Сообщение на тему современные достижения медицины и фармакологии: works.doklad.ru — Учебные материалы

Содержание

Главные медицинские открытия последнего времени

​Какие научные прорывы будут определять медицину будущего?

В мире
Рассказывает доктор биологических наук, профессор РАН, член-корреспондент РАН Алексей Москалев.

1. Редактирование генома

«Исследователи называют редактирование генома идеальным средством борьбы с наследственными заболеваниями, онкологией и так далее. Однако «обычное» редактирование генома может вызывать изменения не только в заданном месте, но и во всем организме и иметь непредсказуемые последствия.

Поэтому наиболее перспективными считаются щадящие методики — например, CRISPRа, при котором геном не редактируется (а значит, отсутствует риск его повреждения), а в клетку вводят генетические конструкции, продуцирующие нечто вроде искусственно созданного активатора, который включает нужный ген. В 2018 г. при помощи этого метода впервые удалось активировать гены, необходимые для перепрограммирования клеток кожи в стволовые клетки. Чуть позже с помощью этого же метода удалось активировать определенные гены, связанные с насыщением, и тем самым излечить мышь от ожирения.

2. Создание атласа мозга

Как осуществляется сознание? Как работают память и мышление? У ученых есть десятки гипотез и ни одного ответа на этот вопрос. В 2018 г. был опубликован полный атлас мозга мыши, а это значит, что не за горами создание атласа мозга человека, который поможет раскрыть многие тайны».

3. Защита от болезни Альцгеймера

Продолжительность жизни растет во всем мире, а значит, все больше людей будет сталкиваться со старческим слабоумием (деменцией), от которого уже сегодня страдают 47 млн человек в мире. Разработчики обещают, что ДНК-вакцина от болезни Альцгеймера (главной причины деменции) вдвое сократит число пациентов со старческим слабоумием — в том случае, если она успешно пройдет клинические исследования (пока испытания проводились на грызунах). Тестирования первого варианта вакцины были свернуты из-за большого количества побочных эффектов.

4. Вакцина от ВИЧ

Новая вакцина показала способность быстро усиливать активность иммунной системы для борьбы с вирусом. В экспериментах новая прививка идентифицировала антитела, которые нейтрализовали штаммы ВИЧ, за 8 недель.

В России

1. Новая печень

Врачи Боткинской больницы для пациентки с онкологическим недугом, у которой печень была на 80% поражена метастазами, вырастили новую. Для этого в пораженную часть ввели препарат, склеивающий сосуды (тем самым было перекрыто питание опухоли), а здоровую нарастили до нужного размера.

2. Внутриутробная операция на мозге

У плода на 28-й неделе беременности была диагностирована гидроцефалия (водянка головного мозга). Нейрохирурги из Екатеринбурга и Тюмени с помощью специальной аппаратуры получили доступ к мозгу ребенка и обеспечили отток жидкости. Вынашивание беременности продолжилось, роды прошли на сроке 38 недель, на свет появился здоровый малыш.

3. Новый метод лечения последствий инфаркта

Команда исследователей из МГУ им. Ломоносова и Национального медицинского исследовательского центра кардиологии для лечения последствий инфаркта миокарда разработала метод генной терапии. В пораженные области сердца доставляются два гена, которые кодируют белки, отвечающие за рост клеток внутренней стенки сосудов и защищающие клетки сердца от гибели при нарушении кровоснабжения.

4. Защита от аллергии

Ученые из Сибирского отделения РАН с помощью технологии редактирования генов добились рождения мышей, которые не страдают ни одной из форм аллергии. Предполагается, что модифицированные животные помогут изучить неизвестные ранее механизмы развития аллергии.

5. Биочипы для диагностики рака

Тест-система для иммуноцито-химического исследования, которая позволяет определить наличие или отсутствие злокачественного новообразования у пациента при первом обращении в поликлинику. Биочипы могут диагностировать злокачественные процессы любой локализации. Биоматериал взаимодействует с разными антителами. При реакции клетка начинает светиться. Это свечение позволяет моментально определить наличие опухолевых клеток.

Лидия Юдина

В чём заключаются успехи медицины за последние 50-100 лет?

В серии заметок я пробую кратко рассказать о том, что происходит в медицине в последние несколько десятилетий, и сделать предположения о том, куда она будет развиваться дальше. Вернее, в каком направлении есть шансы на развитие, т.к. последние десятилетия, на мой взгляд, происходит топтание на месте и эксплуатация достижений из других областей науки и техники. Первая заметка здесь.

Вторая заметка посвящена следующему вопросу:

В чём заключаются успехи медицины за последние 50-100 лет?

Прогнозировать развитие медицины невозможно как из позиции простого пользователя, так и из позиции простого врача. Чтобы видеть причинно-следственные связи, нужно знать изнутри «кухню» медицинской идеологии — того, откуда берутся и как внедряются новые направления и подходы. Требуется представлять, как они соотносятся с нуждами и нерешёнными проблемами медицины (и знать эти проблемы), как оценивать перспективность того или иного метода (т.е. знать принципы доказательности). Очень о многом можно понять из истории медицины и отношений между «мейнстримом» и «неофициальными» методами. Так уж сложилось, что образование и опыт работы позволяют мне достаточно хорошо ориентироваться во всех перечисленных вопросах.

Я строю повествование из ответов на ряд ключевых вопросов:

1. В чём же заключаются нужды и нерешённые проблемы медицины?

2. В чём заключаются успехи медицины за последние 50-100 лет?

3. Каковы реальные перспективы «наиболее перспективных» направлений в «медицине 21 века»?

4. Каковы препятствия для развития медицины?

5. Куда развиваться медицине в 21 веке с учётом социального, экономического и научно-технологического контекста?

Постараюсь адаптировать текст к уровню «квалифицированного пользователя» — т.е. человека, обладающего здравым смыслом, но не отягощённого многими стереотипами профессионалов.

Сразу оговорюсь, что будет много спорных суждений и уходов за пределы медицинского мэйнстрима.

Итак, поговорим про успехи медицины в последние 50-100 лет.

В первой заметке этого цикла мы затронули тему нерешённых проблем сегодняшней медицины. Оказалось, что для конечных потребителей – пациентов – не налажены методы профилактики наиболее распространённых хронических болезней, ограничен доступ к медицинской помощи, а доступная помощь недостаточно эффективна (зачастую и опасна). С точки зрения государства и других структур, финансирующих медицину, слишком много средств тратится на ненужные или неправильно назначенные лекарства или процедуры, а технический прогресс (в т.ч. разработка новых лекарств) обходится слишком дорого.

Глубинная же проблема состоит в конфликте между интересами ключевых игроков в сфере здравоохранения (а именно – получение прибыли) и целями самого здравоохранения.

Как же обстояли дела 100 лет назад? Какие проблемы стояли перед медициной тогда? Как удалось справиться этими проблемами?

О нерешённых проблемах с точки зрения пациентов и общества можно судить по структуре смертности. Для простоты посмотрим на данные США – страны, считающейся «эталоном» прогресса в медицине.  

В течение 20 века значительно, примерно в 2 раза, снизилась общая смертность, причём наиболее резкое снижение произошло в первую половину века (см.рисунок).

Что же произошло? Оказывается, очень заметно изменилась структура смертности: ниже приведём ведущие 5 причин (источник 1, источник 2, источник 3).

1900:

1. Сердечно-сосудистые заболевания

2. Грипп и пневмония

3. Туберкулёз

4. Желудочно-кишечные инфекции

5. Несчастные случаи

1950:

1. Сердечно-сосудистые заболевания

2. Злокачественные опухоли

3. Несчастные случаи

4. Болезни раннего детского возраста

5. Грипп и пневмония

2010:

1. Сердечно-сосудистые заболевания

2. Злокачественные опухоли

3. Хронические заболевания дыхательной системы

4. Несчастные случаи

5. Грипп и пневмония

С учётом абсолютных цифр (доступны в приведённых источниках), несложно сделать вывод, что резкое снижение смертности с 1900 по 1950г. произошло за счёт почти 10-кратного снижения смертности от туберкулёза, почти 7-кратного снижения смертности от гриппа и пневмонии и многократного снижения смертности от желудочно-кишечных инфекций.

Ещё в конце 1950х годов в США появились публикации о том, что значительные успехи в снижении смертности были достигнуты вследствие не «лабораторной медицины», а социальных реформ и повышения благосостояния населения, однако уже в 1970х годах такая позиция стала считаться «еретической».

Исследователи, детально проанализировавшие этот вопрос, пришли к однозначному заключению:

1) снижение смертности в США (а также и Великобритании) в первой половине 20 века произошло за счёт инфекционных заболеваний;

2) тяжесть инфекций, передаваемых воздушно-капельным путём, снизилась благодаря общему улучшению питания;

3) тяжесть инфекций, передаваемых через воду и пищу, снизилась благодаря санитарно-гигиеническим мерам (очистка воды, обработка пищи – например, пастеризация молока, и т.п.).

Более того, удивительным является следующий факт: резкий рост национальных расходов на здравоохранение в США произошёл ПОСЛЕ значительного снижения смертности – примерно в середине 1950х годов (см.график из обзора 1977г). Это ещё раз подтверждает минимальную роль развития собственно медицины в снижении смертности в США.

В том же обзоре авторы показывают, что из всех вакцин и средств лечения, внедрённых в практику в 1930-60е годы (скарлатина, тиф, корь, туберкулёз, грипп, коклюш, пневмония, дифтерия, полиомиелит), существенное влияние на смертность оказала лишь вакцина от полиомиелита. Впрочем, навязываемая потребителям официальная точка зрения на этот вопрос игнорирует факты и здравый смысл и настаивает на преобладающей роли вакцин и химиопрепаратов в «победе над смертельными инфекциями».

Итак, ещё в конце 1950х годов было убедительно показано, что почти 2-кратное снижение смертности за первую половину 20 века в таких странах как США было обусловлено не развитием медицины, а повышением благосостояния общества и широким внедрением санитарно-гигиенических мер (это подтверждают и современные исследования, ссылка 2). Однако уже в 1970х годах такую точку зрения стали считать «еретической», т.к. она ставила под сомнение «выдающиеся достижения» медицины и эффективность огромных финансовых вливаний в неё.

Но вернёмся к преобладающей ныне точке зрения на успехи медицины.

Вот данные опроса, проведённого Британским медицинским журналом (BMJ) в 2007 году. Читателям было предложено выбрать наиболее выдающиеся из списка величайших медицинских достижений с 1840 года по наше время. Список «кандидатур» был составлен медицинскими экспертами журнала.

Итоговый список 14 достижений с комментариями представлен ниже (цитируется по http://jonbarron.org/article/worlds-greatest-medical-advancements ):

1. Внедрение санитарии и гигиены (конец 19 века)

Это безусловное объективное достижение – общественно-экономическое, но не медицинское.

2. Изобретение антибиотиков (1928)

Роль антибиотиков в снижении смертности от туберкулёза, пневмонии, тифа и скарлатины рядом авторов весьма аргументированно ставится под сомнение.

Из-за чрезмерного применения антибиотиков появились крайне опасные штаммы бактерий, устойчивых к любому лечению — то есть, польза от изобретения антибиотиков в настоящее время во многом обесценена

3. Изобретение общего обезболивания (середина 19 века)

Опиаты и другие растительные средства применялись для обезболивания ещё в Древнем Риме, а обезболивание с помощью акупунктуры — в Древнем Китае

4. Внедрение вакцинации (начало 19 века)

Эффективность и безопасность вакцинации обоснованно ставятся под серьёзное сомнение, этому посвящён ряд исследований (ссылка 1, ссылка 2)

5. Открытие структуры ДНК (1950е годы)

Проект «Геном человека» (конец 20 века) подтвердил гораздо меньшую роль генов в развитии болезней, чем это представлялось в середине 20 века; подтверждено отсутствие прямой связи между геном и признаком, геном и болезнью, нередко — даже между геном и конкретным белком.

Данное открытие пока не способствовало кардинальному решению проблем современной медицины – прежде всего, в лечении хронических болезней.

6. Микробная теория болезней (конец 19 века, Пастер)

На ней построены «достижения» №№1 и 2. В настоящее время требует пересмотра. В частности, открытие и изучение механизмов врождённого иммунитета (1990-2000е гг) показало, что в тяжести инфекций очень большое значение имеет индивидуальная реактивность организма.  

7. Пероральные контрацептивы (1960е)

Позже были выявлены многочисленные побочные эффекты их применения, в т.ч. гормон-зависимые виды рака

8. Доказательная медицина

Лишь примерно 15% из применяемых в настоящее время методов лечения используются в соответствии с принципами доказательной медицины (по крайней мере, в США). Т.е. в 85% случаев используется метод, эффективность и безопасность которого не вполне доказаны.

9. Методы визуализации (рентгенография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография)

Развитие этих методов обусловлено технологическим прогрессом не столько в медицине, сколько в других областях науки и техники

10. Компьютеры

Применение в медицине результатов прогресса в других областях

11. Стволовые клетки

Технология, несущая пока больше обещаний, чем реальных результатов

12. Хирургия в травматологии

Это реальное достижение. Основной прогресс в этой области достигнут благодаря военно-полевой хирургии и опыту лечения автомобильных травм

13. Протезирование, трансплантация

Это реальное достижение. Следует отметить, что чаще всего потребность в этих вмешательствах является результатом неэффективного консервативного лечения

14. Субклеточные методы (генная терапия, метаболомика, метагеномика)

Пока больше обещание, чем реальное достижение. Возможный перспективный подход к ранней диагностике заболеваний. Метагеномика — изучение бактерий, живущих в организме и определяющих появление и течение многих заболеваний.

Какой вывод можно сделать из данной таблицы?

Реальные достижения в медицине в течение последнего века связаны преимущественно с развитием хирургии и внедрением в медицину достижений других отраслей.

Все декларируемые достижения фармакологии (фармацевтического бизнеса) на поверку являются более чем скромными. Фармакологии не удалось заметно снизить бремя большинства наиболее распространённых хронических заболеваний.

Эти выводы подкрепляются статистикой по эффективности лекарств против некоторых важнейших хронических заболеваний (от антидепрессантов, бесполезных в 38% случаев, до противораковых средств, бесполезных в 75% случаев) (Brian B.Spear, Margo Heath-Chiozzi, Jeffrey Huff, «Clinial Trends in Molecular Medicine», vol.7, issue 5, 1 May 2001, pp.201-204, цитируется по: The Case for Personalized Medicine, 3rd Edition, p.7).

А в 2003 году в прессу «просочилось» признание вице-президента британской компании GSK (GlaxoSmithKline) Allen Roses, специалиста по фармакогеномике (зависимости эффективности лекарств от генетических особенностей пациента). Вот его прямая речь: «Подавляющее большинство лекарств – более 90 процентов – работают лишь у 30-50 процентов людей. Я не скажу, что большинство лекарств не работают – нет, они работают, но лишь у 30-50 процентов пациентов. Лекарства, присутствующие на рынке действуют, но они помогают не всем». Вот доля пациентов, которым помогают лекарства, зарегистрированные для лечения определённых заболеваний:

Заболевание/лекарство — Доля пациентов, которым оно помогает, %

Болезнь Альцгеймера — 30

Анальгетики (Cox-2) — 80

Бронхиальная астма — 60

Сердечные аритмии — 60

Депрессия (SSRI) — 62

Диабет — 57

Гепатит C (HCV) — 47

Недержание мочи — 40

Мигрень (острый приступ) — 52

Мигрень (профилактика) — 50

Онкологические заболевания — 25

Ревматоидный артрит — 50

Шизофрения — 60

Теперь, обсудив «достижения» медицины 20 века, скажем несколько слов о явных неудачах. Это – неспособность современной фармакологии справиться с основными хроническими заболеваниями и причинами смертности: сердечно-сосудистые заболевания, онкологические заболевания и сахарный диабет. Мы не берём бесспорные успехи в инструментальной диагностике и хирургическом лечении – в онкологии, кардиохирургии и других областях. Но в этом нет заслуги фармкомпаний, формирующих идеологию сегодняшней медицины. Что же касается консервативного (нехирургического) лечения онкологических заболеваний, сахарного диабета, ишемической болезни сердца, артериальной гипертензии (пройдя по ссылкам, можно ознакомиться с современным состоянием вопроса) – основных источников инвалидности и смертности – медицина оказалась неспособной решить проблемы потребителей, а именно: создать 1) эффективные, 2) безопасные и 3) недорогие средства лечения и профилактики.

К числу явных неудач медицины 20 века можно отнести и её вклад в причины смертности. Наиболее подробный анализ проведён для США по состоянию на 2001 год. Приведу часть таблицы 1 из этого обзора: ежегодная смертность от ятрогенных причин (т.е. причин, связанных с неправильным/ неадекватным лечением, уходом или диагностической процедурой):

Причина:                                                                                                                        Число смертей

Побочные эффекты лекарств в условиях стационаров                                               106000

Медицинская ошибка                                                                                                     98000

Пролежни                                                                                                                       115000

Внутрибольничные инфекции                                                                                       88000

Недоедание (в домах престарелых и т.п. учреждениях)                                             108800

Побочные эффекты лекарств вне стационаров                                                           199000

Ненужные процедуры                                                                                                    37000

Осложнения и ошибки хирургических вмешательств                                                   32000

ИТОГО                                                                                                                             783800

Для сравнения: смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в 2001 году в США составила примерно 700 тысяч, а от онкологических заболеваний – около 553 тысяч. То есть, в США – «стране самой передовой медицины» — ятрогенные факторы стали важнейшей причиной смертности. Вряд ли с 2001 года ситуация кардинально изменилась.

Вернёмся к хроническим заболеваниям. Стандартной целью фармакотерапии хронических заболеваний является «контроль» отдельных физиологических показателей: артериального давления, уровня глюкозы в крови, уровня «плохого» холестерина и т.п.

Почему же нельзя перейти от механического воздействия на отдельные симптомы или осложнения к влиянию на причины этих хронических заболеваний? Простого ответа на этот вопрос я не вижу.

У большинства хронических болезней очень много факторов, определяющих их развитие. Но чаще всего на уровне человека в целом всё сводится к следующему: человек болеет потому, что неправильно живёт (это не совсем то, что принято называть «неправильным образом жизни»), испытывает хронический стресс и при этом не может ни справиться со стрессом, ни исправить свою жизнь. Что значит «неправильно живёт»? Как жить «правильно»? Эти и многие другие вопросы лежат в плоскости, куда современная медицина не заглядывает и заглядывать даже не собирается: ведь человек для неё – это лишь организм, тогда как душа (психика) – это удел психологов и шарлатанов, а вопросы смысла жизни (без которых невозможно определить, как жить правильно) и вовсе выносятся за рамки науки.

Между тем, вспомним определение ВОЗ: здоровье — это «состояние полного физического, душевного / психического и социального благополучия». Пока медицина сводит человека к физическому телу, никаких шансов у такой медицины решить проблемы здоровья нет и быть не может.

Почему я опять и опять возвращаюсь к этому несоответствию между декларированными целями медицины и её фактической «рабочей идеологией» и средствами, которые она использует? Почему это так важно? Потому, что за последние 50-60 лет медицина становится всё менее и менее экономически эффективной (cost effective). Расходы на создание каждого нового лекарства превышают 2 млрд долларов. В итоге эти расходы ложатся бременем на конечных потребителей и общество. Если же польза от лекарства для конечного потребителя минимальна (в смысле повышения качества жизни, сохранения трудоспособности, продления жизни), то может, наконец, следует ИЗМЕНИТЬ МОДЕЛЬ, на основании которой принимаются решения и по разработке новых лекарств, и по развитию новых медицинских технологий?

Этим риторическим вопросом завершим данную часть «протокола вскрытия», чтобы с надеждой взглянуть на «наиболее перспективные направления» медицины. Обзору этих направлений мы посвятим следующую заметку.

Заключение и выводы (‘take home message’):

1. Значительное снижение смертности, произошедшее в экономически развитых странах мира за 20й век, связано не с развитием медицины, а с повышением благосостояния (улучшением питания, условий жизни и т.п.) и широким внедрением санитарно-гигиенических мер.

2. Резкий рост расходов на здравоохранение во 2й половине 20 века лишь незначительно повлиял на объективные показатели здоровья населения.

3. Роль вакцинации и изобретения антибиотиков в снижении смертности от массовых инфекционных заболеваний не подтверждается фактами.

4. Из всех достижений медицины 20 века бесспорными являются лишь прогресс в области хирургии и внедрение в медицину достижений других отраслей науки.

5. Несмотря на огромные расходы на разработку новых лекарств, за последние 50 лет фармакология не смогла заметно облегчить бремя хронических заболеваний.

6. Лекарства – основной инструмент современной медицины – по-прежнему остаются неэффективными, небезопасными и дорогими. Подавляющее большинство лекарств – более 90 процентов – работают лишь у 30-50 процентов пациентов.

7. Ятрогенные факторы (связанные с неправильным медицинским вмешательством) являются одной из важнейших причин смертности в экономически развитых странах.

 

 

Искусственный иммунитет, “дети ГМО” и программирование клеток мозга

Медицинская наука не стоит на месте, публикуем главные прорывы прошедшего года.Фото: GLOBAL LOOK PRESS

1. Органы для трансплантации будут печатать на 3D принтере

Группа ученых из Лондонского Императорского Колледжа и Лондонского Королевского Колледжа разработали новую технику 3D печати человеческих органов и тканей. Они используют низкие температуры (замораживание) для создания структур, схожих по своим механическим свойствам c тканями мозга, легких и других органов. Ученые надеются, что эта технология будет также успешно использоваться для регенерации (восстановления) поврежденных тканей и при этом не повышать риск отторжения трансплантата.

С помощью метода учеными из Ньюкасла (Великобритания) была напечатана первая искусственная роговица человека – прозрачная пленка, покрывающая поверхность глаза. Ее поражение может значительно снизить зрение и даже привести к слепоте.

Почему это так важно?

С помощью этого метода могут решиться такие важные проблемы медицины, как отторжение трансплантата, нехватка донорских органов и тканей и даже слепота.

2. Наномолекулы для быстродействующих лекарств

Открытие новых молекул для разработки лекарств – процесс трудоемкий и очень длительный. Химики из Университета Лос-Анджелеса (UCLA) разработали новый метод обнаружения мельчайших молекул с помощью электронного микроскопа, который позволит значительно ускорить этот процесс. Подход позволяет распознавать структуру наномолекул всего за 30 минут — вместо требовавшихся ранее нескольких часов.

Почему это так важно?

Микромолекулы (молекулы очень маленьких размеров) входят в состав большинства современных фармацевтических препаратов. Маленькие размеры позволяют молекулам быстрее проникать через клеточные мембраны и достигать цели. А значит, лекарственный препарат начинает действовать намного быстрее.

В течении многих лет для анализа структуры молекул при разработке новых лекарств использовались рентгеновские лучи. Эта техника не так эффективна и занимает много времени. «Использование электронного микроскопа позволяет сфотографировать новую структуру за считанные минуты. Метод можно назвать трансформационным для ученых, находящихся в поиске биоактивных молекул», — считает профессор Каролин Бертоцци из Стэнфордского Университета.

3. Кишечные бактерии решат проблему нехватки донорской крови

Ученые давно находятся в поиске метода, который позволит быстро трансформировать группы II, III, IV в I (группа «универсального донора»). Похоже, что поиски увенчались успехом. Летом 2018 года исследователи из Университета Британской Колумбии сообщили, что обнаруженный ими в кишечнике человека фермент может превращать II и III группы крови в I в 30 раз быстрее использовавшихся ранее. Как объяснили ученые, это связано с тем, что превращение углеводов в белки-мукопротеины кишечными бактериями очень похоже на процесс удаления углеводов с поверхности красных кровяных клеток (эритроцитов).

Ученые давно находятся в поиске метода, который позволит быстро трансформировать группы крови II, III, IV в I.Фото: GLOBAL LOOK PRESS

Почему это так важно?

Группу крови определяют углеводы на поверхности эритроцитов, называемые антигенами. Если перелить несовместимую группу крови, например, II группу крови пациенту с группой III, организм начнет вырабатывать антитела, которые атакуют эритроциты с “неправильно” группой.

I группа является «универсальной донорской», поскольку не имеет антигенов на поверхности эритроцитов.

Для того, чтобы доказать эффективность и безопасность применения этого метода у людей, необходимо провести дополнительные клинические исследования. Но если метод будет работать, он решит проблему нехватки донорской крови.

4. На шаг ближе к лечению болезни Альцгеймера

2018 год ознаменовался сразу несколькими открытиями, которые позволят эффективно лечить болезнь Альцгеймера.

Удаление фермента BACE1. Ученые из института Кливленда (Cleveland Clinic Lerner Research Institute) обнаружили, что постепенное удаление фермента BACE1 полностью растворяет амилоидные бляшки (клубки протеинов, препятствующие передаче сигналов между нейронами) в головном мозге мышей с болезнью Альцгеймера.

Год приблизил ученых к тайне лечения болезни Альцгеймера.Фото: GLOBAL LOOK PRESS

Инженерия интернейронов. Исследователи из Института Гладстоунс в Сан-Франциско восстанавливали работу мозга мышей с болезнью Альцгеймера, вживляя интернейроны, ответственные за регуляцию ритмов мозга. Известно, что биоритмы мозга сильно нарушены при болезни Альцгеймера.

Объяснена роль гена apoE4 – генетического фактора риска болезни Альцгеймера. Ученые из Института Гладстоунс обнаружили основной генетический фактор риска болезни Альцгеймера. Им оказался ген apoE4. Ученые показали, что коррекция этого гена с помощью специальных микромолекул восстанавливает пораженные нейроны.

Почему это так важно?

В течении десятилетий ученые пытаются понять механизмы, лежащие в основе развития болезни Альцгеймера. Более того, в течение последних лет крупные фармацевтические компании оказались неуспешными в разработке новых лекарств для лечения этого заболевания. Последние достижения открывают ученым новые возможности.

5. Победа над раком будет одержана

В 2018 году Нобелевская премия по медицине была присуждена Джеймсу Аллисону и Тасуку Хондзе за прорывное открытие — собственный иммунитет человека может бороться с раковыми клетками. На основе этой научной разработки уже производятся лекарственные препараты для лечения раковых опухолей.

Почему это так важно?

Открытие Джеймса Эллисона и Тасуку Хондзе не является новым. Оно сделано в 90-е годы прошлого столетия, но только сейчас было признано революционным в борьбе с раковыми заболеваниями.

6. Клетки мозга из клеток крови

Ученым впервые удалось перепрограммировать человеческие клетки крови в стволовые клетки нервной системы, схожие с клетками эмбриона. Полученные клетки могут делиться самостоятельно. Открытие принадлежит исследователям из Немецкого Онкологического Исследовательского Центра и Института Стволовых Клеток в Гайдельберге.

Почему это так важно?

Предшествующие попытки ученых получить стволовые клетки нервной системы из клеток крови были неудачными (клетки не могли делиться в лабораторных условиях), а, следовательно, использоваться для лечения заболеваний. Открытие немецких ученых дает новые возможности в лечении таких заболеваний как инсульт, болезнь Паркинсона, хорея Геттингтона.

7. Искусственный иммунитет

Биологи из Университета Лос-Анджелеса смогли получить первые искусственные иммунные клетки человека, способные наравне с натуральными бороться с инфекциями и раковыми опухолями. Искусственные T-клетки (вид лимфоцитов) обладают таким же размером, формой и выполняют те же функции, что и натуральные иммунные клетки.

Почему это так важно?

Без клеток иммунной системы мы не смогли бы выжить. Разработка искусственных T-клеток – это огромный шаг навстречу новым методам терапии злокачественных опухолей и аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит, рассеянный склероз и др.)

8. Первые генно-модифицированные дети

В ноябре 2018 года китайский ученый Хе Цзянкуй сообщил миру о рождении первых генно-модифицированных близнецов. С помощью технологии CRISPR из ДНК эмбрионов был удален участок гена, ответственный за проникновение вируса иммунодефицита в организм человека. По словам ученого, близнецы не восприимчивы к этому виду инфекции. Хе Цзянкуй подвергся резкой критике со стороны научного общества, так как редактирование генов эмбрионов запрещено законом. Более того, модификация генов может вызвать непредсказуемые мутации и будет передаваться будущим поколениям. Дальнейшая судьба ученого пока не известна. Согласно некоторым источникам, он может находиться под арестом.

Почему это так важно?

Редактирование генов человека заставило задуматься ученых об этической стороне этого метода. С другой стороны, его внедрение может помочь решить проблемы наследственных заболеваний, таких как муковисцидоз, гемофилия, миодистрофия Дюшенна и многих других.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Самые обсуждаемые научные прорывы 2018 года: Однополые родители родили мышь

По мотивам наших прошлогодних публикаций мы составили рейтинг — топ-5 самых обсуждаемых научных прорывов 2018 года

Ученые вплотную подобрались к ответу на вопрос лектора из кинофильма «Карнавальная ночь», который запомнился по фразе «Есть ли жизнь на Марсе?». Ответ, скорее всего, будет утвердительным, потому что радар Marsis, установленный на борту межпланетной станции Mars Express, обнаружил подземное озеро в районе южного полюса Красной планеты. Оно накрыто ледяной шапкой толщиной примерно полтора километра. Глубина озера примерно 1,5 метра, а ширина около 20 километров в поперечнике (подробности).

КСТАТИ

Ученые из Китая заявили о создании первых генетически модифицированных людей

По их словам, близняшки Лулу и Нана родились абсолютно здоровыми

Группа китайских исследователей во главе с ученым Хэ Цзянькуем из Южного научно-технологического университета в Шеньчжэне заявила о том, что они впервые в мире создали генетически модифицированных людей (подробности).

Медицина будущего: какие технологии позволят людям победить старость, болезни и смерть?

Биотех и медицина – одни из самых модных, востребованных и интересных направлений в высокотехнологичном бизнесе. Тысячи амбициозных стартапов привлекают миллиарды инвестиций и представляют продукты, которым место скорее на страницах фантастических романов. Хирурги, которые видят ваше тело насквозь, неразличимые глазом датчики, анализирующие информацию о вашем самочувствии, кибернетические конечности для инвалидов, лазерные скальпели, генная терапия, роботы-сиделки и многое другое. Как все это меняет мир медицины и что нас ждет в ближайшем будущем?

Диагностика

Основа лечения — правильный диагноз, поэтому почти треть современных компаний в биотехе так или иначе связаны с мониторингом физического состояния человека. Наиболее перспективное направление развития — внедрение в организм микродатчиков. Это могут быть небольшие таблетки вроде создаваемых FitBit, или биометрические татуировки, такие как VivaLNK, или RFID — микрочипы, имплантируемые под кожу. Подобные датчики не только в режиме реального времени измеряют все важные параметры здоровья, но и создают полноценную медицинскую карту в облаке, которую может использовать лечащий врач.

Реклама на Forbes

Проекты вроде Qualcomm Tricorder X Prize или Viatom Check Me, измеряющие пульс, температуру тела, насыщение ее кислородом, систолическое и артериальное давление, физическую активность и сон, открывают новую страницу в медицинской помощи. Вместо текущих симптомов врач видит динамику на протяжении месяцев. Сами пациенты получают возможность оперативнее замечать негативные изменения в своем состоянии, а медицинские и страховые компании использовать больше данных для оптимизации расходов на лечение и страхование.

Замена и модификация органов

Кростехнологичные проекты обеспечивают прорывы в большинстве медицинских направлений. Например, сочетание 3D-сканирования, 3D-печати, продвинутого софта и новых полимеров произвели революцию в области стоматологии. Если раньше люди вынуждены были выпрямлять зубы и исправлять прикус посредством болезненных, долгих операций, вроде протезирования или брекетов, то сейчас на рынке появилась технология «элайнеров», индивидуальной программы использования прозрачных фиксаторов с минимум неудобств. Еще пять лет назад, когда я только основал компанию StarSmile, об элайнерах в России знали единицы, сегодня – эта технология прочно входит в нашу действительность, особенно с появлением большего количества биосовместимых материалов. В мире уже появились специализированные компании, типа немецкой Next Dent, сосредоточенных только на разработке новых материалов. И их усилия уже приносят свои плоды: сегодня доступны материалы, из которых можно печатать пластиковые временные коронки или целые съемные протезы в нескольких цветах.

Медицинская 3D-печать и биотехнологическая промышленность заново проектируют весь мир фармацевтики и донорских органов. 2016 был годом успешной 3D-печати печени, артерии и кости. Пересаженные органы показали успешное приживление: поскольку новые ткани основаны на генетической карте самого пациента, то риск отторжения при удачной пересадке минимален. Более того, новые органы сами развивали в себе сеть сосудов и капилляров. В этом году Harvard’s Wyss Institute вплотную приблизился к созданию искусственной почки. И уже в ближайшем будущем врачи смогут напечатать замену для любого органа в нашем теле. Аналогичная ситуация в фармацевтике – 3D-принтеры будут готовить для пациентов дозы лекарств, распечатанных на месте по модели, подготовленной индивидуально лечащим врачом.

Параллельно с печатью живых органов развивается индустрия создания киборгов. Сейчас автоматизированные протезы имеют замещающий характер: миллионы пациентов носят имплантированные дефибрилляторы или кардиостимуляторы, роботизированные конечности, подключенные к нервной сети. Но потенциал развития данного направления гораздо выше, чем простое замещение. Достижения в области будущей медицинской техники будут направлены не столько на ремонт физических недостатков, сколько на создание органов более совершенных, чем спроектированные эволюцией. Зрение во всех областях спектра, усиленные мышцы, сердце, которое никогда не перестанет биться, легкие, позволяющие дышать под водой или в удушливом дыму и т. д. Но пока такие направления остаются чисто теоретическими, работают гораздо более простые, но тем не менее эффективные проекты вроде е-NABLING. Это программа по свободному обмену 3D-моделями доступных протезов плюс инструкции по их печати и эксплуатации.

Исследования

Следующее важнейшее направление биотеха — модернизация процесса R&D. В этой области отчетливо заметны два крупнейших направления: изучение генома человека и моделирование физических процессов с помощью специализированных программ. В мире уже испытывается целая серия микрочипов, которые могут быть использованы в качестве моделей человеческих клеток, органов или целых физиологических систем. Преимущества такой инновации неоспоримы: вместо долгих и опасных исследований компании могут программировать поведение и реакцию человека на тот или иной раздражитель в контексте биотеха на разрабатываемые лекарства. Эта технология спровоцирует революцию в области клинических испытаний и полностью заменит тестирование на животных и людях.

Проект расшифровки генома человека начался около 30 лет назад, но настоящие прорывы были связаны с ростом вычислительной производительности компьютеров. Сейчас эта работа близка к завершению, определено большинство функций генов в ДНК-цепочке человека. На практике это означает начало эры персонализированной медицины, когда каждый пациент сможет получить индивидуальную терапию с настраиваемыми лекарствами и дозировками. Уже сейчас существуют сотни основанных на фактических данных приложений для персональной геномики. Метод быстрого генетического секвенирования был впервые применен командой Стивена Кингсмора для спасения жизни маленького мальчика в 2013 году. Тогда это было невероятным, крайне затратным и уникальным по своей эффективности случаем. Уже в ближайшем будущем это станет обыденной медицинской практикой.

Операции будущего и новое образование

В медицине еще долго будет необходимо присутствие живых врачей. Но благодаря технологиям у них в распоряжении будет нечто большее, чем два обычных глаза: на помощь придет дополненная реальность. Уже сейчас эта, на первый взгляд развлекательная, технология начинает проникать в медицинскую сферу. Цифровые контактные линзы от Google корректируют курс лечения диабета через измерение уровня глюкозы в слезных протоках. Разработка Microsoft Hololens (использование AR во время операций) уже проходит тестирование в Германии. Получаемые через сканирование данные проецируются на очки хирургу, так что доктор буквально может смотреть сквозь тело пациента, видеть кровеносные сосуды перед началом разреза, определять плотность и структуру ткани. Как дополнительное улучшение можно использовать интеллектуальные инструменты: например, хирургический нож iKnife от Imperial College работает как световой меч джедаев. Электрический ток позволяет делать надрезы с минимальной потерей крови, а испаренный дым анализируется масспектрометром в режиме реального времени, давая хирургу полную картину по составу тканей организма.

Еще одна сфера применения AR – программы медицинского обучения. В 2016 году доктор Шафи Ахмед провела первую операцию с использованием камер виртуальной реальности в больнице Royal London. Каждый желающий мог наблюдать за ней в режиме реального времени через две камеры, дающие обзор в 360 градусов. Технологии могут совершенно изменить форматы профильного образования: молодые медики будут изучать анатомию на виртуальных таблицах рассечения, а не на человеческих трупах, а сотни учебных томов будут преобразованы в виртуальные 3D-решения и модели с использованием дополненной реальности. Именно в этом направлении сейчас работают такие компании, как Anatomage, ImageVis3D и 4DAnatomy: интерактивный софт, построенный на дополненной реальности и моделировании ресурсов.

Забота о пациентах и медицинский суперкомпьютер

Роботы постепенно входят в мир заботы о пациентах. Работа врача – поставить диагноз, назначить лечение или провести операцию, а круглосуточный уход можно переложить на плечи разумных автоматов. Сейчас на рынке развиваются сразу несколько подобных проектов. Робот TUG – мобильное устройство, способное нести несколько стоек, тележек или отсеков, содержащих препараты, лабораторные образцы или другие чувствительные материалы. RIBA и Robear используются в работе с пациентами, которые нуждаются в помощи: оба могут поднимать и перемещать пациентов в постели, помочь пересесть в инвалидную коляску, встать или приподняться, чтобы предотвратить пролежни, взять ряд анализов и передать их врачи.

Помимо механических помощников в медицине активно используются методики машинного обучения. Разрабатываемый IBM Watson – искусственный интеллект в области медицины, будет помогать врачам в анализе больших данных, мониторинге как отдельных пациентов, так и целых социальных групп, принятии важных клинических и профилактических решений. Watson имеет возможность прочитать 40 млн. документов в течение 15 секунд и предложить наиболее подходящие методы лечения. Также суперкомпьютеры привлекаются к разработке лекарственных средств для моделирования их влияния на различные болезни, сокращения побочных эффектов и поиска оптимальных химических формул. Еще одно направление – статистика и администрирование. Google Deepmind Health использует данные медицинской документации, чтобы обеспечить наиболее востребованные, эффективные и быстрые услуги в области здравоохранения.

В качестве резюме

Реклама на Forbes

Нельзя не упомянуть и о рисках, которые несут в себе прогрессивные технологии. Например, развитие видеоигр спровоцировало синдром зависимости и даже посттравматические расстройства, шлемы виртуальной реальности вызывают привыкание и проблемы со зрением и координацией. Медицинский 3D-принтер наверняка сможет распечатывать не только полезные витамины, но и героин. А лекарства на основе генома в руках террористов – потенциальная угроза появления биологического оружия. Как и любой аспект прогресса, развитие медицины несет в себе множество угроз, и какая чаша весов в итоге перевесит, предсказать невозможно.

Медицина XXI века

Исторически в развитии медицины в человеческом обществе можно выделить три крупных этапа. На первом этапе, продолжавшемся десятки тысяч лет, в медицине царили суеверие, колдовство и слухи. Большинство детей умирало при рождении, а ожидаемая продолжительность жизни колебалась от 18 до 20 лет. В этот период были открыты некоторые полезные травы и химические вещества, такие как аспирин, но научного метода поиска новых лекарств и способов лечения не существовало. Второй этап развития медицины начался в XIX веке, когда появилась микробная теория болезней и сформировались представления о гигиене.

Третья стадия развития – это молекулярная медицина. Медицина проникает вглубь вещества, к атомам, молекулам и генам. В 1953 году было сделано одно из важнейших открытий всех времен — Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик раскрыли структуру ДНК, имеющую форму двойной спирали. Длина одной нитки ДНК в распутанном виде составляет около двух метров. Такая нитка представляет собой последовательность из 3 млрд. азотистых оснований, которые обозначаются буквами А, Т, С, С (аденин, тимин, цитозин и гуанин) и несут в себе закодированную информацию. Расшифровав точную последовательность азотистых оснований в цепочке ДНК-молекулы, можно прочесть книгу жизни.

Секвенирование генома человека — одно из самых значительных прорывов человечества в области медицины. Расшифровка генома — кратчайший путь к новым успехам в медицине и биотехнологии. Стремительное развитие молекулярной генетики привело к возникновению проекта «Геном человека» — важнейшей вехи в истории медицины. Ударная программа секвенирования всех генов человеческого организма обошлась примерно в 3 млрд. долларов и включала в себе работу сотен ученых по всему миру. Успешное завершение проекта в 2003 году ознаменовало начало новой эпохи в науке. Со временем у каждого человека появится личная карта генома на электронном носителе вроде СD-RОМ. В этой карте будут записаны все примерно 25 ООО генов данного человека, и она станет для каждого своеобразной «инструкцией по применению».

Уже сейчас некоторые компании начали предлагать простые способы проведения генетических тестов, которые могут показать предрасположенность к различным заболеваниям, включая рак груди, нарушения свертываемости крови, кистозный фиброз, заболевания печени и многие другие. Также ожидается, что информация о геноме человека поможет поиску причин возникновения рака, болезни Альцгеймера и другим областям клинического значения и, вероятно, в будущем может привести к значительным успехам в их лечении.

Мир вокруг нас меняется стремительными темпами. То, что казалось не возможным несколько лет назад, сегодня получает реальное воплощение в жизнь. По мнению учёных, в сфере научных, фундаментальных, технических и в том числе медицинских открытий, человечество находится на витке ускорения.

Развитие наномедицины тесно связано с революционными достижениями геномики и протеомики, которые позволили ученым приблизиться к пониманию молекулярных основ болезней. Наномедицина развивается там, где данные геномики и протеомики сочетаются с возможностями, позволяющими создать материалы с новыми свойствами на нанометрическом уровне.

Наномедицина, как междисциплинарное направление медицинской науки, в настоящее время находится в стадии становления. Ее методы только выходят из лабораторий, а большая их часть пока существует только в виде проектов. Однако большинство экспертов считает, что именно эти методы станут основополагающими в XXI веке. Национальный институт рака США в самое ближайшее время собирается применять достижения наномедицины при лечении рака. Ряд зарубежных научных центров уже продемонстрировал опытные образцы в областях диагностики, лечения, протезирования и имплантирования.

Современная медицина, технический прогресс, фармакологические исследования, прорывы в области генетики, нанотехнологиях и исследовании микромира человеческого организма – все это инструменты, без которых существование человека в настоящее время кажется уже немыслимым. И пусть многое еще только предстоит разузнать и тщательно изучить, мы уже сейчас можем утверждать, что возможности медицинской науки практически безграничны, а прогресс человечества остановится еще совсем не скоро.


Узнайте больше

Электронные ресурсы

Наука против старения [Электронный ресурс] : [сайт]. – Режим доступа: http://www.starenie.ru/texnologii/nanotex.php

Каким образом организм человека управляет процессами регенерации в течение всей жизни? Все ли резервы нашего организма используются достаточно эффективно? Способен ли наш организм к самообновлению? Как замедлить скорость старения? О научных перспективах отмены старения рассказывает этот сайт.

Нанотехнологии в России и в мире [Электронный ресурс] : [сайт]. – Режим доступа: http://rosnanoworld.ru

Применении нанотехнологий в медицине

Информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии [Электронный ресурс] : [сайт]. — Режим доступа:  http://ilab.xmedtest.net

Нанотехнологии в медицине и биологии


Книги

Глик, Б. Молекулярная биотехнология / пер. с англ. – Москва: Мир, 2002. – 589 с.

Это современное руководство по биотехнологии, написанное авторитетными канадскими учеными. В книге подробно изложены основы генной инженерии: механизмы репликации; методы клонирования, амплификации и секвенирования ДНК; конструирование рекомбинантных ДНК и т.д. Большое внимание уделено генной терапии и связанными с ней морально-этическими проблемами.


Егорова, Т.А. Основы биотехнологии. — Москва: Академия, 2008. – 208 с.

В книге изложены и обобщены традиционные и новейшие технологии, основанные на достижениях биохимии, молекулярной и клеточной биологии, рассмотрены социально-экономические проблемы и перспективы развития биотехнологии в третьем тысячелетии.

 


Каку, М. Физика будущего / пер. с англ. – Москва, 2012. – 584 с.

Кому, как не ученым-физикам, рассуждать о том, что будет представлять собой мир в 2100 году? Как одним усилием воли будут управляться компьютеры, как силой мысли человек сможет двигать предметы, как мы будем подключаться к мировому информационному полю? Возможно ли это? Оказывается, возможно и не такое. Искусственные органы; парящие в воздухе автомобили; невероятная продолжительность жизни и молодости — все эти чудеса не фантастика, а обоснованные прогнозы научного мира.

Рассматриваются несколько этапов развития медицины в 21 веке, предсказано развитие медицинской науки до 2100 года.


Лучинин, А.С. Психогенетика. – Москва, 2005. – 158 с.

В книге изложены достижения современной психогенетики. Раскрываются вопросы, связанные с методами психогенетических исследований.

 

 


Сазыкин, Ю.О. Биотехнология. – Москва, 2006. – 256 с.

В книге рассматриваются основные объекты биотехнологии, способы их создания и совершенствования методами клеточной и генетической инженерии, возможности интенсификации биотехнологического производства методами инженерной энзимологии.

 


Уильямс, Л. Нанотехнологии без тайн / пер. с англ. Ю.Г. Гордиенко. – Москва, 2010. – 368 с.

Эта книга предназначена тем, кто хочет познакомиться с основами нанотехнологии (нанобиотехнологии, наномедицина, наноматериалы и др.), кому интересно узнать о том, как нанотехнологии влияют на биологию и химию, окружающую среду и медицину.

Наномедицина – это область медицины, в которй лечение болезней и операции выполняются на молекулярном уровне. Подробно и занимательно описываются многочисленные вопросы от самых простых до самых сложных и интересных.


Статьи из периодических изданий

Аксенова. Л. Разрешите представиться: ваша ДНК // Наука и жизнь. – 2012. — № 4. – С. 20 – 27.

Гены человека могут рассказать о многом: о предрасположенности к заболеваниям; о восприимчивости к лекарственным препаратам; о личных качествах и способностях человека. В статье рассказывается о развитии новой области медицины – индивидуальное генотипирование.

Аксенова, Л. Успехи регенеративной биологии // Наука и жизнь. – 2012. — № 12. – С. 34 – 37.

О работе в области биологии развития и получения индуцированных стволовых клеток лауреатов Нобелевской премии по физиологии или медицине 2012 года японского ученого Синъя Яманаке и британского биолога Джону Гердону.

Москвитина, О.А. Использование микросистемной техники и нанотехнологий в медицине: состояние и перспективы по данным технической, научно-популярной и патентной литературы // История науки и техники. – 2005. — № 12. ‐ С. 50 – 55.

Составитель Т.А. Беляева.

10 самых важных изобретений 21-го века в области медицины

Начало 21 века ознаменовалось многими открытиями в области медицины, о которых еще 10-20 лет назад писали в фантастических романах, а сами пациенты о них могли лишь мечтать. И хотя многие из этих открытий ждет длинная дорога внедрения в клиническую практику, они уже относятся не к разряду концептуальных разработок, а являются реально работающими устройствами, пусть пока и не массово применяющимися в медицинской практике.

1. Искусственное сердце AbioCor

В июле 2001 года группа хирургов из Луисвилля (Кентукки) сумела имплантировать пациенту искусственное сердце нового поколения. Устройство, получившее название AbioCor, было имплантировано человеку, который страдал от сердечной недостаточности. Искусственное сердце разработано компанией Abiomed, Inc.. Хотя подобные устройства использовались и раньше, AbioCor является наиболее совершенным в своём роде.

В предыдущих версиях пациент должен был быть присоединён к огромной консоли через трубки и проводки, которые вживлялись ему через кожу. Это означало, что человек оставался прикованным к кровати. AbioCor же полностью автономно существует внутри человеческого тела, и ему не нужны дополнительные трубки или проводки, которые выходят наружу.

2. Биоискусственная печень

Идея создания биоискусственной печени пришла в голову доктору Кенннету Матсумуре (Kenneth Matsumura), который решил по-новому подойти к вопросу. Учёный создал устройство, которое использует клетки печени, собранные у животных. Приспособление считается биоискусственным, поскольку оно состоит из биологического и искусственного материала. В 2001 году биоискусственная печень была названа Изобретением года по версии журнала TIME.

3. Таблетка с камерой

С помощью такой таблетки можно диагностировать рак на самых ранних стадиях. Устройство было создано с целью получать качественные цветные изображения в ограниченных пространствах. Таблетка-камера может зафиксировать признаки рака пищевода, её размер приблизительно равняется ширине ногтя взрослого человека и дважды его длиннее.

4. Бионические контактные линзы

Бионические контактные линзы разработали исследователи Вашингтонского университета (University of Washington). Они сумели соединить эластичные контактные линзы с отпечатанной электронной схемой. Это изобретение помогает пользователю видеть мир, накладывая компьютеризированные картинки поверх его собственного зрения. По словам изобретателей, бионические контактные линзы могут пригодиться шофёрам и пилотам, показывая им маршруты, информацию о погоде или транспортных средствах. В дополнение, эти контактные линзы могут следить за такими физическими показателями человека как уровень холестерола, присутствие бактерий и вирусов. Собранные данные могут быть отправлены на компьютер при помощью беспроводной передачи.

5. Бионическая рука iLIMB

Созданная Дэвидом Глоу (David Gow) в 2007 году, бионическая рука iLIMB стала первой в мире искусственной конечностью, которая снабжена пятью индивидуально механизированными пальцами. Пользователи устройства смогут брать в руку объекты различной формы — например, ручки чашек. iLIMB состоит из 3 отдельных частей: 4-х пальцев, большого пальца и ладони. Каждая из частей содержит свою систему управления.

6. Роботы-помощники во время операций

Хирурги уже некоторое время пользуются роботизированными руками, однако теперь появился робот, который может самостоятельно проводить операцию. Группа учёных из Университета Дьюка (Duke University) уже протестировала робота. Они использовали его на мёртвой индейке (поскольку мясо индейки имеет схожую структуру с человеческим). Успешность роботов оценивается в 93%. Конечно, ещё рано говорить об автономных роботах-хирургах, однако данное изобретение является серьёзным шагом в этом направлении.

7. Устройство, читающее мысли

«Чтение мыслей» — термин, используемый психологами, который подразумевает подсознательное обнаружение и анализ невербальных сигналов, например, выражений лица или движений головы. Такие сигналы помогают людям понять эмоциональное состояние друг друга. Это изобретение является детищем трёх учёных из MIT Media Lab. Читающая мысли машина сканирует сигналы мозга пользователя и оповещает о них тех, с кем происходит общение. Устройство может быть использовано для работы с аутистами.

8. Elekta Axesse

Elekta Axesse — это современное устройство для борьбы с раком. Оно было создано с целью лечить опухоли по всему телу — в позвоночнике, лёгких, простате, печени и многих других. Elekta Axesse совмещает в себе несколько функциональных возможностей. Устройство может производить стереотаксическую радиохирургию, стереотаксическую лучевую терапию, радиохирургию. Во время лечения доктора имеют возможность наблюдать 3D-изображение участка, который будет обработан.

9. Экзоскелет eLEGS

Экзоскелет eLEGS является одним из наиболее впечатляющих изобретений 21-го века. Он прост в использовании, и пациенты могут носить его не только в больнице, но и дома. Устройство позволяет стоять, ходить и даже подниматься по ступенькам. Экзоскелет подходит для людей ростом от 157 см до 193 см и весом до 100 кг.

10 . Глазописец

Это устройство с целью помочь в общении людям, прикованным к постели. Глазописец — общее творение исследователей из Ebeling Group, Not Impossible Foundation и Graffiti Research Lab. В основе технологии лежат дешёвые, отслеживающие движение глаз очки, оснащённые программным обеспечением с открытым исходным кодом. Такие очки позволяют людям, страдающим нервно-мышечным синдромом, общаться, рисуя или записывая на экране при помощи фиксирования движения глаз и преобразования его в линии на дисплее.

Екатерина Мартыненко

Источник: science.ua

Названы главные достижения науки в 2019 году — Российская газета

Мода на рейтинги и хит-парады не обошла и науку. Ведущие журналы и агентства назвали лучшие работы 2019 года. В последнее время за чемпионство соревнуются в основном космос и генетика, которые попеременно занимают первое место. В прошлом году лидером стала работа по созданию комбинации новых генетических технологий, которая позволяет обнаружить, как клетка способна превратиться в тот или иной орган, а в итоге и во взрослый организм. В этом году на верхнюю строчку вновь поднялся космос, точнее, экзотические черные дыры.

Они были предсказаны более 100 лет назад в рамках Общей теории относительности. Долгое время астрономы имели только косвенные доказательства их существования. И вот ученые впервые смогли получить прямое свидетельство реальности подобных тел во Вселенной. Коллаборация EHT (Event Horizon Telescope) опубликовала первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре галактики M87, расположенной на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Солнца. Исследование вели восемь телескопов, расположенных в разных точках планеты и работавших как одно целое.

Хотя сами ученые не называют эту работу грандиозным прорывом, ведь они получили именно то, что было предсказано теоретиками. Однако это ни в коей мере не снижает значительности достижения. Ведь в работе применены новые технологии изучения космоса, что позволит в будущем получать прорывные результаты, расширять горизонты науки.

На второе место эксперты поставили обнаруженные в американском штате Северная Дакота следы гигантской волны цунами. Науке давно известно, что 65 миллионов лет назад на Землю обрушился астероид размером около 10 километров, образовав кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан. Последствия этого события хорошо изучены в геологических летописях, но что произошло непосредственно после астероидного удара, до сих пор было не ясно. Этот пробел и восполняют исследования международной группы ученых. В осадочной породе на севере США, богатой останками динозавров, обнаружен специфический слой, возникший почти сразу после падения астероида. Оказалось, что этот слой состоит из вещества, который принесла волна цунами, которую породило падение астероида. Теперь картина исчезновения динозавров стала более детальной.

Вновь среди лидеров рейтинга уже знаменитый денисовский человек. Если неандертальца и кроманьонца можно увидеть в любом антропологическом музее, то об облике денисовцев до сих пор почти ничего не известно. Дело в том, что денисовских скелетов, а главное, черепа не сохранилось. В распоряжении антропологов были только три зуба, фаланга пальца и фрагмент челюсти этих людей. И вот израильские ученые сделали практически невозможное: по ДНК, выделенной из фаланги пальца, удалось узнать особенности анатомии денисовцев, реконструировать строение их черепа и даже смоделировать внешность. Более того, авторы показали изображение денисовской девушки, немного напоминающей неандертальцев. Новый метод может быть применен далеко за пределами антропологии, в том числе в криминалистике.

Портрет черной дыры «нарисовали» восемь телескопов, расположенных в разных точках планеты и работавших как одно целое

Два места в рейтинге отвоевали фармакологические препараты. Спустя почти 40 лет после первого обнаружения смертельного вируса Эбола у медиков, похоже, появилось сразу лекарства: антитела с названиями mAb114 и REGN-EB3. Исследование показало, что около 70 процентов пациентов, получавших одно из этих антител, выжили. Вошло в рейтинг и генетическое лекарство от другой опасной болезни — муковисцидоз. Испытания показали, что препарат может существенно помочь как минимум 90 процентам больных.

Долгожданным прорывом стали работы создателей квантовых компьютеров. Группа ученых объявила о достижении так называемого «квантового превосходства». Речь идет о том, что с помощью нового устройства Sycamore удалось решить задачу, недоступную даже самым мощным «обычным» суперкомпьютерам. По словам авторов, полученный на их детище за 200 секунд результат пришлось бы ждать на самом мощном сегодня суперкомпьютере 10 тысяч лет. Правда, некоторые специалисты оценивают заявления о достижении «превосходства» преждевременными. Но если событие соответствует действительности, то его можно сравнить с первым полетом братьев Райт и с испытанием водородной бомбы. Речь идет о наступлении эры «квантового превосходства», появлении вычислителей принципиально иного типа, которые могут решать задачи, совершенно недоступные для самых современных классических ЭВМ.

Наконец попал в число научных прорывов и модный сегодня искусственный интеллект, который смог победить чемпионов в самом сложном варианте игры в покер. В отличие от шахмат, где победа достигается за счет быстрого пересчета всех возможных вариантов, покер всегда считался сферой исключительно человека и недоступной для машины. Игра включает в себя скрытую информацию — вы не знаете карты ваших оппонентов, — поэтому успех требует применения нескольких стратегий. Пару лет назад искусственный интеллект победил чемпионов в «простом» варианте покера, а в этом году и в самом сложном, обыграв команду из шести элитных игроков.

Первое в истории изображение одной из черных дыр, существование которых предсказано более 100 лет назад теорией Эйнштейна. Фото: nasa.gov

Впервые в рейтинг попали и роботы. Сегодня уже созданы машины, способные не только удерживаться на ногах после ударов, но и вскакивать после падения. Но разработка таких систем крайне сложна и длительна, так как применяются алгоритмы, основанные на поведении реальных существ. Швейцарские ученые применили новый подход, используя нейросети. Сначала ее обучили разным вариантам поведения, а затем это знание перенесли в реальный робот, который начал вытворять самые разные трюки — падать, вскакивать, делать кульбиты сальто и т.д.

Настоящей революцией в науке стало редактирование геномов под названием CRISPR/Cas9. С его помощью уже сделаны разные прорывные исследования в генетике и медицине. Но после первых восторгов специалисты начали отмечать и серьезные недостатки, называть метод грубым, который подходит только для экспериментов на животных в лабораториях. И вот недавно было создано называемое праймированное редактирование, которое позволяет вести целенаправленное изменение генома в любом месте, делая намного меньше ошибок по сравнению с CRISPR/Cas9. Это открывает возможность редактирования геномов на людях, не опасаясь серьезных ошибок.

Еще один космический лауреат — странная космическая «матрешка», которую исследовал американский зонд New Horizons. Ее назвали Аррокот, что означает «небо» в языке индейцев поухатан. Предположения, что в поясе Койпера, который начинается за орбитой Нептуна и заканчивается в 50-55 астрономических единицах от Солнца, «прячется» еще одно массивное тело, высказывались давно, но лишь несколько лет назад астрономы обнаружили признаки ее существования. Зонд New Horizons пролетел мимо Плутона летом 2015 года, когда за его орбитой телескоп Хаббл уже обнаружил объект, который находился как раз вблизи траектории аппарата. Получив команду с Земли, он сблизился с таинственным телом и сумел получить четкие снимки. Так в каталогах появился Аррокот.

Последние исследования | Johns Hopkins Medicine

32 начинающих преподавателя получают награду Johns Hopkins Catalyst Awards

Среди исследований и творческих усилий, которые поддержат награды, — улучшение обезболивания для людей с серповидно-клеточной анемией; снижение уровня смертности от передозировки опиоидами с помощью новых инструментов для практиков общественного здравоохранения и политиков; и написание официальной биографии покойного Энтони Хехта, американского поэта-лауреата, ветерана Второй мировой войны, свидетеля Холокоста и лауреата Пулитцеровской премии.

Узнать больше

Я получил это от моей мамы

В исследовании, в ходе которого мозг подростков сканировали, подвергая их воздействию таких слов, как «куриные крылышки», исследователи сообщают, что у подростков, которые были худыми, но считались подверженными повышенному риску взрослого ожирения из-за семейного анамнеза, меньше активности в саморегуляции и внимании мозга. области.

Учить больше

Любите свою красоту отдыхать? Вы можете поблагодарить эти клетки мозга

Исследователи Джона Хопкинса сообщают о неожиданном присутствии в мозге мышей типа нейрона, который, по-видимому, играет центральную роль в обеспечении сна, «выключая» нейроны, способствующие бодрствованию.По их словам, недавно идентифицированные клетки мозга, расположенные в части гипоталамуса, называемой zona incerta, могут предложить новые лекарственные мишени для лечения расстройств сна, таких как бессонница и нарколепсия, вызванных дисфункцией регулирующих сон нейронов .

Узнать больше

Анализ крови выявляет опухолевую ДНК у людей с ранней стадией рака

Ученые из онкологического центра имени Джона Хопкинса Киммела сообщают, что они разработали тест, который выявляет крошечные количества специфической для рака ДНК в крови.Они использовали его, чтобы точно идентифицировать более половины из 138 человек с ранней стадией рака прямой кишки, молочной железы, легких и яичников.

Больше возможностей

Кости прошлого Шпора Обновленное внимание к сохранению

Палеонтолог Джона Хопкинса и ее совместная группа ученых сообщают, что у них есть четкие доказательства того, что прибытие людей и последующая деятельность человека на островах Карибского моря, вероятно, были основными причинами исчезновения местных видов млекопитающих.По их словам, данные свидетельствуют о необходимости срочного вмешательства человека для защиты местных видов млекопитающих, все еще населяющих этот регион.

Учить больше

Ключ серотонина нижнего мозга к когнитивному снижению

Люди с болезнью Альцгеймера и деменцией теряют серотониновые нейроны, но неизвестно, было ли это причиной или следствием болезни. Новое исследование с использованием сканирования мозга людей с очень ранними признаками ухудшения памяти предполагает, что более низкие переносчики серотонина могут вызывать болезнь.

Учить больше

Более быстрая диагностика наследственных и летальных заболеваний нервов может способствовать поиску новых методов лечения

Люди со смертельным наследственным заболеванием, транстиретиновым амилоидозом, испытывают прогрессирующую боль, слабость и, в конечном итоге, органную недостаточность. Но многие пациенты не получают диагноз в течение нескольких лет после появления симптомов. Теперь исследователи показывают, что быстрая и менее инвазивная биопсия кожи при обычном посещении невролога может визуализировать характерные белковые скопления, характерные для болезни.

Учить больше

Может ли рыба научить нас лечить слепоту?

Johns Hopkins Исследователи обнаружили, что иммунная система рыбок данио контролирует и может фактически ускорить их естественную способность регенерировать глаза.

Учить больше

Ученые ищут новые лекарства, чтобы помочь двум смертельным типам детского рака

Лабораторные исследования показывают, что экспериментальный препарат, уже проходящий ранние клинические испытания для различных видов рака у взрослых, может усилить лучевую и химиотерапию при двух видах рака мозга у детей, которые в настоящее время практически всегда заканчиваются летальным исходом.

Узнать больше

Исследователи обнаружили, что рецепты на опиоиды, написанные от руки, более подвержены ошибкам

В небольшом исследовании рецептов на опиоиды, выписываемых в амбулаторной аптеке Johns Hopkins Medicine, исследователи обнаружили, что рукописные заказы на лекарства в значительной степени способствуют возникновению трех ошибок при выписке и обработке рецептов, в отличие от тех, которые создаются в электронном виде.

Учить больше

10 лучших достижений медицины в истории

На протяжении всей истории болезни вызывали в равной мере страх и восхищение.Однако каждое революционное медицинское открытие приближало нас на решающий шаг к пониманию сложных загадок болезней и медицины. В результате мы смогли разработать лекарства и методы лечения, которые помогли спасти миллионы жизней.

Вот хронологический список лучших медицинских достижений в истории на данный момент:

Вакцины (1796)


Трудно точно определить, когда вакцины стали общепринятой практикой, в основном потому, что путь к открытиям был долгим и сложным.Начиная с попытки Эдварда Дженнера в 1796 году использовать прививки для приручения печально известного вируса оспы, полезность и популярность вакцин росли очень быстро. На протяжении 1800-х и начале 1900-х годов были созданы различные вакцины для борьбы с некоторыми из самых смертоносных болезней в мире, включая оспу, бешенство, туберкулез и холеру. За 200 лет одна из самых смертоносных болезней, известных человеку — оспа — была стерта с лица земли. С тех пор практически все вакцины работают по одной и той же концепции.Так было до тех пор, пока не появилась новая технология, называемая мРНК, которая создала революционные возможности для будущего здравоохранения. Его высокая эффективность, способность к быстрой разработке и потенциал низких производственных затрат были очевидны во время пандемии Covid-19, две отдельные мРНК-вакцины были разработаны и одобрены для использования всего за несколько месяцев.


Анестезия (1846)

До первого использования общего анестетика в середине 19 века хирургическое вмешательство применялось только в крайнем случае, когда несколько пациентов предпочитали смерть, а не переносили мучительные испытания.Хотя было бесчисленное количество более ранних экспериментов с анестетиком, датируемых еще 4000 годом до нашей эры, Уильям Т. Г. Мортон вошел в историю в 1846 году, когда он успешно использовал эфир в качестве анестетика во время операции. Вскоре после этого стало широко использоваться более быстродействующее вещество под названием хлороформ, но оно считалось высокорисковым после того, как было зарегистрировано несколько смертельных случаев. С 1800-х годов были разработаны более безопасные анестетики, позволяющие проводить миллионы жизненно важных и безболезненных операций.


Теория зародышей (1861)

До появления теории «микробов» широко распространенной была теория, согласно которой болезнь вызывается «спонтанным зарождением».Другими словами, врачи того времени думали, что болезнь могла возникнуть из воздуха, а не передаваться по воздуху или передаваться через контакт кожи с кожей. В 1861 году французский микробиолог Луи Пастер с помощью простого эксперимента доказал, что инфекционное заболевание является результатом вторжения конкретных микроскопических организмов, также известных как патогены, в живых хозяев. Это новое понимание стало важным поворотным моментом в том, как лечить, контролировать и предотвращать болезни, помогая предотвращать разрушительные эпидемии, вызывающие тысячи смертей каждый год, такие как чума, дизентерия и брюшной тиф.

Медицинская визуализация (1895)

Первыми аппаратами для медицинской визуализации были рентгеновские снимки. Рентгеновское излучение, разновидность электромагнитного излучения, было «случайно» изобретено в 1895 году немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рентгеном, когда он экспериментировал с электрическими токами через стеклянные электронно-лучевые трубки. Открытие изменило медицину в одночасье, и к следующему году в больнице Глазго было открыто самое первое в мире радиологическое отделение.

Ультразвук, впервые открытый много лет назад, начал использоваться для медицинской диагностики в 1955 году.Это медицинское устройство визуализации использует высокочастотные звуковые волны для создания цифрового изображения и было не менее чем новаторским с точки зрения обнаружения внутриутробных состояний и других аномалий таза и брюшной полости. В 1967 году был создан сканер компьютерной томографии (КТ), который использует детекторы рентгеновского излучения и компьютеры для диагностики многих различных типов заболеваний и стал основным диагностическим инструментом в современной медицине.

Следующая крупная технология медицинской визуализации была открыта в 1973 году, когда Пол Лаутербур произвел первое магнитно-резонансное изображение (МРТ).Данные ядерного магнитного резонанса создают подробные изображения внутри тела и являются важным инструментом для обнаружения опасных для жизни состояний, включая опухоли, кисты, повреждения головного и спинного мозга, а также некоторые проблемы с сердцем и печенью.

Антибиотики (1928)

Пенициллин Александра Флеминга, первый в мире антибиотик, полностью произвел революцию в войне против смертоносных бактерий. Известно, что шотландский биолог случайно обнаружил антибактериальную «плесень» в чашке Петри в 1928 году.Однако невероятные открытия Флеминга не получили должного признания до 1940-х годов, когда они начали массово производиться американскими фармацевтическими компаниями для использования во время Второй мировой войны. Два других ученых были ответственны за массовое распространение пенициллина, австралиец Говард Флори и беженец из нацистской Германии Эрнст Чейн, и их разработка этого вещества в конечном итоге спасла миллионы будущих жизней. К сожалению, с годами некоторые бактерии стали все более устойчивыми к антибиотикам, что привело к всемирному кризису, который требует от фармацевтической промышленности как можно скорее разработать новые антибактериальные препараты.

Трансплантация органов (1954)

В декабре 1954 года доктор Джозеф Мюррей и доктор Дэвид Хьюм провели первую успешную трансплантацию почки в Бостоне, США. Несмотря на множество предыдущих попыток в истории, это был первый случай, когда реципиент трансплантата органа выжил после операции. Поворотный момент наступил, когда были преодолены различные технические проблемы, такие как сосудистый анастомоз (соединение между двумя кровеносными сосудами), размещение почки и иммунный ответ.В 1963 году была проведена первая трансплантация легких, за ней последовала трансплантация поджелудочной железы / почки в 1966 году и печени и сердца в 1967 году. Помимо спасения тысяч жизней в последующие годы, процедуры трансплантации также становятся все более инновационными и сложными, с врачами успешно завершила первую трансплантацию руки в 1998 году и трансплантацию всего лица в 2010 году!

Противовирусные препараты (1960-е годы)

Ужасные вирусы, такие как оспа, грипп и гепатит, на протяжении всей истории уничтожали многие человеческие популяции.В отличие от стремительного успеха антибиотиков в конце 1930-х и 1940-х годах, разработка противовирусных препаратов не началась до 1960-х годов. В основном это было связано со структурой вируса, который представлял собой ядро ​​генетического материала, окруженное защитной белковой оболочкой, которая скрывается и воспроизводится внутри клеток человека. Поскольку информация о вирусах настолько защищена, их было трудно лечить, не повредив клетку-хозяина. За прошедшие годы антивирусные препараты значительно улучшились и работают, блокируя быстрое размножение вирусных инфекций, а некоторые даже могут стимулировать иммунную систему к атаке вируса.Разработка эффективных противовирусных препаратов сыграла важную роль в лечении и сдерживании распространения смертельных вирусных вспышек, таких как ВИЧ / СПИД, Эбола и бешенство.

Терапия стволовыми клетками (1970-е годы)

Невероятный потенциал стволовых клеток был открыт в конце 1970-х годов, когда они были обнаружены в пуповинной крови человека. Стволовые клетки примечательны двумя особенностями: это неспециализированные клетки, которые могут обновляться посредством деления клеток даже после того, как они неактивны, и при определенных условиях могут использоваться для создания любых типов клеток человека.Это открытие имеет огромный потенциал, и терапия стволовыми клетками уже используется для лечения лейкемии и других заболеваний крови, а также при трансплантации костного мозга. В настоящее время продолжаются исследования по использованию стволовых клеток для лечения травм спинного мозга и ряда неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и инсульты. Однако из-за этических проблем, связанных с использованием эмбриональных стволовых клеток, исследователи, вероятно, столкнутся со многими препятствиями при разработке терапии на основе стволовых клеток.

Иммунотерапия (1970-е годы)

Иммунотерапия, лечение, которое стимулирует иммунную систему для борьбы с болезнью, разрабатывалась уже более века. История началась в 1890-х годах с экспериментальной работы Уильяма Б. Коли, который вводил неактивные бактерии в раковые опухоли, добиваясь ремиссии у некоторых пациентов. Однако только за последние 40 лет в иммунотерапии, особенно в лечении рака, был достигнут серьезный прогресс. В 1970-х годах были разработаны методы лечения антителами, а в 1991 году исследователи создали первую противораковую вакцину, которая была одобрена FDA в 2010 году.В последнее десятилетие иммуноонкология стала одним из самых революционных методов лечения рака.

Искусственный интеллект (21 век)

Постепенно развиваясь с начала века, искусственный интеллект уже создал впечатляющие технологии, которые значительно изменили ландшафт здравоохранения. Медико-биологические компании и исследовательские институты объединяются с передовыми технологическими гигантами, такими как Google, IBM и Apple, чтобы изобретать более умные и быстрые способы борьбы с болезнями.Эти инновационные технологии варьируются от диагностических инструментов, которые могут обнаруживать злокачественные опухоли, невидимые невооруженным глазом, до систем когнитивных вычислений, которые создают индивидуальные планы лечения для больных раком. Потенциал искусственного интеллекта в обнаружении, диагностике и лечении заболеваний быстро раскрывается перед нами и, похоже, изменит будущее.

10 лучших достижений медицины средневековья

Средневековая медицина часто изображалась как время, когда врачи были невежественными, а здравоохранение оставалось предметом суеверий и шарлатанства.Однако более пристальный взгляд показывает, что в средние века медицинские знания и медицинское обслуживание улучшались во многих отношениях. Вот десять наших лучших достижений в медицине. . Больницы зародились в христианских религиозных учреждениях, которые предназначались для обеспечения жильем и ухода за бедными и путешественниками.В Византии и Западной Европе больницами обычно управляли монастыри, и в средние века постепенно они становились больше и сложнее. Между тем, в арабском мире больницы появились в 8 веке как более светские учреждения, а в больших городах они могли укомплектовываться десятками врачей, иметь несколько палат для лечения различных заболеваний и даже иметь такие удобства, как музыканты, играющие в залах.

Hôtel-Dieu de Paris около 1500. Сравнительно здоровые пациенты (справа) были отделены от очень больных (слева).

См. Также Развитие больниц от античности до эпохи Возрождения

2. Аптеки

Первая аптека была открыта в Багдаде в 754 году. Как сказал один средневековый арабский врач, это были места для «искусства познания материи». medica simples различных видов, типов и форм. Из них фармацевт готовит лекарственные препараты в соответствии с предписаниями и предписаниями лечащего врача ». Аптеки оказались очень популярными, и вскоре во всем арабском мире открылось больше аптек.К 12 веку их можно было найти в Европе. Наличие аптек в значительной степени способствовало развитию знаний о лекарствах и способах их производства.

Иллюстрация аптеки в итальянском Tacuinum sanitatis, 14 век.

См. Также Могут ли средневековые лекарства помочь современным пациентам?

3. Очки

Мы не уверены, кто изобрел очки для улучшения зрения, но к концу 13 века, похоже, этот продукт был хорошо известен в Италии. Доминиканский монах по имени Джордано да Пиза сказал в проповеди 1305 года: «Не прошло и двадцати лет с тех пор, как было найдено искусство изготовления очков, которые улучшают зрение … И это так короткое время, чтобы это новое искусство , никогда ранее не существовавший, не был обнаружен.… Я увидел того, кто первым открыл и применил это, и поговорил с ним ». Самое раннее изображение человека в очках датируется 1352 годом, когда Томмазо да Модена включил изображение кардинала Хью из Прованса как часть фрески в церкви. На ней изображен кардинал в очках, который пишет за своим столом.

Томмазо да Модена изображает очки в 1352 году.
4. Анатомия и вскрытие

Многие историки полагали, что знания об анатомии в Средние века застопорились.Однако существует множество свидетельств того, что средневековые врачи проводили эксперименты и изучали анатомию человеческого тела. В 1315 году итальянский врач Мондино де Луцци даже провел публичное вскрытие для своих учеников и зрителей. В следующем году он напишет Anathomia corporis humani , который считается первым примером современного руководства по препарированию и первым настоящим анатомическим текстом.

Рассечение трупа, картина 15 века

См. Также Средневековые медицинские эксперименты

5.Медицинское образование в университетах

Рост числа университетов по всей Европе приведет к важным, но постепенным изменениям в медицинской практике. Многие средневековые университеты обучали врачей и стали основными центрами обмена медицинскими знаниями. Томас Бенедек объясняет в своей статье « Переход медицинского образования в университеты »: «В 1231 году Фридрих II обнародовал набор законов, касающихся стандартов медицинского образования и лицензирования, которые намного опередили его время.Хотя эти законы не оказали немедленного воздействия на медицинское образование и практику, его кодификация важности доврачебного образования, вероятно, укрепила и стабилизировала образовательный метод, который развивался и стал краеугольным камнем профессионализации врачей ».

Анатомия глаза, примерно с 1200 года

6. Офтальмология и оптика

Древние писатели считали, что люди могут видеть предметы через невидимые лучи света, которые исходят из глаз.Ученый XI века Ибн аль-Хайтам предложил новое объяснение зрения благодаря своим исследованиям оптики и анатомии глаза. Его работа, Книга оптики , будет считаться самым важным исследованием в этой области на протяжении сотен лет. Средневековые арабские врачи также были известны своими достижениями в области офтальмологии, включая изобретение первого шприца, который использовался для удаления катаракты из глаза.

См. Также: Вклад Ибн Аль-Хайтама в оптику и искусство Возрождения

7.Очистка ран

Древние медицинские писатели считали, что во время операции в ранах должен оставаться гной, полагая, что это поможет их заживлению. Эта идея оставалась широко распространенной до тех пор, пока хирург 13 века Теодорик Боргоньони не изобрел антисептический метод, при котором раны нужно было очищать, а затем зашивать для ускорения заживления. У него даже были бинты, смоченные вином в качестве дезинфицирующего средства. Итальянский хирург также известен как первопроходец в использовании анестетиков в хирургии. Боргоньони заставлял пациентов падать без сознания, помещая им под нос губку, пропитанную опиумом, мандрагорой, болиголовом и другими веществами.

См. Также Рана головы принца Хэла: причина и следствие

8. Кесарево сечение

Хотя кесарево сечение практиковалось в средние века, это было сделано потому, что мать умерла или у нее не было шансов на выживание — и в некоторые случаи, когда ребенок был уже мертв. Но примерно в 1500 году у нас есть первое письменное свидетельство о том, что и мать, и ребенок пережили кесарево сечение. Швейцарский фермер по имени Якоб Нуфер сделал операцию своей жене.Она рожала несколько дней, ей помогали тринадцать акушерок, но она все еще не могла родить ребенка. Операция прошла успешно, мать впоследствии родила еще пятерых детей, в том числе близнецов. Малыш дожил до 77 лет.

См. Также «К сожалению и с горьким сердцем»: что означало кесарево сечение в средние века

9. Карантин

Началась концепция карантина — держать группы людей отдельно друг от друга, чтобы болезнь не могла распространяться. после Черной смерти.В 1377 году город Рагуза (ныне известный как Дубровник) издал приказ о борьбе с чумой, в том числе заставлял прибывающие корабли ждать 30 дней в гавани перед стыковкой, чтобы власти могли быть уверены, что никто не заражен. Для наземных путешественников этот период был увеличен до 40 дней (в Италии карантин ). Успех этих мер привел к тому, что к концу средневековья он стал использоваться в других частях Италии и Европы.

См. Также: Понятие карантина в истории: от чумы до атипичной пневмонии

10.Стоматологические амальгамы

Одним из важнейших вкладов средневекового Китая в медицину было создание амальгам для стоматологических процедур. В тексте 659 года описывается первое использование вещества для пломбирования зубов, состоящего из серебра и олова. Этот процесс не использовался в Европе до 16 века.

См. Также: Лечение зубов в средневековой Англии

7 самых революционных достижений в области здравоохранения в истории

На протяжении всей истории каждое революционное медицинское открытие приближало нас к пониманию сложных загадок человеческого тела.И наука о том, как сохранить здоровье людей, прошла долгий путь. За последние несколько тысяч лет было проведено множество экспериментов, множество вопросов, «с таким же успехом можно отключить» или «как насчет того, чтобы выпить этот случайный эликсир?» или «давай поставим пиявок сюда и сюда и посмотрим, что будет через несколько дней».

Было много причудливых диет, причудливых процедур и лекарств. И было много ошибок.

С надменного положения стерилизованных, подвергшихся медицине США 21 века многие из этих ошибок кажутся довольно абсурдными и ужасными, но все они (по крайней мере, показывая, что не работает) сыграли роль в основных достижениях в области здравоохранения в мире.

Когда было обнаружено и обучено медицински обоснованных практик, миллионы и миллиарды жизней были спасены и улучшены.

Важно осознавать, насколько значительными были достижения в области здравоохранения в свое время.

Также важно помнить, что здоровье — это совокупная наука. Достижения опираются друг на друга. Чем больше мы узнаем о человеческом теле, тем больше вероятность, что будут сделаны новые успехи. Вот почему достижения последних нескольких десятилетий и следующих нескольких десятилетий затмят все, что было раньше.

Имея это в виду, вот 7 основных достижений в области здравоохранения:
Понимание анатомии и физиологии

Вы не можете лечить здоровье человека, если не имеете представления о человеческом теле. Отсюда изучение анатомии и физиологии, раскрытие механизмов и устройства тела.

Анатомия человека изучена стремительно. На протяжении большей части истории науки люди могли тщательно изучать (то есть исследовать внутреннее устройство) трупы только тогда, когда тело больше не функционировало, и без сложных инструментов измерения.А во многих культурах изучение трупов было запрещено (из-за довольно понятных социальных обычаев). Так что было много интерпретаций, одни удивительно точные, другие причудливые.

Например, в то время как египтяне признавали центральную роль сердца и его роль в переносе крови, они думали, что «дыхание жизни» и «дыхание смерти» проходят через сосуды, прикрепленные к ушам.

Изучение анатомии человека действительно набрало обороты в 17 и 18 веках, когда печатный станок распространил идеи и положил начало сотрудничеству, и трупы стали широко доступны в медицинских школах.

Изображение: Flickr: hine

Тем не менее, 20-й век — это время, когда все смутные открытия прошлого начали совершенствоваться, особенно после появления рентгеновского излучения, МРТ и других устройств сканирования тела в сочетании с усовершенствованными исследованиями, такими как как молекулярная биология и эндокринология.

Это понимание — основа всего здоровья.

Время для викторины: можете ли вы назвать различные системы организма? (Да… я тоже, но, наверное, всем стоит с ними познакомиться).

Обнаружение бактерий и других микроорганизмов

На каждую клетку в геноме человека приходится 100 бактериальных клеток внутри и на теле. «Микробиом», как его теперь называют, так же важен, как и любая другая система человека. Он тренирует лейкоциты, расщепляет пищу, извлекает и оптимизирует питательные вещества и даже контролирует некоторую активность мозга.

И в каждой среде, с которой вы сталкиваетесь, есть несчетное количество бактерий. Они буквально повсюду — кроме того, что их тоже нет нигде.По крайней мере, так люди думали на протяжении большей части истории человечества, потому что бактерии невидимы для человеческого глаза.

Итак, самые жестокие бактериальные эпидемии всех времен, включая Черную чуму в середине 1300-х годов, были обвинены во всех неправильных вещах, таких как отравление евреями питьевых колодцев.

Бактерии были наконец обнаружены в 1660-х годах голландским торговцем тканями по имени Антон ван Левенгук. Он хотел лучше видеть качество своей нити, поэтому разработал увеличительное стекло, более мощное, чем что-либо еще, и, естественно, видел маленькие организмы, когда смотрел сквозь него.

Изображение: Flickr: NIAID
Бактерии сальмонеллы

Но теория зародышей — понимание того, что бактерии могут быть связаны с некоторыми заболеваниями — возникла в 1870-х годах, когда два ученых, Луи Пастер и Роберт Кох, открыли процесс пастеризации. — кипячение вещества для уничтожения бактерий и защиты от порчи.

Пенициллин и антибиотики

Бактерии опустошали популяции, пока не появились антибиотики — туберкулез, пневмония, холера и многие другие болезни были обузданы с помощью антибиотиков.

Группа ученых, Александр Флеминг, Эрнст Чейн и Ховард Флори, создала пенициллин в 1940 году, но поначалу его было так сложно производить, что всегда был хронический дефицит.

Изображение: Flickr: sparky

В конце концов Дороти Ходжкинс раскрыла структуру пенициллина, и вскоре Джон Шихан создал первую синтетическую версию.

После этого прорыва без преувеличения можно сказать, что антибиотики спасли миллиарды жизней.

Теперь человечество дошло до того, что антибиотики прописываются слишком часто.Это привело к появлению новой лиги супербактерий, устойчивых к основным антибиотикам, которые станут серьезным противником в следующие несколько десятилетий.

Одно интересное место, куда врачи обратились за новой волной антибиотиков, — это грязь, где возможности огромны (подробнее об этом в другой раз).

Вакцины

Нельзя упоминать антибиотики, не говоря уже о вакцинах, способе накапливать антитела против болезни, вызывая ее до того, как она может поразить.

Список инфекционных заболеваний, которые были остановлены и почти полностью искоренены с помощью вакцин, обширен и включает: полиомиелит, корь, дифтерию, коклюш (коклюш), краснуху (краснуху), эпидемический паротит, столбняк, ротавирус и Haemophilus influenzae типа b.

Первое подозрение на вакцину произошло в 1796 году, когда английский доктор Эдвард Дженнер предотвратил заражение мальчика оспой.

Сегодня мир стоит на пороге искоренения полиомиелита, который теперь изолирован только от двух стран — Афганистана и Пакистана — которые только что были истреблены в Нигерии (хорошо, технически нужно пройти еще два года, чтобы считаться истребленным. в Нигерии, но я оптимист!).

Некоторые люди скажут, что вакцины небезопасны, и их следует избегать.Этот образ мышления не имеет научной основы и опасен для здоровья всех людей.

Обезболивание


Раньше, если вам пришлось ампутировать ногу из-за, скажем, бактериальной гангрены, вам могли бы дать выпить для облегчения.

А потом ты скрежетал зубами, хрюкал, кричал и держался изо всех сил на краях своей кровати.

К счастью, наука об обезболивании прошла долгий путь.

Анестезия успешно применялась в середине 1800-х годов, и вместе с морфием она значительно снизила ужас хирургического вмешательства.А ограничение боли также может спасти жизни — сильный шок и травма могут убить человека.

Более приземленное обезболивание стало широко доступным после формализации аспирина в 1895 году.

Но люди всегда были стойкими, когда дело дошло до поиска способов притупить боль. Опий из макового зерна использовался тысячи лет.

Здоровье женщин

Даже сегодня проблемы со здоровьем женщин обычно подрываются и относятся к ним скептически — достаточно взглянуть на последние нападения на систему планирования семьи в США и нехватку медицинских учреждений для женщин во всем мире.

Это плоды тысячелетий сексизма.

Но успехи были достигнуты, в основном в 20 веке. Принятие элементарных правил гигиены сделало роды намного безопаснее. Тем не менее, во многих странах мира роды сопряжены с риском. Около 300 000 женщин умерли при родах в 2013 году, а еще миллионы заразились болезнями и инфекциями.

Изображение: Gates Foundation

Тампон стал коммерчески доступным в США в 1920-х и 30-х годах, что позволило женщинам лучше контролировать свои периоды и снизить стигму, связанную с ним.Предменструальный синдром также был лучше понят в это время. Ранее некоторые извращенцы утверждали, что вагинальный массаж, выполняемый указанными врачами, является лекарством от проблем со здоровьем, с которыми сталкиваются женщины.

И все, что испытывали женщины, чего никогда не испытывали мужчины, обычно приписывалось «истерии».

Те безумные дни по большей части остались далеко позади — по большей части.

Первая клиника по контролю над рождаемостью открылась в США в 1916 году, но за этим последовал долгий конфликт за здоровье женщин, который продолжается по сей день.Первые противозачаточные таблетки появились в 1960 году, но женщины до сих пор проходят лабиринты, чтобы получить соответствующие противозачаточные средства.

Совершенно очевидно, что миру предстоит пройти долгий путь, чтобы обеспечить качественное здравоохранение для всех женщин.

Психическое здоровье

Тайна разума ускользнула от человечества на протяжении большей части его существования. В результате были изобретены действительно плохие и неэтичные методы лечения психических заболеваний.

Начиная с 7000 лет назад считалось, что сверление дыры в черепе человека излечивает психическое заболевание.

Когда-то лечением были кровотечение у пациента и вызывание рвоты. Иногда страдающих людей замораживали и приковывали цепями.

В Европе 18 века душевнобольные были заперты и изолированы.

В 19 и 20 веках наблюдался рост варварского использования лоботомии и грубой электрошоковой терапии.

Хотя психическое здоровье еще только зарождается и многие люди относятся к нему скептически, успехи были достигнуты.

Изображение: Flickr: DVIDSHUB

Фармацевтические препараты, хотя и противоречивые, облегчили тяжелое положение многих, многих людей, страдающих психическими заболеваниями.

Развитие терапии и медитации также помогло многим пациентам.

В ближайшие годы растущая область нейробиологии, несомненно, приведет к созданию гораздо более целенаправленных и эффективных инструментов. А пока страны должны прекратить массовое заключение душевнобольных и положить конец ужасным практикам, таким как приковывание психически больных к деревьям.


Я сломал кости, заразился вирусами и бактериальными инфекциями, а также имел другие повседневные болезни. Я могу только представить, каково было бы столкнуться с такими вещами без современной медицины.


via GIPHY

Излишне говорить, что я благодарен всем ученым и врачам, которые работали над освещением здоровья человека.

Но многие люди во всем мире лишены самой современной техники и без нужды страдают.

Пока Global Citizen исследует тему здоровья в этом месяце, узнайте, что вы можете сделать, чтобы помочь каждому получить адекватную медицинскую помощь.

Вы можете начать с перехода к ПРИНЯТЬ ДЕЙСТВИЯ СЕЙЧАС, чтобы призвать мировых лидеров провести иммунизацию всего мира.


Мнения, выраженные здесь, не обязательно совпадают с мнениями каждого из партнеров Global Citizen.

О NAM — Национальная медицинская академия

Американские члены Класса 2020 года: :

Сьюзен Л. Акерман, доктор философии, исследователь, Медицинский институт Говарда Хьюза; и Стивен В. Куффлер, заведующий кафедрой биологии, профессор кафедры клеточной и молекулярной медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего. Для ее идентификации генов и их сопутствующей функции в установлении новых механизмов, необходимых для гомеостаза нейронов и которые в случае дефекта приводят к нейродегенерации.

Рексфорд С. Ахима, доктор медицинских наук, профессор медицины, общественного здравоохранения и сестринского дела, заслуженный профессор Блумберга по диабету и директор отделения эндокринологии, диабета и метаболизма Университета Джонса Хопкинса, Балтимор. За инновационные лабораторные и трансляционные исследования, которые пролили свет на патофизиологию и возможные методы лечения ожирения, диабета и родственных заболеваний.

Марк С. Андерсон, доктор медицины, доктор философии, профессор и Роберт Б. Френд и Мишель М.Friend Endowed, заведующий кафедрой диабетических исследований, Диабетический центр, медицинский факультет Калифорнийского университета, Сан-Франциско. За то, что он является лидером в изучении аутоиммунных заболеваний и механизмов, контролирующих иммунную толерантность. Он был вовлечен в основополагающее открытие функции AIRE, ключевого регулятора транскрипции, который действует в тимусе и способствует проявлению широкого спектра аутоантигенов.

Соня Ирис Энджелл, доктор медицины, магистр здравоохранения, доцент кафедры медицины, Колледж врачей и хирургов Вагелоса, Колумбийский университет, Нью-Йорк.За руководство первым в стране муниципальным постановлением о запрете трансжиров, создание национальных коалиций по сокращению содержания натрия и сахара в наших продуктах питания, глобальную работу над улучшением контроля над гипертонией и глобальное лидерство в моделировании изменений окружающей среды для устойчивого снижения риска и спасения жизней.

Кириакос А. Атанасиу, доктор философии, выдающийся профессор кафедры инженерии Генри Самуэли и директор DELTAi (Driving Engineering & Life-science Translational Advances @ Irvine), факультет биомедицинской инженерии Калифорнийского университета в Ирвине.Для изобретения, разработки и внедрения технологий, таких как имплантаты суставного хряща и методы внутрикостной инфузии, которые влияют на несколько областей биомедицины, включая ортопедию, челюстно-лицевую хирургию, тканевую инженерию, диабет и неотложную помощь.

Андреа А. Баккарелли, доктор медицины, доктор философии, магистр здравоохранения, Леон Хесс Профессор и заведующий кафедрой гигиены окружающей среды Школы общественного здравоохранения им. Мэйлмана Колумбийского университета, Нью-Йорк. За новаторскую работу, показывающую, что химические вещества в окружающей среде и факторы риска, связанные с образом жизни, отрицательно влияют на эпигеном человека, вызывая тем самым неблагоприятные последствия для здоровья на протяжении всей жизни.

Реган Лукас Бейли, доктор философии, магистр здравоохранения, доктор медицинских наук, профессор науки о питании, Университет Пердью, Вест-Лафайет, штат Индиана. За работу по совершенствованию методов измерения состояния питания для достижения оптимальных результатов для здоровья, включая лучшее понимание воздействия потребления и использования пищевые добавки.

Лоуренс К. Бейкер, доктор философии, профессор медицины и профессор биологии человека Bing, факультет медицины, Стэнфордский университет, Стэнфорд, Калифорния. За вклад в последствия быстрого внедрения медицинских технологий, важность организации врачебной практики для затрат и результаты, распространение внесетевых платежей и неравенство доходов врачей по признаку пола.

Гильда А. Барабино, доктор философии, президент и профессор биомедицинской и химической инженерии, Инженерный колледж Олина, Нидхэм, Массачусетс. За лидерство и вклад в формирование и преобразование лица биомедицинской инженерии посредством интеграции научных открытий и инженерных приложений. , и подготовка разнообразных биомедицинских кадров для улучшения здоровья человека, а также ее основополагающие открытия в исследованиях серповидных клеток.

Дина Мари Барч, доктор философии, кафедра и профессор психологических наук и наук о мозге, а также профессор психиатрии и радиологии Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге.Луи, Сент-Луис. Для помощи в выявлении нервных и психологических механизмов, вызывающих симптомы психоза и других форм психических заболеваний, которые в значительной степени способствуют инвалидности.

Дэн Х. Баруш, доктор медицины, Замок Уильяма Босворта, профессор медицины, Гарвардская медицинская школа; и директор Центра вирусологии и исследований вакцин, Медицинский центр Бет Исраэль Дьяконис, Бостон. За то, что он является международным лидером в области вирусологии и иммунологии, а также за разработку новых вакцин и стратегий лечения вирусов глобального значения, включая работу над одним из первых кандидатов на вакцину против COVID-19, первой вакциной против вируса Зика и первой глобальной мозаичной вакциной против ВИЧ-1. , а также определение иммунотерапевтических стратегий лечения ВИЧ-1.

Randall John Bateman, MD, Чарльз Ф. и Джоанн Найт, заслуженный профессор неврологии, факультет неврологии Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, Сент-Луис. Для выявления причин болезни Альцгеймера (БА), первого высокоспецифичного анализа крови на БА и начала первого испытания по профилактике БА на платформе государственных и частных клинических испытаний.

Мишель Белл, доктор философии, Мэри Э. Пинчот, профессор экологических исследований, Школа лесного хозяйства и экологических исследований, Йельский университет, Нью-Хейвен, Коннектикут.За глобальное лидерство в области гигиены окружающей среды, решение критических вопросов, таких как загрязнение воздуха и изменение климата, а также внедрение крупномасштабных моделей, обеспечивающих передовые исследования окружающей среды на местном и глобальном уровнях.

Уильям Энтони Белтран, доктор медицинских наук, доктор философии, профессор офтальмологии и директор отдела экспериментальной терапии сетчатки, факультет клинических наук и передовой медицины Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета, Филадельфия. За его трансляционные исследования, которые предоставили научному сообществу несколько клинически значимых моделей наследственной дегенерации сетчатки на крупных животных, которые он успешно использовал для тестирования нейропротекторных, оптогенетических и генных терапевтических стратегий и которые привели к клиническим испытаниям.

Фредерик Дюбуа Боуман, доктор философии, декан Школы общественного здравоохранения и профессор биостатистики Мичиганского университета, Анн-Арбор. За его исследование, в ходе которого были разработаны основополагающие аналитические подходы к сбору данных биомедицинской визуализации и были выявлены идеи по целому ряду областей, включая биомаркеры болезни Паркинсона, паттерны мозга, лежащие в основе большой депрессии, нейронные корреляты когнитивного старения и обнаружение рака простаты.

Майлз Браун, доктор медицины, Эмиль Фрей III, профессор медицины, Гарвардская медицинская школа; и директор Центра функциональной эпигенетики рака Института рака Дана-Фарбер, Бостон.За его лидерство в онкологии и эндокринологии, чей плодотворный вклад коренным образом переформулировал механистическое понимание гормональной зависимости рака груди и простаты, что позволило разработать новые методы лечения этих заболеваний.

Брендан Г. Карр, доктор медицины, магистр медицины, магистр медицины, профессор и заведующий кафедрой неотложной медицины Медицинской школы Икана на горе Синай, Нью-Йорк. За существенное углубление знаний о системах оказания помощи пациентам с острыми травмами, инсультом и сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также за внесение значительного вклада в общее понимание распределения, дизайна и использования медицинских услуг.

Нэнси Карраско, доктор медицины, профессор и заведующий кафедрой молекулярной физиологии и биофизики, и Джо К. Дэвис, заведующий кафедрой биомедицинских наук, Медицинская школа Вандербильта, Нэшвилл, штат Теннеси. За внесение исключительного вклада в выяснение механизмов, с помощью которых ионы и другие растворенные вещества являются переносится через биологические мембраны. Ее работа имеет широкое влияние и значимость во всех областях биомедицины, от биофизики и молекулярной физиологии до рака, метаболизма, молекулярной эндокринологии и общественного здравоохранения.

Эдвард Ф. Чанг, доктор медицины, заведующий кафедрой , профессор неврологической хирургии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Для расшифровки функциональной схемы речи в коре головного мозга человека, новаторских передовых клинических методов картирования человеческого мозга и разработки новой трансляционной технологии нейропротезирования для парализованных пациентов.

Джуди Х. Чо, доктор медицины, декан отдела трансляционной генетики, директор Института персонализированной медицины Чарльза Бронфмана и заведующий кафедрой трансляционной генетики Уорд-Коулмана Медицинской школы Икана на горе Синай, Нью-Йорк.Для установления того необычного, что варианты с потерей функции в чувствительном к микробам домене NOD2 создают риск болезни Крона и идентификации аллеля потери функции в рецепторе IL-23, который защищает от болезни Крона и язвенного колита, что приводит к к новым, одобренным методам лечения.

Августин М.К. Choi, MD, Stephen and Suzanne Weiss Dean, Weill Cornell Medicine, и проректор по медицинским вопросам, Корнельский университет, Нью-Йорк. За новаторство в области газообразных молекул для разработки новых методов лечения легочных и нелегочных заболеваний, а также за преобразующий эффект для улучшения наставничества, разнообразия и финансовой справедливости в медицинском образовании.

Питер Л. Чойк, доктор медицины, старший исследователь, Программа молекулярной визуализации, Национальный институт рака, Национальные институты здравоохранения, Бетезда, Мэриленд. За новаторские достижения в области визуализации рака простаты, которые позволили точно локализовать клинически значимые опухоли. Его работа позволила сделать биопсию более точной и эффективной, а также провести фокальную терапию, которая вызывает меньше побочных эффектов, чем традиционные методы лечения.

Венди К. Чанг, доктор медицинских наук, Семейный профессор педиатрии и медицины Кеннеди, кафедра педиатрии, Медицинский центр Ирвинга Колумбийского университета, Нью-Йорк.Для определения генетической основы более 45 моногенных состояний (два из которых носят ее имя) по широкому спектру заболеваний и проведения основного исследования скрининга новорожденных на спинальную мышечную атрофию. Она была первоначальным истцом в Верховном суде по делу о патентах на гены.

Дэвид Уэйд Клэпп, доктор медицины, Ричард Л. Шрайнер Профессор и заведующий кафедрой педиатрии Медицинской школы Университета Индианы, Индианаполис. За его работу, которая привела к фундаментальному новому пониманию патогенеза NF-1 и улучшила жизнь детей и взрослых с этим расстройством, а также за разработку надежных программ карьерного роста для стажеров и преподавателей, чтобы они сами стали лидерами.

Daniel Colón-Ramos, PhD, McConnell Duberg Профессор нейробиологии и профессор клеточной биологии, факультет нейробиологии и клеточной биологии, Медицинская школа Йельского университета, Нью-Хейвен, Коннектикут. За фундаментальные открытия в области клеточной биологии синапсов. , включая роль глии в позиционировании синапсов in vivo, открытие того, что гликолитические белки динамически перемещаются в синапсы во время энергетического стресса, и выяснение in vivo механизмов, регулирующих синаптическую аутофагию, как в физиологии, так и при болезнях.

Йолонда Лориг Колсон, доктор медицинских наук, начальник отделения торакальной хирургии, Массачусетская больница общего профиля; и Гермес К. Грилло, профессор хирургии в области торакальной хирургии, Гарвардская медицинская школа, Бостон. За вклад в области торакальной хирургии, полимер-опосредованного высвобождения химиотерапии и доставки лимфатических лекарств, а также за руководство изменением национальной парадигмы для улучшения поддержки сертификации хирургов.

Джоан М. Конрой, доктор медицины, главный исполнительный директор и президент Dartmouth-Hitchcock Health; и профессор анестезиологии Медицинской школы Гейзеля, Дартмутский колледж, Ливан, Н.H. За руководство одним из самых сельских академических медицинских центров страны и пионер в области телемедицины и совместного принятия решений.

Мерит Кудкович, доктор медицины, магистр наук, руководитель неврологии и директор, Шон М. Хили и Центр AMG по БАС, Массачусетская больница общего профиля; и Джулианна Дорн, профессор неврологии Гарвардской медицинской школы, Бостон. За руководство первым неврологическим исследованием антисмысловой терапии олигонуклеотидами, создание первого платформенного исследования бокового амиотрофического склероза (БАС), помощь в разработке успешного лечения спорадического БАС, AMX0035, и создание глобальных сетей для ускорения разработки методов лечения многих заболеваний.

Ральф Дж. ДеБерардинис, доктор медицинских наук, профессор и Джоэл Б. Стейнберг, доктор медицины кафедры педиатрии, и Роберт Л. Муди, старший научный сотрудник Детского исследовательского института Юго-Западного медицинского центра Техасского университета, Даллас. Для коренного изменения понимания метаболизма рака. Его работа подчеркнула важность митохондрий в росте опухоли и выявила уязвимость метаболизма, обусловленную генетикой опухоли.

Ronald Paul DeMatteo, MD, John Rhea Barton Профессор и заведующий кафедрой хирургии Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета, Филадельфия.За его работу по установлению стандарта лечения для сочетания хирургического вмешательства и таргетной терапии (иматиниб) при опухоли стромы желудочно-кишечного тракта (GIST), а также определения иммунного ответа на GIST и его модуляции с помощью таргетной терапии.

Джастин Б. Димик, доктор медицины, магистр здравоохранения, Фредерик А. Коллер Заслуженный профессор и заведующий кафедрой хирургии Мичиганского университета, Анн-Арбор. За его лидерство в продвижении науки об оценке политики здравоохранения, измерении качества и сравнительных исследованиях эффективности среди хирургических групп.

Cynthia E. Dunbar, MD, NIH Заслуженный исследователь и руководитель отделения, Национальный институт сердца, легких и крови, Национальные институты здравоохранения, Бетезда, Мэриленд. уникальные прогностические модели приматов, не относящиеся к человеку, для успешного повышения безопасности и эффективности различных методов генной терапии, а также для получения информации о гематопоэзе и иммунологии.

Б.Марк Эверс, доктор медицины, директор Онкологического центра Люсиль П. Марки; главный врач службы онкологической службы, UK Healthcare; профессор и заместитель заведующего кафедрой хирургии; и заведующий кафедрой онкологического фонда Марки, Университет Кентукки, Лексингтон. За его знания в области кишечных гормонов и гормональных аркад в онкогенезе. Его основополагающие идеи определили роль гормонов кишечника в нормальной физиологии и метаболизме, положив начало новаторскому пониманию биологии нейроэндокринных клеток и роли нейрогормональных путей в развитии и прогрессировании нейроэндокринных опухолей.

Хайнц Фельдманн, доктор медицины, заведующий лабораторией вирусологии Лаборатории Роки-Маунтин, Отдел внутренних исследований, Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний, Национальные институты здравоохранения, Гамильтон, штат Монтана. За руководство разработкой платформы вакцины на основе вируса везикулярного стоматита, которая привела к созданию первой вакцины против Эболы. Его мобильная диагностическая лаборатория для чрезвычайных ситуаций в области общественного здравоохранения и биозащиты сейчас используется Всемирной организацией здравоохранения.

Торен Финкель, доктор медицинских наук, профессор медицины и директор Института старения, Г.Николас и Дороти Б. Беквит создали кафедру трансляционной медицины медицинского факультета Питтсбургского университета и UPMC в Питтсбурге. За предоставление первой демонстрации того, что активные формы кислорода (АФК) действуют как эндогенные сигнальные молекулы, тем самым устанавливая область окислительно-восстановительной сигнализации. Он описал, как регулируются митохондриальные и цитозольные АФК, идентифицировал клеточные окислительно-восстановительные цели и определил, как пути, регулируемые АФК, способствуют развитию заболеваний и нормальному старению человека.

Дэвид Э.Фишер, доктор медицины, Профессор дерматологии Эдварда Вигглсворта, Гарвардская медицинская школа; и заведующий отделением дерматологии Массачусетской больницы общего профиля, Бостон. Для выяснения пути ультрафиолетовой (УФ) пигментации, УФ-поисковой реакции эндорфинов, стратегий профилактики рака кожи и механизма поседения волос; обнаружение онкогенов меланомы и саркомы; и разработка обычно используемой диагностики меланомы.

Скотт Э. Фрейзер, доктор философии, проректор и кафедра конвергентной бионауки Элизабет Гарретт, Университет Южной Калифорнии, Лос-Анджелес.Для интеграции биофизики, количественной биологии и молекулярной визуализации, чтобы обеспечить беспрецедентные представления о нормальном функционировании и заболеваниях живых организмов, от эмбрионального развития до старости.

Christopher Friese, PhD, RN, Elizabeth Tone Hosmer Профессор, Школа медсестер, и директор Центра улучшения здоровья пациентов и населения, Мичиганский университет, Анн-Арбор. За выявление значимых взаимосвязей, касающихся условий работы медсестер и исходов пациентов, таких как хирургическая смертность, а также выявления небезопасных практик и неблагоприятных последствий для исходов в амбулаторной онкологии, которые повлияли на политику штата и федеральную политику.

Шерин Э. Габриэль, доктор медицинских наук, президент и заслуженный профессор Джеймс А. Кэмпбелл, Университет Раша, и главный научный сотрудник, Система здравоохранения Университета Раша, Чикаго. За лидерство в академической медицине и признание за то, что она вдохновляет в исследованиях (особенно в связи между ревматическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями), клиническом развитии бизнеса и образовательных инновациях.

Леви А. Гарравей, доктор медицины, доктор философии, исполнительный вице-президент, руководитель глобальной разработки продуктов и главный медицинский директор Genentech / Roche, Южный Сан-Франциско, Калифорния.За открытие генетических факторов меланомы, рака простаты и других злокачественных новообразований, открытие механизмов ответа и устойчивости к противоопухолевой терапии при меланоме и других типах рака, создание новаторских платформ и подходов к точной медицине рака и включение принципов точной медицины в терапевтические разработка.

Джеффри Луи Голдберг, доктор медицинских наук, профессор и заведующий кафедрой офтальмологии Стэнфордского университета, Пало-Альто, Калифорния. За его вклад в понимание процессов регенерации ганглиозных клеток сетчатки и роста аксонов, а также за то, что он был движущей силой зрения восстановительные клинические испытания в терапии глаукомы и разработка биомаркеров.

Стивен Н. Гудман, MD, MHS, PhD, заместитель декана по клиническим и трансляционным исследованиям, профессор эпидемиологии и здоровья населения и профессор медицины, факультет эпидемиологии и здоровья населения, Медицинская школа Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния За свой опыт в области научных выводов и воспроизводимости исследований, использующий различные методы для информирования общественности при принятии решений о медицинских вмешательствах. Его работа привела к большому количеству критических вкладов в национальные совещательные органы, включая медицинские журналы, спонсоров, страховщиков, суды и NAM.

Джеймс Эрик Гуо младший, доктор философии, исследователь, Медицинский институт Говарда Хьюза; старший научный сотрудник Института Воллума; и Дженнифер и Бернар Лакроут, заведующий кафедрой нейробиологии, Орегонский университет здоровья и науки, Портленд, штат Орегон. За беспрецедентное понимание молекулярной структуры и механизма химических синапсов мозга, показывающих, как «сигналы» передаются от одной нервной клетки к другое, а также то, как важные терапевтические и запрещенные препараты изменяют молекулярную структуру и активность важнейших рецепторов нейромедиаторов и транспортных белков.

Гарт Грэм, доктор медицины, магистр здравоохранения, FACP, FACC , главный специалист по здравоохранению, CVS Health; и бывший президент фонда Aetna Foundation, Хартфорд, штат Коннектикут. За лидерство в решении социальных детерминант здоровья и неравенства в отношении здоровья путем руководства крупными усилиями государственного и частного секторов, включая значительную работу в качестве заместителя помощника секретаря по вопросам здравоохранения и социальных служб в решении проблемы неравенства в отношении здоровья за счет увеличения числа меньшинств инфраструктура здравоохранения и создание первого федерального плана действий по сокращению неравенства в отношении здоровья.

Уильям Адам Гробман, доктор медицины, магистр делового администрирования, профессор и заместитель заведующего кафедрой акушерства и гинекологии Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета, Чикаго. За его исследования, меняющие парадигму (включая исследования, которые установили стандарты индукции родов, ведения родов, вагинальных родов после кесарева сечения и профилактики преждевременных родов) и организационного руководства, которое сыграло важную роль в определении современной акушерской практики и улучшении ухода и результатов для женщин и дети.

Джон Д. Халамка, доктор медицины, магистр медицины, , президент администрации платформы Mayo Clinic, Mayo Clinic, Рочестер, Миннесота. За его инновации в использовании крупномасштабных информационных технологий для поддержки оказания медицинской помощи. Его влияние было трансформационным на региональном, национальном и международном уровнях.

Патрик Дж. Хигерти, доктор философии, профессор кафедры биостатистики Вашингтонского университета, Сиэтл. За разработку новых статистических моделей для лонгитюдных данных, позволяющих лучше диагностировать болезнь, отслеживать ее траекторию и прогнозировать ее результаты.Он произвел революцию в том, как оцениваются динамические предикторы по их различению и калибровке, и значительно усовершенствовал методы рандомизированных контролируемых испытаний.

Джоэл Н. Хиршхорн, доктор медицинских наук, руководитель отделения эндокринологии Бостонской детской больницы; Конкордия профессор педиатрии и профессор генетики Гарвардской медицинской школы; и член Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, Бостон. За разработку методов и стандартов проведения и интерпретации полногеномных ассоциативных исследований.Он возглавляет консорциум генетических исследований антропометрических признаков (GIANT), который выявил наиболее известные в настоящее время локусы, связанные с ростом и ожирением.

Вивиан Хо, доктор философии, Заведующий кафедрой экономики здравоохранения III Института Джеймса А. Бейкера и профессор экономики Университета Райса; и профессор медицины Медицинского колледжа Бейлора, Хьюстон. За ее научную работу по предоставлению понимания того, как экономические факторы и правительственные постановления взаимодействуют, чтобы повлиять на стоимость и качество медицинской помощи.Ее работа сформировала политику в отношении правил государственного сертификата о необходимости, антимонопольного законодательства больниц и отдельных отделений неотложной помощи.

Холли Дж. Хамфри, доктор медицины, президент Фонда Джозайи Мэйси-младшего; и Ральф В. Джерард, почетный профессор медицины Чикагского университета, Нью-Йорк. Для преобразования среды обучения в области медицинского образования путем создания культуры справедливости, разнообразия и принадлежности, которые готовят будущих специалистов здравоохранения к уходу за различными группами населения и решению социальных детерминант здоровья.

Дениз Дж. Джеймисон, доктор медицины, магистр здравоохранения, Джеймс Роберт МакКорд Профессор и заведующий кафедрой акушерства и гинекологии Медицинской школы Университета Эмори, Атланта. За руководство усилиями общественного здравоохранения по снижению воздействия инфекционных заболеваний на женщин, включая гинекологические проявления ВИЧ-инфекции, внедрение стратегий тестирования и антиретровирусной терапии для снижения вертикальной передачи ВИЧ и реагирование на возникающие угрозы инфекционных заболеваний для беременных женщин (например, пандемический грипп, вирус Зика) .

Джоэл Кауфман, доктор медицины, магистр здравоохранения, профессор кафедры экологических наук и гигиены труда, общей внутренней медицины и эпидемиологии Вашингтонского университета, Сиэтл. За его международное лидерство в понимании последствий загрязнения атмосферного воздуха для здоровья. Его исследования объединяют такие дисциплины, как эпидемиология, клинические исследования, наука о воздействии и токсикология, и он был одним из первых, кто установил и разъяснил удивительную связь между загрязнителями воздуха и сердечно-сосудистыми заболеваниями через ускорение развития атеросклероза.

Аарон С. Кессельхейм, MD, JD, MPH, профессор медицины Гарвардской медицинской школы; и преподаватель отдела фармакоэпидемиологии и фармакоэкономики медицинского факультета Бригама и женской больницы, Бостон. За его национальное лидерство в изучении того, как отпускаемые по рецепту лекарства и медицинские устройства взаимодействуют с нормативной практикой и законодательством, чтобы повлиять на состояние здоровья пациентов. Его исследование, сочетающее в себе тщательный эмпирический и политический анализ, формирует понимание того, как повысить безопасность, эффективность и доступность медицинских продуктов.

Алекс Колодкин, доктор философии, Чарльз Дж. Хомси и Симеон Г. Марголис, профессор кафедры нейробиологии им. Соломона Х. Снайдера Медицинской школы Университета Джона Хопкинса, Балтимор. За лидерство в исследованиях нейронного развития, связанных с установлением нейронных связей. Он известен своей работой над нейронными сигналами управления и их рецепторами, открытием семафоринов и раскрытием роли сигналов управления в сборке и функционировании нейронных цепей у насекомых и млекопитающих.

Кам В. Леонг, доктор философии, Сэмюэл Й. Шенг Профессор кафедры биомедицинской инженерии и системной биологии Колумбийского университета, Нью-Йорк. За вклад в науку о биоматериалах и инженерию, особенно в области доставки лекарств, доставки генов и взаимодействия топографии клеток.

Фей-Фей Ли, доктор философии, профессор кафедры информатики Стэнфордского университета; и содиректор Стэнфордского института искусственного интеллекта, ориентированного на человека (HAI), Стэнфорд, Калифорния.За помощь в создании области искусственного интеллекта на основе зрения, за создание разнообразных высокопроизводительных медицинских приложений, в том числе за ее нынешний инновационный подход к критически важным для здоровья клиницистам и распознаванию поведения пациентов.

Джуди Либерман, доктор медицинских наук, заведующая кафедрой клеточной и молекулярной медицины и профессор педиатрии, Программа клеточной и молекулярной медицины, Бостонская детская больница и Гарвардская медицинская школа, Бостон. Для выявления молекулярных основ гибели клеток млекопитающих и микробов под действием цитотоксических лимфоцитов и во время воспаления / сепсиса, вызванного патогенами и сигналами опасности.Она была пионером в использовании интерференции рибонуклеиновой кислоты (РНК) для терапии и открытия генов и первой показала, что малые РНК можно использовать в качестве лекарств in vivo.

Марк Липсич, доктор философии, профессор кафедры эпидемиологии, иммунологии и инфекционных болезней, Гарвард T.H. Школа общественного здравоохранения Чана, Бостон. За крупные иммунологические, геномные и эволюционные успехи в понимании биологии пневмококка; содействие определению механизмов сезонности гриппа; и внесение большого вклада в вычислительные / статистические методы оценки вакцин.

Дэвид Р. Лю, доктор философии, Ричард Меркин Профессор и заместитель председателя факультета Института Броуда; Томас Дадли Кэбот, профессор естественных наук и профессор химии и химической биологии Гарвардского университета; и исследователь, Медицинский институт Говарда Хьюза, Кембридж, Массачусетс. За творческое использование принципов эволюции для изучения биологии и медицины, включая разработку базового редактирования и первичного редактирования для модификации геномов с беспрецедентной точностью, разработку ДНК-шаблонов и ДНК-кодированных синтез для облегчения открытия лекарств и развитие непрерывной эволюции с участием фагов для значительного ускорения эволюции белков.

Сьюзан С. Маргулис, доктор философии, профессор медицины и кафедра клеточной и молекулярной медицины Технологического института Джорджии и Университета Эмори, Атланта. Для определения того, как и почему возникают травмы мозга и легких у детей, посредством разработки и использования новых платформенных технологий и моделей, а также для перевода основных открытий трех методов лечения в доклинические испытания.

Kameron Leigh Matthews, MD, JD, FAAFP, помощник заместителя министра здравоохранения по клиническим службам и главный врач Управления здравоохранения ветеранов, Вашингтон, округ Колумбия.C. За руководство значительными преобразованиями в системе здравоохранения ветеранов за счет использования внутренних ресурсов Управления здравоохранения ветеранов и внешнего сотрудничества с академическими и другими общественными организациями для оказания своевременной и высококачественной помощи всем ветеранам, независимо от места жительства.

Джастин К. МакАртур, MBBS, MPH, FAAN, FAN, директор отделения неврологии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса, Балтимор. За его трансляционные исследования в области ВИЧ, которые привели к новым методам лечения болезней и изменили клинические руководства, а также за то, что он был идейным лидером в области неврологии и здравоохранения.

Мэтью Д. МакХью, доктор философии, доктор медицинских наук, магистр здравоохранения, доктор медицинских наук, профессор и заведующий кафедрой медсестер Фонда независимости Пенсильванского университета, Филадельфия. За участие в крупнейшем в истории испытании, в котором применяется теория организационной реорганизации для улучшения самочувствия клиницистов в больницах и безопасности пациентов в пяти европейских странах. Его исследование безопасного укомплектования медсестер привело к новым правилам в Австралии, Ирландии, Шотландии и Уэльсе.

Jerry R. Mendell, MD, Curran-Peters Заведующий педиатрическими исследованиями, Исследовательский институт Эбигейл Векснер, Национальная детская больница; и профессор педиатрии и неврологии Государственного университета Огайо, Колумбус.За новаторскую генную терапию нервно-мышечных заболеваний, проведение одного из первых испытаний генной терапии аденоассоциированного вируса (AAV) in vivo в 1999 году и расширение применения замены генов, демонстрируя безопасность и эффективность для неизлечимых состояний, таких как спинальная мышечная атрофия, получение продуктов питания и Одобрение Управления лекарственных средств в качестве первой системной доставки AAV.

Райна Мерчант, MD, MSHP, заместитель вице-президента и директор Центра цифрового здравоохранения, Система здравоохранения Университета Пенсильвании; и доцент кафедры неотложной медицины Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета, Филадельфия.За ее работу в постоянно меняющемся ландшафте цифровых медиа, чтобы получить представление о важных тенденциях в области здравоохранения, а также за разработку, внедрение, оценку и совершенствование новых инструментов и методов для улучшения здоровья человека и населения.

Редонда Гейл Миллер, доктор медицины, магистр делового администрирования, президент больницы Джона Хопкинса, Балтимор. За ее лидерство в усилиях по использованию ценностей, повышению качества обслуживания пациентов и улучшению здоровья населения. Как президент больницы Джона Хопкинса, она выступала за передовые методы клинической помощи и расширяла усилия по улучшению помощи в общинах с помощью дальновидных программ, направленных на социальные детерминанты здоровья.

Карин Мари Мурашко, доктор медицины, Джулиан Т. Хофф Профессор и заведующий кафедрой нейрохирургии Мичиганского университета, Анн-Арбор. За ее опыт лечения людей с опухолями головного мозга и врожденными неврологическими аномалиями. Она была пионером локализованной инъекционной терапии с иммунотоксином при лептоменингеальной болезни, представила первый проспективный анализ мутизма мозжечка после операции на задней черепной ямке и охарактеризовала развитие полостей спинного мозга сиринкса с мальформацией Киари-1.

Велма Макбрайд Мерри, доктор философии, Заведующий кафедрой Лоис Отри Беттс и профессор университета, факультеты политики здравоохранения и человеческого и организационного развития, Университет Вандербильта, Нэшвилл, Теннесси. За разработку, оценку и внедрение новаторских, основанных на силе, профилактических мер в семье программы вмешательства, включая первые технологии семейной профилактики, призванные способствовать позитивному развитию и адаптации среди молодежи. Ее работа направлена ​​на решение важнейших проблем, с которыми сталкивается сельское население, не получающее должного обслуживания, и подчеркивает способы использования сильных сторон и культурных ценностей, которые маргинализированные семьи и общины используют для решения сложных ситуаций.Работа Марри отражает критическое и новаторское мышление для руководства исследованиями, политикой и практикой в ​​области здравоохранения.

Алондра Нельсон, доктор философии, Гарольд Ф. Линдер, профессор, Школа социальных наук, Институт перспективных исследований, Принстон, штат Нью-Джерси; и президент Совета по исследованиям в области социальных наук, Нью-Йорк. За новаторский вклад в наше понимание перспектив здоровья на уровне сообществ; новаторские исследования общественного понимания генетики; и освещение социальных, политических и этических последствий научно-технических достижений для здоровья и благополучия.

Генри Л. Полсон, доктор медицинских наук, Люсиль Грофф, профессор неврологии, факультет неврологии, Мичиганский университет, Анн-Арбор. За фундаментальные открытия, касающиеся агрегации белков и расширения нуклеотидных повторов как причин нейродегенеративных заболеваний, а также за новаторские новые терапевтические стратегии, включая подавление генов на основе нуклеотидов и использование собственного механизма контроля качества клетки, для этой группы разрушительных заболеваний.

Коринн Пик-Аса, доктор философии, магистр здравоохранения, заместитель декана по исследованиям, Колледж общественного здравоохранения, и профессор кафедры гигиены труда и окружающей среды Университета Айовы, Айова-Сити.За новаторство в области международной эпидемиологии травм и насилия, а также за ее работу в области профилактики и политической науки, включая программы, касающиеся безопасности дорожного движения, межличностного насилия, пожарной безопасности и насилия на рабочем месте.

Александр Райкович, доктор медицины, доктор философии, главный специалист по геномике и Стюарт Линдси, заслуженный профессор экспериментальной патологии I, кафедры патологии и акушерства, гинекологии и репродуктивных наук Калифорнийского университета в Сан-Франциско.За руководство, наставничество и образец для подражания для врачей-ученых в области репродуктивных наук. Он обнаружил многочисленные гены, которые играют решающую роль в развитии репродуктивного тракта, мужском и женском бесплодии и опухолях репродуктивного тракта. Он был в авангарде инновационных технологий в открытии механизмов и диагностики репродуктивных патологий.

Авив Регев, доктор философии, руководитель, Genentech Research and Early Development; профессор биологии Массачусетского технологического института; и основной член Института Броуда, Кембридж, Массачусетс.Для разработки экспериментальных и вычислительных методов, особенно в одноклеточной геномике, и их применения в физиологии, иммунологии и биологии рака, а также для выяснения сетей факторов транскрипции в дендритных клетках и Т-клетках, которые организуют иммунные ответы на патогены.

Антони Рибас, доктор медицинских наук, профессор медицины, хирургии, молекулярной и медицинской фармакологии, Комплексный онкологический центр Джонссона, Калифорнийский университет, Лос-Анджелес. Для определения механистической основы ответа и приобретенной устойчивости к иммунотерапии рака, блокирующей иммунные контрольные точки, и проведения многоцентровых клинических испытаний, которые предоставили трансформирующие методы лечения пациентов с запущенной меланомой, превратив ее из смертельной болезни в болезнь, которая часто излечивается.

Пол М. Ридкер, доктор медицины, магистр здравоохранения, Юджин Браунвальд, профессор медицины, Гарвардская медицинская школа; и директор Центра профилактики сердечно-сосудистых заболеваний больницы Бригама и женщин, Бостон. За его работу по смене парадигмы, которая не только предоставила доказательство принципа гипотезы воспаления при атеротромбозе, но также предоставила клиницистам первый одобренный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов диагностический тест на сосудистое воспаление и первое проверенное противовоспалительное средство для лечения атеросклероза. .

Пардис К. Сабети, доктор медицинских наук, магистр наук, профессор кафедры организменной и эволюционной биологии, иммунологии и инфекционных болезней Гарвардского университета; член Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда; и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза, Кембридж, Массачусетс. За ее лидерство в сборе и публикации первых данных о вирусном геноме во время вспышки Эболы в Западной Африке в 2013–2016 годах для принятия ответных мер. Работа ее команды в области геномики, теории информации, диагностики, наблюдения за сельскими районами и образования внесла дополнительный вклад в усилия по борьбе с вирусом Зика, Ласса, Эболой, малярией и многими другими инфекционными заболеваниями.

Хунцзюнь Сонг, доктор философии, Перельман, профессор нейробиологии, факультет нейробиологии, Медицинская школа Перельмана, Университет Пенсильвании, Филадельфия. За трансформационные открытия для выявления неожиданной динамики и пластичности эпигенома нейронов, а также его функций в физиологических и патологических условиях. В ответ на неотложные проблемы глобального здравоохранения его команда сделала ряд своевременных открытий, касающихся патогенеза, механизмов и лечения вирусных инфекций Зика.

Луи М. Штаудт, доктор медицинских наук, руководитель Отделения лимфоидных злокачественных новообразований и директор Центра геномики рака, Национальный институт рака, Национальные институты здравоохранения, Бетезда, Мэриленд. Для демонстрации того, что генетическое профилирование может различать подтипы лимфомы, прогноз выживаемость пациентов и индивидуализированная терапия, тем самым играя ключевую роль в открытии эры точной медицины рака. Он разработал генетические экраны потери функции для основных генов рака, что позволило создать эффективную целевую терапию для молекулярных подтипов лимфомы.

Патриция Стоун, доктор философии, магистр наук, Столетний профессор политики здравоохранения в области сестринского дела, Школа медсестер Колумбийского университета, Нью-Йорк. Для получения экспертных знаний в области экономической оценки и безопасности пациентов, связанных с политикой здравоохранения, медсестринскими услугами, инфекционным контролем, а также результатами работы сотрудников и системы. Ее исследование способствовало значительному изменению политики штата и федерального законодательства, согласно которому больницы собирают и сообщают данные об инфекциях.

Шон Д. Салливан, бакалавр наук, доктор философии, декан и профессор фармацевтического факультета Вашингтонского университета, Сиэтл.За новаторские руководящие принципы США по разработке научно-обоснованных формуляров лекарственных средств. Вместе со страховщиками он создал формулярный продукт, основанный на стоимости, и был первым экономистом в области здравоохранения, который участвовал в составлении глобальных рекомендаций по респираторным заболеваниям (астма и ХОБЛ), включив в рекомендации экономические соображения.

Мелоди А. Шварц, доктор философии, Профессор Уильяма Б. Огдена, Притцкерская школа молекулярной инженерии и Департамент исследований рака им. Бена Мэя, Чикагский университет, Чикаго. За новаторский вклад в области лимфатической физиологии и иммунобиологии, а также за выяснение того, как лимфатические сосуды регулируют иммунитет, толерантность и прогрессирование опухоли.

Герман А. Тейлор младший, доктор медицины, магистр здравоохранения, Наделенный профессор и директор Института сердечно-сосудистых исследований Медицинской школы Морхауса, Атланта. За его работу по изучению диспропорций сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и за создание новаторского исследования сердца Джексона среди афроамериканцев, которое внесло вклад в международное значение. Его работа по экологическому, психосоциальному, физиологическому и генетическому влиянию на сердечно-сосудистые заболевания у чернокожих породила все больше работ, значение которых выходит за рамки расы и географии.

Ханна А. Валантин, доктор медицины, MRCP, FACC, профессор медицины Стэнфордского университета; бывший главный специалист по разнообразию научных кадров Национальных институтов здравоохранения; и старший научный сотрудник Национального института сердца, легких и крови, Стэнфорд, Калифорния. За ее национальное лидерство как в области научных кадров, так и в исследованиях по трансплантации сердца. Ее основанный на данных подход в этих двух важных областях привел к изменению правил игры и новым программам, которые обогатили национальный резерв биомедицинских талантов и привели к революционным инновациям в уходе за пациентами.

Эми Л. Винсент, доктор медицинских наук, доктор философии, , ветеринарный врач-исследователь и ведущий ученый, Служба сельскохозяйственных исследований, Национальный центр болезней животных, Министерство сельского хозяйства США, Эймс, Айова. За новаторское исследование, которое привело к усовершенствованию вакцин и эпиднадзору за гриппом свиней, характеристику ассоциированного с вакциной усиленного заболевания на модели гриппа свиней и характеристику пандемического потенциала вирусов гриппа свиней.

Роберт М.Wachter, MD, Холли Смит, заслуженный профессор и заведующий кафедрой медицины Калифорнийского университета в Сан-Франциско. За его большой вклад в безопасность и качество пациентов, цифровое здоровье, медицинское образование, профессионализм, политику в области здравоохранения и организацию больничного обслуживания.

Эми К. Вагнер, доктор медицины, профессор, заместитель председателя отдела развития факультета и директор по трансляционным исследованиям и стипендиям по медицине травм головного мозга, кафедра физической медицины и реабилитации; профессор нейробиологии и заместитель директора по реабилитационным исследованиям Центра исследований в области реанимации Safar; и обучающий факультет, Центр неврологии, Медицинская школа Университета Питтсбурга, Питтсбург.За ее работу по разработке инновационных моделей травм головного мозга с использованием мониторинга нейротрансмиссии in vivo для изучения геномного / протеомного / метаболомного вклада в патофизиологию и функциональное восстановление. Она успешно объединила усилия в нескольких дисциплинах, включая нейропсихологию / хирургию, эндокринологию, фармакологию и общественное здравоохранение, чтобы продвинуться в этой области.

Дэвид С. Уилкс, доктор медицины, декан и Джеймс Кэрролл Флиппин, профессор медицинских наук, кафедры медицины и иммунологии, биологии рака и микробиологии, Медицинский факультет Университета Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния.За то, что он привел свои учреждения к рекордному уровню финансирования исследований; руководство Программой развития профессорско-преподавательского состава Гарольда Амоса для заметного увеличения числа стажеров из числа врачей-ученых из числа меньшинств; и создание смены парадигмы и разработка новых лекарств, когда обнаружение аутоиммунитета способствует хроническому отторжению после трансплантации легких и идиопатическому легочному фиброзу.

Консуэло Х. Уилкинс, доктор медицины, MSCI, профессор медицины и вице-президент по вопросам справедливости в отношении здоровья, Медицинский центр Университета Вандербильта, Нэшвилл, Теннесси.За новаторство в разработке новых методов вовлечения традиционно труднодоступных сообществ в разработку и проведение клинических исследований, эффективно объединяющих точки зрения участников и сообщества. Ее инновации изменили общенациональные и глобальные инициативы в области науки о данных, устраняя неравенство в участии в исследованиях.

Карлос Альберто Сарате младший, доктор медицины, NIH Заслуженный исследователь и руководитель отделения экспериментальной терапии и патофизиологии, Отдел внутренних исследований, Национальный институт психического здоровья, Национальные институты здравоохранения, Бетесда, штат Мэриленд.Для демонстрации того, что однократная инфузия кетамина оказывает быстрое, надежное и относительно продолжительное антидепрессивное действие у людей с устойчивой к лечению депрессией и биполярной депрессией, в дополнение к значительным антисуицидным и антиангедоническим эффектам. Определение кетамина как быстродействующего антидепрессанта и средства против суицидального мышления было сдвигом парадигмы в психиатрии.

Сяовей Чжуан, доктор философии, Дэвид Б. Арнольд, профессор естественных наук, Гарвардский университет, Кембридж, Массачусетс.За новаторскую визуализацию сверхвысокого разрешения и основанную на визуализации геномику одиночных клеток, а также за использование этих методов для обнаружения новых структур в клетках, новой пространственной и функциональной организации клеток в тканях и примеров того, как неправильная регуляция может вызывать нарушения.

Международные члены Класса 2020 года:

Элизабет Б. Биндер, доктор медицинских наук, директор, Институт психиатрии Макса Планка, Мюнхен, Германия. За ее работу по пониманию молекулярных механизмов взаимодействия генов и окружающей среды в психиатрии, особенно в области ранних невзгод (например,г., открытие FKBP5 — по взаимодействию невзгод). Ее работа предоставляет доказательства эпигенетических механизмов, опосредующих долгосрочные последствия невзгод и их смягчения за счет генетической изменчивости.

Ван Чен, доктор медицины, доктор наук, вице-президент и академик Китайской инженерной академии; и президент Китайской академии медицинских наук и Пекинского медицинского колледжа, Пекин, Китай. За его руководство тремя ведущими медицинскими организациями Китая, а также за его эффективные клинические исследования и медицинские реформы.

Pierre-Alain Clavien, MD, PhD, профессор и заведующий кафедрой хирургии и трансплантологии, Университетская больница, Цюрих, Швейцария. За его лидерство в исследованиях клинических исходов, которые привели к разработке классификации Clavien-Dindo и индекса заболеваемости, которые являются стандартом отчетности во всем мире, а также за его научный вклад в области хирургии и трансплантации печени.

Hugues de Thé, MD, PhD, профессор и заведующий кафедрой клеточной и молекулярной онкологии, Коллеж де Франс; врач, больница Сен-Луи, Париж, Франция.За его работу по первому клонированию гибридного гена PML-RARA, который является инициирующим событием для острого промиелоцитарного лейкоза, определение многих механизмов действия гибридного белка и раскрытие основы чувствительности к ретиноевой кислоте и мышьяку, которая установила режим лечения это в конечном итоге излечивает почти всех пациентов.

Джон Э. Дик, доктор философии, FRS, Канада, Кафедра исследований в области биологии стволовых клеток и старший научный сотрудник Онкологического центра принцессы Маргарет, Университетская сеть здравоохранения; и профессор кафедры молекулярной генетики Университета Торонто, Торонто, Канада.Для разработки системы трансплантации нормальных и злокачественных гемопоэтических клеток человека иммунодефицитным мышам в качестве способа идентификации и характеристики как нормальных, так и лейкемических стволовых клеток человека (LSC). Его лаборатория продемонстрировала, что лишь небольшая часть этих клеток способна вызывать лейкемию.

Джейсон Лейтч, BDS, FDS, FRCS, DDS, MPH., национальный клинический директор, правительство Шотландии, Эдинбург, Шотландия. За его работу в Шотландии, которая служит глобальной моделью безопасности и улучшения здоровья пациентов.Он разработал шаблон для улучшения здоровья и благополучия населения во всем мире и был отмечен королевой награды Командующего Британской империей в 2019 году.

Кипрос Х. Николаидес, FRCOG, профессор медицины плода, Королевский колледж Лондонского университета, Лондон, Соединенное Королевство. Для улучшения ухода за беременными женщинами во всем мире с помощью новаторских строгих и творческих подходов и внесения плодотворного вклада в пренатальную диагностику и все основные акушерские расстройства.

Энн Мари Рафферти, бакалавр, магистр, доктор философии (Оксон), профессор сестринской политики, факультет сестринского дела, акушерства и паллиативной помощи Флоренс Найтингейл, Королевский колледж, Лондон, Соединенное Королевство. Согласно ее новаторскому, крупномасштабному исследованию, которое показывает, что нехватка профессиональных медсестер в больницах связана с чрезмерной смертностью и неудовлетворенностью пациентов, она дает информацию о новых направлениях политики, основанной на ценностях.

Eiichi Saitoh, MD, DMSc, президент, Fujita Health University, Toyoake, Япония.За то, что он является ведущим академиком физической медицины и реабилитации в Японии и Азии, а также мировым лидером в изучении дисфагии. Его новаторские исследования включают разработку роботизированных реабилитационных технологий, а также вспомогательных технологий, включая умный дом для пожилых людей и изучение основных механизмов дисфагии с использованием трехмерной компьютерной томографии.

Tien Y. Wong, MBBS, MPH, PhD, FRCSE, FRANZCO, FRCO, FAMS, Arthur Lim Профессор и медицинский директор Сингапурского национального глазного центра; заместитель декана Медицинской школы Duke-NUS Национального университета Сингапура; заместитель генерального директора группы (исследования и образование), SingHealth, Сингапур.Для определения глобальной распространенности и факторов риска основных глазных заболеваний, включая диабетическую ретинопатию, возрастную дегенерацию желтого пятна и миопию, и разработки стратегий для проведения скрининга и профилактики заболеваний с помощью телемедицины и инновационной визуализации; и за лидерство в развитии академических направлений для клиницистов-ученых.

Натуральные продукты в открытии лекарств: достижения и возможности

  • 1.

    Атанасов А.Г. и др. Открытие и пополнение запасов фармакологически активных натуральных продуктов растительного происхождения: обзор. Biotechnol. Adv. 33 , 1582–1614 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 2.

    Харви, А. Л., Эдрада-Эбель, Р. и Куинн, Р. Дж. Возрождение натуральных продуктов для открытия лекарств в эпоху геномики. Nat. Rev. Drug Discov. 14 , 111–129 (2015).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 3.

    Ньюман, Д. Дж. И Крэгг, Г. М. Натуральные продукты как источники новых лекарств с 1981 по 2014 гг. J. Nat. Prod. 79 , 629–661 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 4.

    Вальтенбергер, Б., Мокан, А., Шмейкал, К., Хейсс, Э. Х. Э. Х. и Атанасов, А. А. Г. А. Натуральные продукты для противодействия эпидемии сердечно-сосудистых и метаболических нарушений. Молекулы 21 , 807 (2016).

    PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 5.

    Тинторе, М., Видал-Джордана, А. и Састре-Гаррига, Дж. Лечение рассеянного склероза — успех от кабинета до постели больного. Nat. Rev. Neurol. 15 , 53–58 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 6.

    Feher, M. & Schmidt, J.М. Распределение свойств: различия между лекарствами, натуральными продуктами и молекулами из комбинаторной химии. J. Chem. Инф. Comput. Sci. 43 , 218–227 (2003).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 7.

    Barnes, E.C., Kumar, R. & Davis, R.A. Использование изолированных природных продуктов в качестве основы для создания химически разнообразных скрининговых библиотек для открытия лекарств. Nat. Prod. Отчет 33 , 372–381 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 8.

    Li, J. W.-H. И Ведерас, Дж. С. Открытие лекарств и натуральные продукты: конец эпохи или бесконечные рубежи? Наука 325 , 161–165 (2009).

    PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

  • 9.

    Кларди, Дж. И Уолш, К. Уроки природных молекул. Nature 432 , 829–837 (2004).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 10.

    Лоусон, А.Д.Г., Маккосс, М. и Хеер, Дж. П. Важность жесткости при разработке низкомолекулярных препаратов для борьбы с межбелковыми взаимодействиями (ИПП) посредством стабилизации желаемых конформеров. J. Med. Chem. 61 , 4283–4289 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 11.

    Доук, Б. К., Овер, Б., Джорданетто, Ф. и Кильберг, Дж. Устное пространство, подверженное воздействию наркотиков, за пределами правила 5: идеи из лекарств и клинических кандидатов. Chem. Биол. 21 , 1115–1142 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 12.

    Shultz, M. D. Два десятилетия под влиянием правила пяти и меняющихся свойств одобренных пероральных препаратов. J. Med. Chem. 62 , 1701–1714 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 13.

    Лашанс, Х., Ветцель, С., Кумар, К. и Вальдманн, Х. Составление диаграмм, навигация и заполнение химического пространства природных продуктов для открытия лекарств. J. Med. Chem. 55 , 5989–6001 (2012).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 14.

    Хенрих, К. Дж. И Бейтлер, Дж. А. Соответствие мощности высокопроизводительного скрининга химическому разнообразию натуральных продуктов. Nat. Prod. Отчетность 30 , 1284 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 15.

    Крэгг Г. М., Шепарц С. А., Суффнес М. и Гревер М. Р. Кризис предложения таксола. Новая политика NCI в отношении крупномасштабного производства новых натуральных противоопухолевых препаратов и агентов против ВИЧ. J. Nat. Prod. 56 , 1657–1668 (1993).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 16.

    Харрисон, К. Патентовать натуральные продукты стало еще сложнее. Nat. Biotechnol. 32 , 403–404 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 17.

    Бертон, Г. и Эванс-Иллидж, Э. А. Новые законы о НИОКР: Нагойский протокол и его значение для исследователей. ACS Chem. Биол. 9 ​​, 588–591 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 18.

    Хеффернан, О. Почему знаковый договор о прекращении биопиратства в океане может помешать исследованиям. Nature 580 , 20–22 (2020).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 19.

    Корсон, Т. У. и Крюс, К. М. Молекулярное понимание и современное применение традиционных лекарств: победы и испытания. Cell 130 , 769–774 (2007).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 20.

    Моффат, Дж. Г., Винсент, Ф., Ли, Дж. А., Эдер, Дж. И Прунотто, М. Возможности и проблемы в открытии фенотипических лекарств: отраслевая перспектива. Nat. Rev. Drug Discov. 16 , 531–543 (2017).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 21.

    Ши, Ю., Иноуэ, Х., Ву, Дж. К. и Яманака, С. Технология индуцированных плюрипотентных стволовых клеток: десятилетие прогресса. Nat. Rev. Drug Discov. 16 , 115–130 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 22.

    Феллманн, К., Гоуэн, Б.Г., Лин, П.-К., Дудна, Дж. А. и Корн, Дж. Э. Краеугольные камни CRISPR – Cas в открытии лекарств и терапии. Nat. Rev. Drug Discov. 16 , 89–100 (2017).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 23.

    Ширле, М.И Дженкинс, Дж. Л. Определение целевых показателей эффективности соединений при открытии фенотипических лекарств. Drug Discov. Сегодня 21 , 82–89 (2016).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 24.

    Вагенаар, М. М. Предварительно фракционированные микробные образцы — библиотека натуральных продуктов второго поколения в Wyeth. Молекулы 13 , 1406–1426 (2008).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 25.

    Wolfender, J.-L., Nuzillard, J.-M., van der Hooft, J.J.J., Renault, J.-H. И Бертран, С. Ускорение идентификации метаболитов в исследованиях натуральных продуктов: к идеальному сочетанию жидкостной хроматографии, тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения и профилирования ЯМР, базы данных in silico, и хемометрии. Анал. Chem. 91 , 704–742 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 26.

    Стюарт, К. А., Уэлш, К., Уокер, М. К. и Эдрада-Эбель, Р. А. Метаболические инструменты, используемые при открытии лекарств из морских природных продуктов. Мнение эксперта. Drug Discov. 15 , 499–522 (2020).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 27.

    Allard, P.-M., Genta-Jouve, G. & Wolfender, J.-L. Глубокая аннотация метаболома в исследованиях натуральных продуктов: к эффективному циклу идентификации метаболитов. Curr. Opin. Chem. Биол. 36 , 40–49 (2017).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 28.

    Allard, P.-M. и другие. Фармакогнозия в цифровую эпоху: переход к контекстуализированной метаболомике. Curr. Opin. Biotechnol. 54 , 57–64 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 29.

    Hubert, J., Nuzillard, J.-M. И Renault, J.-H. Стратегии дерепликации в исследовании натуральных продуктов: сколько инструментов и методологий стоит за одной и той же концепцией? Phytochem. Ред. 16 , 55–95 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 30.

    Лю, X. & Locasale, J. W. Метаболомика: праймер. Trends Biochem. Sci. 42 , 274–284 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 31.

    Eugster, P. J. et al. Жидкостная хроматография сверхвысокого давления для профилирования сырых экстрактов растений. J. AOAC Int. 94 , 51–70 (2011).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 32.

    Ставрианиди А. Классификация методов жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии для оценки химического состава и контроля качества традиционных лекарств. J. Chromatogr.А 1609 , 460501 (2020).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 33.

    Вольфендер, Ж.-Л., Марти, Г., Томас, А. и Бертран, С. Современные подходы и проблемы для определения профиля метаболитов сложных природных экстрактов. J. Chromatogr. А 1382 , 136–164 (2015).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 34.

    Tahtah, Y. et al. Профилирование ингибирования PTP1B с высоким разрешением в сочетании с высокоэффективной жидкостной хроматографией, масс-спектрометрией высокого разрешения, твердофазной экстракцией и ядерной магнитно-резонансной спектроскопией: доказательство концепции и антидиабетические компоненты в неочищенном экстракте Eremophila lucida . Фитотерапия 110 , 52–58 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 35.

    Chu, C. et al. Антидиабетические составляющие Dendrobium officinale , определенные с помощью профилирования с высоким разрешением улавливания радикалов и ингибирования α-глюкозидазы и α-амилазы в сочетании с анализом HPLC-PDA-HRMS-SPE-NMR. Phytochem. Lett. 31 , 47–52 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 36.

    Garcia-Perez, I. et al. Идентификация неизвестных метаболитов с использованием методов метаболического профилирования на основе ЯМР. Nat. Protoc. 15 , 2538–2567 (2020).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 37.

    Giavalisco, P. et al. Масс-спектрометрия с высоким разрешением на основе прямой инфузии в сочетании с меткой изотопов метаболома 13 C позволяет однозначно определять формулы химической суммы. Анал. Chem. 80 , 9417–9425 (2008).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 38.

    Ковингтон, Б.С., Маклин, Дж. А. и Бахманн, Б. О. Стратегии метаболомики на основе сравнительной масс-спектрометрии для исследования микробных вторичных метаболитов. Nat. Prod. Отчет 34 , 6–24 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 39.

    Фонтана, А., Итуррино, Л., Коренс, Д. и Крего, А. Л. Автоматизированная масс-спектрометрия высокого разрешения с жидкостной хроматографией с открытым доступом для поддержки проектов по поиску лекарств. J. Pharm. Биомед. Анальный. 178 , 112908 (2020).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 40.

    Kind, T. et al. Идентификация малых молекул с использованием точного масс-масс-масс-масс-масс. Масс-спектр. Ред. 37 , 513–532 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 41.

    Wang, M. et al. Совместное использование данных масс-спектрометрии и их курирование с помощью Global Natural Products Social Molecular Networking. Nat. Biotechnol. 34 , 828–837 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 42.

    Yang, J. Y. et al. Молекулярные сети как стратегия дерепликации. J. Nat. Prod. 76 , 1686–1699 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 43.

    Allen, F., Greiner, R. & Wishart, D. Моделирование конкурентной фрагментации спектров ESI-MS / MS для предполагаемой идентификации метаболитов. Метаболомика 11 , 98–110 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 44.

    Allard, P.-M. и другие. Интеграция молекулярных сетей и in-silico MS / MS фрагментации для дерепликации натуральных продуктов. Анал. Chem. 88 , 3317–3323 (2016).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 45.

    da Silva, R. R. et al. Распространение аннотаций молекулярных сетей с использованием фрагментации in silico. PLoS Comput. Биол. 14 , e1006089 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 46.

    Randazzo, G.M. et al. Прогнозирование времени удерживания в обращенно-фазовой жидкостной хроматографии как инструмент для идентификации стероидов. Анал. Чим. Acta 916 , 8–16 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 47.

    Zhou, Z., Xiong, X. & Zhu, Z.-J. MetCCS predictor: веб-сервер для прогнозирования значений поперечного сечения столкновения метаболитов в метаболомике на основе масс-спектрометрии ионов. Биоинформатика 33 , 2235–2237 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 48.

    Rutz, A. et al. Таксономически обоснованная оценка повышает уверенность в аннотации натуральных продуктов. Фронт. Растение. Sci. 10 , 1329 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 49.

    Guijas, C. et al. МЕТЛИН: технологическая платформа для выявления известных и неизвестных. Анал. Chem. 90 , 3156–3164 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 50.

    Аксенов А.А., да Силва Р., Найт Р., Лопес Н. П. и Доррестейн П. С. Глобальный химический анализ биологии с помощью масс-спектрометрии. Nat. Rev. Chem. 1 , 0054 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 51.

    Fox Ramos, A. E. et al. CANPA: ожидание компьютерных натуральных продуктов. Анал. Chem. 91 , 11247–11252 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 52.

    Вольфендер, Ж.-Л., Литодон, М., Тубуль, Д. и Кейрос, Э. Ф. Инновационные омические подходы для определения приоритетов и целевой изоляции натуральных продуктов — новые стратегии для открытия лекарств. Nat. Prod. Реп. 36 , 855–868 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 53.

    Graziani, V. et al. Метаболомный подход для быстрой идентификации натуральных продуктов с цитотоксической активностью против клеток колоректального рака человека. Sci. Отчетность 8 , 5309 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 54.

    Grienke, U. et al. 1 Гетероковариантность на основе Н ЯМР-МС как инструмент открытия лекарств для вылова биоактивных соединений из сложной смеси структурных аналогов. Sci. Отчетность 9 ​​, 11113 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 55.

    Алигианнис, Н. и др. Метаболомика на основе гетероковариантности как мощный инструмент ускорения идентификации биоактивных природных продуктов. ChemistrySelect 1 , 2531–2535 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 56.

    Acharya, D. et al. Технологии Omics для понимания активации кластера биосинтетических генов в Micromonospora sp. WMMB235: расшифровка биосинтеза кейицина. ACS Chem.Биол. 14 , 1260–1270 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 57.

    Schulze, C.J. et al. Обнаружение потенциальных клиентов «прежде всего функции»: профилирование библиотек натуральных продуктов по принципу действия с использованием скрининга на основе изображений. Chem. Биол. 20 , 285–295 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 58.

    Курита, К. Л., Глесси, Э. и Линингтон, Р. Г. Интеграция высокопроизводительного скрининга и нецелевой метаболомики для комплексной функциональной аннотации библиотек натуральных продуктов. Proc. Natl Acad. Sci. США 112 , 11999–12004 (2015).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 59.

    Earl, D. C. et al. Открытие эффекторных молекул, избирательных к клеткам человека, с использованием метаболомики мультиплексированной активности одной клетки. Nat. Commun. 9 ​​, 39 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 60.

    Wishart, D. S. Метаболомика ЯМР: взгляд в будущее. J. Magn. Резон. 306 , 155–161 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 61.

    Berlinck, R.G.S. et al. Подходит для выделения и идентификации гидрофильных, светочувствительных, летучих и второстепенных природных продуктов. Nat. Prod. Реп. 36 , 981–1004 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 62.

    Хилтон Б. Д. и Мартин Г. Е. Исследование экспериментальных пределов гетероядерного 2D ЯМР малых образцов. J. Nat. Prod. 73 , 1465–1469 (2010).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 63.

    Sultan, S. et al. Развивающиеся тенденции в отказе от репликации экстрактов натуральных продуктов. 3: Дополнительные лазиодиплодины из Lasiodiplodia theobromae , эндофит из Mapania kurzii . Tetrahedron Lett. 55 , 453–455 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 64.

    Jones, C.G. et al. Метод CryoEM MicroED как мощный инструмент для определения структуры малых молекул. САУ Cent. Sci. 4 , 1587–1592 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 65.

    Ting, C.P. et al. Использование каркасного пептида в биосинтезе природных продуктов, полученных из аминокислот. Наука 365 , 280–284 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 66.

    Ganesh, T. et al. Оценка конформации связанного с тубулином паклитаксела: синтез, биология и SAR-исследования аналогов паклитаксела с мостиковым мостиком от C-4 до C-3 ‘. J. Med. Chem. 50 , 713–725 (2007).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 67.

    Choules, M. P. et al. Остаточная сложность действительно влияет на органическую химию и открытие лекарств: в случае руфомазина и руфомицина. J. Org. Chem. 83 , 6664–6672 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 68.

    Ziemert, N., Alanjary, M. & Weber, T. Эволюция анализа генома у микробов — обзор. Nat. Prod. Отчет 33 , 988–1005 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 69.

    Viehrig, K. et al. Структура и биосинтез крокагинов: полициклические посттрансляционно модифицированные рибосомные пептиды из Chondromyces crocatus . Angew. Chem. Int. Эд. Англ. 56 , 7407–7410 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 70.

    Surup, F. et al. Крокадепсины-депсипептиды из миксобактерии Chondromyces crocatus , обнаруженные методом анализа генома. ACS Chem. Биол. 13 , 267–272 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 71.

    Kayrouz, C.M., Zhang, Y., Pham, T.M. & Ju, K.S. Изучение генома выявляет фосфоноаламидные природные продукты и новый путь в биосинтезе фосфоновой кислоты. ACS Chem. Биол. 15 , 1921–1929 (2020).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 72.

    Laureti, L. et al. Идентификация биоактивного 51-членного макролидного комплекса путем активации молчащей поликетид-синтазы в Streptomyces ambofaciens . Proc. Natl Acad. Sci. США 108 , 6258–6263 (2011).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 73.

    Вебер Т. и Ким Х. У. Портал биоинформатики вторичных метаболитов: вычислительные инструменты для облегчения синтетической биологии производства вторичных метаболитов. Synth. Syst. Biotechnol. 1 , 69–79 (2016).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 74.

    Navarro-Muñoz, J.C. et al. Вычислительная структура для изучения крупномасштабного биосинтетического разнообразия. Nat. Chem. Биол. 16 , 60–68 (2020).

    PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

  • 75.

    Hoffmann, T. et al. Корреляция химического разнообразия с таксономической дистанцией для открытия природных продуктов у миксобактерий. Nat. Commun. 9 ​​, 803 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 76.

    Helaly, S. E., Thongbai, B. & Stadler, M. Разнообразие биологически активных вторичных метаболитов эндофитных и сапротрофных грибов отряда аскомицетов Xylariales. Nat. Prod. Реп. 35 , 992–1014 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 77.

    Далинова А. и др. Выделение и биоактивность вторичных метаболитов из твердой культуры гриба Alternaria sonchi . Биомолекулы 10 , 81 (2020).

    CAS PubMed Central Статья Google ученый

  • 78.

    Зерикли М. и Чаллис Г. Л. Стратегии открытия новых природных продуктов с помощью анализа генома. ChemBioChem 10 , 625–633 (2009).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 79.

    Culp, E.J. et al. Эволюционное открытие антибиотиков, ингибирующих ремоделирование пептидогликанов. Природа 578 , 582–587 (2020).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 80.

    Чжан Х., Богигиан Б. А., Армандо Дж. И Пфайфер Б. А. Методы и варианты гетерологичного производства сложных натуральных продуктов. Nat. Prod. Реп. 28 , 125–151 (2011).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 81.

    Anyaogu, D. C. & Mortensen, U.H. Гетерологичное производство грибковых вторичных метаболитов в аспергиллах. Фронт. Microbiol. 6 , 77 (2015).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 82.

    Sucipto, H., Pogorevc, D., Luxenburger, E., Wenzel, S.C. & Müller, R. Гетерологическое производство миксобактериальных антибиотиков α-пирона в Myxococcus xanthus . Metab. Англ. 44 , 160–170 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 83.

    Nora, L.C. et al. Искусство векторной инженерии: к созданию генетических инструментов следующего поколения. Microb. Biotechnol. 12 , 125–147 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 84.

    Bok, J. W. et al. Искусственные хромосомы грибов для разработки вторичного метаболома грибов. BMC Genomics 16 , 343 (2015).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 85.

    Clevenger, K. D. et al. Масштабируемая платформа для идентификации вторичных метаболитов грибов и их кластеров генов. Nat. Chem. Биол. 13 , 895–901 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 86.

    Мао, Д., Окада, Б. К., Ву, Ю., Сюй, Ф. и Сейедсаямдост, М. Р. Последние достижения в активации кластеров молчаливых биосинтетических генов у бактерий. Curr. Opin. Microbiol. 45 , 156–163 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 87.

    Ратледж, П. Дж. И Чаллис, Г. Л. Открытие микробных природных продуктов путем активации кластеров молчаливых биосинтетических генов. Nat. Rev. Microbiol. 13 , 509–523 (2015).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 88.

    Yamanaka, K. et al. Прямое клонирование и рефакторинг кластера молчаливых липопептидных биосинтетических генов дает антибиотик таромицин A. Proc. Natl Acad. Sci. 111 , 1957–1962 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 89.

    Sidda, J. D. et al. Открытие семейства γ-аминобутират мочевины путем рациональной дерепрессии молчащего бактериального кластера генов. Chem.Sci. 5 , 86–89 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 90.

    Wang, B., Guo, F., Dong, S.-H. И Чжао, Х. Активация кластеров молчаливых биосинтетических генов с использованием приманок транскрипционных факторов. Nat. Chem. Биол. 15 , 111–114 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 91.

    Zhang, M. M. et al. Стратегия CRISPR – Cas9 для активации кластеров молчаливых биосинтетических генов Streptomyces. Nat. Chem. Биол. 13 , 607–609 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 92.

    Culp, E.J. et al. Скрытые антибиотики у актиномицетов можно идентифицировать путем инактивации кластеров генов для обычных антибиотиков. Nat. Biotechnol. 37 , 1149–1154 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 93.

    Hover, B.M. et al. Независимое от культуры открытие малацидинов как кальций-зависимых антибиотиков с активностью против грамположительных патогенов с множественной лекарственной устойчивостью. Nat. Microbiol. 3 , 415–422 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 94.

    Chu, J. et al. Открытие активных антибиотиков MRSA с использованием первичной последовательности из микробиома человека. Nat.Chem. Биол. 12 , 1004–1006 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 95.

    Kersten, R. D. & Weng, J.-K. Генное открытие и разработка разветвленных циклических пептидов в растениях. Proc. Natl Acad. Sci. США 115 , E10961 – E10969 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 96.

    Dutertre, S. et al. Deep Venomics раскрывает механизм расширенного пептидного разнообразия в яде конусной улитки. Мол. Клетка. Proteom. 12 , 312–329 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 97.

    Wilson, M.C. et al. Таксон экологических бактерий с большим и отличным метаболическим репертуаром. Nature 506 , 58–62 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 98.

    Mori, T. et al. Геномика отдельных бактерий подтверждает богатый и разнообразный специализированный метаболизм некультивируемых симбионтов губок Entotheonella . Proc. Natl Acad. Sci. США 115 , 1718–1723 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 99.

    Rath, C.M. et al. Метаомическая характеристика консорциума морских беспозвоночных микробов, производящего химиотерапевтический натуральный продукт ET-743. ACS Chem. Биол. 6 , 1244–1256 (2011).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 100.

    Ньюман, Д. Дж. Являются ли микробные эндофиты «фактическими» продуцентами биологически активных противоопухолевых агентов? Тенденции рака 4 , 662–670 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 101.

    Helfrich, E.J. N. et al. Двусторонние взаимодействия, продукция антибиотиков и биосинтетический потенциал микробиома листьев Arabidopsis . Nat. Microbiol. 3 , 909–919 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 102.

    Yan, F. et al. Биосинтез и гетерологичное производство виопролидов: рациональная биосинтетическая инженерия и беспрецедентное образование 4-метилазетидинкарбоновой кислоты. Angew. Chem. Int. Эд. 57 , 8754–8759 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 103.

    Tu, Q. et al. Генная инженерия и гетерологичная экспрессия кластера генов биосинтеза дисоразола посредством рекомбинации Red / ET. Sci. Отчетность 6 , 21066 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 104.

    Song, C. et al. Повышенное продуцирование гетерологичных спиносадов из синтетической мультиоперонной сборки размером 79 т.п.н. ACS Synth. Биол. 8 , 137–147 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 105.

    Wlodek, A. et al. Биосинтез, ориентированный на разнообразие за счет ускоренной эволюции модульных кластеров генов. Nat. Commun. 8 , 1206 (2017).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 106.

    Bozhüyük, K. A. J. et al. Дизайн и разработка нерибосомальных пептидных синтетаз de novo. Nat. Chem. 10 , 275–281 (2018).

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 107.

    Bozhüyük, K. A. J. et al. Модификация и дизайн de novo нерибосомных пептидных синтетаз с использованием специфических точек сборки в доменах конденсации. Nat. Chem. 11 , 653–661 (2019).

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 108.

    Awakawa, T. et al. Перепрограммирование сборочных линий антимицина NRPS-PKS, вдохновленное эволюцией генов. Nat. Commun. 9 ​​, 3534 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 109.

    Masschelein, J. et al. Механизм двойного трансацилирования для высвобождения цепи поликетидсинтазы при биосинтезе энацилоксиновых антибиотиков. Nat. Chem. 11 , 906–912 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 110.

    Kosol, S. et al. Структурная основа высвобождения цепи из поликетидсинтазы энацилоксина. Nat. Chem. 11 , 913–923 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 111.

    Gregory, M.A. et al. Дизайн, управляемый структурой, улучшенных антипролиферативных рапалогов с помощью биосинтетической медицинской химии. Chem. Sci. 4 , 1046–1052 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 112.

    Мендес, К., Гонсалес-Сабин, Дж., Морис, Ф. и Салас, Дж. А. Расширение химического разнообразия противоопухолевого соединения митрамицина за счет комбинаторного биосинтеза и биокатализа: поиски митралогов с улучшенным терапевтическим окном. Planta Med. 81 , 1326–1338 (2015).

    PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

  • 113.

    Hindra et al. Анализ генома Streptomyces mobaraensis DSM40847 в качестве производителя блеомицина, обеспечивающего биотехнологическую платформу для разработки аналогов блеомицина. Org. Lett. 19 , 1386–1389 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 114.

    Brautaset, T. et al. Улучшенные противогрибковые полиеновые макролиды посредством инженерии генов биосинтеза нистатина в Streptomyces noursei . Chem. Биол. 15 , 1198–1206 (2008).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 115.

    Преображенская М.Н. и др. Синтез и изучение противогрибковой активности новых моно- и дизамещенных производных генно-инженерного полиенового антибиотика 28,29-дидегидронистатина A1 (S44HP). J. Antibiot. 63 , 55–64 (2010).

    CAS Статья Google ученый

  • 116.

    Тевяшова А.Н. и др. Взаимосвязь между структурой и противогрибковой активностью полиеновых антибиотиков группы амфотерицинов B. Антимикробный. Агенты Chemother. 57 , 3815–3822 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 117.

    Льюис, К., Эпштейн, С., Д’Онофрио, А. и Линг, Л.Л. Некультивированные микроорганизмы как источник вторичных метаболитов. J. Antibiot. 63 , 468–476 (2010).

    CAS Статья Google ученый

  • 118.

    Schiewe, H.-J. & Zeeck, A. Цинеромицины, γ-бутиролактоны и ансамицины путем анализа структуры вторичных метаболитов, созданных одним штаммом Strepomyces . J. Antibiot. 52 , 635–642 (1999).

    CAS Статья Google ученый

  • 119.

    Zähner, H. Некоторые аспекты исследования антибиотиков. Angew. Chem. Int. Эд. Англ. 16 , 687–694 (1977).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 120.

    Ньюман Д. Скрининг и идентификация новых биологически активных природных соединений. F1000 Исследование 6 , 783 (2017).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 121.

    Hussain, A. et al. Новые биоактивные молекулы из штамма AS 08 Lentzea violacea с использованием подхода «один штамм — множество соединений» (OSMAC). Bioorg. Med. Chem. Lett. 27 , 2579–2582 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 122.

    Hemphill, C. F. P. et al. Подход OSMAC приводит к новым метаболитам фузариелина из Fusarium tricinctum . J. Antibiot. 70 , 726–732 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 123.

    Вартукян С. Р., Палмер Р. М. и Уэйд У. Г. Стратегии культивирования «некультивируемых» бактерий. FEMS Microbiol. Lett. 309 , 1–7 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • 124.

    Moussa, M. et al. Совместное культивирование гриба Fusarium tricinctum с Streptomyces lividans индуцирует продукцию криптических димеров нафтохинона. RSC Adv. 9 ​​, 1491–1500 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 125.

    Abdel-Razek, AS, Hamed, A., Frese, M., Sewald, N. & Shaaban, M. Penicisteroid C: новый полиоксигенированный стероид, полученный совместным культивированием Streptomyces piomogenus с Aspergillus Нигер . Стероиды 138 , 21–25 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 126.

    D’Onofrio, A. et al. Сидерофоры соседних организмов способствуют росту некультивируемых бактерий. Chem. Биол. 17 , 254–264 (2010).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 127.

    Ван Арнам, Э. Б., Карри, К. Р. и Кларди, Дж. Защитные контракты: молекулярная защита в симбиозах насекомых и микробов. Chem. Soc. Ред. 47 , 1638–1651 (2018).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 128.

    Моллой, Э. М. и Хертвек, К. Открытие противомикробных препаратов, вдохновленное экологическими взаимодействиями. Curr. Opin. Microbiol. 39 , 121–127 (2017).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 129.

    Тобиас, Н. Дж., Ши, Ю. М. и Боде, Х. Б. Уточнение репертуара натуральных продуктов у энтомопатогенных бактерий. Trends Microbiology 26 , 833–840 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 130.

    Imai, Y. et al. Новый антибиотик избирательно убивает грамотрицательные патогены. Nature 576 , 459–464 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 131.

    Bode, E. et al. Биосинтез и функция простых амидов у Xenorhabdus doucetiae . Environ. Microbiol. 19 , 4564–4575 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 132.

    Кроуфорд, Дж. М., Контник, Р. и Кларди, Дж. Регулирование альтернативного образа жизни у энтомопатогенных бактерий. Curr. Биол. 20 , 69–74 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 133.

    Zengler, K. et al. Воспитание некультурных. Proc. Natl Acad. Sci. США 99 , 15681–15686 (2002).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 134.

    Nichols, D. et al. Использование ichip для высокопроизводительного культивирования in situ «некультивируемых» видов микробов. Заявл. Environ. Microbiol. 76 , 2445–2450 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 135.

    Ling, L. L. et al. Новый антибиотик убивает патогены без обнаруживаемой устойчивости. Природа 517 , 455–459 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 136.

    Homma, T. et al. Двойное нацеливание тейксобактина на предшественников клеточной стенки приводит к лизису клеток. Антимикробный. Агенты Chemother. 60 , 6510–6517 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 137.

    Фам, В. Х. Т. и Ким, Дж. Выращивание некультивируемых почвенных бактерий. Trends Biotechnol. 30 , 475–484 (2012).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 138.

    Деревач, Д. К., Ковингтон, Б. К., Маклин, Дж. А. и Бахманн, Б. О. Картирование метаболомов микробной реакции для открытия индуцированных природных продуктов. ACS Chem. Биол. 10 , 1998–2006 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 139.

    Lagier, J. C. et al. Культура ранее некультивируемых представителей микробиоты кишечника человека с помощью культуромики. Nat. Микробиол . 1 , 16203 (2016).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 140.

    Терехов С.С. и др. Платформа микрожидкостных капель для сверхвысокопроизводительного скрининга отдельных клеток биоразнообразия. Proc. Natl Acad. Sci. США 114 , 2550–2555 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 141.

    Чаллинор, В. Л. и Боде, Х. Б. Биоактивные натуральные продукты из новых микробных источников. Ann. NY Acad. Sci. 1354 , 82–97 (2015).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 142.

    Пидот, С. Дж., Койн, С., Клосс, Ф. и Хертвек, С. Антибиотики из забытых бактериальных источников. Внутр. J. Med. Microbiol. 304 , 14–22 (2014).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 143.

    Lincke, T., Behnken, S., Ishida, K., Roth, M. & Hertweck, C. Closthioamide: беспрецедентный политиоамидный антибиотик из строго анаэробной бактерии Clostridium cellulolyticum . Angew. Chem. Int. Эд. 49 , 2011–2013 (2010).

    CAS Статья Google ученый

  • 144.

    Haeckl, F. P. J. et al. Селективный метод на основе генома для выделения из окружающей среды Burkholderia . J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 46 , 345–362 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 145.

    Cross, K. L. et al. Целенаправленное выделение и культивирование некультивируемых бактерий методом обратной геномики. Nat. Biotechnol. 37 , 1314–1321 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 146.

    Vlachou, P. et al. Инновационный подход к устойчивой химии морских беспозвоночных и технология расширения для открытых морских экосистем. Мар. Наркотики 16 , 152 (2018).

    PubMed Central Статья CAS PubMed Google ученый

  • 147.

    Зайнал-Абидин, М. Х., Хайян, М., Хайян, А., Джаякумар, Н. С. Новые горизонты в экстракции биологически активных соединений с использованием глубоких эвтектических растворителей: обзор. Анал. Чим. Acta 979 , 1–23 (2017).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 148.

    Дай Ю., ван Спронсен, Дж., Виткамп, Г.-Дж., Верпорте, Р. и Чой, Ю. Х. Ионные жидкости и глубокие эвтектические растворители в исследованиях природных продуктов: смеси твердых веществ в качестве экстракционных растворителей. J. Nat. Prod. 76 , 2162–2173 (2013).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 149.

    Немес П. и Вертес А. Масс-спектрометрия окружающей среды для локального анализа in vivo и визуализации молекулярной ткани in situ. Trends Analyt. Chem. 34 , 22–34 (2012).

    CAS Статья Google ученый

  • 150.

    Паскини, К. Спектроскопия в ближней инфракрасной области: зрелый аналитический метод с новыми перспективами — обзор. Анал. Чим. Acta 1026 , 8–36 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 151.

    Хатчингс, М., Трумэн, А.И Уилкинсон, Б. Антибиотики: прошлое, настоящее и будущее. Curr. Opin. Microbiol. 51 , 72–80 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 152.

    Росситер С. Э., Флетчер М. Х. и Вуэст В. М. Натуральные продукты как платформа для преодоления устойчивости к антибиотикам. Chem. Ред. 117 , 12415–12474 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 153.

    Zipperer, A. et al. Комменсалы человека, продуцирующие новый антибиотик, ухудшают колонизацию патогенов. Природа 535 , 511–516 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 154.

    Lešnik, U. et al. Создание нового класса тетрациклиновых свинцовых структур с мощной антибактериальной активностью посредством биосинтетической инженерии. Angew. Chem. Int. Эд. Англ. 54 , 3937–3940 (2015).

    PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

  • 155.

    Kling, A. et al. Антибиотики. Ориентация на DnaN для лечения туберкулеза с использованием новых гризелимицинов. Наука 348 , 1106–1112 (2015).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 156.

    Шаир, К. М., Змарлица, М. Т., Шахин, Э.Б., Пикчакко, Н. и Чо, Дж. С. Плазомицин: аминогликозид следующего поколения. Фармакотерапия 39 , 77–93 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 157.

    Smith, P.A. et al. Оптимизированные ариломицины — это новый класс грамотрицательных антибиотиков. Природа 561 , 189–194 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 158.

    Дики, С. В., Чунг, Г. Ю. К. и Отто, М. Различные лекарства от вредных клопов: стратегии антивирулентности в эпоху устойчивости к антибиотикам. Nat. Rev. Drug Discov. 16 , 457–471 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 159.

    Park, S. R. et al. Открытие кауитамицинов в качестве ингибиторов биопленок, полученных в результате конвергентного пути биосинтеза. Nat. Commun. 7 , 10710 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 160.

    Манн, Дж. Натуральные продукты в химиотерапии рака: прошлое, настоящее и будущее. Nat. Rev. Cancer 2 , 143–148 (2002).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 161.

    Beck, A., Goetsch, L., Дюмонте, С. и Корвайя, Н. Стратегии и проблемы для следующего поколения конъюгатов антитело-лекарственное средство. Nat. Rev. Drug Discov. 16 , 315–337 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 162.

    Pereira, R. B. et al. Противораковые агенты морского происхождения: клинические преимущества, инновационные механизмы и новые цели. Мар. Наркотики 17 (2019).

  • 163.

    Ньюман Д. и Крэгг Г. М. Натуральные продукты как источники новых лекарств за почти четыре десятилетия с 01/1981 по 09/2019. J. Nat. Prod. 83 , 770–803 (2020).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 164.

    Галон, Дж. И Бруни, Д. Подходы к лечению иммунных горячих, измененных и холодных опухолей с помощью комбинированной иммунотерапии. Nat. Rev. Drug Discov. 18 , 197–218 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 165.

    Menger, L. et al. Сердечные гликозиды оказывают противоопухолевое действие, вызывая гибель иммуногенных клеток. Sci. Пер. Med. 4 , 143ra99 (2012).

    PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

  • 166.

    Галлуцци, Л., Буке, А., Кепп, О., Зитвогель, Л. и Кремер, Г. Иммуногенная клеточная смерть при раке и инфекционных заболеваниях. Nat. Rev. Immunol. 17 , 97–111 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 167.

    Дидерих М. Природные составные индукторы иммуногенной гибели клеток. Arch. Pharm. Res. 42 , 629–645 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 168.

    Радогна Ф., Дикато М. и Дидерих М. Природные модуляторы признаков иммуногенной гибели клеток. Biochem. Pharmacol. 162 , 55–70 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 169.

    Шмидт Б. М., Рибницки Д. М., Липски П. Э. и Раскин И. Возвращение к древней концепции ботанической терапии. Nat. Chem. Биол. 3 , 360–366 (2007).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 170.

    Schmidt, B. et al. Естественная история ботанической терапии. Метаболизм 57 , S3 – S9 (2008).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 171.

    Kellogg, J. J. et al. Сравнение метаболомических подходов к оценке вариабельности сложных ботанических препаратов: на примере зеленого чая ( Camellia sinensis ). J. Nat. Prod. 80 , 1457–1466 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 172.

    Marchesi, J. R. et al. Микробиота кишечника и здоровье хозяина: новый клинический рубеж. Кишечник 65 , 330–339 (2016).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 173.

    Abdollahi-Roodsaz, S., Абрамсон, С. Б. и Шер, Дж. У. Метаболическая роль кишечной микробиоты в здоровье и ревматических заболеваниях: механизмы и вмешательства. Nat. Rev. Rheumatol. 12 , 446–455 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 174.

    Линч, С. В. и Педерсен, О. Микробиом кишечника человека в состоянии здоровья и болезней. N. Engl. J. Med. 375 , 2369–2379 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 175.

    Scherlach, K. & Hertweck, C. Медиаторы мутуалистических микроб-микробных взаимодействий. Nat. Prod. Отчет 35 , 303–308 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 176.

    Моди, С. Р., Коллинз, Дж. Дж. И Релман, Д.А. Антибиотики и микробиота кишечника. J. Clin. Инвестировать. 124 , 4212–4218 (2014).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 177.

    Peterson, C.T. et al. Влияние куркумы и пищевых добавок куркумина на микробиоту кишечника человека: двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое пилотное исследование. J Evid. На базе Integr. Med. 23 , 2515690X187 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 178.

    Eid, H. M. et al. Значение микробиоты при ожирении и метаболических заболеваниях и модулирующий потенциал лекарственных растений и пищевых ингредиентов. Фронт. Pharmacol . 8 , (2017).

  • 179.

    Валенсия, П. М., Ричард, М., Брок, Дж. И Больоли, Э. Микробиом человека: возможность или шумиха? Nat. Rev. Drug Discov. 16 , 823–824 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 180.

    Сорокина М. и Стейнбек К. Обзор баз данных о натуральных продуктах: где найти данные в 2020 г. J. Cheminform . 12 , 20 (2020).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 181.

    Schneider, G. et al. Деорфизация макромолекулярных мишеней природного противоракового соединения доликулида. Angew. Chem. Int. Эд. 55 , 12408–12411 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 182.

    Палаццотто, Э. и Вебер, Т. Омикс и мультиомикс подходы к изучению биосинтеза вторичных метаболитов в микроорганизмах. Curr. Opin. Microbiol. 45 , 109–116 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 183.

    Диас, Т., Гауденсио, С. П. и Перейра, Ф. Компьютерный подход к обнаружению природных продуктов ведет к терапии инфекции, вызванной метициллин-резистентным золотистым стафилококком. Мар. Наркотики 17 , 16 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 184.

    Бострем, Дж., Браун, Д. Г., Янг, Р. Дж. И Кесеру, Г. М. Расширение набора синтетических инструментов в медицинской химии. Nat. Rev. Drug Discov. 17 , 709–727 (2018).

    PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

  • 185.

    Zhao, X. et al. Новая стратегия открытия лекарств, вдохновленная философией традиционной медицины. Наука 347 , S38 – S40 (2015).

    Google ученый

  • 186.

    Liao, S. et al. Тансинол-борнеоловый эфир, новый синтетический стимулятор ангиогенеза с небольшими молекулами, созданный на основе растительных составов для лечения стенокардии. Br. J. Pharmacol. 176 , 3143–3160 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • 187.

    Bai, Y. et al. Polygala tenuifolia Acori tatarinowii травяная пара как источник замещенных эфиров α-азаронола коричной кислоты: дизайн, синтез, противосудорожная активность и ингибирование исследования лактатдегидрогеназы. Eur. J. Med. Chem. 183 , 111650 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 188.

    Seiple, I. B. et al. Платформа для открытия новых макролидных антибиотиков. Природа 533 , 338–345 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 189.

    Wang, L. et al. Новый подход к взаимодействию определяет ABCA1 как прямую мишень эводиамина, который увеличивает отток холестерина из макрофагов. Sci. Отчетность 8 , 11061 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 190.

    Чанг, Дж., Ким, Ю. и Квон, Х. Дж. Достижения в идентификации и проверке целевых белков природных продуктов без химической модификации. Nat. Prod. Отчет 33 , 719–730 (2016).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 191.

    Adhikari, J. & Fitzgerald, M. C. SILAC-импульсный протеолиз: основанный на масс-спектрометрии метод открытия и перекрестной проверки протеомных исследований связывания лигандов. J. Am. Soc. Масс-спектрометр. 25 , 2073–2083 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 192.

    Gregori-Puigjane, E. et al. Выявление мишеней механизма действия для лекарств и зондов. Proc. Natl Acad. Sci. США 109 , 11178–11183 (2012).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 193.

    Инигес-Гутьеррес, А. Э. и Бахманн, Б. О. Устранение неустранимого: искусство оптимизации натуральных продуктов для медицины человека. J. Med. Chem. 62 , 8412–8428 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 194.

    Markley, J. L. & Wencewicz, T. A. Ферменты, инактивирующие тетрациклин. Фронт. Microbiol. 9 ​​, 1058 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 195.

    Wu, F. et al. Производные хризомицина А для лечения туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью. САУ Cent. Sci. 6 , 928–938 (2020).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 196.

    Даялан Найду, С., Костов, Р. В., Динкова-Костова, А. Т. Факторы транскрипции Hsf1 и Nrf2 участвуют в перекрестных помехах для цитопротекции. Trends Pharmacol. Sci. 36 , 6–14 (2015).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 197.

    Hayes, J. D. & Dinkova-Kostova, A. T. Регуляторная сеть Nrf2 обеспечивает интерфейс между окислительно-восстановительным и промежуточным метаболизмом. Trends Biochem. Sci. 39 , 199–218 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 198.

    Mills, E. L. et al. Итаконат — противовоспалительный метаболит, который активирует Nrf2 посредством алкилирования KEAP1. Nature 556 , 113–117 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 199.

    Мерфи К. Э. и Парк Дж. Дж. Может ли совместная активация Nrf2 и нейротрофического сигнального пути замедлять болезнь Альцгеймера? Внутр. J. Mol. Sci. 18 , 1168 (2017).

    PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 200.

    Cuadrado, A. et al. Терапевтическое нацеливание партнерства NRF2 и KEAP1 при хронических заболеваниях. Nat. Rev. Drug Discov. 18 , 295–317 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 201.

    Linker, R.A. et al. Сложные эфиры фумаровой кислоты оказывают нейропротекторное действие при нейровоспалении за счет активации антиоксидантного пути Nrf2. Мозг 134 , 678–692 (2011).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 202.

    Singh, K. et al. Лечение расстройства аутистического спектра (РАС) сульфорафаном. Proc. Natl Acad. Sci. США 111 , 15550–15555 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 203.

    Спенсер, С.Р., Вильчак, С. А. и Талалай, П. Индукция глутатионтрансфераз и НАД (Ф) Н: хинонредуктазы производными фумаровой кислоты в клетках и тканях грызунов. Cancer Res. 50 , 7871–7875 (1990).

    CAS PubMed Google ученый

  • 204.

    Soušek, J. et al. Содержание алкалоидов и органических кислот восьми видов Fumaria . Phytochem. Анальный. 10 , 6–11 (1999).

    Артикул Google ученый

  • 205.

    Линкер Р. А. и Хагикия А. Диметилфумарат при рассеянном склерозе: последние разработки, доказательства и место в терапии. Ther. Adv. Хронический дис. 7 , 198–207 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 206.

    Fox, R.J. et al. Эффективность и переносимость диметилфумарата с отсроченным высвобождением у чернокожих, испаноязычных и азиатских пациентов с ремиттирующим рассеянным склерозом: апостериорный интегрированный анализ DEFINE и CONFIRM. Neurol. Ther. 6 , 175–187 (2017).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 207.

    Fernández, Ó. и другие. Эффективность и безопасность диметилфумарата с отсроченным высвобождением при ремиттирующем рассеянном склерозе у лиц, ранее принимавших интерферон: комплексный анализ DEFINE и CONFIRM. Clin. Ther. 39 , 1671–1679 (2017).

    PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый

  • 208.

    Zhang, Y., Talalay, P., Cho, C.G. & Posner, G.H. Главный индуктор антиканцерогенных защитных ферментов брокколи: выделение и выяснение структуры. Proc. Natl Acad. Sci. США 89 , 2399–2403 (1992).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 209.

    Динкова-Костова А.Т. и др. Прямое доказательство того, что сульфгидрильные группы Keap1 являются сенсорами, регулирующими индукцию ферментов фазы 2, которые защищают от канцерогенов и оксидантов. Proc. Natl Acad. Sci. США 99 , 11908–11913 (2002).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 210.

    Morroni, F. et al. Нейропротекторный эффект сульфорафана на мышиной модели болезни Паркинсона с поражением 6-гидроксидофамином. Neurotoxicology 36 , 63–71 (2013).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 211.

    Liu, Y. et al. Сульфорафан усиливает протеасомную и аутофагическую активность у мышей и является потенциальным терапевтическим реагентом при болезни Хантингтона. J. Neurochem. 129 , 539–547 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 212.

    Kim, H. V. et al. Улучшение болезни Альцгеймера за счет нейропротекторного эффекта сульфорафана на животных моделях. Амилоид 20 , 7–12 (2013).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 213.

    Чжао, Дж., Мур, А. Н., Клифтон, Г. Л. и Дэш, П. К. Сульфорафан усиливает экспрессию аквапорина-4 и уменьшает отек головного мозга после черепно-мозговой травмы. J. Neurosci. Res. 82 , 499–506 (2005).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 214.

    Benedict, A. L. et al. Нейропротекторные эффекты сульфорафана после контузионного повреждения спинного мозга. J. Neurotrauma 29 , 2576–2586 (2012).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 215.

    Alfieri, A. et al. Предкондиционирование сульфорафаном защитного пути Nrf2 / HO-1 защищает сосуды головного мозга от нарушения гематоэнцефалического барьера и неврологических нарушений при инсульте. Free Radic. Биол. Med. 65 , 1012–1022 (2013).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 216.

    Wu, S. et al. Сульфорафан оказывает антидепрессивное и анксиолитическое действие у взрослых мышей. Behav. Brain Res. 301 , 55–62 (2016).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 217.

    Li, B. et al. Сульфорафан облегчает развитие экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита за счет противодействия окислительному стрессу и воспалению, связанному с Th27, у мышей. Exp. Neurol. 250 , 239–249 (2013).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 218.

    Egner, P. A. et al. Быстрая и устойчивая детоксикация переносимых по воздуху загрязнителей напитком из ростков брокколи: результаты рандомизированного клинического исследования в Китае. Cancer Prev. Res. 7 , 813–823 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 219.

    Chen, J. G. et al. Дозозависимая детоксикация бензола, загрязняющего воздух, в рандомизированном испытании напитка из проростков брокколи в Цидуне, Китай. Am. J. Clin. Nutr. 110 , 675–684 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 220.

    Howell, S.J. et al. Окончательные результаты исследования STEM: SFX-01 в лечении и оценке ER + Her2– метастатического рака молочной железы (mBC). Ann. Онкол. 30 , версия 122 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 221.

    Динкова-Костова А.Т. и др. Чрезвычайно мощные тритерпеноидные индукторы 2-й фазы ответа: взаимосвязь защиты от оксидантного и воспалительного стресса. Proc. Natl Acad. Sci.США 102 , 4584–4589 (2005).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 222.

    Либи, К. Т. и Спорн, М. Б. Синтетические олеанановые тритерпеноиды: многофункциональные препараты с широким спектром применения для профилактики и лечения хронических заболеваний. Pharmacol. Ред. 64 , 972–1003 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • Будущее фармакологии: к более персонализированной фармакотерапии и обратным трансляционным исследованиям — FullText — Pharmacology 2020, Vol.105, № 1-2


    «Будущее зависит от того, что вы делаете сегодня».

    — Махатма Ганди.

    Значительные успехи в фармакотерапии были достигнуты в последние годы, и для меня большая честь взять на себя задачи и обязанности главного редактора журнала Pharmacology в этот захватывающий, но решающий момент времени. Произошел колоссальный рост числа терапевтических средств, которые были разработаны и разработаны на основе биологических открытий.Одним из ярких примеров является революционный прогресс, достигнутый в иммунотерапии рака, названный прорывом 2013 года журналом Science [1] и отмеченный Нобелевской премией по физиологии и медицине 2018 года, совместно присужденной Джеймсу П. Эллисон и Тасуку Хондзё (https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2018/summary/). С другой стороны, существует значительный разрыв между количеством предлагаемых лекарственных препаратов, основанных на текущих исследовательских подходах, и новыми методами лечения на рынке, который также называют «долиной смерти» [2].Несмотря на причины для оптимизма, срочно необходимы дальнейшие разработки в свете индивидуальных различий в реакции на лечение и проблем безопасности, что требует лучшего понимания биологических процессов и лежащих в основе механизмов действия [3, 4].

    Клиническая фармакология, в частности с точки зрения фармакогеномики и терапевтического мониторинга лекарственных средств, сыграла новаторскую роль в точной медицине [5]. Понимание фармакокинетических параметров, таких как функции органов или генетические вариации белков, таких как ферменты CYP, переносчики лекарств или варианты генов HLA, повысили индивидуальную эффективность и безопасность лекарств [5].Ожидается, что обратные трансляционные подходы к исследованию, от прикроватного к стационарному, позволят выявить новые лекарственные цели или выявить клинические подтипы заболевания для более информированного и индивидуализированного лечения лекарствами [2, 6]. Растущая доступность биобанков и банков данных, высокопроизводительных методов и вычислительных инструментов может оказаться неоценимым в содействии прецизионной медицине и исследованиям обратного преобразования [2, 7-10]. Как клинические, так и экспериментальные фармакологи, вероятно, столкнутся не только со значительным объемом новых научных данных и повышенной сложностью, но и с новыми возможностями индивидуального лечения лекарственными препаратами.

    Исторически сложилось так, что многие важные открытия лекарств были сделаны после индукции на основе эмпирических наблюдений, что в конечном итоге превратило вещества, полученные из растений или микроорганизмов, в терапевтическое соединение. Обычно этот аспект благосклонно воспринимается в общественном мнении, в конечном итоге используется в маркетинговых целях и часто выражается в нормативных, иногда эмоциональных, заявлениях. Но эти «дары» от природы происходят за счет нецелевых эффектов, поскольку коэволюционное давление для органо-специфических эффектов, таких как сердечные гликозиды в Digitalis purpurea на функцию сердца млекопитающих, кажется маловероятным.Хотя анекдотические и случайные наблюдения могут иметь свою ценность, существует потребность в изучении молекулярных механизмов и биологических процессов для лучшего распознавания возможностей и более рационального дизайна лекарств и клинических испытаний [11]. Перед фармакологом по-прежнему стоит задача лучше понять механизмы некоторых известных лекарств, таких как плюрипотентные противовоспалительные эффекты стероидов или препаратов иммуноглобулинов, вводимых внутривенно в высоких дозах [12, 13]. Таким образом, к современным фармакологам обращаются с призывом активно участвовать в фундаментальных и трансляционных исследованиях, а к этой области — к освоению новых областей, которые традиционно не были связаны с фармакологией.

    Ожидается, что в ближайшие годы фармакология будет реагировать на растущий спрос на улучшенные и индивидуализированные подходы к безопасности и эффективности лекарств. Журнал Pharmacology должен обеспечить платформу, которая способствует общению между клиническими и экспериментальными фармакологами, токсикологами и исследователями во всех областях биомедицинских наук. Такой междисциплинарный обмен потребуется, чтобы сформировать фармакологию таким образом, чтобы устранить текущие недостатки и подготовиться к благополучию будущих поколений.

    Заявление о раскрытии информации

    Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

    Список литературы

    1. Кузен-Франкель Дж. Прорыв 2013 года. Иммунотерапия рака. Наука. 2013 декабрь; 342 (6165): 1432–3.
    2. Brackman DJ, Giacomini KM. Обратное трансляционное исследование ABCG2 (BCRP) при заболеваниях человека и реакции на лекарства. Clin Pharmacol Ther. 2018 Февраль; 103 (2): 233–42.
    3. Ribas A, Wolchok JD.Иммунотерапия рака с использованием блокады контрольных точек. Наука. Март 2018; 359 (6382): 1350–55.
    4. Бутрос С., Тархини А., Рутье Е., Ламботт О., Ладури Флорида, Карбонн Ф. и др. Профили безопасности анти-CTLA-4 и анти-PD-1 антител по отдельности и в комбинации. Нат Рев Клин Онкол. 2016 август; 13 (8): 473–86.
    5. Верстеген Р. Х., Ито С. Будущее точной медицины. Clin Pharmacol Ther. 2019 ноя; 106 (5): 903–6.
    6. Гаевский Т.Ф.Следующее препятствие в иммунотерапии рака: преодоление микросреды опухоли, не связанной с воспалением Т-лимфоцитов. Семин Онкол. 2015 август; 42 (4): 663–71.
    7. Хаас К., Симиллион С., фон Гюнтен С. Картография сиглеков и сиалилтрансфераз при гинекологических злокачественных новообразованиях: есть ли дорога в светлое будущее? Фасад Онкол.Март 2018; 8:68.
    8. Хаас К., Болиган К.Ф., Джандус К., Шнайдер С., Симиллион С., Станчак М.А. и др. Сиглек-9 регулирует субпопуляцию CD8 + Т-клеток эффекторной памяти, которая конгрегирует в микроокружении меланомы опухоли. Cancer Immunol Res. 2019 Май; 7 (5): 707–18.
    9. Шнайдер С., Смит Д.Ф., Каммингс Р.Д., Болиган К.Ф., Гамильтон Р.Г., Бохнер Б.С. и др.Репертуар человеческих IgG против углеводов демонстрирует универсальную архитектуру и содержит специфичность в отношении сайтов прикрепления микробов. Sci Transl Med. 2015 Янв; 7 (269): 269ra1.
    10. Джандус П., Болиган К.Ф., Смит Д.Ф., де Граау Э., Гримбахер Б., Джандус С. и др. Архитектура антиуглеводного репертуара IgG при первичной недостаточности антител.Кровь. 2019 ноя; 134 (22): 1941–50.
    11. Кайзер Дж. Слишком много хорошего? Наука. Март 2018 г .; 359 (6382): 1346–47.
    12. фон Гунтен С., Шенфельд Ю., Бланк М., Бранч Д.Р., Василев Т., Кезерманн Ф. и др.Плюрипотентность IVIG и концепция Fc-сиалирования: вызовы ученому. Nat Rev Immunol. 2014 Май; 14 (5): 349.
    13. фон Гунтен С., Кортинас-Элизондо Ф., Колларик М., Байсвенгер С., Леппер П. М.. Механизмы и потенциальные терапевтические мишени при аллергическом воспалении: недавние исследования.Аллергия. 2013 декабрь; 68 (12): 1487–98.

    Автор Контакты

    Стефан фон Гюнтен, доктор медицинских наук, MME

    Институт фармакологии Бернского университета

    INO-F, Inselspital

    CH – 3013 Берн (Швейцария)

    Электронная почта [email protected]


    Подробности статьи / публикации

    Поступила: 4 декабря 2019 г.
    Дата принятия: 4 декабря 2019 г.
    Опубликована онлайн: 10 декабря 2019 г.
    Дата выпуска: январь 2020

    Количество страниц для печати: 2
    Количество рисунков: 0
    Количество столов: 0

    ISSN: 0031-7012 (печатный)
    eISSN: 1423-0313 (онлайн)

    Для дополнительной информации: https: // www.karger.com/PHA


    Авторские права / Дозировка препарата / Заявление об ограничении ответственности

    Авторские права: Все права защищены. Никакая часть данной публикации не может быть переведена на другие языки, воспроизведена или использована в любой форме или любыми средствами, электронными или механическими, включая фотокопирование, запись, микрокопирование, или с помощью какой-либо системы хранения и поиска информации, без письменного разрешения издателя. .
    Дозировка лекарственного средства: авторы и издатель приложили все усилия для обеспечения того, чтобы выбор и дозировка лекарств, указанные в этом тексте, соответствовали текущим рекомендациям и практике на момент публикации.Однако ввиду продолжающихся исследований, изменений в правительственных постановлениях и постоянного потока информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на них, читателю настоятельно рекомендуется проверять листок-вкладыш для каждого препарата на предмет любых изменений показаний и дозировки, а также дополнительных предупреждений. и меры предосторожности. Это особенно важно, когда рекомендованным агентом является новый и / или редко применяемый препарат.
    Отказ от ответственности: утверждения, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и соавторам, а не издателям и редакторам.Появление в публикации рекламы и / или ссылок на продукты не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности. Издатель и редактор (-ы) не несут ответственности за любой ущерб, причиненный людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте или рекламе.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *