Mikroigły do bezbolesnych iniekcji i testów oraz wirtualni pacjenci to jedne z najważniejszych innowacji 2020 roku, które w najbliższych latach mogą zrewolucjonizować opiekę zdrowotną – informuje „Świat Nauki”, polska edycja „Scientific American”.
10 najważniejszych innowacji 2020 roku zostało wskazanych przez międzynarodową grupę ekspertów powołaną przez „Scientific American” i Światowe Forum Ekonomiczne (WEF). W dziedzinie medycyny za wyjątkowo innowacyjne uznano mikroigły, które przymocowane do strzykawki lub plastra przenikają przez martwą warstwę naskórka, ale nie sięgają skóry właściwej, gdzie umiejscowione są zakończenia nerwowe. Dzięki temu użycie mikroigieł nie powoduje bólu. Ale to niejedyna ich zaleta. Wiele strzykawek i plastrów z mikroigłami wykorzystuje się do podawania szczepionek, a jeszcze więcej – przeznaczonych do terapii cukrzycy, raka lub bólu neuropatycznego – przechodzi obecnie próby kliniczne. Opracowuje się również wiele urządzeń, które mają służyć do szybkiego i bezbolesnego pobierania krwi lub chłonki w celach diagnostycznych. Niektóre z nich mogłyby umożliwić samodzielne pobranie krwi w domu i wysłanie próbki do laboratorium lub zanalizowanie jej na miejscu (amerykańskie i europejskie urzędy regulacyjne zatwierdziły ostatnio TAP, urządzenie do pobierania krwi opracowane przez Seventh Sense Biosystems, z którego mogą korzystać osoby bez kwalifikacji medycznych). Urządzenia te umożliwią prowadzenie analiz i terapii w rejonach, w których dostęp do profesjonalnej opieki medycznej jest utrudniony.
Eksperci „Scientific American” zastanawiają się także, co by było, gdyby komputery zastąpiły nie lekarzy, lecz pacjentów. I podają jedną z możliwych odpowiedzi: „Jeśli wirtualni ludzie mogliby zastąpić prawdziwych w niektórych fazach badań nad koronawirusem, przyspieszyłoby to prace nad środkami zapobiegawczymi i spowolniło rozwój pandemii. Podobnie można by wcześniej zidentyfikować nieskuteczne potencjalne szczepionki, dzięki czemu oszczędziłoby się pieniądze i nie testowało nierokujących specyfików na ochotnikach”.
To tylko niektóre korzyści wynikające z „medycyny in silico”, czyli testowania leków i terapii na wirtualnych narządach lub układach organizmu w celu przewidzenia reakcji pacjenta. Przykładowo, amerykańska agencja Food and Drug Administration stosuje symulacje komputerowe zamiast prób klinicznych z udziałem ludzi do oceny nowych systemów mammograficznych. Opublikowała ona także wskazówki, jak przeprowadzać próby leków i urządzeń z udziałem wirtualnych pacjentów.
„Medycyna in silico – czytamy w artykule – prócz tego, że przyspiesza uzyskanie wyników i zmniejsza ryzyko towarzyszące badaniom klinicznym, może być wykorzystywana jako zamiennik ryzykownych interwencji, które są wymagane do diagnozowania lub planowania terapii w niektórych chorobach. Na przykład Heart Flow Analysis, zatwierdzona przez FDA usługa oparta na chmurze, pozwala klinicystom rozpoznać chorobę naczyń wieńcowych na podstawie obrazowania serca pacjenta metodą tomografii komputerowej (…) Nie dysponując tą techniką, lekarze musieliby wykonać inwazyjne badanie angiograficzne, aby zdecydować, czy i jak podjąć interwencję. Eksperymentowanie na modelach cyfrowych poszczególnych pacjentów pomoże spersonalizować terapię wielu chorób i jest już wykorzystywane w cukrzycy”.
Idea będąca podstawą medycyny in silico nie jest nowa. Jednak by ją rozwinąć niezbędne jest m.in. opracowanie wysokiej jakości medycznych baz danych obejmujących zróżnicowanych etnicznie pacjentów obu płci. W ostatnich latach FDA i europejskie urzędy regulacyjne zatwierdziły niektóre komercyjne rozwiązania oparte na komputerowej diagnostyce, jednak spełnienie formalnych wymogów jest zarówno kosztowne, jak i czasochłonne.
Więcej w nr. 1/2021 „Świata Nauki”.
opr. KD