Как технологии поглотят медицину
How Technology Will Eat Medicine
Vivek Wadhwa (Twitter: @wadhwa), перевод Евгении Рябцевой
Наиболее значимое заявление, сделанное компанией Apple в 2014 году, не было посвящено появлению iPhone большего размера. Оно было посвящено первым шагам Apple в медицинской отрасли. Первым устройством медицинского назначения компании стали наручные часы Apple Watch с инсталлированной в них программой HealthKit, представляющей собой платформу для организации данных о состоянии здоровья, подобную известному приложению iTunes. Однако Apple все равно на два шага отстает от Google, IBM и сотен недавно созданных компаний, которые намного раньше осознали, что медицина превращается в информационную технологию и оцениваемый в миллиарды долларов рынок здравоохранения уже подготовлен для внедрения.
По прогнозам автора, в 2015 году техническая отрасль сделает первые нетвердые шаги на пути к трансформированию медицины. Технологии, которые позволят сделать это, развиваются экспоненциально, их мощность и производительность непрерывно повышаются на фоне снижения затрат и размеров оборудования. Значительные прорывы будут сделаны уже к концу текущего десятилетия.
Устройства медицинского назначения, разрабатываемые такими компаниями, как Apple, Microsoft и Samsung, основаны на сенсорах MEMS, являющихся одной из наиболее быстро совершенствующихся технологий. Они позволяют измерять такие показатели, как частота сердечных сокращений, температура тела, артериальное давление и уровень активности и отправлять собранные данные в платформы для облачных вычислений наподобие HealthKit. Их можно встраивать в наручные часы, лейкопластыри, одежду и даже контактные линзы. Да, в январе 2014 года компания Google объявила о работе над контактными линзами, позволяющими измерять уровень глюкозы в слезной жидкости человека и передавать полученные данные с помощью антенны, толщина которой меньше толщины человеческого волоса. В июле она объявила о передаче лицензии на эту технологии компании Novartis, которая выпустит на рынок продукт для пациентов с сахарным диабетом.
В ближайшем будущем в нашем распоряжении появятся сенсоры, проводящие мониторинг практических всех аспектов функционирования организма, как внутри, так и снаружи.
Достижения в области микрожидкостных технологий делают реальностью новые недорогие методы комплексной диагностики, разрабатываемые компанией Theranos. Они позволяют проводить анализ таких параметров, как онкологические маркеры, холестерин и кокаин с использованием одной капли крови. Однако и эти требующие лабораторных условий подходы очень скоро устареют из-за появления новейших методов на основе нанобиофизики, позволяющих проводить анализ крови не отходя от постели пациента. Одной из наиболее многообещающих является разрабатываемая компанией Nanobiosym портативная нанотехнологическая платформа Gene-Radar, использующая биологические наноустройства для быстрого и точного определения генетических «отпечатков пальцев». Она позволит выявлять такие заболевания, как ВИЧ и вирус Эбола и получать результаты на мобильный телефон в течение нескольких минут. При этом затраты на всю процедуру будут составлять всего лишь сотую долю от затрат на традиционные лабораторные анализы.
Путем сопоставления этих данных с информацией, содержащейся в электронных медицинских картах, а также с собранными смартфонами данными об уровне активности и образе жизни, системы, основанные на принципе искусственного интеллекта, будут осуществлять мониторинг состояния человека в течение 24 часов 7 дней в неделю. Они будут предупреждать нас о приближающемся заболевании и рекомендовать необходимые препараты и желательные методы коррекции образа жизни и привычек. Технология Watson, изначально разработанная IBM для того, чтобы побеждать участников телевикторины Jeopardy, уже способна ставить диагноз рака с более высокой точностью, чем это делают врачи. В скором будущем она будет превосходить врачей в диагностике любых заболеваний.
Оснащенный сенсорами и приложениями, которые разработают технологические компании, обычный смартфон превратится в медицинское устройство наподобие трикодера из «Звездных войн». На сегодняшний день уже выбраны 10 финалистов объявленного компанией Qualcomm конкурса Tricorder X PRIZE на разработку устройства, способного «проводить диагностику пациентов лучше или не хуже комиссии из сертифицированных врачей», призовой фонд которого составляет 10 миллионов долларов США. После наблюдения за работой одного из этих устройств, Scanadu, практически исчезают сомнения в том, что к началу 2016 года, когда будут определены победители конкурса, мы увидим множество революционных технологий.
Собрав данные о миллионах пациентов, высокотехнологические компании получат возможность поглотить и трансформировать фармацевтическую промышленность, на сегодняшний день все еще использующую ограниченное количество данных, собираемых при проведении клинических исследований, и в некоторых случаях предпочитающую игнорировать неудобную ей информацию. Новые данные можно будет использовать для точного анализа принятых пациентом препаратов, выявления препаратов, в действительности оказавших положительное влияние, вызвавших развитие нежелательных побочных эффектов или новых заболеваний и оказавших оба эффекта одновременно.
Нельзя забывать и о революции в геномике. На сегодняшний день стоимость секвенирования генома человека упала со 100 миллионов до примерно 1 000 долларов США. К концу десятилетия она, наверное, уже будет сопоставима со стоимостью анализа крови. Это означает, что формирующие человеческое существо «биты и байты» расшифрованы и мы фактически превратились в своего рода программное обеспечение.
Геномный анализ уже используется для выбора методов лечения рака мозга и молочной железы. Директор Национального института изучения генома человека США Эрик Грин (Eric Green) объясняет, что около 10 лет назад исследователи работали над методами использования секвенирования ДНК и вычислительных технологий для интерпретации генома и изучения его биологии. Сейчас они используют эти технологии для усовершенствования методов диагностики, лекарственных препаратов и клинических подходов. Он предполагает, что в скором времени врачи будут подбирать метод лечения заболеваний основываясь на информации о геноме пациента. Это становится возможным благодаря улучшению понимания взаимосвязи между геномом, особенностями человека и заболеваниями.
Именно поэтому Google и Amazon соперничают в предложении своих услуг по организации хранилища для геномных данных. Они согласны хранить информацию о геноме практически бесплатно (за 25 долларов), так как это позволит им заглядывать в геномы так же, как они заглядывают в электронную корреспонденцию и историю поисковых запросов.
Google также занимается разработкой наночастиц, представляющих собой комбинацию обладающего магнитными свойствами материала и антител или белков, способных выявлять раковые клетки и различные молекулы внутри организма, связываться с ними и отправлять информацию на компьютер, встроенный в наручные часы.
Однако амбиции предпринимателей выходят далеко за пределы диагностики и лечения заболеваний
В марте 2014 года пионер секвенирования геномов Крейг Вентер (Craig Venter) объявил о создании компании Human Longevity, деятельность которой посвящена разработке методов клеточной терапии с использованием данных геномики для увеличения продолжительности жизни человека. А Google сделал существенные инвестиции в компанию Calico, занимающуюся изучением возрастных болезней, таких как нейродегенеративные заболевания и рак. Специалисты этой компании хотят разобраться в механизмах старения и, в конечном итоге, увеличить продолжительность жизни человека.
Исследователи, работающие в развивающейся сфере синтетической биологии, позволяющей собирать ДНК с любыми последовательностями нуклеотидов, создают новые организмы и синтетические формы жизни. Предприниматели разработали программное обеспечение для «проектирования» новых организмов. Несмотря на то, что это в определенной степени пугающе и рискованно, они «проектируют» новые препараты, терапевтические вакцины и микроорганизмы. Они надеются полностью победить смертельные заболевания.
Технологии тканевой инженерии и трехмерной печати постепенно сливаться в одно целое, что сделает возможной «печать» персонализированных органов и модификацию организма человека. Представьте себе, что экзоскелеты и бионические устройства для увеличения силы, а также улучшения зрения и слуха, которые мы видели в популярном в 70-е годы сериале «Человек за шесть миллионов долларов», в скором будущем также могут стать реальностью.
Возможно самый большой прорыв на сегодняшний день пытается совершить компания Google. Она занимается изучением функционирования человеческого мозга. Один из ведущих исследователей компании Рэй Курцвейл (Ray Kurzweil) воплощает в жизнь теорию интеллекта, изложенную в его книге «Как создать разум» (How to Create a Mind). Он считает, что с помощью технологии мы сможем улучшать свой интеллект и создавать резервные копии наших разумов в «облаке».
2014 год стал точкой перегиба кривой поглощения медицины технологией. Сегодня еще неизвестно, какие именно технологические достижения в действительности окажут влияние на человечество, а какие останутся не более чем «крутыми» научными экспериментами. Однако очевидно то, что мы вошли в эру ускорения и впереди нас ждут как большие перспективы, так и большие опасности.
Ссылки на статьи, компании, описания устройств и т.д. смотрите в оригинале статьи.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
23.01.2015