Sveikatos technologijos: teroristinės bakterijos, biobankai ir mintimis valdomi protezai (II dalis) (video)

Iki XX amžiaus dauguma žmonių mirdavo gana jauni, todėl cukrinis diabetas, hipertenzija, insultas ar vėžys nespėdavo išsivystyti. Šiuo metu jos tampa pagrindine grėsme, įskaitant ir neurodegeneracines bei psichikos ligas. Pirmąją straipsnio dalį galite perskaityti čia.

Plastikinė kaukolė buvo sukurta Australijos įmonės ir įdėta olandei Utrechto medicinos centro universitete Olandijoje. Operacija truko 23 valandas.

 

Bakterijos – tarsi teroristai

Įvairios žmogaus sveikatai pavojingos bakterijos pažeidžia organizmo ląstelių sieneles – iš fosfolipidų molekulių sudarytą membraną. Ji yra būtina, ląstelėms perduodant nervinį signalą, medžiagų apykaitoje, energijos gamyboje, kovojant prieš svetimkūnius. Todėl mikroorganizmai kenkėjai dažnai nusitaiko į mūsų kūno ląstelių membranas.

Bakterijos išskiria specialius nuodus – baltymus, kurie įsiskverbia į membraną ir joje suformuoja kanalus, kaip separatistai valstybės sienoje, pro kurią ima plūsti priešo technika. Tai ir pražudo ląstelę.

Tokį žudymo mechanizmą naudoja auksinis stafilokokas, išskiriantis alfa hemolizino baltymą ir sukeliantis sepsį, įvairūs streptokokai, išskiriantys infekcijas sukeliančius streptolizinus.

Toks pat klastingas mechanizmas veikia ir kai kurių degeneracinių ligų atveju. Antai neurodegeneracines ligas sukeliantys baltymai, kurie atlieka svarbias funkcijas smegenyse, gali transformuotis į ligas sukeliančias baltymų formas, pažeidžiančias smegenų ląstelių membranas. Vienas plačiausiai žinomų – žmogaus smegenyse besikaupiantis beta amiloido peptidas, siejamas su Alzheimerio liga. Šis peptidas jungiasi į grupeles, kurios tarsi teroristai pažeidžia fosfolipidų membranas.

Kaip su tuo kovoti? VU Biochemijos instituto mokslininkai sukūrė dirbtinius tokių membranų modelius, gan tikroviškai atspindinčius toksinų veikimo mechanizmus. Tokios membranos naudojamos tirti patogenų poveikį ląstelėms.

Kita vertus, patogenai demaskuojami, naudojant šiuolaikinius elektrocheminius ir spektroskopijos metodus. Pavyzdžiui, vibracinės spektroskopijos instrumentais ieškoma naujų molekulinių žymenų, padedančių aptikti bakterinius ir žmogaus organizme susidarančius toksinus.

Vibracinės spektroskopijos metodai leidžia tiesiogiai „pažvelgti“ į molekulių sandarą, nustatyti kaip prasideda ligas sukeliantys struktūriniai molekulių pakitimai. Bendradarbiaujant su JAV mokslininkais, naudojami unikalūs įrenginiai, kurių nėra Lietuvoje. Pavyzdžiui, neutronų spinduliuotė, kurią generuoja branduoliniai moksliniai reaktoriai arba elementariųjų dalelių greitintuvai.

 

Biologiniai pavyzdžiai – neįkainojama medžiaga

Jeigu pirmosios prioritetų grupės tyrimų objektas yra molekulės, tai antrojo – pacientas arba pacientų grupės. Tyrimai planuojami dviem kryptimis. Pirmoji iš jų skirta klinikinių tyrimų plėtrai.

„Tai – įvairūs naujų vaistinių preparatų tyrimai. Kryptingi klinikiniai tyrimai, specializuojantis vienoje ar kitoje srityje galėtų būti labai naudingi. Pirmiausia įvedant naujus vaistus. Kita vertus, jie būtų naudingi ir pacientams, kuriems kol kas nėra vaistų. Jie galėtų būti tokių tyrimų objektai ir gauti naudą, išbandydami naujus vaistus“, – „Mokslo ekspresui“ tvirtina biochemikas dr. Gintaras Valinčius.

Antroji kryptis, glaudžiai susijusi su pirmąja, – tai pacientų audinių biobanko sukūrimas. Toks biobankas būtinas biofarmaciniams ir biotechnologiniams tyrimams. Tai – ne tik informacijos ar mėginių saugykla, bet būtina pagalbinė priemonė mokslininkui, laboratorijoje tiriančiam ligas sukeliančias molekules ir mėginančiam suprasti pokyčių mechanizmą.

„Geriausias pavyzdys būtų lėtai progresuojančios ligos. Neurodegeneracinės ligos – Alzhaimerio ar Parkinsono. Pirmieji požymiai atsiranda palyginti ankstyvame amžiuje. Gali būti ta liga nepastebėta. Bet nutinka, kad asmuo diagnozuojamas 60 metų ir sėkmingo gydymo atveju jis gyvena iki 85 metų. Tokio asmens biologiniai pavyzdžiai yra neįkainojama medžiaga tyrėjams, sekant kaip keičiasi žmogaus organizmas, vystantis vienai ar kitai patologijai“, – aiškina G. Valinčius.

 

Mintimis valdomi implantai ir 3D spausdintuvai

Paskutinis prioritetas susijęs su pažangia medicinos inžinerija. Tai – didelė veiklos sritis. 2012 metų duomenimis, apyvarta Lietuvoje veikiančių įmonių, kurios gamina arba parduoda medicininės inžinerijos produktus bei paslaugas, siekia kelis šimtus milijonų litų.

„Įsivaizduokime naujas prostetines medžiagas, implantus. Tai – didžiulė sritis biosuderinamų medžiagų. Tyrėjų grupė gali dirbti universitete ir gali atrodyti, kad jie neturi nieko bendro su medicina. Bet tos medžiagos, pasižyminčios specifine funkcija, pavyzdžiui, leidžiančios išvengti padidinto kraujo krešėjimo, arba baltymų denatūracijos ir paviršiaus užterštumo yra labai svarbios“, – aiškina G. Valinčius.

Implantų pramonė pasaulyje auga itin sparčiai. Be abejo, tai lemia ir didžiulė paklausa, pradedant įvairiuose konfliktuose suluošintų kariškių ir baigiant vyresnio amžiaus žmonių, neįgaliųjų reabilitacija. Todėl jau yra sukurti ir išbandomi netgi mintimis valdomi implantai, kai kurių implantų gamybai naudojami 3D spausdintuvai.

„Kalbant apie sveikatos krypties prioritetus, numatoma sukurti dešimtis naujų produktų, dešimtis prototipų, kurie galėtų būti toliau komercializuojami. Numatoma, kad bus sukurta ne mažiau kaip 5–6 naujos įmonės ir pavyks pritraukti bent vieną užsienio investuotoją“, – viliasi G. Valinčius.

 

 

Šaltinis: LRT

Palikite komentarą