4

Upang wakasan ang permanenteng, pisikal na pinsala, ang ating lipunan ay kailangang pumili: Ginagampanan ba natin ang Diyos sa ating biology ng tao o tayo ba ay nagiging bahagi ng makina?

Sa ngayon sa aming serye ng Hinaharap ng Kalusugan, nakatuon kami sa hinaharap ng mga parmasyutiko at pagpapagaling ng mga sakit. At habang ang karamdaman ay ang pinakakaraniwang dahilan kung bakit ginagamit natin ang ating sistema ng pangangalagang pangkalusugan, ang hindi gaanong karaniwang mga dahilan ay kadalasang pinakamabigat.

Isinilang ka man na may pisikal na kapansanan o dumanas ng pinsala na pansamantala o permanenteng naglilimita sa iyong kadaliang kumilos, ang mga opsyon sa pangangalagang pangkalusugan na kasalukuyang magagamit upang gamutin ay kadalasang limitado. Wala lang kaming mga tool upang ganap na ayusin ang pinsalang dulot ng maling genetika o matinding pinsala.

Ngunit sa kalagitnaan ng 2020s, ang status quo na ito ay mababaligtad sa ulo nito. Salamat sa mga pag-unlad sa pag-edit ng genome na inilarawan sa nakaraang kabanata, gayundin sa mga pagsulong sa mga miniaturized na computer at robotics, ang panahong permanenteng pisikal na kapansanan ay magwawakas.

Tao bilang makina

Pagdating sa mga pisikal na pinsala na kinasasangkutan ng pagkawala ng isang paa, ang mga tao ay may nakakagulat na kaginhawahan sa paggamit ng mga makina at kasangkapan upang maibalik ang kadaliang kumilos. Ang pinaka-halatang halimbawa, ang mga prosthetics, ay ginagamit sa loob ng millennia, na karaniwang tinutukoy sa sinaunang panitikang Griyego at Romano. Noong 2000, natuklasan ng mga arkeologo ang 3,000 taong gulang, mummified na labi ng isang Egyptian noblewoman na nakasuot ng prosthetic toe na gawa sa kahoy at katad.

Dahil sa mahabang kasaysayang ito ng paggamit ng ating katalinuhan upang maibalik ang isang partikular na antas ng pisikal na kadaliang kumilos at kalusugan, hindi dapat ikagulat na ang paggamit ng modernong teknolohiya upang maibalik ang buong kadaliang kumilos ay tinatanggap nang walang kaunting protesta.

Matalinong prosthetics

Tulad ng nabanggit sa itaas, habang ang larangan ng prosthetics ay sinaunang, ito ay naging mabagal din sa pag-evolve. Nitong nakalipas na ilang dekada ay nakakita ng mga pagpapahusay sa kanilang kaginhawahan at parang buhay na hitsura, ngunit nitong nakalipas na dekada at kalahati lamang na ang tunay na pag-unlad ay nagawa sa larangan dahil nauugnay ito sa gastos, functionality, at kakayahang magamit.

Halimbawa, kung sa sandaling nagkakahalaga ito ng hanggang $100,000 para sa isang custom na prosthetic, maaari na ngayong gumamit ng mga 3D printer upang bumuo ng mga custom na prosthetics (sa ilang mga kaso) para sa mas mababa sa $1,000.

Samantala, para sa mga may suot na prosthetic legs na nahihirapang maglakad o umakyat ng hagdan nang natural, mga bagong kumpanya ay gumagamit ng larangan ng biomimicry upang bumuo ng mga prosthetics na nagbibigay ng parehong mas natural na karanasan sa paglalakad at pagtakbo, habang pinuputol din ang kurba ng pagkatuto na kailangan upang magamit ang mga prosthetics na ito.

Ang isa pang isyu sa mga prosthetic na binti ay madalas na nakikita ng mga user na masakit itong isuot sa mahabang panahon, kahit na custom built ang mga ito. Iyon ay dahil pinipilit ng weight bearing prosthetics ang balat at laman ng amputee sa paligid ng kanilang tuod na durog sa pagitan ng kanilang buto at prosthetic. Ang isang opsyon upang malutas ang isyung ito ay ang pag-install ng isang uri ng universal connector nang direkta sa buto ng amputee (katulad ng ocular at dental implants). Sa ganoong paraan, ang mga prosthetic na binti ay maaaring direktang "i-screw sa buto." Inaalis nito ang pananakit ng balat sa laman at pinahihintulutan din ang amputee na bumili ng hanay ng mass-produced prosthetics na hindi na kailangang gawing mass produce.

Ngunit ang isa sa mga pinaka-kapana-panabik na pagbabago, lalo na para sa mga naputol na may prosthetic na mga braso o kamay, ay ang paggamit ng isang mabilis na pagbuo ng teknolohiya na tinatawag na Brain-Computer Interface (BCI).

Bionic na paggalaw na pinapagana ng utak

Unang tinalakay sa aming Kinabukasan ng mga Computer serye, ang BCI ay nagsasangkot ng paggamit ng isang implant o isang brain-scanning device upang subaybayan ang iyong mga brainwave at iugnay ang mga ito sa mga utos upang kontrolin ang anumang pinapatakbo ng isang computer.

Sa katunayan, maaaring hindi mo ito napagtanto, ngunit ang simula ng BCI ay nagsimula na. Ang mga ampute ay ngayon pagsubok ng mga robotic limbs direktang kinokontrol ng isip, sa halip na sa pamamagitan ng mga sensor na nakakabit sa tuod ng nagsusuot. Gayundin, ang mga taong may malubhang kapansanan (tulad ng quadriplegics) ay ngayon gamit ang BCI para patnubayan ang kanilang mga de-motor na wheelchair at manipulahin ang mga robotic arm. Sa kalagitnaan ng 2020s, ang BCI ay magiging pamantayan sa pagtulong sa mga naputulan at mga taong may kapansanan na mamuhay ng mas malayang buhay. At sa unang bahagi ng 2030s, magiging sapat na ang pagsulong ng BCI upang payagan ang mga taong may mga pinsala sa gulugod na makalakad muli sa pamamagitan ng pagpapadala ng kanilang mga utos sa pag-iisip sa paglalakad sa kanilang ibabang katawan sa pamamagitan ng isang spinal implant.

Siyempre, ang paggawa ng matalinong prosthetics ay hindi ang lahat na gagamitin ng mga implant sa hinaharap.

Mga matalinong implant

Sinusuri na ngayon ang mga implant para palitan ang buong organ, na may pangmatagalang layunin na alisin ang mga oras ng paghihintay na kinakaharap ng mga pasyente kapag naghihintay ng donor transplant. Kabilang sa mga pinaka-pinag-uusapan tungkol sa mga organ replacement device ay ang bionic heart. Maraming mga disenyo ang pumasok sa pamilihan, ngunit kabilang sa mga pinaka-promising ay a aparato na nagbobomba ng dugo sa paligid ng katawan nang walang pulso … nagbibigay ng bagong kahulugan sa walking dead.

Mayroon ding ganap na bagong klase ng mga implant na idinisenyo upang mapabuti ang pagganap ng tao, sa halip na ibalik lamang ang isang tao sa isang malusog na estado. Ang mga ganitong uri ng implants ay sasaklawin namin sa aming Kinabukasan ng Ebolusyon ng Tao serye.

Ngunit kung ito ay nauugnay sa kalusugan, ang huling uri ng implant na babanggitin natin dito ay ang mga susunod na henerasyon, mga implant na nagre-regulate ng kalusugan. Isipin ang mga ito bilang mga pacemaker na aktibong sinusubaybayan ang iyong katawan, ibinabahagi ang iyong biometrics sa isang health app sa iyong telepono, at kapag naramdaman nitong ang pagsisimula ng sakit ay naglalabas ng mga gamot o agos ng kuryente upang muling balansehin ang iyong katawan.  

Bagama't ito ay parang Sci-Fi, ang DARPA (ang advanced research arm ng US military) ay gumagawa na ng isang proyekto na tinatawag na ElectRx, maikli para sa Electrical Prescriptions. Batay sa biological na proseso na kilala bilang neuromodulation, ang maliit na implant na ito ay susubaybayan ang peripheral nervous system ng katawan (ang mga nerbiyos na nagkokonekta sa katawan sa utak at spinal cord), at kapag may nakita itong kawalan ng timbang na maaaring humantong sa sakit, maglalabas ito ng mga kuryente. mga impulses na muling magbabalanse sa nervous system na ito at magpapasigla sa katawan na pagalingin ang sarili nito.

Nanotechnology na lumalangoy sa iyong dugo

Ang Nanotechnology ay isang malaking paksa na may mga aplikasyon sa iba't ibang larangan at industriya. Sa kaibuturan nito, ito ay isang malawak na termino para sa anumang anyo ng agham, engineering, at teknolohiya na sumusukat, nagmamanipula o nagsasama ng mga materyales sa sukat na 1 at 100 nanometer. Ang larawan sa ibaba ay magbibigay sa iyo ng kahulugan ng sukat ng nanotech na gumagana sa loob.

Sa konteksto ng kalusugan, ang nanotech ay sinisiyasat bilang isang tool na maaaring baguhin nang lubusan ang pangangalagang pangkalusugan sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga gamot at karamihan sa mga operasyon nang buo sa huling bahagi ng 2030s.  

Sa ibang paraan, isipin na maaari mong kunin ang pinakamahusay na medikal na kagamitan at kaalaman na kailangan upang gamutin ang isang sakit o magsagawa ng operasyon at i-encode ito sa isang dosis ng asin—isang dosis na maaaring itago sa isang syringe, ipadala kahit saan, at iturok sa sinumang nangangailangan. ng pangangalagang medikal. Kung matagumpay, maaari nitong gawing hindi na ginagamit ang lahat ng tinalakay natin sa huling dalawang kabanata ng seryeng ito.

Ido Bachelet, isang nangungunang mananaliksik sa surgical nanorobotics, mga pananaw isang araw kung saan ang isang menor de edad na operasyon ay kinasasangkutan lamang ng isang doktor na nag-iniksyon ng isang syringe na puno ng bilyun-bilyong naka-program na nanobot sa isang naka-target na rehiyon ng iyong katawan.

Ang mga nanobot na iyon ay kumakalat sa iyong katawan na naghahanap ng nasirang tissue. Kapag nahanap na, gagamit sila ng mga enzymes para putulin ang mga nasirang tissue cells palayo sa malusog na tissue. Ang malusog na mga selula ng katawan ay mapapasigla upang parehong itapon ang mga nasirang selula at muling buuin ang tissue sa paligid ng lukab na nilikha mula sa pagtanggal ng nasirang tissue. Ang mga nanobot ay maaaring mag-target at sugpuin ang nakapalibot na mga selula ng nerbiyos upang mapurol ang mga signal ng sakit at mabawasan ang pamamaga.

Gamit ang prosesong ito, maaari ding ilapat ang mga nanobot na ito sa pag-atake sa iba't ibang uri ng kanser, pati na rin sa iba't ibang mga virus at banyagang bakterya na maaaring makahawa sa iyong katawan. At habang ang mga nanobot na ito ay hindi bababa sa 15 taon ang layo mula sa malawakang medikal na pag-aampon, ang gawain sa teknolohiyang ito ay lubos na isinasagawa. Binabalangkas ng infographic sa ibaba kung paano muling i-engineer ng nanotech ang ating mga katawan balang araw (sa pamamagitan ng ActivistPost. com):

Nakabagong gamot

Gamit ang payong termino, regenerative medicine, ang sangay ng pananaliksik na ito ay gumagamit ng mga diskarte sa loob ng mga larangan ng tissue engineering at molecular biology upang maibalik ang paggana ng may sakit o nasirang mga tisyu at organo. Karaniwan, nais ng regenerative na gamot na gamitin ang mga selula ng iyong katawan upang ayusin ang kanilang mga sarili, sa halip na palitan o dagdagan ang mga selula ng iyong katawan ng mga prosthetics at makina.

Sa isang paraan, ang diskarteng ito sa pagpapagaling ay mas natural kaysa sa mga opsyon sa Robocop na inilarawan sa itaas. Ngunit dahil sa lahat ng mga protesta at etikal na alalahanin na nakita naming itinaas nitong nakaraang dalawang dekada sa mga pagkaing GMO, pananaliksik sa stem cell, at pinakahuling pag-clone ng tao at pag-edit ng genome, makatarungang sabihin na ang regenerative na gamot ay tatakbo sa ilang matinding pagsalungat.   

Bagama't madaling iwaksi ang mga alalahaning ito nang tahasan, ang katotohanan ay ang publiko ay may higit na mas kilalang-kilala at intuitive na pag-unawa sa teknolohiya kaysa sa biology. Tandaan, ang mga prosthetics ay nasa loob ng millennia; Ang kakayahang basahin at i-edit ang genome ay posible lamang mula noong 2001. Kaya naman mas gugustuhin ng maraming tao na maging mga cyborg kaysa pag-usapan ang kanilang "kaloob ng Diyos" na genetics.

Kaya naman, bilang isang pampublikong serbisyo, umaasa kaming ang maikling pangkalahatang-ideya ng mga pamamaraan ng regenerative na gamot sa ibaba ay makakatulong sa pag-alis ng stigma sa paglalaro ng Diyos. Sa pagkakasunud-sunod ng hindi bababa sa kontrobersyal sa karamihan:

Nagbabagong hugis ng mga stem cell

Marahil ay marami ka nang narinig tungkol sa mga stem cell sa nakalipas na ilang taon, kadalasan ay hindi sa pinakamahusay na liwanag. Ngunit sa 2025, ang mga stem cell ay gagamitin upang pagalingin ang iba't ibang pisikal na kondisyon at pinsala.

Bago natin ipaliwanag kung paano gagamitin ang mga ito, mahalagang tandaan na ang mga stem cell ay naninirahan sa bawat bahagi ng ating katawan, naghihintay na tawagan sa pagkilos upang ayusin ang napinsalang tissue. Sa katunayan, lahat ng 10 trilyong selula na bumubuo sa ating katawan ay nagmula sa mga unang stem cell na iyon mula sa loob ng sinapupunan ng iyong ina. Habang nabuo ang iyong katawan, ang mga stem cell na iyon ay nagdadalubhasa sa mga selula ng utak, mga selula ng puso, mga selula ng balat, atbp.

Sa mga araw na ito, nagagawa na ng mga siyentipiko na iikot ang halos anumang grupo ng mga selula sa iyong katawan bumalik sa mga orihinal na stem cell. At iyon ay isang malaking bagay. Dahil ang mga stem cell ay nagagawang mag-transform sa anumang cell sa iyong katawan, maaari silang magamit upang pagalingin ang halos anumang sugat.

Isang pinasimple halimbawa ng mga stem cell sa trabaho ay kinasasangkutan ng mga doktor na kumukuha ng mga sample ng balat ng mga biktima ng paso, ginagawa silang mga stem cell, pagpapatubo ng bagong layer ng balat sa isang petri dish, at pagkatapos ay ginagamit ang bagong lumaki na balat na iyon upang i-graft/palitan ang nasunog na balat ng pasyente. Sa isang mas advanced na antas, ang mga stem cell ay kasalukuyang sinusuri bilang isang paggamot sa gamutin ang sakit sa puso at kahit pagalingin ang spinal cords ng paraplegics, pinahihintulutan silang maglakad muli.

Ngunit isa sa mga mas ambisyosong paggamit ng mga stem cell na ito ay gumagamit ng bagong sikat na 3D printing tech.

3D bioprinting

Ang 3D bioprinting ay ang medikal na aplikasyon ng 3D printing kung saan ang mga buhay na tisyu ay naka-print sa bawat layer. At sa halip na gumamit ng mga plastik at metal tulad ng mga normal na 3D printer, ginagamit ng mga 3D bioprinter (nahulaan mo) ang mga stem cell bilang materyal sa pagtatayo.

Ang pangkalahatang proseso ng pagkolekta at pagpapalaki ng mga stem cell ay kapareho ng prosesong nakabalangkas para sa halimbawa ng biktima ng paso. Gayunpaman, kapag lumaki na ang sapat na mga stem cell, maaari na silang ipasok sa 3D printer upang mabuo ang karamihan sa anumang 3D na organic na hugis, tulad ng kapalit na balat, tainga, buto, at, lalo na, maaari rin silang mga organ sa pag-print.

Ang mga 3D na naka-print na organ na ito ay isang advanced na anyo ng tissue engineering na kumakatawan sa organic na alternatibo sa mga artificial organ implants na binanggit kanina. At tulad ng mga artipisyal na organ na iyon, balang-araw ay mababawasan ng mga naka-print na organo ang kakulangan ng mga donasyon ng organ.

Sabi nga, ang mga naka-print na organ na ito ay nagpapakita rin ng karagdagang benepisyo para sa industriya ng parmasyutiko, dahil ang mga naka-print na organ na ito ay maaaring gamitin para sa mas tumpak at mas murang mga pagsubok sa gamot at bakuna. At dahil ang mga organ na ito ay naka-print gamit ang sariling stem cell ng pasyente, ang panganib ng immune system ng pasyente na tanggihan ang mga organ na ito ay bumaba nang husto kung ihahambing sa mga donasyong organo mula sa mga tao, hayop, at ilang mga mekanikal na implant.

Sa hinaharap, pagsapit ng 2040s, ang mga advanced na 3D bioprinter ay magpi-print ng buong limbs na maaaring muling ikabit sa tuod ng mga naputulan, at sa gayon ay nagiging hindi na ginagamit ang mga prosthetics.

Gene therapy

Sa gene therapy, ang agham ay nagsisimulang pakialaman ang kalikasan. Ito ay isang paraan ng paggamot na idinisenyo upang itama ang mga genetic disorder.

Sa simpleng paliwanag, ang gene therapy ay kinabibilangan ng pagkakaroon ng iyong genome (DNA) sequenced; pagkatapos ay sinuri upang mahanap ang mga may sira na gene na nagdudulot ng sakit; pagkatapos ay binago/na-edit upang palitan ang mga depekto na iyon ng malusog na mga gene (sa ngayon ay gumagamit ng CRISPR tool na ipinaliwanag sa nakaraang kabanata); at sa wakas ay muling ipasok ang mga malusog na gene na iyon pabalik sa iyong katawan upang gamutin ang nasabing sakit.

Kapag naperpekto, maaaring gamitin ang gene therapy upang pagalingin ang iba't ibang sakit, tulad ng cancer, AIDS, cystic fibrosis, hemophilia, diabetes, sakit sa puso, kahit na piliin ang mga pisikal na kapansanan tulad ng pagkabingi.

Genetic engineering

Ang mga aplikasyon sa pangangalagang pangkalusugan ng genetic engineering ay pumapasok sa isang tunay na kulay abong lugar. Sa teknikal na pagsasalita, ang stem cell development at gene therapy ay mga anyo mismo ng genetic engineering, kahit na banayad. Gayunpaman, ang mga aplikasyon ng genetic engineering na may kinalaman sa karamihan ng mga tao ay nagsasangkot ng pag-clone ng tao at ang pag-inhinyero ng mga sanggol na may disenyo at mga superhuman.

Ang mga paksang ito ay iiwan namin sa aming serye ng Future of Human Evolution. Ngunit para sa mga layunin ng kabanatang ito, mayroong isang application ng genetic engineering na hindi gaanong kontrobersyal ... mabuti, maliban kung ikaw ay isang vegan.

Sa kasalukuyan, nagtatrabaho ang mga kumpanya tulad ng United Therapeutics genetically engineer na mga baboy may mga organo na naglalaman ng mga gene ng tao. Ang dahilan sa likod ng pagdaragdag ng mga gene ng tao ay upang maiwasan ang mga organo ng baboy na ito na tanggihan ng immune system ng tao kung saan sila itinanim.

Sa sandaling matagumpay, maaaring palaguin ang mga alagang hayop sa laki upang matustusan ang halos walang limitasyong dami ng mga kapalit na organo para sa hayop-sa-tao na "xeno-transplantation." Ito ay kumakatawan sa isang alternatibo sa mga artipisyal at 3D na naka-print na organ sa itaas, na may bentahe ng pagiging mas mura kaysa sa mga artipisyal na organ at higit pa sa teknikal kaysa sa mga 3D na naka-print na organ. Iyon ay sinabi, ang bilang ng mga tao na may etikal at relihiyosong mga dahilan upang tutulan ang form na ito ng produksyon ng organ ay malamang na matiyak na ang teknolohiyang ito ay hindi kailanman magiging tunay na mainstream.

Wala nang mga pisikal na pinsala at kapansanan

Dahil sa listahan ng paglalaba ng mga teknolohikal kumpara sa biyolohikal na pamamaraan ng paggamot na napag-usapan na natin, malamang na ang panahon ng permanente ang mga pisikal na pinsala at kapansanan ay magwawakas nang hindi lalampas sa kalagitnaan ng 2040s.

At habang ang kumpetisyon sa pagitan ng mga diametric na pamamaraan ng paggamot na ito ay hindi kailanman mawawala, sa pangkalahatan, ang kanilang sama-samang epekto ay kumakatawan sa isang tunay na tagumpay sa pangangalaga sa kalusugan ng tao.

Siyempre, hindi ito ang buong kuwento. Sa puntong ito, na-explore na ng aming serye ng Hinaharap ng Kalusugan ang mga hinulaang plano para maalis ang sakit at pisikal na pinsala, ngunit paano naman ang ating kalusugan sa isip? Sa susunod na kabanata, tatalakayin natin kung maaari nating gamutin ang ating isipan nang kasingdali ng ating katawan.

Hinaharap ng serye ng kalusugan

Pangangalaga sa Kalusugan na Papalapit sa Isang Rebolusyon: Hinaharap ng Kalusugan P1

Ang Pandemic Bukas at ang Super Drugs na Ininhinyero upang Labanan Sila: Kinabukasan ng Kalusugan P2

Ang Precision Healthcare ay Gumagamit sa iyong Genome: Future of Health P3

Pag-unawa sa Utak para Burahin ang Sakit sa Pag-iisip: Kinabukasan ng Kalusugan P5

Nararanasan ang Healthcare System ng Bukas: Hinaharap ng Kalusugan P6

Responsibilidad sa Iyong Quantified Health: Future of Health P7