Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Борьба с раком

От терапии клетками иммунитета до программирования вирусов на уничтожение опухолей, от доказательств возможности жидкой биопсии рака до молекулярного анализатора рака по дыханию — 2017 год принес множество побед в борьбе со злокачественными опухолями.

Клеточная терапия

В самом начале года, в январе, врачи британской клиники Грэйт Ормонд Стрит сообщили о прорыве в клеточной терапии рака — генетически измененные клетки Т-клетки были введены двум младенцам 11 и 16 месяцев, больным лейкемией. Ремиссия в обоих случаях наступила в течение 28 дней. Это была первая, но далеко не последняя победа генетики в борьбе с раком. Также ремиссии у больных хронической лимфоцитарной лейкемией добились врачи Университета Пенсильвании и Центра Абрамсена по исследования рака, которые использовали Т-клетки в сочетании с препаратом ибрутиниб, и ученые из Центра онкологических исследований Фреда Хатчинсона. В ходе их эксперимента у 70% пациентов с лейкемией в последней стадии опухоли уменьшились или исчезли полностью.

Терапия Т-клетками, основными компонентами антивирусного иммунитета, лежит в основе львиной доли препаратов и методов уничтожения злокачественных опухолей. Если правильно активировать в иммунной системе Т-лимфоциты, можно заставить метастазы отступить. Это доказали специалисты Иллинойсского университа в Чикаго на примере подопытных мышей.

Обычно Т-клетки берутся у самих пациентов, но иногда их недостаточно, и тогда используются донорские. Они могут вызывать побочные эффекты, атакуя не только опухолевые, но и здоровые клетки. Для того чтобы избежать этого, ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали искусственные органоиды тимуса — железы, в которой Т-клетки созревают и дифференцируются. Органоиды ничем не отличаются от настоящих клеток, кроме того, что не вызывают негативных последствий.

Ту же цель преследовали и швейцарские ученые, решившие создать искусственные Т-клетки из почечных и стволовых клеток человека. Оказалось, что они способны обнаруживать и убивать метастазирующие раковые клетки на очень ранней стадии, когда другие методы лечения оказываются неэффективны.

Программирование клеток

Уничтожать опухоль могут не только Т-клетки. Стволовые клетки тоже могут выполнять эту работу, если знать, как запрограммировать их на это. В начале года исследователи Университета Северной Каролины доказали, что эта технология не только действует на человеческие клетки, но и работает достаточно быстро, чтобы помогать пациентам с агрессивной формой рака мозга.

Новый подход к лечению острого миелоидного лейкоза применили ученые из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна — они заставили раковые клетки совершить самоубийство, не причиняя вреда здоровым, воздействовав на раковые клетки препаратом, активирующим так называемый «белок-палач». Исследователи использовали его для лечения острого миелоидного лейкоза, но надеются, что метод будет эффективен и против других видов рака.

Еще одним фронтом борьбы с раком является применение против него генетически модифицированных вирусов и бактерий. К примеру, специалисты Университета Дьюка (США) изменили штамм бактерии сальмонеллы и натравили ее на опухоль в мозге. Опыты на крысах дали обнадеживающие результаты. Аналогичный подход применили Исследователи из Женской больницы Бригхэма (BWH) и Гарвардского института стволовых клеток, которые соединили стволовые клетки с вирусом обычного герпеса и смогли существенно замедлить рост опухоли в мозге.

С недавних пор стала популярной стратегия лечения злокачественной гепатомы, наиболее распространенного типа рака печени, онколитическим вирусом М1, патогеном, который переносят комары и который вызывает легкое недомогание у лошадей. Китайские специалисты сумели усилить этот эффект в 3600 раз, подобрав подходящее вещество, эйерастатин I.

Пожалуй, главным признанием эффективности и безопасности генной терапии в лечении онкологических заболеваний стало то, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), после обширных клинических испытаний, впервые одобрило использование лекарства от лейкемии на основе генетической клеточной терапии. А через пару месяцев выдало разрешение на генную терапию для лечения В-клеточной лимфомы.

Диагностика

В начале года стартап Grail пообещал создать универсальный тест на все виды рака по капле крови — так называемую жидкую биопсию. В основе этого метода лежит секвенирование ДНК из крови и поиск фрагментов, указывающих на присутствие рака. Обещание тут же привлекло инвесторов, в числе которых оказались миллиардеры Билл Гейтс и Джефф Безос. Онкологи, однако, относятся к таким заверениям с недоверием: они считают, что анализ крови на рак крайне сложно реализовать как с научной, так и с технической точки зрения, а научных публикаций и доказательств действенности своих технологий компании, которые включились в гонку с жидкой биопсией, не предоставляют.

Тем не менее, ученые не оставляли надежды найти способ диагностировать рак по биомаркерам в крови, отказавшись от болезненной и дорогой обычной биопсии. Задачу осложняет то, что существует множество типов рака, и поиск подходящего биологического признака конкретного вида заболевания сильно затруднен. Тем не менее, специалистам Университета Пердью удалось доказать возможность определения рака молочной железы по белкам фосфопротеидам. Прежде у ученых не было уверенности в том, что такой анализ возможен.

В мае китайские источники сообщили о значительном прорыве в онкологии — создании прототипа аппарата для диагностики, способного распознавать рак на ранней стадии по белкам теплового шока в качестве биомаркеров рака легких. Устройство прошло клинические испытания на более чем 2000 пациентах.

В 2017 году ученым впервые удалось определить более одного вида рака по одной капле крови. Это достижение принадлежит японским ученым Национального онкологического центра Токио. Предложенный ими анализ основан на различиях в микро-РНК, которые выделяются в кровь как средство коммуникации между здоровыми и раковыми клетками. С его помощью врачи смогут сделать анализ сразу на 13 видов рака, в том числе, легких, желудка, кишечника, печени, яичников, простаты и поджелудочной железы. Клинические испытания метода назначены на этот год.

Выявлять биомаркеры рака можно не только по крови. В дыхании тоже могут содержаться специфические химические вещества (к примеру, масляная или пентановая кислота), способные указать на наличие рака или других заболеваний желудка или пищевода. Представленный на Европейском конгрессе по онкологии анализатор дыхания дал точные результаты в клинических испытаниях в 85% случаев.

Верный ответ в 96% случаев дает ручка-спектрометр MasSpec Pen, изобретение техасских ученых. Аппарат позволяет хирургам, выполняющим операцию по удалению злокачественной опухоли, за 10 секунд определить наличие в образце раковых клеток.

Атака искусственным интеллектом

Через 5 лет нейронные сети могут оставить без работы врачей-радиологов. Объем данных, которые требуется осмыслить, благодаря развитию диагностической техники, повышается, и человеку все труднее справляться с ним. Пока этого еще не произошло, но уже в прошлом году мы могли наблюдать, как японский ИИ диагностировал рак кишечника по снимкам с точностью 94%, причем затратил на обработку каждого снимка меньше секунды. Основное преимущество этой технологии в том, что ИИ может проводить оптическую биопсию в режиме реального времени, то есть, прямо в процессе колоноскопии.

100-процентную точность в определении наличия в образцах биопсии инвазивных форм рака молочной железы показала сеть глубокого обучения, разработанная американскими исследователями Университета Кейс Вестерн Резерв. Машина справилась с задачей лучше, чем команда врачей.

Точнее и проще, чем анализ крови, справляется с задачей диагностики рака поджелудочной железы ИИ-приложение BiliScreen. При помощи камеры смартфона и алгоритмов компьютерного зрения оно определяет уровень билирубина в белках глаз, один из признаков этого заболевания.

Компьютеру IBM Watson потребовалось всего 10 минут, чтобы проанализировать геном пациента с раком мозга и предложить план лечения. У команды врачей на аналогичную задачу ушло 160 часов. Пока Watson не умеет синтезировать информацию и допускает неточности, но в будущем эту проблему наверняка устранят.

Возможно, именно сочетание биотехнологий и искусственного интеллекта станет решающим фактором в победе над раком. По мнению участников проекта Healthcare NExT, финансируемого Microsoft, живые клетки мало чем отличаются от компьютеров, а заболевания — от сбоев в программе. Это значит, что раковые клетки можно не убивать, а перепрограммировать, и в наступившем году мы наверняка увидим еще больше примеров успешного сочетания медицинского и технологического подходов.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Сэр Харшад Бадехиа — о бронежилетах будущего, русских математиках и металлургии
Тренды
«Надежнее золота»: блокчейн в цифрах
Блокчейн
Робопес SpotMini от Boston Dynamics прошелся по улицам Ганновера
Доброжелательные роботы
Бас Лансдорп, Mars One: «Моя жена отдала бы все, чтобы не лететь на Марс»
Полет на Марс
Как big data, блокчейн и 3D-печать сделали пищу полезнее
Мнения
Томас Циммерман, IBM, — о том, как остановить конец света, спасая планктон
Тренды
Тренды
Без Siri, Алисы и «Окей, Google»: как и зачем нас подслушивают собственные телефоны
Шрада Агарвал, Outcome Health: «Когда человек знает о своей болезни, от этого выигрывает и он, и фарма»
Мнения
Тренды
«Дорогая, я ухожу от тебя к роботу!»: заменят ли секс-андроиды реальные отношения?
7 правил для начинающих и разумных блокчейн-инвесторов
ICO
Четвертая революция: как интернет вещей изменит промышленность и нефтедобычу
Тренды
Не витайте в «облаках»: как провайдеры обманывают доверчивых клиентов
Мнения
Когда мы начнем летать на автомобилях в городе?
Тренды
Как в Россию проникают технологии: интернет-рестораны, маникюр на дому и «умное» страхование
Кейсы
Гендиректор Uber Дара Хосровшахи: «Автомобили должны ездить в трех измерениях»
Мнения
Олег Бабкин: «Системных администраторов никто не обучает, обучают только разработчиков»
Мнения
«Чтобы создать новое лекарство, нужно 10–12 лет и миллиард долларов»
Мнения
Новый стандарт рекламного рынка: что нужно знать о programmatic, чтобы рекламироваться эффективно
Тренды
Тренды
Сооснователь «Евросети» Тимур Артемьев: «Мы будем летать из Лондона в Сидней через космос. Так ближе»
Иван Горшунов, Etcetera, — о мобильных приложениях, стартапах и «внутренней девятиэтажке», которая мешает заглянуть за горизонт
Мнения
Билетный IT: как построить технологическую платформу вокруг билетного бизнеса
Кейсы
Cognitive Technologies: как российское бездорожье поможет искусственному интеллекту водить машины лучше, чем люди
Кейсы
Кейсы
10 предпринимателей — о том, как им помогают новые технологии в жизни и бизнесе
Don’t open the doors: как сделать игру из пластилина в одиночку (и привлечь инвестора на следующий проект)
Кейсы
Софт, бот, нейросеть: айтишники объясняют, почему не боятся автоматизации, роботизации и ИИ
Кейсы
Специалист по лучевой диагностике Сергей Морозов: искусственный интеллект возьмет на себя 30% функций врача и до 60% функций лаборантов
Мнения
Системный архитектор Алексей Усов — о Red Hat, международных стандартах, Linux и «Платоне»
Мнения
Microsoft впервые за три года обогнала Google по капитализации. Теперь компания — в тройке самых дорогих
Тренды
Сельское хозяйство
Российская компания представила систему, которая превращает любой трактор и комбайн в беспилотник
Массачусетский институт показал неопубликованное ранее видео из выступления Стива Джобса
Тренды
Антон Трантин, Pulsar VC: почему вашему стартапу не нужен блокчейн
Блокчейн
Одна распознает, другая проверяет, третья следит, чтобы никто не мухлевал: как нейронные сети работают над изображениями и видео
Тренды
«Ну как бы э-э-э»: почему Google Duplex — не прорыв
Тренды
Ростуризм предложил создать аналог Booking.com в России
Мнения
В Бурятии прошло новое тестирование почтовых дронов. На этот раз беспилотник не разбился
Тренды
Создатели Pokemon Go выпустят новую игру в 2018 году
Кейсы
Роман Аранин, Observer: «Мы не хотим делать инвалидные коляски уровня «Жигулей»
Мнения
Большинство популярных витаминов оказались бесполезными
Кейсы
Virgin Galactic провела успешное испытание космического корабля для туристов
Частный космос
В США представили мобильную энергоэффективную деревню, напечатанную на 3D-принтере
Умный дом
Тренды
Сбербанк начнет выдавать биометрические водительские права уже в декабре 2018 года
Китай пригласил любые страны развивать свою околоземную станцию — замену МКС
Частный космос
Samsung открыла в России центр искусственного интеллекта — в нем будут сотрудничать со стартапами и студентами
Тренды
Инженеры BMW и MIT работают над проектом надувного автомобиля
Тренды
Исследование показало, что худшие пароли — названия музыкальных групп, брендов и футбольных команд
Кейсы
НАСА отправит на Марс крошечную химическую лабораторию в рамках миссии ExoMars для поисков жизни
Есть ли жизнь на Марсе
Тренды
Ученые нашли в Антарктиде три огромных каньона, скрытых под 2 километрами льда
Пираты распространили новинки кино через Сhrome Web Store
Кейсы
Ученые решили клонировать северных белых носорогов, чтобы спасти вид
Кейсы