Згадувати медичні досягнення завжди захопливо, оскільки вони стосуються найціннішого у нас усіх — здоров'я, а тому ми можемо поділяти радість відкриття разом із дослідниками. Цього року їм вдалося суттєво просунутися у трансплантології, краще зрозуміти, як протистояти ВІЛ-інфекції, вдосконалити терапію раку та виправлення генетичних чинників захворювань. Роботи стали ще більше вкорінюватися в медицину, і загалом вона дедалі сильніше нагадує сюжети наукової фантастики. У наших традиційних підсумках — як науковці з лікарями вдосконалювали медицину у 2022 році.
Метастатичні клітини раку легень. National Cancer Institute / Unsplash
Пересаджували органи по-новому
Цьогоріч трансплантація органів вийшла на абсолютно новий рівень. Дослідники здійснюють, здається, неможливе, щоб розв'язати проблему з нестачею донорських органів і врятувати більше людських життів. Звісно, не все проходить бездоганно, але це не применшує важливість досягнень, а лише вказує на наступні кроки.
На початку січня сталася одна з основних подій у біомедицині загалом і трансплантології зокрема — вперше людині пересадили серце тварини. Орган отримав 57-річний американець Девід Беннет із несумісною з життям патологією. Донором виступила свиня, яку вирощували спеціально під органи, тож вона мала змінені гени, аби мати більшу сумісність з людиною.
Лікарі із серцем свині, яке готують пересадити людині. University of Maryland School of Medicine
Операція пройшла успішно, жодних ознак відторгнення серця не реєстрували, орган працював справно, а пацієнт почувався добре. Але, на жаль, через два місяці чоловік все ж загинув. Пізніше експертиза показала, що всупереч пересторогам, серце було інфіковане свинячим цитомегаловірусом. Чи зіграло це роль у смерті пацієнта — поки невідомо. Хоча історія завершилася трагічно, вона допоможе зрозуміти, які перешкоди залишається обійти для уможливлення пересадки органів тварин людям — одного зі способів зробити органи для пацієнтів доступнішими.
Поки над рішенням ще працюють, інші дослідники зосередилися на вдосконаленні більш традиційних підходів. Як відомо, навіть людські органи далеко не завжди є підхожими для окремого пацієнта і він повинен все життя приймати імуносупресанти для пригнічення імунної системи, аби вона не почала атакувати чужий орган. Але американські науковці знайшли спосіб обійтися без цих ліків, принаймні у дітей із рідкісною генетичною хворобою, за якої уражається імунна система та нирки.
Маленькі пацієнти потребували нирки, яку їм зголосилися віддати батьки, напівсумісні донори. Щоб знизити ризик відторгнення, науковці перед тим трансплантували пацієнтам кістковий мозок батьків. У такий спосіб вони пересадили імунну систему донора, тож вона не сприйматиме нирку як чужу. Підхід спрацював, діти вже щонайменше два роки після операції не мають потреби приймати імуносупресанти.
У той час швейцарські медики трансплантували людині печінку, яка пробула поза тілом донора рекордні три доби. Зазвичай орган починає руйнуватися вже через 12 годин після вилучення з тіла, але дослідники помістили печінку на збереження у розробленому ними раніше апараті життєзабезпечення. Так вони отримали до того недоступний час для обстеження пухлини в органі на безпечність. Після позитивних результатів аналізів печінку пересадили 62-річному чоловікові з цирозом і раком печінки. Пройшов більше як рік, а в пацієнта не помітили жодних ознак погіршення здоров'я через трансплантацію.
Професор П'єр-Ален Клав'єн та професор Філіп Дутковскі під час трансплантації триденної печінки пацієнтові. USZ
Інша команда вчених створила штучну рогівку зі свинячого колагену, щоб побороти нестачу донорської рогівки серед людей, у яких власна стала нефункціональною. Завдяки цьому науковці значно покращили зір та навіть усунули сліпоту пацієнтам із деформацією рогівки.
Повертали втрачені можливості
Цьогорічні досягнення торкнулися й повернення фізичних можливостей паралізованим людям. У цьому неабияк допомогла співпраця з інженерами, які розробили біосумісні пристрої, здатні пов'язати нервову систему з машиною.
Ще взимку група європейських дослідників описала вдосконалення спинномозкового електростимулятора, який початково призначався проти болю, завдяки якому паралізовані внаслідок травми пацієнти можуть знову ходити, кататися на лежачому велосипеді та займатися веслуванням. Пізніше це дослідження допомогло з'ясувати, які саме нейрони сприяють відновленню здатності ходити після травми спинного мозку. Це група клітин, яка не бере участі в ходьбі у здорових людей, однак критично важлива для цього у реабілітаційний період.
Вчені також представили мозковий імплантат, за допомогою якого повністю паралізований молодий чоловік зміг знову спілкуватися з рідними. Внаслідок бічного аміотрофічного склерозу пацієнт за кілька років втратив можливість ходити та навіть рухати повіками й очима, що раніше допомагало йому комунікувати за допомогою пристроїв, які відстежують мінімальні рухи обличчя (подібний використовував Стівен Гокінг). Водночас він усе добре чув та розумів.
Чоловікові імплантували у мозок мікрочіп із 64 електродами, які вловлювали нейрональну активність при спробі пацієнта поворухнутися та передавали дані комп'ютеру. Той розшифровував сигнал у зрозумілу для інших людей інформацію, як-от відповідь «так» або «ні». Але пацієнт отримав змогу не просто відповідати на запитання, а й набирати, хоч і повільно, текст подумки. Він зміг знову сказати своєму маленькому синові, що любить його і запропонувати йому подивитися разом мультфільми.
Довірили машинам здоров'я
Роботизовані технології продовжили впроваджуватися в медицину. Так, вже зараз існують роботи, яких прямо залучають до операцій, але вони не можуть провести втручання самостійно й потребують керування оператором. Та поступово роботи позбуваються людського контролю і їх почали тренувати на тваринах.
У лютому ми писали, як роботові STAR доручили провести лапароскопічну операцію зі зшивання кишківника самостійно, без керування ним оператором. Наразі операцію дуже акуратно провели на живих свинях під наркозом, вказуючи на працездатність нової роботизованої системи.
Інша техніка стала на захист вже людського здоров'я. У Швеції дрон рятувальників, оснащений камерами, GPS-датчиками та автопілотом, вчасно доставив до пацієнта із зупинкою серця на вулиці дефібрилятор. Апарат прибув за три хвилини, до того ж раніше за машину швидкої, хоча вирушив із нею одночасно. Літньому пацієнтові вдалося врятувати життя і він вважає, що дрони-доставники мають стати поширенішими.
Виправляли генетичні дефекти
Ще кілька років тому спричинені генетичними вадами захворювання вважалися невиліковними, а зараз народитися з «поганими» генами не обов'язково означає змиритися з ними. Щороку медицина поповнюється списком хвороб, які можна виправити генною інженерією. На жаль, часто таке лікування є малодоступним, але дуже хочеться сподіватися, що лише на початку. Наприклад, найдорожчими ліками вже кілька років поспіль є препарати для генної терапії. У 2022 році таких вийшло три: кожен рекордно дорожчий за попередній, і схвалений Американським управлінням з продовольства і медикаментів (FDA).
Спочатку FDA схвалило засіб Зинтегло (Zynteglo) проти бета-таласемії. Один укол його коштує 2,8 мільйона доларів, але дозволяє виправити у стовбурових клітинах кісткового мозку мутацію, що перешкоджає утворенню функціонального гемоглобіну в крові. Завдяки такому лікуванню пацієнти з важкою формою бета-таласемії можуть позбутися потреби у пожиттєвих регулярних переливаннях крові. Пізніше ця ж фармацевтична компанія повідомила про новий препарат для генної терапії за три мільйони доларів, який лікує церебральну адренолейкодистрофію — важку хворобу мозку у дітей.
А наразі утримує титул найдорожчих ліків препарат Хемдженікс (Hemgenix), який бореться з гемофілією В — спричиненим мутацією в одному гені порушенням згортання крові. Вартість терапії оцінюють у 3,5 мільйона доларів.
Деякі способи генної терапії ще не дійшли до використання в клінічній практиці, але показали обнадійливі результати. Зокрема, науковці змогли заглушити у людей експресію гена ліпопротеїну (а). Як і холестерин, його пов'язують із вищим ризиком серцево-судинних хвороб. Але на відміну від холестерину, на рівні ліпопротеїну (а) не можна повпливати раціональним харчуванням та достатньою фізичною активністю. До слова, здоровий спосіб життя виявився важливим і для протидії генетичній схильності до деменції.
Випробування на людях пройшов і препарат для генної терапії шкіри, який наноситься і діє місцево, у вигляді гелю. Він допоміг загоїти рани людям із рідкісною спадковою хворобою, коли шкіра вкривається пухирцями, сильно лущиться й вразлива, за що таких людей називають «метеликами».
Дівчинка Аліса, яку врятували від лейкемії. Great Ormond Street Hospital
Поєднання генної інженерії та клітинної терапії також допомогло усунути рак у 13-річної дівчинки з лейкемією. Її хвороба, яка полягала у переродженні імунних Т-клітин, не піддавалася стандартному лікуванню, тож їй вирішили пересадити Т-клітини від донора. Щоб ті не атакували здорові клітини дівчинки, не були атаковані її імунною системою, але могли знищувати ракові клітини, їм внесли чотири точні генетичні модифікації. Це спрацювало, дитина досягла раніше недоступної їй ремісії лейкемії.
Лікували важкі хвороби ще в утробі
Деякі вроджені захворювання настільки важкі, що загрожують життю уже з появи людини на світ. У такому разі допомогти можуть медичні втручання ще до народження, перебуваючи в утробі матері. Цьогоріч технологія вдосконалилася щодо лікування ще двох таких недуг.
Медики використали новітній підхід для лікування розщеплення хребта, за якого хребетний канал під час ембріонального розвитку не повністю закривається. У такому разі проводять внутрішньоутробну операцію із закриванням каналу, але це має обмежену ефективність у запобіганні паралічу. Щоб покращити результат, лікарі поєднали операцію у трьох плодів з клітинною терапією. Перш ніж закрити дефект, вони покрили порожнину у хребетному каналі матеріалом зі стовбуровими клітинами, які мають відновити пошкоджений спинний мозок. Завдяки цьому дитина, якій передрікали повний параліч нижче пояса, одразу після народження показала ефективність терапії, порухавши ніжками.
Операція лікування розщеплення хребта стовбуровими клітинами. UC Davis Health
Інша дитина уникла ранньої смерті від генетичної недуги, яка до того забрала життя її двох сестер. Вона має важку хворобу Помпе, при якій організм не виробляє важливого ферменту, спричиняючи ураження м'язів та серця. Лікують хворобу введенням ферменту зовні, але з часом імунна система пацієнтів починає виробляти до препарату антитіла, як до потенційно небезпечної чужорідної речовини, спричиняючи стійкість до лікування. Тож медики вирішили, якщо познайомити організм із ферментом ще в утробі, коли імунна система ще розвивається, то можна уникнути наступної атаки на препарат.
Починаючи з шостого місяця внутрішньоутробного розвитку плоду почали вводили у вену фермент. Відтак народилася здорова на вигляд дівчинка без явних для хвороби Помпе симптомів. У неї не розвинулася стійкість до терапії і зараз вона розвивається як нормальна дитина.
Якщо вже заговорили про дітей, то скористаюся нагодою згадати про двох близнюків, які були замороженими на рекордний час. Точніше, їх на стадії ембріонів заморозили до -128 градусів Цельсія ще 1992 року, але лише цьогоріч знайшлася сім'я, яка їх прийняла. Подружжя стало батьками хлопчика і дівчинки, які хоч і народилися пізніше за чотирьох своїх сиблінгів, але по факту виявилися найстаршими з них.
Близнюки, які народилися із заморожених на 30 років ембріонів. National Embryo Donation Center / BBC News
Стали краще розуміти причини хвороб
Багато захворювань і розладів, навіть поширених і давно відомих, медицина все ще не вміє ефективно лікувати або запобігати їм. І часто причиною цього є недостатнє розуміння розвитку недуги, однак поступово дослідники заповнюють і ці прогалини у знаннях.
Масштабне дослідження вказало на причину розсіяного склерозу — автоімунної хвороби, за якої вражаються нерви по всьому організму — в інфікуванні дуже поширеним серед людей вірусом Епштейна — Барр. Аналіз медичної історії більш ніж 10 мільйонів американців показав, що зараження цим збудником супроводжується у 32 рази вищим ризиком розвитку розсіяного склерозу. І з 801 пацієнта, у якого хвороба розвинулася, лише один не стикався з вірусом Епштейна — Барр. Беручи до уваги й інші дослідження, які виявили зв'язок між вірусом та розсіяним склерозом, є надія, що створення вакцини проти збудника допоможе запобігти важкій хворобі.
А поки зараження вірусом важко уникнути, зменшити ризик інших важких захворювань цілком можливо змінами своїх звичок. Науковці назвали алкоголь безпосереднім чинником раку, особливо травної системи. Вивчення за участі більш ніж 150 тисяч китайців свідчить, що ризик хвороби можна знизити більш як на 30 відсотків, якщо відмовитися від спиртного.
Також вчені визначили вплив генів, успадкованих від неандертальців, на дію ліків у нашому організмі. Два варіанти виявилися пов'язаними з гіршим метаболізмом протисудомних ліків та антикоагулянтів, а також посиленням або зниженням дії протидіабетичних і протизапальних речовин. В іншій роботі вчені прочинили завісу над впливом денисівської ДНК у геномі сучасних людей. Її пов'язують зі змінами роботи імунної системи, зокрема регуляції запальних процесів у відповідь на інфікування патогенами. Розуміння ролі успадкованих від вимерлих людей генетичних варіантів допоможе краще прогнозувати реакцію людей на лікування, а також їхні схильності до хвороб, окрім того, що розкриває наше походження.
Позбавили ВІЛ ще більше людей
Завдяки сучасній медицині люди з ВІЛ можуть насолоджуватися життям, як здорові, а в деяких випадках — навіть позбутися хвороби. Ще минулого року було відомо про трьох людей, яких вилікували від ВІЛ-інфекції протягом останніх 12 років, а цьогоріч список поповнився одразу двома новими, які представляють серед них першу жінку та найстарішого пацієнта.
66-річний чоловік, якому діагностували ВІЛ-інфекцію ще 1988 року, протягом більш як 30 років приймав препарати для пригнічення вірусу, але зрештою хвороба розвинулася до СНІДу. Після цього у нього виявили рак крові, і як у випадку з попередніми трьома пацієнтами, вирішили лікувати його трансплантацією кісткового мозку від донора, генетично стійкого до ВІЛ. Лікування знову допомогло не лише приборкати рак, а й замінити інфіковані імунні клітини на здорові, позбувшися інфекції. Чоловікові скасували приймання противірусних препаратів, після чого вже 1,5 року не спостерігається повернення ВІЛ. Якщо результат втримається, він буде наразі найстарішим пацієнтом, який позбувся ВІЛ-інфекції пересадкою кісткового мозку.
Перша жінка, яку вилікували від ВІЛ-інфекції, теж отримала стовбурові клітини для лікування раку, але не з кісткового мозку, відповідного донора якого їй не знайшли, а з пуповинної крові новонародженої дитини. Пацієнтка зрештою теж відмовилася від противірусних засобів, після чого не спостерігали повернення хвороби. Лабораторні аналізи підтвердили, що клітини жінки стійкі до зараження ВІЛ.
Отримане за допомогою електронного сканувального мікроскопа зображення Т-клітини (червона), інфікованої ВІЛ (жовті). NIAID
Прийняли те, що неминуче
Дві країни світу офіційно дозволили лікування пацієнтів трансплантацією калу. Останніми роками виходило дуже багато досліджень, які пов'язували порушення кишкового мікробіому людини з низкою захворювань. А ще — можливість лікувати ці захворювання відновленням нормального кишкового мікробіому, досягти чого можна пересадивши кал від здорової людини хворій. Зважаючи на це, рішення про використання фекальної трансплантації у практиці було неминучим, але до нього підійшли поступово та з усією обережністю.
Першою таку терапію схвалила Австралія. Вона дозволила використовувати фекальні трансплантати від ретельно обстежених людей для лікування однієї конкретної хвороби — антибіотикасоційованого коліту. Це важка інфекція кишківника, яка настає після лікування антибіотиками внаслідок розмноження бактерій Clostridioides difficile. Через декілька тижнів про схоже рішення повідомили і США.