Лекарства будущего

Обновлено: 11.05.2019 | Автор: Андрей Миронов, MD

2019. Умные таблетки будут контролировать прием лекарств


Даже самые эффективные лекарства часто не работают. Просто потому что пациенты забывают их принимать. Врачи уже давно не надеются на человеческую ответственность и напоминания на смартфоне. Они хотят разработать датчик, фиксирующий прием лекарств. Но как его сделать? Компания electRx предлагает (не очень простое, и не очень гениальное) решение - поместить в каждую таблетку одноразовый радиопередатчик, и чтобы он срабатывал когда таблетка растворяется в желудке. Точнее, они производят уже готовые капсулы с радиопередатчиками, которые фармакомпании могут использовать для изготовления таблеток. Сигнал с капсулы поступает на специальный приемник, который надевается на шею, как медаль. А приемник уже сообщает о приеме лекарства на смартфон и в интернет. В общем получается довольно дорого и сложно, на вероятно, для приема особо важных лекарств - оправдано.


2018. Первое РНК-лекарство - прорыв года по версии журнала Science


Журнал Science опубликовал свой список 10 научных прорывов 2018 года, и среди них есть один медицинский прорыв - первое РНК-лекарство. Что это такое? Клетки в организме производят белки по программе, передаваемой в молекулах РНК. Иногда, из-за ошибки в программе РНК клетки начинают производить вредные белки, вызывающие болезнь. Но оказалось, что если подцепить к молекуле РНК маленький хак - то вредный белок не будет произведен. 20 лет назад ученые получили за это открытие Нобелевскую премию. Но до сих пор никакой пользы от него не было, т.к. никто не мог доставить РНК-хак в нужные клетки организма. Американскому стартапу Alnylam Pharmaceuticals это удалось. Они разработали специальные наночастицы для доставки и в этом году получили сертификат FDA на первое лекарство подобного рода. Оно называется Onpattro (патисиран) и предназначено для лечения редкого заболевания печени.


2018. Разработана умная таблетка, управляемая смартфоном


Команда исследователей из MIT, Университета Дрейпера и Женской больницы Бригама создала умную таблетку, которая способна закрепляться в желудке и выпускать лекарственные препараты по определенному графику или по требованию. Таблетка специально имеет Y-образную форму, чтоб закрепляться в желудке, где она может оставаться до месяца и выпускать препарат постепенно. Кроме того, выпуск препарата можно осуществлять по команде со смартфона. Исследователи считают, что такая таблетка может быть очень полезной для пациентов с высоким риском инфекционных заболеваний. Например, люди, проходящие химиотерапию или принимающие иммунодепрессанты, могут проглотить таблетку, а она выпустит антибиотики при первых признаках инфекции. Пока что команда протестировала таблетку только на свиньях, но ученые считают, что смогут начать проведение испытаний на людях в пределах двух лет.


2017. Искусственный интеллект AtomNet поставит разработку новых лекарств на поток


Мы уже рассказывали как искусственный интеллект Watson придумывает гипотезы для новых эффективных препаратов посредством анализа научных работ. Но анализ естественного языка - не единственный способ изобретать новые лекарства. Можно еще анализировать язык химии. Именно этот подход и использует система AtomNet американского стартапа Atomwise. В нее ввели результаты миллионов известных взаимодействий молекул, и на их основе система предсказывает результаты неизвестных взаимодействий. Обычно этот процесс проводится опытным путем в лаборатории, что повышает затраты на создание новых лекарств до нескольких лет и нескольких миллиардов долларов. Провернув этот процесс в компьютере, можно оставить для лабораторий только самые перспективные опытные препараты.


2017. Компьютерное зрение помогает быстро создавать новые лекарства


Мы уже рассказывали, как искусственный интеллект помогает находить новые формулы для лекарств с помощью анализа отчетов фармацевтических испытаний о воздействии того или иного гена на болезнь. Следующий шаг - испытать эти новые формулы, и в этом деле ИИ тоже может помочь. Американский стартап Recursion Pharmaceuticals создал автоматизированную систему проверки препаратов. Они подготавливают сотни образцов клеточной ткани, пораженной определенной болезнью (в основном, это редкие генетические заболевания) и вводят в каждый образец одну из версий препарата. Затем специальный роботизированный микроскоп  фотографирует каждый образец в высоком разрешении, а компьютерная программа анализирует внешний вид клеток, определяя эффективность лечения. Таким образом, из сотен вариантов быстро выбирается наиболее эффективная формула для дальнейших клинических испытаний.


2017. Машинное обучение позволит создавать таргетированные лекарства


Одно из направлений современной медицины - таргетированная терапия, основанная на выявлении особенностей молекулярной патологии: лекарственный препарат находит нетипичные молекулы белка, связывается с ними и изменяет их форму, меняя поведение белка в организме. Таким образом, для разработки лекарственных препаратов нужно знать трехмерную форму белка. Канадские ученые применили методы машинного обучения для восстановления 3D-формы молекул белка из двухмерных изображений, полученных криомикроскопией. Высокое разрешение, точность и быстродействие нового метода обещают существенно упростить разработку средств для лекарственной терапии широкого диапазона болезней, включая онкологические заболевания и болезнь Альцгеймера.


2017. Нейронную сеть научили отбирать потенциальные противораковые лекарства


Разработчики из Mail.Ru Group, Insilico Medicine и МФТИ применили нейронную сеть к созданию новых лекарственных препаратов. Использование технологий генеративных нейронных состязательных сетей, обученных «придумывать» молекулярные структуры, может в разы сокращать время и стоимость поиска веществ, обладающих потенциально лечебными свойствами. Для обучения и проверки сети использовали патентную базу противораковых лекарств. Задача была в том, чтобы предсказать уже известные формы, но такие, которых не было в обучающей выборке. На 69 из предсказанных веществ уже есть патенты. Разработчики надеются, что в скором времени с помощью этой технологии смогут разрабатывать индивидуальные лекарства для лечения редких заболеваний и даже для лечения отдельных пациентов.


2016. Цукерберг финансирует создание банка человеческих клеток


Недавно семейка Цукербергов объявила о своем намерении вылечить все в мире болезни и потратить на это несколько миллиардов. Одним из начальных проектов в их плане является создание банка человеческих клеток. Зачем? В школе нас учили, что в организме человека примерно 300 типов клеток, например, нейроны в мозге или эритроциты в крови, или фоторецепторы в глазах. На самом деле их более 10 тысяч. И данный проект хочет обнаружить и собрать все типы. Тогда, например, можно будет тестировать новые лекарства на всех клетках и точнее прогнозировать, как именно они будут воздействовать на организм.


2014. Прививки от гриппа будут продаваться в аптеках в виде пластыря


Вероятно, скоро болеть гриппом будут только очень ленивые люди. Сейчас тоже можно обезопасить себя от гриппа, сделав вовремя прививку, но во-первых, никому не нравится делать уколы, во-вторых, нам некогда (и не хочется) ходить в поликлинику лишний раз. Но что если прививки будут продаваться в любой ближайшей аптеке? И это будут не уколы, а маленький патч (пластырь), который нужно всего лишь наклеить на кожу на 5 минут? Пожалуй, тогда у эпидемии гриппа (или другого вируса) не будет ни одного шанса. Именно такую технологию разработала группа ученых Технологического Университета штата Джорджия. Они создали пластырь, на поверхности которого находится 100 микроиголочек с вакциной. Микроиголочки проникают только в кожу, не причиняя боли. Кроме того, именно в коже (а не в мышце, куда делают прививки шприцом) находится больше имунных клеток, которым нужно доставлять информацию о вирусе - а значит, при таком способе требуется меньшая доза вакцины.


2013. Zecuity вводит лекарство от мигрени через кожу


Чаще всего лекарства от мигрени принимают в виде таблеток. Но это, как известно, вредно для желудка. А укол самостоятельно делать не удобно, неприятно и не всегда возможно. Американская компания Teva Pharmaceuticals придумала (и уже сертифицировала в FDA) новый способ ввода лекарства. Одноразовый гаджет Zecuity представляет собой пластинку с двумя электродами, который с помощью пластыря крепится к руке. В пластинке есть капсула с лекарством (Суматриптаном) и мироконтроллер. При активации (нажатии на кнопку) между электродами гаджета создается маленький ток, и положительно заряженные молекулы лекарства тоже проникают с этим током под кожу и попадают в кровеносные сосуды.


2012. Как создаются лекарства 2.0


В этом видео Деби Брукс, соосновательница фонда Michael J. Fox Foundation, рассказывает о том, какой долгий путь должно пройти лекарство от изобретателя до аптеки. В среднем, создание коммерческого лекарства занимает 15-30 лет и стоит $1 млрд. Фонд Michael J. Fox Foundation занимается финансированием ученых и стартапов, разрабатывающих лекарства от болезни Паркинсона. Фонд был создан в 2000 году актером Майклом Джей Фоксом (помните Назад в Будущее?), у которого была выявлена эта болезнь. А одним из главных меценатов фонда является основатель Google Сергей Брин, которому в 2008 году дали 50% прогноз на заболевание болезнью Паркинсона в результате генетического исследования.