Дайджест «Медицина будущего» №4

В рубрике «Медицина будущего» рассказываем о перспективных исследованиях, новых разработках и изобретениях в медицине, которые завтра, возможно, изменят ее лицо.

Из этой подборки вы узнаете, какое открытие российских ученых может стать прорывом в таргетной терапии рака, как специалисты добились создания «универсальных» органов для трансплантаций и чем будут заниматься хирурги в будущем, если их заменят высокоточные роботы.

Будущее хирургии: впервые робот самостоятельно наложил кишечный анастомоз¹

Робот Smart Tissue Autonomous Robot (STAR), созданный учеными из Университета Джонса Хопкинса, впервые провел самостоятельную лапароскопическую операцию без участия человека и наложил кишечный анастомоз свинье. Как заявили специалисты, робот был точнее хирурга.

Наложение анастомоза требует точной визуализации, поэтому разработчики оснастили робота трехмерным эндоскопом. Действия робота во время операции базировались на алгоритмах и методах хирургического планирования на основе машинного обучения.

Специалисты сравнили критерии качества анастомоза, включая расстояние между швами и проходимость просвета, и выяснили, что робот выполнил операцию точнее, чем это сделал бы хирург вручную или с помощью робот-ассистированной хирургии.

Трансплантация универсальных органов²

Ученые из Канады создали технологию, которая снимает ограничения по трансплантации органов из-за неподходящей группы крови донора и реципиента. Эксперты доказали эффективность нового метода на легких.

Чтобы создать «универсальный» донорский орган, экспертам предстояло удалить антигены групп крови с поверхности клеток легких. Для этого они использовали ферменты N-ацетил-альфа-D-галактозамин-деацетилазу и D-галактозамин-галактозаминидазу.

Эксперимент проводили с двумя видами легких: «очищенными» от антигенов и органами, в которых не удалялись агглютинины групп крови. После чего специалисты смоделировали трансплантацию легких, заполняя их кровью. Оказалось, что легкие, с поверхности клеток которых удалили около 97% антигенов, практически не повредились антителами.

Клинические испытания новой технологии ученые планируют начать уже в ближайшие годы.

Противоопухолевый препарат нового поколения³

Российские химики находятся на этапе создания противоопухолевых средств, которым нет аналогов во всем мире. Речь идет о конъюгатах — фотоактивных молекулах на основе порфириноидов и цитотоксических препаратов.

Конъюгаты, над которыми работают отечественные специалисты, обладают способностью к фотодинамической и химиотерапии, а также могут доставлять лекарство прямо к опухоли. Фотосенсибилизатор порфириноид приводит к активации реактивных форм кислорода, имеющих цитотоксическое действие на опухоль. В свою очередь, противоопухолевый препарат, входящий в состав конъюгата, препятствует росту и делению раковых клеток. Благодаря такому синергизму действий и происходит уничтожение опухоли.

Митохондрии определяют судьбу стволовой клетки⁴

Международная команда ученых из Финляндии, Германии и Швеции обнаружила механизм, согласно которому стволовые клетки принимают решение о дальнейшей дифференцировке. Эксперты выяснили, что на клеточную судьбу влияет возраст митохондрий, которые достались дочерней стволовой клетке «в наследство».

При делении из одной стволовой клетки получается одна дифференцированная и дочерняя стволовая клетка. При изучении их дальнейшего развития выяснилось, что если клетка «наследует» старые и активные митохондрии, то она дифференцируется. Если получает более молодые органеллы — остается стволовой.

Данное открытие показывает, насколько метаболизм в клетке влияет на ее развитие. Исследование поможет в будущем в разработке новых методов регенерации, в том числе при дегенеративных заболеваниях человека.

Как палочка Коха обороняется от противотуберкулезных препаратов⁵

Российские специалисты совместно с коллегами из Южной Африки рассказали, сколько препаратов могут быть эффективными против резистентных штаммов Mycobacterium tuberculosis. Также эксперты объяснили, как палочке Коха удается спастись от противотуберкулезных препаратов.

Ученые отметили, что микобактерии выводят из своих клеток противотуберкулезные препараты через эффлюксные помпы. Благодаря системе таких «насосов» снижается эффективность существующих препаратов и развивается лекарственная резистентность.

Эксперты проанализировали работу эффлюксных помп на Mycobacterium smegmatis — виде микобактерий, которые часто используют для исследований возбудителей туберкулеза у человека. Из ста возможных противотуберкулезных препаратов только пять оказались эффективными в борьбе с бактериальными «насосами». Исследователи надеются найти больше подходящих лекарственных средств и приступить к разработке методов, которые могли бы помочь существующим противотуберкулезным препаратам преодолеть лекарственную устойчивость M. tuberculosis.

Ссылки

1. Wang A., Ribeiro R. V. P., Ali A. et. al. Ex vivo enzymatic treatment converts blood type A donor lungs into universal blood type lungs, Science Translational Medicine, 14, 632 (2022). URL: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abm7190
2. Döhla J., Kuuluvainen E., Gebert N. et al. Metabolic determination of cell fate through selective inheritance of mitochondria. Nat Cell Biol 24, 148–154 (2022). URL: https://www.nature.com/articles/s41556-021-00837-0
3. De Momi E., Segato A. Autonomous robotic surgery makes light work of anastomosis, Science Robotics, 7, 62, (2022). URL: https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abj2908
4. Shahbaaz M., Maslov D. A., Vatlin A. A., Danilenko V. N., Grishina M., Christoffels A. Repurposing Based Identification of Novel Inhibitors against MmpS5-MmpL5 Efflux Pump of Mycobacterium smegmatis: A Combined In Silico and In Vitro Study. Biomedicines. 2022; 10(2):333. URL: https://www.mdpi.com/2227-9059/10/2/333
5. Otvagin V. F., Kuzmina N. S., Kudriashova E. S., Nyuchev A. V., Gavryushin A. E.? Fedorov A. Yu. Journal of Medicinal Chemistry 2022 65 (3), 1695-1734. URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.1c01953

Показать все Свернуть список