Надежда за живот

03 февруари 2019 г., 12:04
577

Shutterstock

Този текст се посвещава на нашата скъпа приятелка Дарина Младенова - главен редактор на сп. "Обекти". През 2014 г. тя загуби битката с рака. Един ден обаче той ще изгуби войната срещу високите технологии.*

***

Когато те напусне скъп за теб човек заради поредната коварна болест, неизбежно се питаш какво повече можеше да се стори. Все нещо. Някъде. Някой би могъл да помогне. Задаваме си въпроси, на които нямаме отговор. Обзема ни чувство на неверие, гняв и тъга. И най-вече – губим вяра в медицината. Още по-лошо - в живота.

Въпреки че живеем в 21. век, продължаваме да се чувстваме безпомощни пред редица заболявания.

Всяка година близо 8  млн. души умират от рак

според данни на Центъра за контрол и превенция на заболяванията на САЩ. Да, много от тях могат да бъдат предотвратени и днес. Но в повечето случаи хората губят битката с това заболяване и оставят близките си да се питат „Защо?“…

До 50-75 години обаче всичко това би могло да се промени благодарение на една технология, която напоследък набира все по-голяма популярност – триизмерното принтиране.

Концепцията зад нея като цяло е изключително проста. Подобно на добре познатите ви офис принтери, които печатат мастило върху хартия, 3D машините боравят с материали от почти всякакъв тип (пластмаса, метал или дори бетон), карайки ги да приемат най-различни триизмерни форми. Как точно?

Представете си, че сте нарязали хляб на тънки филийки.

Подредете ги една върху друга и ще образувате цяло парче. 3D принтерите работят на същия принцип. Вместо да принтират един-единствен пласт, както офис машините, те създават множество, които наслагват един върху друг. Точно по този начин се образуват разнообразни комплексни форми.

Именно тази технология ще промени радикално начина ни на живот. „Ще можем да живеем до 100… 110 години. Благодарение на биопринтираните органи животът на 110 ще бъде коренно различен спрямо днешния – убеден е технологичният експерт Джак Улдрич. – Вече принтираме кожа, бъбреци, копия на туптящи човешки сърца и т.н. Ако някой изгуби своя крайник, ще можем да му принтираме нов – пласт по пласт. На теория това е възможно.“

Дотук добре. Как обаче това необикновено на пръв поглед принтиране би могло да помогне в битката с един от бичовете на човечеството?

Да вземем за пример рака на простатата.

Това е едно от най-често срещаните туморни заболявания при мъжете в България и всяка година се регистрират над 1000 нови случая на рак. За щастие компанията Parabon NanoLabs в Рестън, Вирджиния, използва техники за 3D принитиране на нано ниво, за да създава и тества много по-бързо и ефективно нови лекарства срещу болестта.

„Можем да принтираме всяка една молекула, точно по начина, по който искаме – казва Стивън Арментраоут, съавтор на технологията. – Това, което отличава нашата техника от останалите е, че умеем светкавично и прецизно да определим мястото на всеки атом в сместа, която създаваме.“

Именно по този начин учените успяват да синтезират трилиони идентични копия на своите молекули и да проверят кое от тях е най-ефективно. Самият процес – от концепцията до продукцията – може да трае няколко седмици или дори дни, което е значително по-бързо от традиционните техники за разработва на лекарства, които разчитат на принципа „проба-грешка“ при откриването на потенциално полезни смеси.

Други 3D принтери пък улесняват провеждането на сложни операции

В края на миналата година например китайски лекари успяват успешно да излекуват 38-годишен пациент. „Туморът беше разположен навътре, близо до основата на черепа. Освен това беше свързан с вътрешната сънна артерия и оптичния нерв. Операцията щеше да бъде изключително сложна“ - казва д-р Лий Ксуеджун, професор в болницата Ксиангя.

Обикновено в такива ситуации, за да придобият по-ясна представа за тумора, лекарите прибягват до помощта на компютърната томография. Това е метод от образната диагностика в медицината, при който от множество двуизмерни рентгенови изображения на даден обект, заснети от различни ъгли, се получава цялостна "обемна" картина. По този начин обаче често се получават пропуски, които могат да доведат до нецялостно отстраняване на тумора.

За да избегнат това, китайските лекари прибягват до услугите на 3D принтирането и разработената от тях медицинска система за триизмерно моделиране. Те създават реалистичен модел на мозъка на пациента – наред с тумора, кръвоносните съдове и всичко останало.

Именно благодарение на него успяват да видят точното разположение на злокачественото образование и връзките, които има със съдовете около него.

„Чрез 3D принтирането лекарите не трябва да си „представят“ подобна хирургия, а могат да тренират предварително и да се подготвят за реалната операция“, добавя Лий.

Понякога обаче хирургическата намеса е само първият етап от битката с рака

За някои хора по-трудният момент настъпва впоследствие - в мига, в който се събудят и осъзнаят, че част от тях липсва. Сякаш част от собствената им идентичност, от тяхната сексуалност е буквално изрязана от тялото им. Точно такъв е случаят с жените, диагностицирани с рак на гърдата.

"Помня, че когато се събудих, реших да махна превръзките - разказва Валери Шварцуалдер, която преминава през възможно най-лошото - двойна мастектомия, отстраняване и на двете гърди. - Щом видях как изглеждам, заплаках. Плаках със седмици, защото вече ги нямаше."

Оттук насетне младата жена се отправя на едно дълго и тежко пътешествие. Нейната цел е една-едничка. Да бъде отново цял човек. Месеци наред тя се подлага на редица процедури, в които лекарите се опитват да реконструират гърдите й. В момента тя е със силиконови импланти. Рано или късно обаче една компания може да й предложи нещо много повече. Нещо, което е по-трайно, което е от собствената й плът.

Живото мастило

Ако надникнем в тексаската лаборатория на TeVido, ще видим един на пръв поглед най-обикновен малстилноструен принтер. Това, което този силно модифициран продукт произвежда обаче, е всичко друго, но не и обикновено.

Вместо да го пълнят с мастило, учените от TeVido използват клетки, взети от кожата на своите пациентки. С тяхна помощ те се надяват, че скоро ще могат да създадат цяло зърно. Дори може би ще успеят да запълват празнините, които лумпектомията оставя (за разлика от мастектомията, тук се отстранява само тумора).

Валери се надява, че технологията на компанията ще се развие до такава степен, че до 10 години ще може да замени своите импланти с биопринтираните гърди на TeVido, тъй като те ще бъдат значително по-трайни и по-естествени. С днешните темпове на развитие това е напълно възможно. Според TeVido до две години ще започнат клинични тестове, а до пет - принтираните от тях тъкани ще бъдат използвани при хирургически намеси.

* Текстът е от електронния архив на "Обекти" - публикуван на 8 септември, 2014 г. Автор: Владимир Тодоров 

За щастие, 3D принтерите не са единствените, които ни помагат в битката с рака.

Суперкомпютърът Watson на IBM например улеснява лекарите при избора на най-подходящо лечение за глиобластомата - едно от най-опасните разновидности на тумора, което към днешен ден почти не подлежи на лечение. „Това, което хората ще свършат за години, Watson прави за секунди. Освен това предоставя едно значително по-персонализирано лечение“, казва Джон Е. Кели от IBM Research. На практика суперкомпютърът търси „иглата в купа сено“. Той се рови в огромна база данни, съпоставя информацията за човешкия геном с информацията за заболяването, неговото протичане и методите за лекуване и съответно избира най-оптималния вариант за терапия.

Watson дори разбира човешкия език. Вместо да бъде програмиран така, че да разпознава определени шаблони, той „научава“ връзките между различните видове данни. От IBM се надяват, че суперкомпютърът ще продължи да трупа знания, докато обработва информацията за пациентите.

През февруари тази година пък лекари в онкологичния център „Алвин Сайтман“ използваха за първи път

флуоресцентни очила при откриването на злокачествен тумор

на 67-годишна пациентка, страдаща от рак на гърдата. Тя е била инжектирана с биолуминисцентен маркер, който се прикачва към канцерогенните клетки и ги кара да светят, когато бъдат погледнати с гореспоменатото изобретение. По този начин те могат да бъдат отстранени с много по-голяма прецизност.

"Намираме се в началните етапи на тази технология, предстоят още тестове, но сме окуражени от потенциалните ползи за пациентите", коментира гръдният хирург д-р Джули Маргенталер.

В момента стандартните операции от този тип са доста тромави. След като отстранят туморите от тъканта, хирурзите взимат малка проба от съседната тъкан. Впоследствие я изпращат в патологията, където се разглежда под микроскоп. Ако бъдат открити още ракови клетки, пациентът е принуден да премине през втора операция, при която се отстраняват още тъкани, които също се проверяват за присъствие на ракови клетки. Всичко това продължава до пълното изчистване. Според д-р Маргенталер между 20 и 25% от пациентките с рак на гърдата преминават през втора операция след отстраняването на бучката, защото настоящата технология не може да покаже мащаба на заболяването при първата операция.

Именно тук на помощ идват въпросните очила. Те могат да намалят необходимостта от тези допълнителни процедури и породения от тях стрес за пациентите. Нещо повече – освен при рак на гърдата, те биха могли да бъдат от полза и при премахване на меланом (рак на кожата).

Напоследък дори Космосът и участва в битката с рака

През февруари 2014 г. бе публикувано изследване в списание FASEB, според което растежът на рака на щитовидната жлеза се забавя в условията на слаба гравитация. Това, разбира се, не означава, че трябва да започнем да изграждаме на клиники в откритото пространство - нужно е да помислим за пресъздаването на подобни условия тук на земята.

Един месец по-късно пък НАСА заяви, че на борда на Международната космическа станция се провеждат поредица от научни експерименти, които имат за цел да проучат нови типове ракова терапия. Поради спецификата си те работят най-добре при микрогравитация и включват производството на биоразградими микробалони, съдържащи комбинация от антитуморни лекарства. С помощта на специализирани игли лекарите вкарват тези микрокапсули в тялото на пациента. По този начин те се надяват, че ще поставят началото на нови методи за лечение, които не вредят на здравите клетки, създават по-малко дискомфорт за самите пациенти и имат значително по-малко странични ефекти.

Техниката на производство на микробалоните е толкова специфична, че това не може да се случи на земята, тъй като различните плътности на течностите биха довели до образуването на нежелани слоеве. В Космоса обаче слепването и утайката е невъзможно заради ниската гравитация. Именно повърхностното напрежение оформя течностите в своеобразни сфери.

В дългосрочен план учените се надяват да успеят да пренесат тази технология и на Земята и да започнат нейното прилагане. "Космосът беше наш учител, нашата класна стая относно това как можем да направим тези неща на Земята", казва Денис Морисън, който е вицепрезидент в NuVue Therapeutics.

Важно е да отбележим, че основите на тази технология са положени още преди 12 години по време на най-ранните експерименти на борда на Международната космическа станция. Световните икономически проблеми и трудностите при финансирането обаче довежда до забавяне на проекта. За щастие днес комерсиализацията на новата технология вече е започнала. Ще бъдат нужни няколко години, преди Американската администрация за храни и лекарства да я одобри напълно, но първите проучвания с хора би трябвало да започнат още през 2015 г.

По всичко личи, че един ден ракът ще изгуби войната с високите технологии

Да, вероятно ни делят години от този заветен момент. Дори днес обаче всички тези нови разработки вдъхват капчица надежда на хиляди онкоболни по целия свят. Надежда, че пътят им няма да свърши преждевременно, че ще имат предостатъчно време да създадат свое семейство и да остареят заедно с него. Една надежда за живот. Нещо, от което се нуждаят повече отвсякога.

Владимир Тодоров

Коментари