Kuantumrun

KREDI I IMAZHIT: Kuantumrun

Fundi i lëndimeve dhe paaftësisë fizike të përhershme: E ardhmja e Shëndetit P4

David Tal, Botues, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

E martë, 09 - 15:2020

Për t'i dhënë fund lëndimeve të përhershme fizike, shoqëria jonë duhet të bëjë një zgjedhje: A luajmë Zotin me biologjinë tonë njerëzore apo bëhemi pjesë e makinës?

Deri më tani në serinë tonë "E ardhmja e shëndetit", ne jemi fokusuar në të ardhmen e farmaceutikëve dhe shërimin e sëmundjeve. Dhe ndërsa sëmundja është arsyeja më e zakonshme që ne përdorim sistemin tonë të kujdesit shëndetësor, arsyet më pak të zakonshme shpesh mund të jenë më të rëndat.

Pavarësisht nëse keni lindur me një paaftësi fizike ose keni pësuar një dëmtim që kufizon përkohësisht ose përgjithmonë lëvizshmërinë tuaj, opsionet e kujdesit shëndetësor aktualisht të disponueshme për t'ju trajtuar shpesh janë të kufizuara. Ne thjesht nuk kemi pasur mjetet për të riparuar plotësisht dëmin e shkaktuar nga gjenetika e gabuar ose lëndimet e rënda.

Por nga mesi i viteve 2020, kjo status quo do të kthehet në kokë. Falë përparimeve në redaktimin e gjenomit të përshkruar në kapitullin e mëparshëm, si dhe përparimet në kompjuterët e miniaturës dhe robotikën, dobësitë fizike të përhershme të epokës do të marrin fund.

Njeriu si makinë

Kur bëhet fjalë për lëndimet fizike që përfshijnë humbjen e një gjymtyre, njerëzit kanë një rehati të habitshme me përdorimin e makinave dhe mjeteve për të rifituar lëvizshmërinë. Shembulli më i dukshëm, proteza, ka qenë në përdorim për mijëvjeçarë, zakonisht të referuara në literaturën e lashtë greke dhe romake. Në vitin 2000, arkeologët zbuluan 3,000-vjeçaren, mbetjet e mumifikuara e një gruaje fisnike egjiptiane që mbante një gisht protetik prej druri dhe lëkure.

Duke pasur parasysh këtë histori të gjatë të përdorimit të zgjuarsisë sonë për të rivendosur një nivel të caktuar të lëvizshmërisë fizike dhe shëndetit, nuk duhet të jetë befasi që përdorimi i teknologjisë moderne për të rivendosur lëvizshmërinë e plotë po mirëpritet pa më të voglin protestë.

Proteza inteligjente

Siç u përmend më lart, ndërsa fusha e protetikës është e lashtë, ajo gjithashtu ka qenë e ngadaltë në evoluim. Këto dekada të fundit kanë parë përmirësime në komoditetin dhe pamjen e tyre të gjallë, por vetëm në një dekadë e gjysmë të fundit është bërë përparim i vërtetë në këtë fushë pasi lidhet me koston, funksionalitetin dhe përdorshmërinë.

Për shembull, ku dikur do të kushtonte deri në 100,000 dollarë për një protezë me porosi, njerëzit tani mund të përdorni printera 3D për të ndërtuar proteza me porosi (në disa raste) për më pak se 1,000 dollarë.

Ndërkohë, për bartësit e këmbëve protetike që e kanë të vështirë të ecin ose të ngjitin shkallët në mënyrë natyrale, kompanitë e reja po përdorin fushën e biomimikrisë për të ndërtuar proteza që ofrojnë një përvojë më natyrale në ecje dhe vrapim, duke shkurtuar gjithashtu kurbën e të mësuarit të nevojshme për të përdorur këto proteza.

Një problem tjetër me këmbët protetike është se përdoruesit shpesh i duken të dhimbshme për t'i veshur për periudha të gjata kohore, edhe nëse ato janë të ndërtuara me porosi. Kjo për shkak se protezat që mbajnë peshë detyrojnë lëkurën dhe mishin e të amputuarit rreth trungut të tij të shtypet midis kockës dhe protezës. Një opsion për të zgjidhur këtë problem është instalimi i një lloj lidhësi universal direkt në kockën e të amputuarit (të ngjashëm me implantet okulare dhe dentare). Në këtë mënyrë, këmbët protetike mund të "vidhen direkt në kockë". Kjo heq lëkurën nga dhimbjet e mishit dhe gjithashtu i lejon të amputuarit të blejë një sërë protezash të prodhuara në masë që nuk kanë më nevojë të prodhohen në masë.

Por një nga ndryshimet më emocionuese, veçanërisht për personat e amputuar me krahë ose duar protetike, është përdorimi i një teknologjie me zhvillim të shpejtë të quajtur Ndërfaqja e trurit dhe kompjuterit (BCI).

Lëvizja bionike e fuqizuar nga truri

Diskutuar së pari në tonë E ardhmja e kompjuterëve seri, BCI përfshin përdorimin e një implanti ose një pajisjeje për skanimin e trurit për të monitoruar valët tuaja të trurit dhe për t'i lidhur ato me komandat për të kontrolluar çdo gjë që drejtohet nga një kompjuter.

Në fakt, mund të mos e kishit kuptuar, por fillimet e BCI tashmë kanë filluar. Të amputuarit janë tani testimi i gjymtyrëve robotike kontrollohet drejtpërdrejt nga mendja, në vend të sensorëve të ngjitur në trungun e përdoruesit. Po kështu, njerëzit me aftësi të kufizuara të rënda (si p.sh. tetraplegjikët) janë tani duke përdorur BCI për të drejtuar karriget e tyre të motorizuara dhe të manipulojnë krahët robotikë. Nga mesi i viteve 2020, BCI do të bëhet standardi për të ndihmuar personat e amputuar dhe personat me aftësi të kufizuara të bëjnë jetë më të pavarur. Dhe nga fillimi i viteve 2030, BCI do të bëhet mjaft i avancuar për t'i lejuar njerëzit me lëndime të shtyllës kurrizore të ecin përsëri duke përcjellë komandat e tyre të mendimit të ecjes në trupin e tyre të poshtëm përmes një implanti kurrizor.

Sigurisht, bërja e protezave inteligjente nuk është gjithçka për të cilën do të përdoren implantet e ardhshme.

Implante inteligjente

Implantet tani po testohen për të zëvendësuar organe të tëra, me qëllimin afatgjatë për të eliminuar kohën e pritjes me të cilën përballen pacientët kur presin për një transplant të donatorëve. Ndër pajisjet më të përfolura për zëvendësimin e organeve është zemra bionike. Disa dizajne kanë hyrë në treg, por ndër më premtuesit është një pajisje që pompon gjakun nëpër trup pa puls … i jep një kuptim krejtësisht të ri të vdekurve në këmbë.

Ekziston gjithashtu një klasë krejtësisht e re e implanteve të dizajnuara për të përmirësuar performancën njerëzore, në vend që thjesht të kthejnë dikë në një gjendje të shëndetshme. Këto lloj implantesh do t'i mbulojmë në faqen tonë E ardhmja e Evolucionit Njerëzor seri.

Por përsa i përket shëndetit, lloji i fundit i implantit që do të përmendim këtu janë implantet e gjeneratës së ardhshme, që rregullojnë shëndetin. Mendoni për këta si stimulues kardiak që monitorojnë në mënyrë aktive trupin tuaj, ndajnë biometrikën tuaj me një aplikacion shëndetësor në telefonin tuaj dhe kur ai ndjen fillimin e sëmundjes lëshon ilaçe ose rryma elektrike për të ribalancuar trupin tuaj.

Ndërsa kjo mund të tingëllojë si fantastiko-shkencore, DARPA (krahu i avancuar i kërkimit të ushtrisë amerikane) tashmë është duke punuar në një projekt të quajtur ElectRx, shkurt për Recetat elektrike. Bazuar në procesin biologjik të njohur si neuromodulim, ky implant i vogël do të monitorojë sistemin nervor periferik të trupit (nervat që lidhin trupin me trurin dhe palcën kurrizore) dhe kur zbulon një çekuilibër që mund të çojë në sëmundje, ai do të lëshojë energji elektrike. impulse që do të ribalancojnë këtë sistem nervor si dhe do të stimulojnë trupin të shërohet vetë.

Nanoteknologjia që noton nëpër gjakun tuaj

Nanoteknologjia është një temë e madhe që ka aplikime në një shumëllojshmëri të gjerë fushash dhe industrish. Në thelbin e tij, është një term i gjerë për çdo formë të shkencës, inxhinierisë dhe teknologjisë që mat, manipulon ose përfshin materiale në një shkallë prej 1 dhe 100 nanometra. Imazhi më poshtë do t'ju japë një ndjenjë të shkallës së funksionimit të nanoteknologjisë brenda.

Në kontekstin e shëndetit, nanoteknologjia po hetohet si një mjet që mund të revolucionarizojë kujdesin shëndetësor duke zëvendësuar ilaçet dhe shumicën e operacioneve tërësisht deri në fund të viteve 2030.

E thënë ndryshe, imagjinoni se mund të merrni pajisjet dhe njohuritë më të mira mjekësore që nevojiten për të trajtuar një sëmundje ose për të kryer një operacion dhe ta kodoni atë në një dozë fiziologjike - një dozë që mund të ruhet në një shiringë, të dërgohet kudo dhe t'i injektohet kujtdo që ka nevojë. të kujdesit mjekësor. Nëse do të jetë e suksesshme, ajo mund të bëjë të vjetruar gjithçka që diskutuam në dy kapitujt e fundit të kësaj serie.

Ido Bachelet, një studiues kryesor në nanorobotikën kirurgjikale, parashikon një ditë kur një operacion i vogël thjesht përfshin një mjek që injekton një shiringë të mbushur me miliarda nanobote të para-programuara në një zonë të synuar të trupit tuaj.

Këto nanobote do të përhapeshin më pas nëpër trupin tuaj duke kërkuar indet e dëmtuara. Pasi të gjenden, ata do të përdorin enzima për të prerë qelizat e indeve të dëmtuara larg nga indet e shëndetshme. Qelizat e shëndetshme të trupit më pas do të stimulohen për të hequr qelizat e dëmtuara dhe për të rigjeneruar indin rreth zgavrës së krijuar nga heqja e indit të dëmtuar. Nanobotët madje mund të synojnë dhe të shtypin qelizat nervore përreth për të zbehur sinjalet e dhimbjes dhe për të reduktuar inflamacionin.

Duke përdorur këtë proces, këto nanobote mund të përdoren gjithashtu për të sulmuar forma të ndryshme të kancerit, si dhe viruse të ndryshme dhe baktere të huaja që mund të infektojnë trupin tuaj. Dhe ndërsa këta nanobota janë ende të paktën 15 vjet larg adoptimit të gjerë mjekësor, puna për këtë teknologji është tashmë shumë duke u zhvilluar. Infografia më poshtë përshkruan se si nanoteknologjia një ditë mund të ri-inxhinierojë trupat tanë (përmes ActivistPost.com):

Mjekësi rigjeneruese

Duke përdorur termin ombrellë, mjekësi rigjeneruese, kjo degë e kërkimit përdor teknika brenda fushave të inxhinierisë së indeve dhe biologjisë molekulare për të rivendosur funksionin e indeve dhe organeve të sëmura ose të dëmtuara. Në thelb, mjekësia rigjeneruese dëshiron të përdorë qelizat e trupit tuaj për të riparuar vetveten, në vend që të zëvendësojë ose shtojë qelizat e trupit tuaj me proteza dhe makina.

Në një farë mënyre, kjo qasje ndaj shërimit është shumë më e natyrshme sesa opsionet Robocop të përshkruara më sipër. Por duke pasur parasysh të gjitha protestat dhe shqetësimet etike që kemi parë të ngritura këto dy dekadat e fundit mbi ushqimet OMGJ, kërkimin e qelizave burimore dhe së fundmi klonimin njerëzor dhe modifikimin e gjenomit, është e drejtë të thuhet se mjekësia rigjeneruese do të përballet me një kundërshtim të rëndë.

Ndërsa është e lehtë t'i hedhësh poshtë këto shqetësime plotësisht, realiteti është se publiku ka një kuptim shumë më intim dhe intuitiv të teknologjisë sesa biologjinë. Mos harroni, protezat kanë ekzistuar për mijëvjeçarë; aftësia për të lexuar dhe modifikuar gjenomin ka qenë e mundur vetëm që nga viti 2001. Kjo është arsyeja pse shumë njerëz preferojnë të bëhen kiborgë sesa të ndërhyjnë gjenetikën e tyre "të dhënë nga Zoti".

Kjo është arsyeja pse, si shërbim publik, shpresojmë që përmbledhja e shkurtër e teknikave të mjekësisë rigjeneruese më poshtë do të ndihmojë në heqjen e stigmës rreth luajtjes së Zotit. Në mënyrë më pak të diskutueshme për shumicën:

Formimi i qelizave staminale

Ju ndoshta keni dëgjuar shumë për qelizat staminale gjatë viteve të fundit, shpesh jo në dritën më të mirë. Por deri në vitin 2025, qelizat staminale do të përdoren për të shëruar një sërë kushtesh fizike dhe lëndimesh.

Përpara se të shpjegojmë se si do të përdoren, është e rëndësishme të mbani mend se qelizat burimore banojnë në çdo pjesë të trupit tonë, duke pritur që të vihen në veprim për të riparuar indet e dëmtuara. Në fakt, të gjitha 10 trilion qelizat që përbëjnë trupin tonë kanë origjinën nga ato qeliza burimore fillestare nga brenda barkut të nënës suaj. Ndërsa trupi juaj u formua, ato qeliza burimore u specializuan në qelizat e trurit, qelizat e zemrës, qelizat e lëkurës, etj.

Këto ditë, shkencëtarët tani janë në gjendje të kthejnë pothuajse çdo grup qelizash në trupin tuaj përsëri në ato qeliza burimore origjinale. Dhe kjo është një punë e madhe. Meqenëse qelizat burimore janë në gjendje të transformohen në çdo qelizë në trupin tuaj, ato mund të përdoren për të shëruar pothuajse çdo plagë.

Një e thjeshtuar shembull e qelizave staminale në punë përfshin mjekët që marrin mostra të lëkurës të viktimave të djegies, duke i kthyer ato në qeliza staminale, duke rritur një shtresë të re të lëkurës në një pjatë Petri dhe më pas duke përdorur atë lëkurë të sapo rritur për të shartuar/zëvendësuar lëkurën e djegur të pacientit. Në një nivel më të avancuar, qelizat staminale aktualisht po testohen si një trajtim për shërojnë sëmundjet e zemrës dhe madje edhe shërojnë palcat kurrizore të paraplegjikëve, duke i lejuar ata të ecin përsëri.

Por një nga përdorimet më ambicioze të këtyre qelizave burimore përdor teknologjinë e sapo popullarizuar të printimit 3D.

Bioprintimi 3D

Bioprintimi 3D është aplikimi mjekësor i printimit 3D ku indet e gjalla shtypen shtresë pas shtrese. Dhe në vend që të përdorin plastikë dhe metale si printerët normalë 3D, bioprinterët 3D përdorin (e keni marrë me mend) qelizat burimore si material ndërtimi.

Procesi i përgjithshëm i mbledhjes dhe rritjes së qelizave staminale është i njëjtë me procesin e përshkruar për shembullin e viktimës së djegur. Megjithatë, sapo të rriten mjaft qeliza staminale, ato mund të futen në printerin 3D për të formuar shumicën e çdo forme organike 3D, si lëkura, veshët, kockat zëvendësuese dhe, në veçanti, ato mund të organet e shtypura.

Këto organe të printuara 3D janë një formë e avancuar e inxhinierisë së indeve që përfaqëson alternativën organike ndaj implanteve të organeve artificiale të përmendura më herët. Dhe si ato organe artificiale, këto organe të printuara një ditë do të reduktojnë mungesën e dhurimeve të organeve.

Thënë kështu, këto organe të printuara paraqesin gjithashtu një përfitim shtesë për industrinë farmaceutike, pasi këto organe të printuara mund të përdoren për prova më të sakta dhe më të lira të barnave dhe vaksinave. Dhe meqenëse këto organe printohen duke përdorur qelizat burimore të vetë pacientit, rreziku që sistemi imunitar i pacientit t'i refuzojë këto organe bie në mënyrë drastike kur krahasohet me organet e dhuruara nga njerëzit, kafshët dhe implantet e caktuara mekanike.

Më tej në të ardhmen, deri në vitet 2040, bioprinterët e avancuar 3D do të printojnë gjymtyrë të tëra që mund të ribashkohen me trungun e të amputuarve, duke i bërë kështu protezat të vjetruara.

Terapia gjenike

Me terapinë gjenetike, shkenca fillon të ngatërrojë natyrën. Kjo është një formë trajtimi e krijuar për të korrigjuar çrregullimet gjenetike.

E shpjeguar thjesht, terapia gjenetike përfshin sekuencën e gjenomit tuaj (ADN); më pas analizohen për të gjetur gjenet me defekt që po shkaktojnë një sëmundje; më pas ndryshohet/redaktohet për t'i zëvendësuar ato defekte me gjene të shëndetshme (në ditët e sotme duke përdorur mjetin CRISPR të shpjeguar në kapitullin e mëparshëm); dhe më në fund rifutni ato gjene tashmë të shëndetshme në trupin tuaj për të kuruar sëmundjen e përmendur.

Pasi të jetë perfeksionuar, terapia gjenetike mund të përdoret për të kuruar një sërë sëmundjesh, si kanceri, SIDA, fibroza cistike, hemofilia, diabeti, sëmundjet e zemrës, madje edhe disa aftësi të kufizuara fizike si. shurdhësi.

Inxhinieri gjenetike

Aplikimet e kujdesit shëndetësor të inxhinierisë gjenetike hyjnë në një zonë të vërtetë gri. Teknikisht, zhvillimi i qelizave staminale dhe terapia gjenetike janë vetë forma të inxhinierisë gjenetike, megjithëse të lehta. Sidoqoftë, aplikimet e inxhinierisë gjenetike që shqetësojnë shumicën e njerëzve përfshijnë klonimin njerëzor dhe inxhinierinë e foshnjave dhe mbinjerëzve projektues.

Këto tema do t'ia lëmë serisë sonë Future of Human Evolution. Por për qëllimet e këtij kapitulli, ekziston një aplikim i inxhinierisë gjenetike që nuk është aq i diskutueshëm … mirë, nëse nuk jeni vegan.

Aktualisht, kompani si United Therapeutics po punojnë për të derra inxhinierik gjenetik me organe që përmbajnë gjene njerëzore. Arsyeja për shtimin e këtyre gjeneve njerëzore është për të shmangur që këto organe të derrit të refuzohen nga sistemi imunitar i njeriut në të cilin janë implantuar.

Pasi të ketë sukses, bagëtia mund të rritet në shkallë për të furnizuar një sasi pothuajse të pakufizuar organesh zëvendësuese për "ksen-transplantimin" nga kafshë në njeri. Kjo përfaqëson një alternativë ndaj organeve artificiale dhe të printuara 3D më sipër, me avantazhin e të qenit më të lirë se organet artificiale dhe më tej teknikisht sesa organet e printuara 3D. Thënë kështu, numri i njerëzve me arsye etike dhe fetare për të kundërshtuar këtë formë të prodhimit të organeve ka të ngjarë të sigurojë që kjo teknologji të mos shkojë kurrë në rrjedhën e vërtetë.

Jo më lëndime fizike dhe paaftësi

Duke pasur parasysh listën e lavanderisë së metodave të trajtimit teknologjik dhe biologjik që sapo diskutuam, ka të ngjarë që epoka e i përhershëm lëndimet fizike dhe aftësitë e kufizuara do të marrin fund jo më vonë se mesi i viteve 2040.

Dhe ndërsa konkurrenca midis këtyre metodave të trajtimit diametrik nuk do të zhduket kurrë, në përgjithësi, ndikimi i tyre kolektiv do të përfaqësojë një arritje të vërtetë në kujdesin shëndetësor njerëzor.

Sigurisht, kjo nuk është e gjithë historia. Deri në këtë pikë, seria jonë Future of Health ka eksploruar planet e parashikuara për të eliminuar sëmundjet dhe dëmtimet fizike, por çfarë ndodh me shëndetin tonë mendor? Në kapitullin tjetër, ne do të diskutojmë nëse mund ta kurojmë mendjen tonë aq lehtë sa trupi ynë.