Заглянути в очі ІІ. П'ять технологій, які перевернуть медицину в 2018 році
Австрійський ІІ навчиться бачити будь-яку хворобу
У повсякденному поданні, штучний інтелект таїться в суперкомп'ютерах і блукає віртуальними думками в інтернет-хмарах. Але що якщо він погляне нам в очі?
Австрійські вчені вважають, що нічого страшного не відбудеться, навпаки, це може принести неоціненну користь. За один погляд він побачить всі наші хвороби - і безпристрасно повідомить про них нашому лікареві, а можливо, ще й підкаже способи лікування.
Але як йому це вдасться? Саме це і придумали співробітники Медичного університету Відня. Вони створили сканер сітківки ока, який може стати гарним інструментом ранньої діагностики ряду захворювань. Давно відомо, що у будь-якої людини на сітківці записано багато інформації про стан його здоров'я, треба тільки вміти її читати. При розробці сканера використовувалася технологія оптичної когерентної томографії, яка протягом 1,2 секунди виробляє до 40 тис. знімків. Звичайно, з таким величезним масивом інформації не впорається жоден лікар, але це і не потрібно. Всі отримані дані безпосередньо надходять у комп'ютерну діагностичну систему. Там вони аналізуються алгоритмами на основі штучного інтелекту, після чого система видає висновок.
За твердженням віденських дослідників, вже зараз такий метод діагностики дозволяє виявити у пацієнта діабет або ж обчислити ризик його появи, крім того, можна отримати відомості про біологічному віці, схильності до куріння і ще ряд параметрів. Але це тільки початок. Своїм завданням на найближче майбутнє вчені називають удосконалення алгоритму з метою діагностики вікових дегенеративних порушень, неврологічних проблем, захворювань нирок, серця і судин, печінки, а також патології інших внутрішніх органів.
Рішення цієї задачі буде залежати не тільки від зусиль самих вчених, але і від ШІ, який вони використовують у своїй системі. Адже ИИ тому і вважається інтелектом, що він здатний до самонавчання. Іншими словами, чим більше він накопичить досвіду, тим вищими будуть його діагностичні здібності - і в плані кількості хвороб, які він зможе розпізнавати, і в плані точності діагнозу.
Варто сказати, що австрійці входять в число світових лідерів в області офтальмології та оптометрії. За створення технології оптичної когерентної томографії два представника Медичного університету Відня - Крістоф Хитценбергер і Адольф Ферчер - разом з трьома американськими колегами удостоїлися на початку 2017 р. премії Фріца і Долорес Русс Національної інженерної академії США. Ця премія номіналом $500 тис. вважається "Нобелівською премією з інженерним наукам".
Щорічно віденські вчені організовують спеціалізовані конференції ART, що розшифровується як Advanced Retinal Therapy, тобто просунута ретинальна терапія. Саме на ART-2017, що пройшла на початку грудня, вони розповіли колегам з усього світу про свій винахід - сканер, за допомогою якого ШІ тепер може вдивлятися в наші очі. І в наступному грудні, на ART-2018, австрійці напевно похваляться успіхами у розвитку нової технології.
А в 2022 р. в Медичному університеті Відня планують завершити будівництво Центру прецизійної медицини. "Він покликаний стати одним з провідних центрів досліджень і розробок в цій області і зіграти головну роль у медицині XXI століття", - скромно кажуть його організатори.
У Канаді побудують завод стовбурових клітин
Півстоліття тому канадські вчені відкрили трансплантируемые стовбурові клітини, які можуть вирости в будь-яку людську тканину. І ось зараз в Канаді оголосили про запуск проекту зі створення автоматизованого заводу для виробництва стовбурових клітин.
Вирощування стовбурових клітин може вирішити масу проблем у сфері медицини і врятувати чимало життів. Як повідомляє Bloomberg, за реалізацію амбітного проекту взявся Центр комерціалізації регенеративної медицини (CCRM) в Торонто. Цей центр разом з компанією General Electric створив лабораторію для розробки технологій і процесів, які можуть бути використані на заводі. Крім власне виробництва клітин, завод буде розробляти нові їх типи, необхідні для боротьби з різними захворюваннями.
Канадське уряд запровадив податкові пільги для дослідницьких галузей і швидкодіючі візи для висококваліфікованих працівників. CCRM і GE отримали вигоду з цієї політики і, зокрема, найняли в свою лабораторію в Торонто спеціалістів з Китаю, Японії, Великобританії і США.
Канада, вже входить до числа лідерів в області штучного інтелекту, має хороші можливості для того, щоб стати лідером в клітинних методи лікування, які здатні, наприклад, боротися з раком імунної системи або усувати дефектні клітини з відсутніми або пошкодженими білками. Торонто займає одне з найвищих місць у світі за концентрації лікарень і дослідників у сфері біотехнологій. Канадський сектор стовбурових клітин залучив сотні мільйонів доларів венчурного капіталу, включаючи раунд фінансування в розмірі $225 млн для запуску клітинної терапії BlueRock Therapeutics від німецького фармацевтичного гіганта Bayer AG і компанії Versant Ventures Management із Силіконової долини.
Фармацевтичні компанії, що працюють над безліччю методів лікування, потребують у все більшій кількості стовбурових клітин. Мільярди клітин необхідні тільки для клінічних випробувань. Але виробництво стовбурових клітин є трудомістким процесом, каже директор GE Healthcare Аарон Дульгар-Туллох, який в даний час працює в лабораторії CCRM-GE. Кваліфікований технік повинен обережно помістити клітини в маленьку посудину, нагодувати їх і перенести у спеціальну середу з заданими параметрами, такими як температура і вміст кисню. По мірі росту клітин вони повинні постійно перевірятися. Процес займає тижні, і один фахівець може створити достатній матеріал для терапії однієї людини. Але в міру того як пул пацієнтів розширюється до десятків тисяч, у світі просто бракує спеціалістів та лабораторій для виробництва необхідної кількості клітин, підкреслює Дульгар-Туллох.
Завод в Торонто буде максимально автоматизований, більш того, за виробництвом буде стежити штучний інтелект. З часом він зможе навчитися і запропонувати способи оптимізації виробництва, що, в свою чергу, забезпечить культивування мільярдів клітин в ідеальних умовах.
Медики США будуть впроваджувати генну терапію
У 2018 р. американці зможуть скористатися вже кількома видами генної терапії, дістали схвалення FDA - Адміністрації продовольства і медикаментів США. 30 серпня 2017 р. FDA вперше схвалила генну терапію, яка перепрограмує власні клітини пацієнта, щоб атакувати смертельний рак. Це процедура Kymriah для лікування дітей і молодих людей у віці до 25 років з гострим лімфобластним лейкозом - злоякісне захворювання кровотворної системи. А 19 грудня FDA вперше схвалила генну терапію, яка виправляє відсутні або мутовані гени, замінюючи їх здоровими. Процедура, названа Luxturna, призначена для лікування амавроза Лебера - рідкісного спадкового захворювання сітківки.
Амавроз Лебера проявляється на перших місяцях життя і призводить до ослаблення або повної втрати зору через мутації гена RPE65, відповідального за вироблення світлочутливих клітин. Нова терапія здійснюється наступним чином: здорова версія гена RPE65 прикріплюється до генетично модифікованої нешкідливого вірусу, який потім вводиться в око пацієнта. Після цього клітини сітківки починають виробляти відсутній білок. Компанія-розробник Spark Therapeutics обіцяє повідомити вартість та умови процедури на початку 2018 р.
На підході у FDA ще кілька видів генної терапії, які можуть бути схвалені у практику. "Я впевнений, що генна терапія стане основою для лікування і, можливо, позбавить нас від більшості руйнівних і стійких захворювань, - говорить комісар FDA доктор медицини Скотт Готліб. - Ми знаходимося в поворотній точці, коли справа дійшла до практичного впровадження цієї нової форми терапії. І ми в FDA зосереджені на вироблення правильної політики, щоб витягти максимальну користь з цього наукового відкриття. У 2018 р. ми приступимо до випуску набору довідкових документів за конкретним захворюванням для розробки конкретних процедур генної терапії".
Британці випробують ліки від гемофілії
Вчені Національної служби охорони здоров'я Великобританії і Лондонського університету королеви Марії винайшли препарат, разовий прийом якого здатний виліковувати від гемофілії A. Цим спадковим захворюванням крові страждають в основному чоловіки. У хворих не згортається кров з-за відсутності в ній необхідного білка - так званого фактора VIII (антигемофільного глобуліну). Навіть звичайна подряпина створює проблему, а сильний поріз, поранення, хірургічна операція видалення зуба або спонтанне внутрішнє крововилив можуть стати загрозою для життя.
Єдине доступне зараз лікування - регулярні ін'єкції фактора VIII, виділеного з донорської крові. Однак вони лише дозволяють запобігати кровотеча, але не позбавляють від хвороби. Щоб вирішити цю проблему кардинальним чином, британські вчені придумали використовувати генно-модифікований вірус, який би стимулював вироблення фактора VIII в організмі пацієнта.
Про результати клінічного випробування вчені повідомили у статті, опублікованій у грудні в New England Journal of Medicine. В експерименті брали участь 13 добровольців, які страждають від гемофілії. На початку 2016 р. їм були зроблені ін'єкції цього вірусу. Спостереження протягом 19 місяців показало, що в 11 з 13 пацієнтів вміст фактору VIII в крові досягла або досягла майже норми, при цьому всі 13 змогли відмовитися від регулярних ін'єкцій.
"Ми побачили вражаючі результати, які набагато перевершили наші очікування. Коли ми починали, ми сподівалися домогтися поліпшення в розмірі 5%, так що уявіть наше здивування, коли рівень піднявся до норми. Тепер у нас є можливість за допомогою єдиного прийому препарату змінити медичний догляд за хворими на гемофілію, які зараз змушені колоти собі ліки чи не кожен день", - говорить керівник дослідження професор Джон Пазі. Тепер його команда планує провести широкомасштабні дослідження з участю пацієнтів з США, Європи, Африки і Південної Америки.
В Австралії надрукують штучні підшлункові
В даний час єдиним порятунком для пацієнтів, хворих на цукровий діабет, є регулярні ін'єкції інсуліну. Однак давно ведуться дослідження у сфері створення "нової підшлункової залози" для діабетиків. У грудні вчені з австралійського Університету Воллонгонг представили новий 3D-биопринтер, здатний буквально надрукувати пацієнтам нові клітини необхідного органу.
Інноваційна система отримала назву PICT (Pancreatic Islet Cell Transplantation). При її використанні в 3D-принтері можна створити тривимірний каркас, населений острівковими клітинами, які відповідають за вироблення інсуліну. Такий метод дозволяє знизити ризик відторгнення донорської тканини при пересадці клітин підшлункової залози.
Вже зараз можна пересадити людині донорську тканина для вироблення інсуліну, але ризик відторгнення в такому випадку буде вкрай високий. Биопринтер PICT дозволяє знизити цю ймовірність за рахунок включення в донорський матеріал клітин самого пацієнта.
Крім того, принтер дозволяє друкувати одночасно кілька типів клітин. Завдяки цьому в тривимірний каркас можна додати клітини ендотелію, які прискорять проростання судин для харчування. Як заявили дослідники, "принтер PICT дозволить нам створювати органи "на замовлення", змішуючи донорські клітини з клітинами реципієнта особливим способом, завдяки якому ми отримуємо абсолютно нові органи для експериментальної трансплантації, істотно знижуючи ризик відторгнення".
Зараз принтер переданий для використання в одну з лікарень Австралії, фахівці якої планують протестувати пристрій на практиці і, якщо потрібно, внести необхідні зміни для покращення роботи пристрою.
