Неврочипове и смарт хапчета ще ни лекуват
преди 18 часа
zdrave.toОт днес ще ви представяме супернови медицински технологии, които в близкото бъдеще ще станат нещо съвсем тривиално. С тяхна помощ научната общност се надява да победи редките, тежки и труднолечими заболявания на настоящето. С развитието на цифровите технологии в медицината, като 3D печат на човешки органи и тъкани, изкуствен интелект (AI), виртуална и добавена реалност (VR/AR) и нанотехнологии, фантастичните доскоро сценарии от бъдещето започнаха да се сбъдват пред очите ни. В близко време някои роботи ще работят наравно с хората, докато други, с размерите на кибрит, ще лекуват сложни онкологични заболявания. Систематизирахме селекция от най-новите медицински технологии, които вече направиха пробив в индустрията през последните няколко години и ще си създадат име само след няколко години. Първата от тях е технологията за редактиране на генома CRISPR-Cas9. Това е обещаваща област в молекулярната биология. А един от най-популярните инструменти за редактиране е системата CRISPR-Cas9. През 2020 г. учените Еманюел Шарпантие и Дженифър Дудна получиха Нобелова награда за нейното разработване Системата CRISPR-Cas е част от адаптивния имунитет на бактериите и археите. Тя се състои от два блока - CRISPR и Cas - и защитава гостоприемника си от бактериални вируси на молекулярно ниво. Първият представлява участък от бактериална ДНК, в който е вградена информация за вируси, които някога са атакували клетката гостоприемник. Блокът с уникална информация за специфичен вирус се нарича спейсър. Информацията в спейсърите позволява на CRISPR да проследява повторното навлизане на същия вирус. Еманюел Шарпантие и Дженифър Дудна Вторият елемент на този молекулярен механизъм е Cas протеинът. Той действа като молекулярна ножица и разрязва чужда ДНК на фрагменти, които проникват в бактериалната клетка. Когато бактериите се заразят повторно, CRISPR използва спейсър, за да намери информация за позната чужда ДНК и да насочи Cas протеина към прецизно елиминиране на патогена. Съществуват редица CRISPR-Cas системи, но най-често използваната в лабораториите е най-целенасочената технология на генетичните ножици CRISPR-Cas9. Тя се е доказала като по-бърза, по-евтина и по-точна от други методи за редактиране. Системата се състои от CRISPR, протеина Cas9 и насочваща РНК (sgRNA). sgRNA показва целта за унищожаване на Cas9. Протеинът Cas9 разрязва тази област, след което се стартира системата за възстановяване на клетката. И след това биотехнолозите въвеждат желаната ДНК последователност в целевата област. Професорите Дудна и Шарпентие откриха, че подобни системи работят не само в бактериални клетки. Те могат да бъдат трансплантирани в клетките на висши организми с помощта на молекули-носители. Молекулата, вътре в която е поставена системата CRISPR-Cas9, се въвежда в клетките и позволява на учените да използват молекулярни ножици за свои собствени цели. С помощта на CRISPR-Cas9 става по-лесно да се изучават и лекуват моногенни заболявания като хемофилия кистозна фиброза, болест на Алцхаймер (една от формите) и други. Мозъчен чип възстановява зрението По този начин през 2023 г. за първи път в света беше одобрена терапия, базирана на CRISPR-Cas9. Във Великобритания лекарство с търговското наименование Casgevy ще се използва за лечение на сърповидно-клетъчна анемия и бета-таласемия. При тези заболявания се нарушава работата на хемоглобина. Терапията протича на три етапа. Пациентът дарява кръв, чиито клетки се подлагат на генетична модификация. Учените „изключват“ гена BCL11A в кръвните клетки. Факт е, че по време на развитието на плода в тялото му се произвежда специален - фетален - тип хемоглобин. Генът BCL11A потиска производството на фетален хемоглобин след раждането на човек. След генетична модификация производството на фетален хемоглобин се възобновява и той постепенно замества възрастния хемоглобин. След това редактираните кръвни клетки се въвеждат отново в пациента. Целият процес отнема няколко месеца, а терапевтичният ефект според учените продължава много години след това. Методът може дори да се използва за подмладяване на клетките в кръвта и оттам на всички органи и системи. Магдалена ГИГОВА