Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • ММИФ-2018
  • БиоМолТекст-18
  • Vitacoin

Мою ДНК хакнули

Что будет через 10 лет

Трехмерная картография Луны, МРТ и УЗИ не выходя из «умного» дома, вытеснившие нефть возобновляемые источники энергии, одежда-невидимка и электронное правительство – таким описывают будущее эксперты Фонда «Сколково». Своим видением мира они поделились с участниками Зимней школы ОтУC, организованной фондом совместно с Открытым университетом Сколково (ОтУС) и прошедшей с 1 по 6 февраля в Гиперкубе Инновационного центра.

От редакции:
Прогнозы о развитии техники читайте в оригинале статьи Натальи Харламовой на сайте «Полит.ру». А здесь приведен ее первый раздел:

Биомедицина

«В пределах 20-25 лет человечество получит высокоэффективные и низкотоксичные лекарственный средства для онкотерапии, и мы увидим значительное увеличение продолжительности жизни для онкологических пациентов», – считает вице-президент, исполнительный директора биомедицинского кластера фонда «Сколково» Кирилл Каем. По его мнению, сейчас биомедицина и биология во всем мире являются самыми привлекательными на следующие десятилетия объектами инвестиций и исследований.

Несмотря на то, что ученые секвенировали человеческий геном, вычислительные мощности значительно выросли, далеко вперед шагнула молекулярная биология, бурно развиваются клеточные технологии, а миниатюризация датчиков и чипов достигла микронного уровня, вопрос полноценного моделирования биологических систем остается делом будущего.

Биологические механизмы совершенней, чем технические. Например, ученые не могут воспроизвести биологические системы с точки зрения энергообеспечения. Другим примером сложности работы с биологическими системами являются вопросы, связанные со взаимодействием человека и компьютера. «Большая вероятность того, что человечество неизбежно будет сталкиваться с инвазивными интерфейсами. То, что может серьезно подтолкнуть к взаимодействию человека и компьютера – это фотоника», – отметил Каем.


Кирилл Каем. Фото: ОтУС

Общий технологический тренд – миниатюризация, заметен и в медицине – увеличивается количество датчиков, появляются удобные носимые приборы, позволяющие собирать огромное количество данных о состоянии человека. Также накапливается гигантское количество геномных данных. Инструмент, который позволял бы эти данные анализировать, привязывать к генотипическим, фенотипическим признакам и клиническим данным сможет ускорить и снизить стоимость разработки лекарств. И этот инструмент – системы аналитики больших данных (Big Data).

Медицинский тренд в Big Data – это, в первую очередь, разработка лекарственных средств, во вторую – принятие клинических решений. Хотя на текущий момент речь идет о принятии решения не компьютером, а врачом. Кирилл Каем также уточнил, что аналитика Big Data, оперируя с гигантским объемом доступных на сегодняшний момент данных, может дать правильное направление поиска для принятия решения.

Здравоохранение движется к пациенту. Человечество все больше и больше занимается самолечением, развиваются открытые информационные системы для самодиагностики. Этот тренд поддерживается тем, что все больше людей приобретает носимую электронику, а мобильные девайсы постоянно развиваются и наращивают функционал (уровень сахара, ЧСС, давление, активность, диагностические анализы и прочее). Уже сегодня в США, благодаря компании Theranos (капитализация которой составила несколько миллиардов долларов за несколько месяцев), анализ крови можно сделать в обычной аптеке. Завтрашний день – анализы делаются дома самостоятельно, клиническая картина сохраняется в облаке, а общение с врачом происходит дистанционно – через интернет. Структура затрат на здравоохранение и ее страховые модели будут ориентированы на наличие информации мониторинга о пациенте/застрахованном.

По словам Каема, уменьшение размеров и приближение сложной диагностической техники ближе к месту оказания медицинской помощи (POC – PointOfCare) – общемировой тренд. Стартапы «Сколково» также работают над решением этой проблемы. Например, компания «Криотон» занимается разработкой диагностической системы для магнитного картирования сердца. Сейчас для перевозки прибора понадобится «Газель», и не требуется строить «клетку Фарадея» для уменьшения магнитных помех. А через некоторое время его размер можно будет уменьшить до размеров ксерокса и даже миниксерокса. В конечном итоге проект придет к созданию мобильной установки для магнитно-резонансной томографии. Технически ультразвуковая диагностика дома уже не за горами, через 20 лет можно будет саму себе делать МРТ.

Эксперименты с ДНК привели к появлению технологии, позволяющей восстановить геномные дефекты. Молекулярная биология двигается настолько быстро, что лет через 5-7 при поголовном секвенировании мы сможем заниматься генной инженерией. Уже сейчас есть компании, занимающиеся синтезом ДНК на новом уровне, при этом сам синтез никак не регулируется со стороны государства. Ожидается, что через 7-10 лет стоимость технологии для синтеза ДНК упадет настолько, что будет идти речь о возможности разработок условно «в гараже». «В принципе, возникают риски создания подростками не только компьютерных вирусов, но и биологических. Возможно, что лет через 7 речь будет идти о том, что “мою ДНК хакнули”», – заставил задуматься об информационной безопасности директор биомедицинского кластера.

Успехи в области клеточных и регенеративных технологий позволят ускорить разработку лекарственных средств и, потенциально, позволяют по разным технологиям создавать органы. Например, в «Сколково» есть стартап, занимающийся созданием принтеров для трехмерной биопечати. В первую очередь индустрией востребована печать тканей, которые необходимы для разработок лекарств. В целом сейчас технология созрела до печати простых органов – трахея, пищевод, крупные сосуды. «В планах компании 3D Bioprinting – в течение трех лет напечатать селезенку», – поделился Кирилл Каем.

Директор по науке биомедицинского кластера Юрий Никольский напомнил, что история секвенирования ДНК началась 35 лет назад, а сегодня «гораздо быстрее секвенируются геномы, чем мы их можем проинтерпретировать».

По его мнению, на сегодняшний день одно из интереснейших и востребованных направлений – это фармакогеномика, изучающая восприимчивость человека к лекарственным препаратам в связи с его геномом. «Давно известно, что большинство лекарства не работают на большинстве пациентов»,– подчеркнул Никольский. Чтобы подобрать оптимальное лекарство теперь стали делать генотипирование человека, определять последовательность ДНК. В то же время прорыв в разработке лекарств ожидается благодаря эпигенетике, изучающей изменения экспрессии генов, вызванных механизмами, не затрагивающими последовательности ДНК.

При этом помимо генотипирования, попыток установить ответственность определенных генов за возникновение болезней, есть и другая тенденция – люди хотят стать незаметными. Так, проект beinvisible предоставляет набор за 99 долларов, позволяющий стереть следы ДНК.

Никольский также анонсировал открытие конкурса по комплексной биологии 1 марта 2015 года. Сбор работ на конкурс продлится 2-3 месяца, а финал пройдет на конференции по биоинформатике в МГУ в июле этого года.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
18.02.2015

Читать статьи по темам:

биоинформатика биомедицина внедрение высоких технологий геномика Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Биоинформатика для биомедицины

Биофизик Николай Борисов – о математических моделях в онкологии и геронтологии, персонализированной медицине и проектах OncoFinder и Geroscope.

читать

Третья революция в биомедицине

Первой было открытие структуры ДНК, второй – расшифровка генома. Сейчас происходит третья революция – слияние науки о жизни с математикой и информационными технологиями.

читать

Геномная биоинформатика

Задача, которая сейчас стоит перед ИТ-специалистами, работающими в области биомедицины, – это интеграция проанализированных и систематизированных результатов исследований в клиническую практику.

читать

Суперкомьпютеры для биомедицины и фармакологии

Компания Intel и МФТИ подвели итоги трехлетней работы лаборатории суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур I-SCALARE (Intel super computer applications laboratory for advanced research).

читать

Суперкомпьютер для биомедицины

Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур I-SCALARE представила новые результаты исследований в области биоинформатики и моделирования лекарственных препаратов.

читать