Учени разработват медицината на бъдещето

Агенцията за авангардни изследователски проекти в отбраната към Департамента по отбрана на САЩ (DARPA) вече изследва методи за терапия, които разглеждат човешкото тяло именно като електрическа система. Агенцията работи по проект, наречен Electrical Prescriptions или ElectRx, за да проучи как светлината, звуковите вълни, магнитнитете полета и външните електрически импулси биха могли да помагат на войниците да оздравеят.

Програмата ElectRx цели лечение на заболяванията чрез модулиране на активността на периферните нерви, които пренасят команди до всички органи и мускули на човешкото тяло и предават сензорна информация обратно към мозъка.

Наскоро DARPA обяви, че ще предостави финансиране на седем различни екипа, занимаващи се картографиране и терапия на електрическите системи на тялото. “Представяме си технологии, които са в състояние да засекат появата на заболяване и да реагират автоматично, за да възстановят здравето чрез стимулация на перифернната нервна система, която въздейства на функциите на мозъка, гръбначния стълб и вътрешните органи”, посочват от DARPA. Всеки един от екипите ще проучва различен подход. “Крайната цел на програмата е цялостна система, която може да се тества върху хора, предназначена за състояния като хронична болка, възпалителни процеси, посттравматичен стрес и други болести, които не се повлияват от традиционните лечения.“ Директорът на програмата Дъг Уебър изтъква, че използването на периферната нервна система като среда за провеждане на лечение е нова територия с голям потенциал за овладяване на състоянията, отразяващи се на готовността на армията, а в по-общ план за здравето на нацията. “Това ще бъде вълнуващ път напред”, подчертава Уебър.

Три изследователски екипа чрез използване на електрическа стимулация ще изследват блуждаещия нерв, който засяга много различни части на тялото.

Друг изследователски екип е оглавен от Карл Дейсерот, който е един от изобретателите на нова техника, която въвежда светлочувствителни протеини в невроните и след това използва импулси от светлина, за да „включва“ и „изключва“ тези неврони. В рамките проекта на DARPA, изследователите ще се опитат да използват светлинни импулси, за да променят невронни вериги, участващи в появата на невропатична болка.

Елиза Конофагу от Колумбийския университет ще използва малко по-загадъчна техника с ултразвук. Вече е известно, че с помощта на ултразвук може да се стимулират невроните, но с предоставеното финансиране от DARPA изследователката се надява да разбера как работи този процес. Нейната хипотеза е, че когато ултразвук преминава през биологични тъкани се появява механичен натиск върху тази тъкан, който стимулира специфични механосензитивни канали в невроните, каращи ги да се "включат".

Други изследователи пък ще използват магнитни полета за активиране на неврони, използвайки техника, която може да се нарече "магнетогенетикс". Екип от Масачузетския технологичен институт, ръководен от Полина Аникеева, ще вмъкне топлочувствителни протеини в невроните и след това ще разположи магнитни наночастици, които се свързват с повърхността на тези неврони. Когато са изложени на магнитно поле, тези наночастици загряват и активират невроните, към които са прикрепени.

Измислянето на начини за промяна на активността на нервната система с помощта на тези различни ттехники е наистина впечатляващо постижение. Но в проекта на DARPA това е само първата стъпка. След това Агенцията иска от изследователите, чиито проучвания е финансирала, да "затворят цикъла" със системи за откриване на биомаркери, които могат да сигнализират за началото на определено заболяване и след това да реагират автоматично с нервна стимулация.

Целта на всички тези системи е да подпомогнат лекарите в тяхната експертиза - способността им да се оцени състоянието на пациента и съответно да коригират лечението.