Delen:
10 verbluffende medische vooruitgang gemaakt in 2017
Ontwikkelingen in de technologie hebben een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we communiceren, reizen en zaken doen. Maar ze hebben ook een diepgaand effect op onze gezondheid gehad. Veel mensen klagen over videogames, smartphones en internetverslavingen, evenals de toenemende isolatie die wordt aangewakkerd door onze afhankelijkheid van communicatiemethoden die ons in staat stellen te voorkomen dat we ooit face-to-face met een ander mens geconfronteerd worden.
Ironisch genoeg heeft deze technologie onze globe ook veranderd in het informatie-equivalent van een kleine stad of dorp. Met het delen van medische gegevens en de verbeteringen in krachtige apparatuur om ons goed te maken en te houden, vindt de vooruitgang in de geneeskunde sneller dan ooit plaats.
Ontwerpergenetica, het verouderingsproces omkeren en een remedie tegen verkoudheid, klinken allemaal als futuristische medicijnen. Maar over al deze dingen en meer werd het afgelopen jaar aanzienlijke vooruitgang geboekt. Hier zijn 10 recente medische doorbraken en hoe deze de toekomst zullen beïnvloeden.
10 succesvolle kunstmatige baarmoeder
Wetenschappers hebben een kunstmatige baarmoeder gemaakt die in staat is om zeer premature foetussen normaal gedurende ongeveer een maand te laten ontwikkelen. Het apparaat werd getest op acht foetale lammeren, die voortijdig uit de baarmoeder van hun moeder werden gehaald en overgebracht naar een kunstmatige baarmoeder. De lammeren bleven zich ontwikkelen en vertoonden een normale groei en rijping totdat ze na vier weken werden "afgeleverd".
De kunstmatige baarmoeder bestaat uit een doorzichtige plastic zak gevuld met synthetisch vruchtwater. De navelstreng van de foetus is verbonden met een machine die voeding en zuurstof aan het bloed geeft, vergelijkbaar met de placenta.
Een normale zwangerschap duurt ongeveer 40 weken. Duizenden baby's worden elk jaar heel vroeg geboren - na minder dan 26 weken in de baarmoeder. Slechts ongeveer de helft van deze baby's overleeft, en degenen die wel last hebben van ernstige complicaties zoals hersenverlamming, verlamming en mentale retardatie.
Een kunstmatige baarmoeder goedgekeurd voor gebruik bij mensen zou deze vroege geboorten kunnen blijven ontwikkelen in een baarmoeder-achtige omgeving voor een langere periode van tijd. Makers van het apparaat hopen het binnen de komende vijf jaar op menselijke baby's te testen.
9 Eerste hybride mens-varken
Dit jaar hebben onderzoekers met succes een hybride van mens-varken gemaakt, iets dat wetenschappelijk wordt aangeduid als een hersenschim. Een chimera is een organisme dat cellen van twee verschillende soorten bevat.
Eén manier om een hersenschim te maken is het orgaan van het ene dier in het lichaam van een ander dier te brengen, maar dit brengt een hoog risico met zich mee dat het gastlichaam het vreemde orgaan verwerpt. De andere manier om een hersenschim te maken is om op embryonaal niveau te beginnen, waarbij de cellen van het ene dier in het embryo van een ander worden geïntroduceerd en ze samen kunnen ontwikkelen.
Vroege chimere experimenten resulteerden in de succesvolle groei van rattencellen in een muizenembryo. Muizenembryo's die genetisch zijn gemodificeerd om de pancreas, ogen en het hart van een rat te produceren, hadden zich allemaal normaal ontwikkeld. De veelbelovende resultaten leidden tot experimenten met menselijke cellen.
Varkensorganen lijken sterk op menselijke organen, en daarom werd het dier als gastheer gekozen. Menselijke cellen werden geïnjecteerd in embryos van het vroege stadium van het varken. De hybride embryo's werden vervolgens geïmplanteerd in surrogaatzeugen en kregen de gelegenheid zich gedurende het eerste trimester te ontwikkelen voordat ze werden verwijderd en onderzocht. Het resultaat was 186 chimere embryo's die de beginfasen van belangrijke organen zoals het hart en de lever bevatten.
Het kunnen produceren van menselijke organen en weefsels in een andere soort is een grote stap in de richting van het uiteindelijke doel van in het laboratorium gekweekte menselijke organen, die het potentieel hebben om duizenden levens te redden. Momenteel sterven 22 mensen elke dag in afwachting van een orgaantransplantatie.
8 Griepgevecht Kikkerlijm
Een kikkersoort die onlangs in Zuid-India werd ontdekt, heeft griepbestrijdende modder. De secreties op de huid van een kikker bevatten korte ketens van aminozuren, of peptiden, die fungeren als een bescherming tegen bacteriën. Wetenschappers testten de peptiden van de Indiase kikker en ontdekten dat een van hen, urumin, in staat is om zich tegen de griep te beschermen.
Elke griepstam bevat twee oppervlakte-eiwitten, hemagglutinine en neuraminidase. Griepstammen worden genoemd voor de variatie van elk eiwit dat ze bevatten. H1N1 heeft bijvoorbeeld de H1-versie van hemagglutinine en de N1-versie van neuraminidase.
De meest voorkomende soorten seizoensgriepvirussen bevatten H1. Urumin heeft effectief elk type geteste H1-griepstam gedood, zelfs stammen die resistent zijn geworden tegen huidige antivirale behandelingen.
Huidige medicijnen die de griep behandelen richten zich op het neuraminidase-eiwit van het virus, dat vaker muteert dan het hemagglutinine. Een geneesmiddel dat specifiek op het hemagglutinine is gericht, zou effectief zijn tegen meer griepstammen en zou de basis kunnen vormen voor een universeel vaccin.
7 Nieuwe behandeling met melanoom
Een team van onderzoekers van de Michigan State University heeft een potentieel medicijn ontdekt dat het sterftecijfer van melanoom drastisch kon verminderen. Dit is de dodelijkste vorm van huidkanker, vooral omdat de ziekte snel kan uitzaaien (zich door het lichaam verspreiden en organen zoals de longen en de hersenen aantasten). Dit gebeurt via een transcriptieproces waarbij onze genen RNA-moleculen en bepaalde eiwitten produceren in melanoomtumoren die de verspreiding van de kankercellen mogelijk maken.
Een nieuwe chemische verbinding heeft succes getoond bij het onderbreken van deze cyclus. De verbinding sluit het transcriptieproces af, waardoor de kanker zich niet zo agressief kan verspreiden. In laboratoriumstudies van het effect op melanoomcellen was de verbinding succesvol in het verminderen van de verspreiding van de kanker met 90 procent.
Het potentiële medicijn is nog een paar jaar verwijderd van proeven met mensen, maar onderzoekers zijn optimistisch over de mogelijkheden.Naast het behandelen van melanoom, zal de verbinding ook worden getest op zijn vermogen om de verspreiding van andere soorten kanker te stoppen.
6 Slecht geheugengum
Mensen die lijden aan een posttraumatische stressstoornis of andere traumagerelateerde angstaanvallen, zouden op een dag in staat zijn om gewoon hun slechte herinneringen te wissen.
Wetenschappers hebben dit al jaren bestudeerd. Onlangs hebben een paar onderzoekers van de University of California-Riverside (UCR) een doorbraak ervaren bij het onderzoeken van de effecten van het geheugen. Ze hebben specifiek gekeken naar de paden die herinneringen creëren en die ons toegang geven.
Wanneer zich een traumatische gebeurtenis voordoet, is het pad van de hersenen naar dat geheugen sterker dan paden naar herinneringen die niet met trauma's zijn geassocieerd. Dit is waarom een persoon zich elk detail kan herinneren van een gruwelijke gebeurtenis die jaren eerder plaatsvond, maar zich niet herinnert wat hij die ochtend voor het ontbijt at.
Om getraumatiseerde muizen te testen, speelden de UCR-onderzoekers een hoge toon en choqueerden de muizen tegelijkertijd. Zoals te verwachten was, zorgde het geluid opnieuw voor de bevriezing van de muizen in angst.
Met behulp van een techniek die optogenetica heet, waren de onderzoekers in staat om de verbindingen tussen de neuronen geassocieerd met de route van de hoge ruis te verzwakken. De muizen werden opnieuw blootgesteld aan dat geluid maar vertoonden geen tekenen meer van angst. Hun herinnering aan de traumatische gebeurtenis was effectief gewist.
Een belangrijk aspect van de techniek is dat alleen gerichte herinneringen worden beïnvloed, zodat traumapatiënten hun pijnlijke ervaring kunnen vergeten zonder te vergeten hoe ze hun schoenen moeten binden.
5 Spin Venom Stroke-behandelingen
Je zou niet gebeten willen worden door een Australische Darling Downs-trechterwebspin. Hun gif kan in 15 minuten een mens doden. Maar het bevat ook een ingrediënt dat hersencellen kan beschermen tegen de schade die is toegebracht tijdens een beroerte.
Wanneer iemand een beroerte heeft, wordt de bloedtoevoer naar de hersenen onderbroken, waardoor de hersenen van zuurstof verhongeren. De hersenen reageren door te functioneren op een abnormale manier die zuur produceert. Dit zuur zorgt ervoor dat hersencellen afsterven.
Hi1a, een bepaald molecuul in het gif van de Australische spin, heeft bewezen hersencellen te beschermen tegen beroerte-gerelateerde schade. Toen Hi1a twee uur na een geïnduceerde beroerte aan ratten werd toegediend, nam de mate van hersenschade met 80 procent af. Toen onderzoekers tot acht uur na een herseninfarct wachtten om Hi1a toe te dienen, was de hoeveelheid hersenbeschadiging nog steeds 65 procent minder dan wat werd gezien bij onbehandelde ratten.
Er zijn momenteel geen medicijnen die slachtoffers van een beroerte beschermen tegen hersenschade. Sommige behandelingen zullen bloedstolsels in de hersenen verbreken of de bloeding onder controle houden om letsel aan de hersenen te verminderen. Maar er is op dit moment niets beschikbaar om hersenbeschadiging door een beroerte ongedaan te maken. Als Hi1a succesvol blijkt te zijn in proeven bij mensen, zou het de uitkomst voor beroerteslachtoffers drastisch verbeteren.
4 Menselijke proeven van anti-aging behandeling
Een anti-aging behandeling is een stap dichterbij het raken van de markt. Nadat dierproeven ongelooflijk succesvol waren gebleken in het omkeren van het verouderingsproces van cellen, zijn er momenteel menselijke proeven aan de gang.
Onze cellen zijn in staat zichzelf te herstellen, maar hun vermogen om dit te doen neemt af naarmate we ouder worden. Een bepaalde metaboliet genaamd NAD + is aanwezig in elke cel en cruciaal voor het herstelproces.
Een team van onderzoekers van de University of New South Wales heeft proeven uitgevoerd met NMN, die de helft vormen van een NAD + -molecuul. Nadat NMN aan oudere muizen was toegediend, vertoonden ze een verhoogd vermogen om beschadigde cellen te herstellen. Na slechts één week functioneerden de cellen van oudere muizen die waren behandeld met NMN net zo goed als de cellen van jongere muizen.
Een laatste stap in de studie was het blootstellen van muizen aan straling. Muizen die waren voorbehandeld met NMN vertoonden lagere niveaus van celbeschadiging dan degenen die dat niet hadden gedaan. Zelfs muizen behandeld met NMN na blootstelling vertoonden minder celschade.
Een effectieve anti-aging behandeling zou niet beperkt zijn tot gebruik bij oudere patiënten. Astronauten ervaren versnelde veroudering wanneer ze worden blootgesteld aan kosmische straling. Mensen die met vliegtuigen reizen of röntgenfoto's ondergaan, worden ook blootgesteld aan straling, zij het een veel kleinere hoeveelheid. Overlevende kankerpatiënten ervaren versnelde celveroudering, waardoor velen lijden aan een chronische ziekte zoals de ziekte van Alzheimer voordat ze de leeftijd van 45 jaar bereiken.
3 Vroege detectie van kanker
Wetenschappers van de Rutgers University ontdekten een manier om micrometastasen, kleine tumoren in het lichaam die te klein zijn om met de huidige screeningsmethoden te detecteren, met succes te volgen. Deze nieuwe techniek omvat het injecteren van kleine glowsticks in de bloedbaan en wachten om te zien waar ze terechtkomen.
Het Rutgers-team gebruikte nanodeeltjes die kortegolf infraroodlicht uitstralen. De nanodeeltjes zijn ontworpen om te blijven plakken aan kankercellen terwijl ze zich door het lichaam verplaatsen. In vroege studies liet een test bij muizen zien dat de nanodeeltjes borstkankercellen nauwkeurig volgden terwijl ze zich verspreidden naar verschillende locaties in de benen van het critter en de bijnieren.
De nanodeeltjesmethode is in staat om een tumor te detecteren maanden voordat MRI-scans mogelijk zouden zijn. Onderzoekers geloven dat de techniek zal worden gebruikt voor screenings van menselijke kanker binnen de komende vijf jaar.
2 Een remedie voor de verkoudheid
Eeuwenlang hebben mensen geprobeerd een remedie voor verkoudheid te vinden. Een oud Egyptisch medisch document uit 1550 v.Chr. Geeft iemand die verkouden is de opdracht om 'in combinatie met het toedienen van melk van iemand die een mannelijk kind heeft gedragen en geurige kauwgom' te reciteren om zichzelf te genezen.
De behandelingen van vandaag zijn ongeveer net zo effectief.Vitamine C-tabletten, Echinacea-thee en verschillende vrij verkrijgbare medicijnen werken niet tegen verkoudheid.
Maar dat kan op het punt staan te veranderen. Hoewel veel virussen verantwoordelijk zijn voor de verkoudheid, is rhinovirus de meest voorkomende, die tot 75 procent van de infecties veroorzaakt. Een team van onderzoekers aan de Edinburgh Napier University vond eerder dit jaar succes bij het testen van bepaalde antimicrobiële peptiden.
Het team synthetiseerde peptiden gevonden in varkens en schapen. Vervolgens testten de onderzoekers de peptiden tegen longcellen die waren geïnfecteerd met rhinovirus. De peptiden waren succesvol in het doden van het virus.
Onderzoekers werken eraan de peptiden aan te passen om nog effectiever te zijn tegen het rhinovirus, voordat ze worden ontwikkeld tot een medicijn dat in staat is om verkoudheid te genezen.
1 Embryonale DNA-reparatie
Voor het eerst hebben wetenschappers met succes het DNA in een menselijk embryo bewerkt zonder onbedoelde schadelijke mutaties te veroorzaken.
Een internationaal team van wetenschappers voerde een experiment uit met behulp van een krachtige nieuwe techniek voor het bewerken van genen. Sperma werd verkregen van een donor met een genetische mutatie die cardiomyopathie veroorzaakt, een aandoening die het hart verzwakt en onregelmatige hartslag, hartklepproblemen en hartfalen veroorzaakt.
Het sperma werd gebruikt om donoreicellen te bevruchten en vervolgens werd het hulpmiddel voor het bewerken van genen gebruikt om de mutatie te veranderen. Wetenschappers beschreven het als een microscopische operatie waarbij ze een precieze snede aan het gemuteerde gen toegediend kregen.
Toen het gen werd gesneden, werd het embryo geactiveerd om het defecte gen alleen te herstellen. De techniek werd gebruikt op 58 embryo's en de genmutatie werd met succes gecorrigeerd in 70 procent van hen. Het belangrijkste was dat de correctie niet resulteerde in onbedoelde defecten in andere delen van het DNA, zoals het geval was in eerdere experimenten.
De embryo's werden niet gebruikt om baby's te maken. Meer testen is vereist voordat dat mogelijk zou zijn.
Critici van genetische modificatie in embryo's maken zich zorgen over een paar factoren. Veranderingen in het DNA van een embryo zouden in toekomstige generaties worden doorgegeven, zodat eventuele fouten in het gen-editingproces uiteindelijk zouden kunnen resulteren in nieuwe genetische ziektes. Er zijn ook zorgen dat het onderzoek zou kunnen leiden tot "designerbaby's", waarbij ouders vóór de geboorte de eigenschappen van hun kinderen kiezen en effectief een kind maken met bepaalde fysieke aspecten en vaardigheden.
Wetenschappers die embryonale genetische modificatie onderzoeken, stellen dat hun werk alleen is gericht op het voorkomen van genetische ziekten, en niet op het creëren van op bestelling gemaakte nakomelingen. Ziekten die kunnen worden voorkomen met embryonale gene-editing omvatten de ziekte van Huntington, cystic fibrosis en gevallen van borst- en eierstokkanker veroorzaakt door mutaties in het BRCA-gen.