Бретт Кинг - Эпоха дополненной реальности

Справедливости ради отметим, что показатели выживаемости среди лиц, страдающих целым рядом онкологических заболеваний, за последние десятилетия существенно улучшились и продолжают улучшаться. Эта тенденция, очевидно, необратима и может быть поставлена системам здравоохранения и медицинской науке в заслугу. Однако, судя по показателям прироста и старения населения США, медицинские расходы на профилактику и лечение раковых заболеваний в стране к 2020 году достигнут как минимум 180 млрд долларов, что на 27 % превышает аналогичный показатель за 2010 год. С учетом же текущих тенденций к удорожанию вновь разрабатываемых средств диагностики, лечения и последующей поддерживающей терапии, они могут взлететь и до уровня 207 млрд долларов США в год [256] По оценке Национального института онкологии (NCINIH). – Примеч. авт. . По состоянию на 2012 год общее число больных с активными стадиями развития раковых заболеваний в мире оценивалось в 14,1 млн человек, включая 7,4 млн мужчин и 6,7 млн женщин. При сохранении текущих темпов заболеваемости к 2035 году их число достигнет 24 млн, а значит, изыскивать методы борьбы с онкологическими заболеваниями не просто нужно, а срочно нужно! И каковы наши перспективы?

Миирофлюидииа [257] В российской традиции используется термин микрогидродинамика. – Примеч. науч. ред. и «лаборатории-на-чипе»

Мы уже упоминали выше в этой главе, что ранняя диагностика – вероятно, первейшая и наиважнейшая вещь с точки зрения улучшения статистики выживаемости и иных показателей эффективности стратегии борьбы с онкологическими заболеваниями в краткосрочной перспективе. В этом плане технологии, конечно же, сыграют ключевую роль. Прекрасным примером этому служит более чем перспективная разработка молодого студента Гарварда.

Рисунок 5.6. Микрофлюидные анализаторы – лишь начало развития неинвазивных диагностических чипов, призванных прийти на смену традиционным клиническим лабораториям

В ноябре 2015 года 18-летний Нил Дэйви был удостоен серебряной медали в категории «Работы студентов младших курсов» на ежегодном Конкурсе студентов-изобретателей, проводимом Национальным залом славы изобретателей [258] Национальный зал славы изобретателей ( англ. National Inventors Hall of Fame, сокр. NIHF) – основанная в 1973 году в Александрии (штат Виргиния) НКО на базе одноименного музея, ставящая своей целью стимулирование изобретательской деятельности. Пользуется финансовой поддержкой со стороны Патентного бюро США. Конкурс студентов-изобретателей ( англ. Collegiate Inventors Competition) проводится с 1990 года с целью стимулирования студентов колледжей и университетов к творчеству и инновациям в науке и технике, направленным на решение актуальных проблем современного мира. – Примеч. пер. , за представленный им научно-исследовательский проект «Ранняя диагностика рака посредством выявления циркулирующих опухолевых клеток методом капельной микрогидродинамики». Этот метод неинвазивной диагностики онкологических заболеваний как раз и являет собой очень характерный пример одной из новых разработок, пышным цветом расцветших благодаря возросшей мощности микропроцессоров и технологиям лабораторной диагностики с использованием сенсорных датчиков на микрочипах.

Придуманный студентом Гарварда метод использует недавно разработанную технологию впрыска микроскопических проб крови в капиллярный канал микрофлюидного анализатора, где кровяные тельца, заключенные в микроскопические капли плазмы, выстраиваются в «колонну по одному». В некоторых из подобных устройств используются образцы размером всего 100 нанометров. Затем Дэйви проводит стандартную для молекулярно-биологического анализа полимеразную цепную реакцию (ПЦР), которая позволяет выделить канцерогенные фрагменты ДНК и получить множество их копий. После этого проба в капиллярном канале облучается лазером, и по показателям яркости определяется, содержит каждая исследуемая капля раковую ДНК или нет.

Преимущество этой технологии – в ее сверхчувствительности, поскольку я могу выявить даже единственную раковую клетку среди миллиардов здоровых кровяных телец… Кроме того, процесс в высшей степени избирательный, поскольку позволяет безошибочно относить выявленную патологию к определенному типу онкологии благодаря амплификации ДНК.

До последнего времени единственным безошибочным методом диагностики рака являлась биопсия, а взятие пробы для нее остается процедурой крайне инвазивной, нередко требующей применения хирургии. Микрофлюидная диагностика безопаснее, быстрее, безболезненнее, – и стоит она на порядок дешевле общепринятых на сегодня методов.

В скором времени микрофлюидика кардинально изменит наши представления о медицинской диагностике как таковой. По сути, какие из клинических лабораторных исследований на выявление всех мыслимых патологий ни возьми, – будь то повышенный холестерин или диабет, заболевания почек или печени, дефицит железа и анемия, сердечно-сосудистые заболевания, мочеполовые инфекции, гепатит, ВИЧ и другие вирусные инфекции, – все они основаны на анализе крови, мочи, кала или иных проб тканей или жидкостей организма. Кровь для анализа нередко приходится брать из вены, и в немалом количестве, чтобы получить достоверные результаты. И в этом плане технологические достижения приведут к по-настоящему прорывным изменениям.

Рисунок 5.7. Проба крови для анализатора DMI rHEALTH Tricorder

Хотя последние отзывы о проекте Theranos неоднозначны [259] С момента написания этой книги отзывы о проекте Theranos стали вполне однозначными. Стоимость стартапа, на пике достигшая 9 млрд долларов, рухнула более чем вдесятеро, а в отношении его основательницы Элизабет Холмс проводится расследование по подозрению в мошенничестве (подделке научных и финансовых результатов) и других нарушениях. В связи с этим даже описание технологий и перспектив Theranos, которое автор дает по имевшимся на тот момент данным, стоит воспринимать лишь с оговоркой. Впрочем, несомненно то, что в довольно скором будущем ученые представят-таки полностью работающие системы с теми возможностями, которые обещали создатели Theranos. – Примеч. науч. ред. , это порождение Кремниевой долины стало первой попыткой по-настоящему радикального решения вышеописанной проблемы. В рамках проекта Theranos разработаны методы анализа крови, позволяющие выявлять десятки патологий по нескольким каплям крови, взятым из пальца. В аптечной сети Walgreens на всей территории США теперь достаточно показать провизору документ, удостоверяющий личность, и направление от врача, и можно на месте сдать такой анализ и получить его результаты. При этом по одной пробе может быть проведено сразу несколько исследований, что часто многократно удешевляет анализ по сравнению с традиционной методикой. Стандартное клиническое лабораторное исследование на холестерин, например, в США обходится в среднем в 50 долларов, а на оборудовании Theranos в сети аптек Walgreens за него берут около трех долларов.