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

Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
Тренды
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
Идеи
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды
Кейсы
«Педиатр 24/7»: как телемед-стартап подарил родителям спокойствие, а врачам — работу
Вас снова обманули: как человечество учит компьютеры определять фейки в интернете
Тренды
БиСи Бирман, Heavy Projects: ИИ должен иметь несовершенства — это элемент случая
Мнения
Артем Геллер, lab.ag: делая сервис для государства, ты помогаешь своей бабушке
Мнения
Акселераторы и инкубаторы: что выбрать стартапу на раннем этапе развития
Мнения
Вопрос доверия: как и почему изменилось отношение к телемедицине в России
Тренды
Правительственные криптопесочницы: как освободить финтех от давления закона и защитить потребителей
Тренды
Роман Нестер, Segmento: я верю корпорациям больше, чем маленьким компаниям
Кейсы
Суперагенты в недвижимости: как блокчейн и большие данные заменяют риелторов
Тренды
СМИ будущего: вертикальные видео, новости по запросу и смерть сайтов
Тренды
Сет Стивенс-Давидовиц: у людей гораздо больше непристойных и скверных мыслей, чем мы думали
Мнения
Тренды
Колонизация отменяется: почему терраформирование невозможно на Марсе
Умные города подвергают своих жителей опасности из-за датчиков освещения и радиации
Тренды
Геронтолог Обри ди Грей: жизнь длиной в тысячу лет — это побочный эффект поиска вечного здоровья
Мнения
Биоценоз в фарме: зачем нужна альтернатива антибиотикам и как работают лекарства нового поколения
Тренды
Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения
Юрий Корженевский — о том, как построить безопасные системы для банков на блокчейне
Блокчейн
Иннополис
Russian Robot Olympiad: как дети строят роботов и решают реальные инженерные проблемы
Тренды
MyGenetics: ДНК-тесты, помогающие «взломать» организм, как компьютер
Trade-to-Mine: как биржи привлекают трейдеров в условиях падения рынка
Блокчейн
Дмитрий Фадин, 3D Bioprinting Solutions — о будущем биопринтинга и печати органов в космосе
Мнения
IoT изменит все: какие умные технологии принесут бизнесу экономию, безопасность и инновации
Тренды
Как высокие технологии побуждают нас покупать билеты и туристические услуги
Тренды
Чем плоха Кремниевая долина для IT-стартапов из России: дорого, неудобно и нет транспорта
Мнения
Жить по-умному: как защитить свой дом и не бояться киберугроз
Умный дом