Course quantique

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Fin des lésions physiques et incapacités permanentes : Avenir de la Santé P4

David Tal, éditeur, futuriste
@DavidTalWrites
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Mardi, 09 / 15 / 2020 - 05: 38

Pour mettre fin aux blessures physiques permanentes, notre société doit faire un choix : jouons-nous à Dieu avec notre biologie humaine ou devenons-nous en partie une machine ?

Jusqu'à présent, dans notre série sur l'avenir de la santé, nous nous sommes concentrés sur l'avenir des produits pharmaceutiques et la guérison des maladies. Et bien que la maladie soit la raison la plus courante pour laquelle nous utilisons notre système de santé, les raisons les moins courantes peuvent souvent être les plus graves.

Que vous soyez né avec un handicap physique ou que vous souffriez d'une blessure qui limite temporairement ou définitivement votre mobilité, les options de soins de santé actuellement disponibles pour vous traiter sont souvent limitées. Nous n'avons tout simplement pas les outils nécessaires pour réparer complètement les dommages causés par une génétique défectueuse ou des blessures graves.

Mais au milieu des années 2020, ce statu quo sera renversé. Grâce aux progrès de l'édition du génome décrits dans le chapitre précédent, ainsi qu'aux progrès des ordinateurs miniaturisés et de la robotique, l'ère des infirmités physiques permanentes touchera à sa fin.

L'homme comme machine

Lorsqu'il s'agit de blessures physiques impliquant la perte d'un membre, les humains ont une facilité surprenante à utiliser des machines et des outils pour retrouver leur mobilité. L'exemple le plus évident, les prothèses, sont utilisés depuis des millénaires, couramment référencés dans la littérature grecque et romaine antique. En 2000, les archéologues ont découvert le vieux de 3,000 ans, restes momifiés d'une noble égyptienne qui portait une prothèse d'orteil en bois et en cuir.

Compte tenu de cette longue histoire d'utilisation de notre ingéniosité pour restaurer un certain niveau de mobilité physique et de santé, il ne faut pas s'étonner que l'utilisation de la technologie moderne pour restaurer une mobilité complète soit accueillie sans la moindre protestation.

Prothèses intelligentes

Comme mentionné ci-dessus, si le domaine des prothèses est ancien, il a également été lent à évoluer. Ces dernières décennies ont vu des améliorations dans leur confort et leur apparence réaliste, mais ce n'est qu'au cours de la dernière décennie et demie que de véritables progrès ont été réalisés dans le domaine en ce qui concerne le coût, la fonctionnalité et la convivialité.

Par exemple, alors qu'il en coûtait jusqu'à 100,000 XNUMX $ pour une prothèse sur mesure, les gens peuvent maintenant utiliser des imprimantes 3D pour créer des prothèses personnalisées (dans certains cas) pour moins de 1,000 XNUMX $.

Pendant ce temps, pour les porteurs de jambes prothétiques qui ont du mal à marcher ou à monter des escaliers naturellement, nouvelles entreprises utilisent le domaine du biomimétisme pour construire des prothèses qui offrent à la fois une expérience de marche et de course plus naturelle, tout en réduisant la courbe d'apprentissage nécessaire à l'utilisation de ces prothèses.

Un autre problème avec les jambes prothétiques est que les utilisateurs les trouvent souvent pénibles à porter pendant de longues périodes, même si elles sont fabriquées sur mesure. C'est parce que les prothèses portantes forcent la peau et la chair de l'amputé autour de leur moignon à être écrasées entre leur os et leur prothèse. Une option pour contourner ce problème consiste à installer une sorte de connecteur universel directement dans l'os de l'amputé (similaire aux implants oculaires et dentaires). De cette façon, les jambes prothétiques peuvent être directement « vissées dans l'os ». Cela enlève la peau sur la douleur de la chair et permet également à l'amputé d'acheter une gamme de prothèses produites en série qui n'ont plus besoin d'être produites en série.

Mais l'un des changements les plus excitants, en particulier pour les amputés avec des bras ou des mains prothétiques, est l'utilisation d'une technologie en développement rapide appelée Brain-Computer Interface (BCI).

Mouvement bionique alimenté par le cerveau

D'abord discuté dans notre L'avenir des ordinateurs série, BCI consiste à utiliser un implant ou un appareil de numérisation cérébrale pour surveiller vos ondes cérébrales et les associer à des commandes pour contrôler tout ce qui est géré par un ordinateur.

En fait, vous ne l'avez peut-être pas réalisé, mais les débuts de BCI ont déjà commencé. Les amputés sont maintenant tester des membres robotiques contrôlé directement par l'esprit, au lieu de passer par des capteurs attachés au moignon du porteur. De même, les personnes gravement handicapées (telles que les tétraplégiques) sont désormais utilisant BCI pour diriger leurs fauteuils roulants motorisés et manipuler des bras robotiques. D'ici le milieu des années 2020, BCI deviendra la norme pour aider les amputés et les personnes handicapées à mener une vie plus indépendante. Et au début des années 2030, la BCI deviendra suffisamment avancée pour permettre aux personnes souffrant de lésions médullaires de marcher à nouveau en transmettant leurs commandes de pensée de marche à leur torse inférieur via un implant rachidien.

Bien sûr, fabriquer des prothèses intelligentes n'est pas la seule raison d'être des futurs implants.

Implants intelligents

Des implants sont actuellement testés pour remplacer des organes entiers, dans le but à long terme d'éliminer les temps d'attente auxquels les patients sont confrontés lorsqu'ils attendent une greffe de donneur. Le cœur bionique est l'un des dispositifs de remplacement d'organes dont on parle le plus. Plusieurs conceptions sont entrées sur le marché, mais parmi les plus prometteuses figure une dispositif qui pompe le sang dans tout le corps sans pouls … donne un tout nouveau sens aux morts-vivants.

Il existe également une toute nouvelle classe d'implants conçus pour améliorer les performances humaines, au lieu de simplement ramener quelqu'un à un état sain. Ces types d'implants que nous aborderons dans notre Avenir de l'évolution humaine série.

Mais en ce qui concerne la santé, le dernier type d'implant que nous mentionnerons ici sont les implants de régulation de la santé de nouvelle génération. Considérez-les comme des stimulateurs cardiaques qui surveillent activement votre corps, partagent vos données biométriques avec une application de santé sur votre téléphone et, lorsqu'ils détectent l'apparition d'une maladie, libèrent des médicaments ou des courants électriques pour rééquilibrer votre corps.

Bien que cela puisse ressembler à de la science-fiction, la DARPA (la branche de recherche avancée de l'armée américaine) travaille déjà sur un projet appelé ÉlectRx, abréviation de prescriptions électriques. Basé sur le processus biologique connu sous le nom de neuromodulation, ce minuscule implant surveillera le système nerveux périphérique du corps (les nerfs qui relient le corps au cerveau et à la moelle épinière), et lorsqu'il détectera un déséquilibre pouvant entraîner une maladie, il libérera de l'électricité des impulsions qui vont rééquilibrer ce système nerveux ainsi que stimuler le corps à se guérir.

La nanotechnologie nage dans ton sang

La nanotechnologie est un vaste sujet qui a des applications dans une grande variété de domaines et d'industries. À la base, c'est un terme général pour toute forme de science, d'ingénierie et de technologie qui mesure, manipule ou incorpore des matériaux à une échelle de 1 et 100 nanomètres. L'image ci-dessous vous donnera une idée de l'échelle des nanotechnologies.

Dans le contexte de la santé, la nanotechnologie est étudiée comme un outil qui pourrait révolutionner les soins de santé en remplaçant entièrement les médicaments et la plupart des chirurgies d'ici la fin des années 2030.

En d'autres termes, imaginez que vous puissiez prendre le meilleur équipement médical et les meilleures connaissances nécessaires pour traiter une maladie ou effectuer une intervention chirurgicale et l'encoder dans une dose de solution saline - une dose qui peut être stockée dans une seringue, expédiée n'importe où et injectée à toute personne dans le besoin. de soins médicaux. En cas de succès, cela pourrait rendre obsolète tout ce dont nous avons discuté dans les deux derniers chapitres de cette série.

Ido Bachelet, chercheur de pointe en nanorobotique chirurgicale, envisage un jour où une intervention chirurgicale mineure implique simplement qu'un médecin injecte une seringue remplie de milliards de nanobots préprogrammés dans une région ciblée de votre corps.

Ces nanorobots se répandraient ensuite dans votre corps à la recherche de tissus endommagés. Une fois trouvés, ils utiliseraient ensuite des enzymes pour couper les cellules tissulaires endommagées des tissus sains. Les cellules saines du corps seraient alors stimulées pour à la fois éliminer les cellules endommagées et régénérer le tissu autour de la cavité créée par l'élimination du tissu endommagé. Les nanobots pourraient même cibler et supprimer les cellules nerveuses environnantes pour atténuer les signaux de douleur et réduire l'inflammation.

En utilisant ce processus, ces nanorobots peuvent également être appliqués pour attaquer diverses formes de cancer, ainsi que divers virus et bactéries étrangères susceptibles d'infecter votre corps. Et alors que ces nanobots sont encore à au moins 15 ans d'une adoption médicale généralisée, les travaux sur cette technologie sont déjà bien avancés. L'infographie ci-dessous décrit comment la nanotechnologie pourrait un jour repenser notre corps (via ActivistePost.com):

Médecine régénératrice

En utilisant le terme générique, médecine régénérative, cette branche de recherche utilise des techniques dans les domaines de l'ingénierie tissulaire et de la biologie moléculaire pour restaurer la fonction des tissus et organes malades ou endommagés. Fondamentalement, la médecine régénérative veut utiliser les cellules de votre corps pour se réparer, au lieu de remplacer ou d'augmenter les cellules de votre corps avec des prothèses et des machines.

D'une certaine manière, cette approche de la guérison est beaucoup plus naturelle que les options Robocop décrites ci-dessus. Mais compte tenu de toutes les protestations et préoccupations éthiques que nous avons vues ces deux dernières décennies concernant les aliments OGM, la recherche sur les cellules souches et, plus récemment, le clonage humain et l'édition du génome, il est juste de dire que la médecine régénérative va se heurter à une forte opposition.

Bien qu'il soit facile de rejeter ces préoccupations d'emblée, la réalité est que le public a une compréhension beaucoup plus intime et intuitive de la technologie que de la biologie. N'oubliez pas que les prothèses existent depuis des millénaires. être capable de lire et de modifier le génome n'est possible que depuis 2001. C'est pourquoi beaucoup de gens préfèrent devenir des cyborgs plutôt que de voir leur génétique «donnée par Dieu» modifiée.

C'est pourquoi, en tant que service public, nous espérons que le bref aperçu des techniques de médecine régénérative ci-dessous aidera à éliminer la stigmatisation autour de jouer à Dieu. Dans l'ordre du moins controversé au plus :

Cellules souches métamorphosées

Vous avez probablement beaucoup entendu parler des cellules souches au cours des dernières années, souvent sous le meilleur jour. Mais d'ici 2025, les cellules souches seront utilisées pour soigner une variété de conditions physiques et de blessures.

Avant d'expliquer comment elles seront utilisées, il est important de se rappeler que les cellules souches résident dans chaque partie de notre corps, attendant d'être mises en action pour réparer les tissus endommagés. En fait, toutes les 10 XNUMX milliards de cellules qui composent notre corps proviennent de ces cellules souches initiales de l'intérieur du ventre de votre mère. Au fur et à mesure que votre corps s'est formé, ces cellules souches se sont spécialisées dans les cellules cérébrales, les cellules cardiaques, les cellules cutanées, etc.

De nos jours, les scientifiques sont maintenant capables de transformer presque n'importe quel groupe de cellules de votre corps retour dans ces cellules souches d'origine. Et c'est un gros problème. Étant donné que les cellules souches sont capables de se transformer en n'importe quelle cellule de votre corps, elles peuvent être utilisées pour guérir presque toutes les blessures.

Un simplifié exemple des cellules souches au travail implique que les médecins prélèvent des échantillons de peau de victimes de brûlures, les transforment en cellules souches, développent une nouvelle couche de peau dans une boîte de Pétri, puis utilisent cette peau nouvellement développée pour greffer/remplacer la peau brûlée du patient. À un niveau plus avancé, les cellules souches sont actuellement testées comme traitement pour guérir les maladies cardiaques et même soigner la moelle épinière des paraplégiques, leur permettant de marcher à nouveau.

Mais l'une des utilisations les plus ambitieuses de ces cellules souches fait appel à la technologie d'impression 3D nouvellement popularisée.

Bio-impression 3D

La bio-impression 3D est l'application médicale de l'impression 3D dans laquelle les tissus vivants sont imprimés couche par couche. Et au lieu d'utiliser des plastiques et des métaux comme les imprimantes 3D normales, les bio-imprimantes 3D utilisent (vous l'avez deviné) des cellules souches comme matériau de construction.

Le processus global de collecte et de croissance des cellules souches est le même que le processus décrit pour l'exemple de la victime de brûlures. Cependant, une fois que suffisamment de cellules souches sont cultivées, elles peuvent ensuite être introduites dans l'imprimante 3D pour former la plupart des formes organiques 3D, comme la peau, les oreilles, les os de remplacement et, en particulier, elles peuvent également organes d'impression.

Ces organes imprimés en 3D sont une forme avancée d'ingénierie tissulaire qui représente l'alternative organique aux implants d'organes artificiels mentionnés précédemment. Et comme ces organes artificiels, ces organes imprimés réduiront un jour la pénurie de dons d'organes.

Cela dit, ces organes imprimés présentent également un avantage supplémentaire pour l'industrie pharmaceutique, car ces organes imprimés peuvent être utilisés pour des essais de médicaments et de vaccins plus précis et moins chers. Et puisque ces organes sont imprimés à l'aide des propres cellules souches du patient, le risque que le système immunitaire du patient rejette ces organes diminue considérablement par rapport aux organes donnés d'humains, d'animaux et de certains implants mécaniques.

Plus loin dans le futur, d'ici les années 2040, des bio-imprimantes 3D avancées imprimeront des membres entiers qui pourront être rattachés au moignon des amputés, rendant ainsi les prothèses obsolètes.

Thérapie génique

Avec la thérapie génique, la science commence à trafiquer la nature. Il s'agit d'une forme de traitement visant à corriger les troubles génétiques.

Expliquée simplement, la thérapie génique consiste à séquencer votre génome (ADN) ; puis analysés pour trouver des gènes défectueux qui causent une maladie ; ensuite modifié/édité pour remplacer ces défauts par des gènes sains (aujourd'hui en utilisant l'outil CRISPR expliqué dans le chapitre précédent) ; et enfin réintroduire ces gènes maintenant sains dans votre corps pour guérir ladite maladie.

Une fois perfectionnée, la thérapie génique pourrait être utilisée pour guérir une gamme de maladies, comme le cancer, le sida, la fibrose kystique, l'hémophilie, le diabète, les maladies cardiaques, même certains handicaps physiques comme surdité.

Ingénierie génétique

Les applications médicales du génie génétique entrent dans une véritable zone grise. Techniquement parlant, le développement des cellules souches et la thérapie génique sont eux-mêmes des formes de génie génétique, quoique bénignes. Cependant, les applications du génie génétique qui préoccupent la plupart des gens impliquent le clonage humain et l'ingénierie de bébés sur mesure et de surhumains.

Nous laisserons ces sujets à notre série Future of Human Evolution. Mais pour les besoins de ce chapitre, il y a une application du génie génétique qui n'est pas aussi controversée… enfin, à moins que vous ne soyez végétalien.

Actuellement, des entreprises comme United Therapeutics s'efforcent de porcs génétiquement modifiés avec des organes contenant des gènes humains. La raison derrière l'ajout de ces gènes humains est d'éviter que ces organes de porc ne soient rejetés par le système immunitaire de l'humain dans lequel ils sont implantés.

Une fois réussi, le bétail peut être cultivé à grande échelle pour fournir une quantité presque illimitée d'organes de remplacement pour la "xéno-transplantation" d'animal à humain. Cela représente une alternative aux organes artificiels et imprimés en 3D ci-dessus, avec l'avantage d'être moins cher que les organes artificiels et plus avancé techniquement que les organes imprimés en 3D. Cela dit, le nombre de personnes ayant des raisons éthiques et religieuses de s'opposer à cette forme de production d'organes garantira probablement que cette technologie ne deviendra jamais vraiment courante.

Fini les blessures physiques et les handicaps

Compte tenu de la longue liste de méthodes de traitement technologiques et biologiques dont nous venons de parler, il est probable que l'ère des permanent les blessures physiques et les handicaps prendront fin au plus tard au milieu des années 2040.

Et si la concurrence entre ces méthodes de traitement diamétral ne disparaîtra jamais vraiment, dans l'ensemble, leur impact collectif représentera une véritable réussite dans le domaine de la santé humaine.

Bien sûr, ce n'est pas toute l'histoire. À ce stade, notre série Future of Health a exploré les plans prévus pour éliminer les maladies et les blessures physiques, mais qu'en est-il de notre santé mentale ? Dans le chapitre suivant, nous verrons si nous pouvons guérir notre esprit aussi facilement que notre corps.