A tudomány útjain – csúcstechnológia a gyógyítás szolgálatában

A következő néhány esztendő forradalmi áttöréseket hozhat az orvostudomány számos területén. E változások egyik sajátossága, hogy véget ér a korábbi korszakok egyik látványos munkamegosztása. Míg korábban élesen eltért egymástól a gyógyításban közvetlenül résztvevő orvosok és a technikai hátterüket biztosító mérnökök tevékenysége, már az egész közeli jövőben számíthatunk arra, hogy a legfejlettebb technikai megoldások az orvosi beavatkozások, például a műtétek vagy az átfogó vizsgálatok mindennapos részeivé válnak, így az orvosok olyan dolgokat is csinálnak majd, melyekkel korábban inkább csak a technika szakemberei foglalkoztak.

Manapság éppen ez történik a legkorszerűbb képalkotó diagnosztikai berendezésekkel, melyek lehetővé teszik a kóros elváltozások minden korábbinál gyorsabb és pontosabb kimutatását. Érdemes szétnézni a legkorszerűbb laboratóriumok titokzatos világában, melyek eljárásai gyakran boszorkánykonyhának tűnhetnek a beavatatlan külső megfigyelő számára.

Figyelni kell a trendeket

Az új módszerek és berendezések kifejlesztése nem megy máról holnapra. Az orvosi eszközöknek száz százalékos pontossággal, megbízhatóan kell működniük. Megtervezésük, kifejlesztésük és elterjedésük hosszú éveket is igénybe vehet. Az új eszközök használatára ezenfelül meg kell tanítani az orvosokat is.

A dolognak ráadásul van egy sajátos anyagi vonzata. Még a hatékonyabb, új eljárások is csak abban az esetben terjedhetnek el széles körben, ha azokat egy-egy országban támogatja az egészségügyi rendszer, finanszírozza a társadalombiztosítás. Az új eljárás elfogadtatása és engedélyeztetése megint csak sokáig eltarthat. Éppen ezért nagyon fontos a különféle trendek folyamatos figyelemmel kísérése, mert így a fejlesztők kellő időben felfigyelhetnek az új elvárásokra, kívánalmakra. 

Erre jó példa, ami mostanában történik a fejlett nyugati országokban, vagy például Japánban. A lakosság átlagéletkora nagymértékben megnőtt, így az orvosoknak egyre többször kell az öregedéssel kapcsolatos problémákat kezelni. Mind gyakrabban foglalkoznak szívbeteg, rákos, tüdőbeteg, vagy éppen demenciával küzdő idős páciensekkel. Ezek a komoly betegségek nagy lehetőséget jelentenek az olyan technológiák számára, melyek segítségével kifejlesztett új eszközök képesek a lehető leghamarabb felfigyelni a bajok megjelenésére.

Mára már széles körben elterjednek például a laparoszkópos eljárások, ahol abetegek testébe parányi kamerát vezetnek be, így anélkül lehet alaposan megvizsgálni az elváltozásokat, hogy előtte nagyobb vágást kellene ejteni a páciens testén. A laparoszkópos műtétek akkor válnak fontossá, amikor a krónikus betegek fájdalmain, panaszain kell enyhíteni. Az eljárás a lágyék-, az epe- és a rekeszsérv-műtétek esetén, de a vastag- és végbéldaganatok kezelésénél is kiválóan alkalmazható. 
 

Ráadásul megfigyelhető egy örvendetes új változás is. A gyógyászatban használatos technológiák számos részterületén indult meg együttműködés a nagy cégek között. Közös erővel nem csupán drága, új technológiák kifejlesztésére törekszenek, hanem a viszonylag egyszerű, régimódi orvosi eszközöket is igyekeznek újfajta kiegészítőkkel vagy applikációkkal korszerűsíteni.

Parányi segítőtársak

Ahogyan erről egy korábbi cikkünkben már írtunk, napjainkban a tudomány egyik legdinamikusabban fejlődő ága a nanotechnológia, melynek legkorszerűbb eljárásai korábban elképzelhetetlen lehetőségeket tárnak fel az orvostudomány előtt. Az újfajta beavatkozások nagy előnye, hogy például egy műtét esetén még a laporoszkópos eljárásnál is kisebb bevágást ejtenek, így a beavatkozás csekély megrázkódtatással jár, ráadásul alacsonyabb a költsége, mint a hagyományos módszereké. 

Várható, hogy szélesebb körben is elterjed, mégpedig a világ fejlődő országaiban, ahol a lakosság jelentős részének nincs pénze a drága hagyományos beavatkozások megfizetésére. Az egészségügyben felhasznált, nanotechnológiára alapuló eszközök és anyagok máris nagy népszerűségnek örvendenek. Sikerült több, derűlátásra okot adó lépést tenni a korszakunkban szinte már népbetegségnek számító rák leküzdése területén is. Izraeli kutatók egészen parányi nanorobotokat, vagyis nanobotokat fejlesztettek ki, melyek képesek hatóanyagokat eljuttatni a rákos sejtekbe. Az apró szerkezeteket egyetlen DNS szálból alakították ki.

Alkalmazásuk nagy előnye, hogy a hatóanyagokat hajszálpontosan lehet célba juttatni, és a korábbi rákellenes eljárásoktól eltérően nem károsítják a közelben lévő egészséges sejteket. Amerikában a Kaliforniai Egyetemen értek el biztató eredményeket a tumorok elleni küzdelemben. Az ún. „mikroágyú” gyógyszerekkel veszi célba a rákos sejteket. A kutatók ultrahang hullámokkal irányítják a nanorészecskéket.

Segítség a veteránoknak

Az Egyesült Államokban az egészségügyi ellátás egy másik területén egészen sajátos, de komoly problémák merültek fel az elmúlt évtizedben. Amerika hosszú éveken át háborúzott közel-keleti és afganisztáni felkelők ellen, akik előszeretettel használtak aknákat és kezdetleges robbanószereket. Ennek következtében rengeteg amerikai katona sérült meg a végtagjain. Tízezernél is több az olyanok száma, akik elveszítették az egyik kezüket, és az aknák sok katonának letépték a lábát. Washington rájuk gondolt, amikor komoly fejlesztő tevékenységre ösztönözte az agykutatókat.

Az elmúlt öt évben komoly előrelépést sikerült elérni az emberi agyat egy gépezettel, például egy korszerű műlábbal vagy műkarral összekötő interface kialakítása területén. Míg korábban elsősorban olyan eljárásokat teszteltek, amikor közvetlenül az agyba ágyazták a protézisek csatlakozóit, ma már népszerűbbek azok a megoldások, amikor külső eszközökkel, például sapkára emlékeztető érzékelőkkel juttatják el az agyba a mesterséges végtagokból érkező szignálokat. 

A kutatás középpontjában áll az is, hogyan lehetne helyrehozni a megsérült idegszálakat, például azokat, amelyek a gerincben haladnak. Hajszálnál is vékonyabb polimer rostokat használva sikerült ígéretes eredményeket elérni. Ezek alkalmasak arra, hogy elektronikus szignálokat, vagy éppen fényt továbbítsanak az idegpályák mentén. 

Gének és sertések

2015-ben Jennifer Doudna és Emmanuelle Marie Charpentier kapta meg a kémiai Nobel-díjat. Ezt a magas elismerést az úgynevezett CRISPR-technológia kidolgozásával érdemelték ki. Ne ijedjünk meg a betűszó kibontásától. A CRISPR a „halmozottan előforduló, szabályos közökkel elválasztott palindromikus ismétlődések” angol kifejezés rövidítése. Az évszázad legjelentősebb gyógyászati felfedezésének tartott jelenségen alapuló módszer lehetővé teszi, hogy egy élőlény genetikai kódjában blokkoljanak, vagy éppen beültessenek meghatározott géneket.

A módszerre támaszkodva egy másik kísérlet során a kutatónak sikerült egyszerre több gént is módosítani. Sertésekkel kísérletezve kikapcsolták mind a 62 ismert endogén retrovírust. Ez azért nagyon fontos, mert így közelebb kerültünk ahhoz, hogy halott emberek helyett sertéseket használjunk fel szervdonorként például súlyos katasztrófák vagy tömeges balesetek esetén. A Nobel-díjas felfedezés már most is egyszerűbbé és olcsóbbá teszi a genetikai beavatkozásokat.

Számítani lehet arra, hogy számos más biomedikai beavatkozás során is fel fogják használni. Az új eljárások lehetővé teszik, hogy ne csak megismerjük egy-egy élőlény genetikai szerkezetét, de kiszűrjük belőle például az örökölt betegségeket. A genetikai beavatkozás ráadásul azzal kecsegtet, hogy a következő nemzedékek tagjai eleve egészségesebben születnek meg, és erősebbek, ellenállóbbak lesznek, így akár sokkal tovább élhetnek, mint a szüleik vagy a nagyszüleik.