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Fin de las lesiones y discapacidades físicas permanentes: Futuro de la Salud P4

David Tal, Editor, Futurista
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Tue, 09 / 15 / 2020 - 05: 38

Para poner fin a las lesiones físicas permanentes, nuestra sociedad tiene que tomar una decisión: ¿Jugamos a ser Dios con nuestra biología humana o nos convertimos en parte en una máquina?

Hasta ahora, en nuestra serie El futuro de la salud, nos hemos centrado en el futuro de los productos farmacéuticos y la curación de enfermedades. Y si bien la enfermedad es la razón más común por la que hacemos uso de nuestro sistema de atención médica, las razones menos comunes a menudo pueden ser las más graves.

Ya sea que haya nacido con una discapacidad física o sufra una lesión que limite su movilidad de manera temporal o permanente, las opciones de atención médica disponibles actualmente para tratarlo a menudo son limitadas. Simplemente no hemos tenido las herramientas para reparar por completo el daño causado por una genética defectuosa o lesiones graves.

Pero a mediados de la década de 2020, este statu quo se invertirá. Gracias a los avances en la edición del genoma descritos en el capítulo anterior, así como a los avances en computadoras miniaturizadas y robótica, la era de las enfermedades físicas permanentes llegará a su fin.

El hombre como máquina

Cuando se trata de lesiones físicas que involucran la pérdida de una extremidad, los humanos se sienten sorprendentemente cómodos con el uso de máquinas y herramientas para recuperar la movilidad. El ejemplo más obvio, las prótesis, han estado en uso durante milenios, comúnmente mencionadas en la literatura griega y romana antigua. En 2000, los arqueólogos descubrieron el 3,000 años de antigüedad, restos momificados de una mujer noble egipcia que llevaba un dedo protésico de madera y cuero.

Dada esta larga historia de usar nuestro ingenio para restaurar un cierto nivel de movilidad física y salud, no debería sorprender que el uso de tecnología moderna para restaurar la movilidad total sea bienvenido sin la menor protesta.

Prótesis inteligentes

Como se mencionó anteriormente, si bien el campo de las prótesis es antiguo, también ha evolucionado lentamente. Estas últimas décadas han visto mejoras en su comodidad y apariencia realista, pero solo en la última década y media se ha logrado un verdadero progreso en el campo en lo que respecta al costo, la funcionalidad y la facilidad de uso.

Por ejemplo, donde antes una prótesis personalizada costaba hasta $100,000, ahora la gente puede usar impresoras 3D para construir prótesis personalizadas (en algunos casos) por menos de $1,000.

Mientras tanto, para los usuarios de piernas ortopédicas que tienen dificultades para caminar o subir escaleras de forma natural, nuevas empresas están empleando el campo de la biomimética para construir prótesis que brindan una experiencia de caminar y correr más natural, al tiempo que reducen la curva de aprendizaje necesaria para usar estas prótesis.

Otro problema con las piernas ortopédicas es que a los usuarios les resulta doloroso usarlas durante largos períodos de tiempo, incluso si están hechas a la medida. Esto se debe a que las prótesis que soportan peso obligan a que la piel y la carne de la persona amputada alrededor del muñón queden aplastadas entre el hueso y la prótesis. Una opción para solucionar este problema es instalar una especie de conector universal directamente en el hueso de la persona amputada (similar a los implantes oculares y dentales). De esa manera, las piernas protésicas se pueden “atornillar directamente al hueso”. Esto elimina el dolor de la piel sobre la carne y también permite que el amputado compre una gama de prótesis producidas en masa que ya no necesitan ser producidas en masa.

Pero uno de los cambios más emocionantes, especialmente para los amputados con brazos o manos protésicos, es el uso de una tecnología de rápido desarrollo llamada interfaz cerebro-computadora (BCI).

Movimiento biónico impulsado por el cerebro

Discutido por primera vez en nuestro Futuro de las computadoras serie, BCI implica el uso de un implante o un dispositivo de escaneo cerebral para monitorear sus ondas cerebrales y asociarlas con comandos para controlar cualquier cosa que ejecute una computadora.

De hecho, es posible que no te hayas dado cuenta, pero los inicios de BCI ya han comenzado. Los amputados son ahora prueba de extremidades robóticas controlado directamente por la mente, en lugar de a través de sensores conectados al muñón del usuario. Asimismo, las personas con discapacidades graves (como los tetrapléjicos) ahora utilizando BCI para dirigir sus sillas de ruedas motorizadas y manipular brazos robóticos. A mediados de la década de 2020, BCI se convertirá en el estándar para ayudar a las personas amputadas y discapacitadas a llevar una vida más independiente. Y a principios de la década de 2030, BCI será lo suficientemente avanzada como para permitir que las personas con lesiones en la columna vuelvan a caminar transmitiendo sus comandos de pensamiento para caminar a la parte inferior del torso a través de un implante espinal.

Por supuesto, la fabricación de prótesis inteligentes no es todo para lo que se utilizarán los futuros implantes.

Implantes inteligentes

Ahora se están probando implantes para reemplazar órganos completos, con el objetivo a largo plazo de eliminar los tiempos de espera que enfrentan los pacientes cuando esperan un trasplante de un donante. Entre los dispositivos de reemplazo de órganos más comentados se encuentra el corazón biónico. Varios diseños han ingresado al mercado, pero entre los más prometedores se encuentra un dispositivo que bombea sangre por todo el cuerpo sin pulso … le da un significado completamente nuevo a los muertos vivientes.

También hay una clase completamente nueva de implantes diseñados para mejorar el rendimiento humano, en lugar de simplemente devolver a alguien a un estado saludable. Estos tipos de implantes los cubriremos en nuestra Futuro de la Evolución Humana .

Pero en lo que respecta a la salud, el último tipo de implante que mencionaremos aquí son los implantes reguladores de la salud de próxima generación. Piense en estos como marcapasos que monitorean activamente su cuerpo, comparten sus datos biométricos con una aplicación de salud en su teléfono y, cuando detecta el inicio de una enfermedad, libera medicamentos o corrientes eléctricas para reequilibrar su cuerpo.

Si bien esto puede parecer ciencia ficción, DARPA (el brazo de investigación avanzada del ejército de EE. UU.) ya está trabajando en un proyecto llamado ElectRx, abreviatura de Recetas eléctricas. Basado en el proceso biológico conocido como neuromodulación, este diminuto implante controlará el sistema nervioso periférico del cuerpo (los nervios que conectan el cuerpo con el cerebro y la médula espinal), y cuando detecte un desequilibrio que pueda provocar una enfermedad, liberará electricidad impulsos que reequilibrarán este sistema nervioso y estimularán al cuerpo a curarse a sí mismo.

Nanotecnología nadando en tu sangre

La nanotecnología es un tema enorme que tiene aplicaciones en una amplia variedad de campos e industrias. En esencia, es un término amplio para cualquier forma de ciencia, ingeniería y tecnología que mida, manipule o incorpore materiales en una escala de 1 y 100 nanómetros. La siguiente imagen le dará una idea de la escala en la que funciona la nanotecnología.

En el contexto de la salud, la nanotecnología se está investigando como una herramienta que podría revolucionar la atención médica al reemplazar por completo los medicamentos y la mayoría de las cirugías para fines de la década de 2030.

Dicho de otra manera, imagine que podría tomar el mejor equipo médico y el conocimiento necesario para tratar una enfermedad o realizar una cirugía y codificarlo en una dosis de solución salina, una dosis que puede almacenarse en una jeringa, enviarse a cualquier lugar e inyectarse a cualquier persona que lo necesite. de atención médica. Si tiene éxito, podría hacer que todo lo que discutimos en los últimos dos capítulos de esta serie quede obsoleto.

Ido Bachelet, destacado investigador en nanorobótica quirúrgica, imagina un día en que una cirugía menor simplemente implica que un médico inyecte una jeringa llena de miles de millones de nanobots preprogramados en una región específica de su cuerpo.

Esos nanobots luego se extenderían por su cuerpo buscando tejido dañado. Una vez encontradas, usarían enzimas para separar las células del tejido dañado del tejido sano. Entonces, las células sanas del cuerpo serían estimuladas para deshacerse de las células dañadas y regenerar el tejido alrededor de la cavidad creada a partir de la eliminación del tejido dañado. Los nanobots podrían incluso apuntar y suprimir las células nerviosas circundantes para atenuar las señales de dolor y reducir la inflamación.

Usando este proceso, estos nanobots también se pueden aplicar para atacar varias formas de cáncer, así como varios virus y bacterias extrañas que pueden infectar su cuerpo. Y aunque estos nanobots todavía están al menos a 15 años de su adopción médica generalizada, el trabajo en esta tecnología ya está en marcha. La siguiente infografía describe cómo la nanotecnología podría algún día rediseñar nuestros cuerpos (a través de ActivistaPost.com):

Medicina regenerativa

Usando el término general, medicina regenerativa, esta rama de investigación utiliza técnicas dentro de los campos de la ingeniería de tejidos y la biología molecular para restaurar la función de tejidos y órganos enfermos o dañados. Básicamente, la medicina regenerativa quiere usar las células de su cuerpo para repararse a sí mismas, en lugar de reemplazar o aumentar las células de su cuerpo con prótesis y máquinas.

En cierto modo, este enfoque de curación es mucho más natural que las opciones de Robocop descritas anteriormente. Pero dadas todas las protestas y preocupaciones éticas que hemos visto surgir en las últimas dos décadas sobre los alimentos transgénicos, la investigación con células madre y, más recientemente, la clonación humana y la edición del genoma, es justo decir que la medicina regenerativa se encontrará con una fuerte oposición.

Si bien es fácil descartar estas preocupaciones por completo, la realidad es que el público tiene una comprensión mucho más íntima e intuitiva de la tecnología que la biología. Recuerde, las prótesis existen desde hace milenios; ser capaz de leer y editar el genoma solo ha sido posible desde 2001. Es por eso que muchas personas preferirían convertirse en cyborgs que tener su genética "dada por Dios".

Es por eso que, como servicio público, esperamos que la breve descripción de las técnicas de medicina regenerativa a continuación ayude a eliminar el estigma en torno a jugar a ser Dios. En orden de menos controvertido a más:

Células madre que cambian de forma

Probablemente haya escuchado mucho sobre las células madre en los últimos años, a menudo no de la mejor manera. Pero para 2025, las células madre se utilizarán para curar una variedad de afecciones y lesiones físicas.

Antes de explicar cómo se usarán, es importante recordar que las células madre residen en cada parte de nuestro cuerpo, esperando ser llamadas para reparar el tejido dañado. De hecho, todos los 10 billones de células que componen nuestro cuerpo se originaron a partir de esas células madre iniciales del interior del útero materno. A medida que se formó su cuerpo, esas células madre se especializaron en células cerebrales, células del corazón, células de la piel, etc.

En estos días, los científicos ahora pueden convertir casi cualquier grupo de células en su cuerpo volver a esas células madre originales. Y eso es un gran problema. Dado que las células madre pueden transformarse en cualquier célula de su cuerpo, pueden usarse para curar casi cualquier herida.

Un simplificado ejemplo de células madre en el trabajo implica que los médicos tomen muestras de piel de víctimas de quemaduras, las conviertan en células madre, desarrollen una nueva capa de piel en una placa de Petri y luego usen esa piel recién desarrollada para injertar/reemplazar la piel quemada del paciente. En un nivel más avanzado, actualmente se están probando células madre como tratamiento para curar enfermedades del corazón e incluso curar la médula espinal de los parapléjicos, permitiéndoles caminar de nuevo.

Pero uno de los usos más ambiciosos de estas células madre hace uso de la tecnología de impresión 3D recientemente popularizada.

Bioimpresión 3D

La bioimpresión 3D es la aplicación médica de la impresión 3D mediante la cual los tejidos vivos se imprimen capa por capa. Y en lugar de usar plásticos y metales como las impresoras 3D normales, las bioimpresoras 3D usan (lo adivinaste) células madre como material de construcción.

El proceso general de recolectar y hacer crecer las células madre es el mismo que el proceso descrito para el ejemplo de la víctima de quemaduras. Sin embargo, una vez que se cultivan suficientes células madre, se pueden alimentar a la impresora 3D para formar casi cualquier forma orgánica 3D, como reemplazo de piel, orejas, huesos y, en particular, también pueden órganos de impresión.

Estos órganos impresos en 3D son una forma avanzada de ingeniería de tejidos que representa la alternativa orgánica a los implantes de órganos artificiales mencionados anteriormente. Y al igual que esos órganos artificiales, estos órganos impresos algún día reducirán la escasez de donaciones de órganos.

Dicho esto, estos órganos impresos también presentan un beneficio adicional para la industria farmacéutica, ya que estos órganos impresos pueden usarse para ensayos de vacunas y medicamentos más precisos y económicos. Y dado que estos órganos se imprimen con las propias células madre del paciente, el riesgo de que el sistema inmunitario del paciente rechace estos órganos se reduce drásticamente en comparación con los órganos donados por humanos, animales y ciertos implantes mecánicos.

Más adelante, en la década de 2040, las bioimpresoras 3D avanzadas imprimirán extremidades enteras que se pueden volver a unir al muñón de los amputados, lo que hará que las prótesis sean obsoletas.

La terapia génica

Con la terapia génica, la ciencia comienza a manipular la naturaleza. Esta es una forma de tratamiento diseñada para corregir trastornos genéticos.

Explicado de manera simple, la terapia génica consiste en secuenciar su genoma (ADN); luego se analiza para encontrar genes defectuosos que están causando una enfermedad; luego alterado/editado para reemplazar esos defectos con genes sanos (hoy en día usando la herramienta CRISPR explicada en el capítulo anterior); y finalmente reintroducir esos genes ahora saludables en su cuerpo para curar dicha enfermedad.

Una vez perfeccionada, la terapia génica podría usarse para curar una variedad de enfermedades, como el cáncer, el SIDA, la fibrosis quística, la hemofilia, la diabetes, las enfermedades cardíacas e incluso ciertas discapacidades físicas como sordera.

Ingeniería genética

Las aplicaciones sanitarias de la ingeniería genética entran en una verdadera zona gris. Técnicamente hablando, el desarrollo de células madre y la terapia génica son en sí mismas formas de ingeniería genética, aunque leves. Sin embargo, las aplicaciones de la ingeniería genética que preocupan a la mayoría de las personas involucran la clonación humana y la ingeniería de bebés diseñados y superhumanos.

Dejaremos estos temas para nuestra serie El futuro de la evolución humana. Pero para los propósitos de este capítulo, hay una aplicación de la ingeniería genética que no es tan controvertida... bueno, a menos que seas vegano.

Actualmente, compañías como United Therapeutics están trabajando para cerdos genéticamente modificados con órganos que contienen genes humanos. La razón detrás de agregar estos genes humanos es evitar que estos órganos de cerdo sean rechazados por el sistema inmunológico del ser humano en el que están implantados.

Una vez que tenga éxito, el ganado se puede cultivar a escala para suministrar una cantidad casi ilimitada de órganos de reemplazo para el "xenotrasplante" de animal a humano. Esto representa una alternativa a los órganos artificiales e impresos en 3D anteriores, con la ventaja de ser más económicos que los órganos artificiales y técnicamente más avanzados que los órganos impresos en 3D. Dicho esto, la cantidad de personas con razones éticas y religiosas para oponerse a esta forma de producción de órganos probablemente garantizará que esta tecnología nunca se generalice.

No más lesiones físicas y discapacidades

Dada la larga lista de métodos de tratamiento tecnológicos versus biológicos que acabamos de discutir, es probable que la era de permanente las lesiones físicas y las discapacidades terminarán a más tardar a mediados de la década de 2040.

Y aunque la competencia entre estos métodos de tratamiento diametral nunca desaparecerá, en general, su impacto colectivo representará un verdadero logro en el cuidado de la salud humana.

Por supuesto, esta no es toda la historia. En este punto, nuestra serie El futuro de la salud ha explorado los planes pronosticados para eliminar las enfermedades y las lesiones físicas, pero ¿qué pasa con nuestra salud mental? En el próximo capítulo, discutiremos si podemos curar nuestras mentes tan fácilmente como nuestros cuerpos.