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10 straordinari progressi medici realizzati nel 2017
I progressi tecnologici hanno rivoluzionato il modo in cui comunichiamo, viaggiamo e facciamo affari. Ma hanno anche avuto un profondo effetto sulla nostra salute. Molte persone si lamentano del fatto che il videogioco, lo smartphone e le dipendenze da Internet, nonché il crescente isolamento alimentati dalla nostra dipendenza dai metodi di comunicazione che ci permettono di evitare di trovarci faccia a faccia con un altro essere umano.
Ironia della sorte, questa stessa tecnologia ha anche trasformato il nostro pianeta in un equivalente informativo di una piccola città o villaggio. Con tutta la condivisione di dati medici e il miglioramento delle potenti attrezzature per farci e tenerci bene, i progressi nella medicina avvengono più velocemente che mai.
Genetica stilistica, invertire il processo di invecchiamento e una cura per il raffreddore comune sembrano tutti una medicina futuristica. Ma notevoli progressi sono stati fatti su tutte queste cose e molto altro durante l'anno passato. Ecco 10 recenti scoperte mediche e come avranno un impatto sul futuro.
10 utero artificiale di successo
Gli scienziati hanno creato un utero artificiale in grado di consentire ai feti molto prematuri di svilupparsi normalmente per circa un mese. Il dispositivo è stato testato su otto agnelli fetali, che sono stati estratti prematuramente dall'utero della madre e trasferiti in un utero artificiale. Gli agnelli hanno continuato a svilupparsi, mostrando una normale crescita e maturazione fino a quando non sono stati "consegnati" dopo quattro settimane.
L'utero artificiale è costituito da un sacchetto di plastica trasparente riempito con liquido amniotico sintetico. Il cordone ombelicale del feto è collegato a una macchina che fornisce nutrimento e ossigeno al sangue, simile alla placenta.
Una gravidanza normale dura circa 40 settimane. Migliaia di bambini nascono molto prematuramente ogni anno, dopo meno di 26 settimane in utero. Solo circa la metà di questi bambini sopravvive e quelli che soffrono di gravi complicanze come paralisi cerebrale, paralisi e ritardo mentale.
Un grembo artificiale approvato per l'uso con gli esseri umani consentirebbe a queste prime nascite di continuare a svilupparsi in un ambiente simile a un grembo materno per un periodo di tempo più lungo. I creatori del dispositivo sperano di testarlo sui bambini umani entro i prossimi cinque anni.
9 Primo ibrido uomo-maiale
Quest'anno, i ricercatori hanno creato con successo un ibrido suino umano, qualcosa di scientificamente chiamato chimera. Una chimera è un organismo che contiene cellule di due specie diverse.
Un modo per creare una chimera è introdurre l'organo di un animale nel corpo di un altro, ma questo comporta un alto rischio che il corpo ospite respinga l'organo estraneo. L'altro modo per creare una chimera è iniziare a livello embrionale, introducendo le cellule di un animale nell'embrione di un altro e consentendo loro di svilupparsi insieme.
I primi esperimenti sulla chimera hanno portato alla crescita di successo delle cellule di ratto all'interno di un embrione di topo. Embrioni di topo geneticamente modificati per produrre pancreas, occhi e cuore di un topo si erano tutti sviluppati normalmente. I risultati promettenti hanno portato a esperimenti con cellule umane.
Gli organi di maiale sono abbastanza simili agli organi umani, motivo per cui l'animale è stato scelto come ospite. Le cellule umane sono state iniettate negli embrioni di maiale in fase iniziale. Gli embrioni ibridi sono stati quindi impiantati in scrofe surrogate e hanno permesso lo sviluppo attraverso il primo trimestre prima di essere rimossi ed esaminati. Il risultato furono 186 embrioni chimerici che contenevano le fasi iniziali di organi importanti come il cuore e il fegato.
Essere in grado di produrre organi umani e tessuti all'interno di un'altra specie è un grande passo verso l'obiettivo finale degli organi umani cresciuti in laboratorio, che hanno il potenziale per salvare migliaia di vite. Attualmente, 22 persone muoiono ogni giorno in attesa di un trapianto di organi.
8 Melma della rana che lotta contro l'influenza
Una specie di rana che è stata recentemente scoperta nel sud dell'India ha una melma antinfluenzale. Le secrezioni sulla pelle di una rana contengono brevi catene di aminoacidi, o peptidi, che fungono da protezione contro i batteri. Gli scienziati hanno testato i peptidi della rana indiana e hanno scoperto che uno di loro, l'urino, è in grado di proteggere dall'influenza.
Ogni ceppo dell'influenza contiene due proteine di superficie, l'emoagglutinina e la neuraminidasi. I ceppi di influenza sono chiamati per la variazione di ciascuna proteina che contengono. Ad esempio, H1N1 ha la versione H1 dell'emoagglutinina e la versione N1 della neuraminidasi.
I ceppi più comuni di virus influenzali stagionali contengono H1. L'urumin ha efficacemente ucciso ogni tipo di ceppo influenzale H1, anche i ceppi che hanno sviluppato una resistenza agli attuali trattamenti antivirali.
Gli attuali farmaci che trattano l'influenza colpiscono la proteina neuraminidasi del virus, che muta più spesso dell'emoagglutinina. Un farmaco che colpisce specificamente l'emoagglutinina sarebbe efficace contro più tensioni dell'influenza e potrebbe fornire la base per un vaccino universale.
7 Nuovo trattamento per il melanoma
Un team di ricercatori della Michigan State University ha scoperto un potenziale farmaco che potrebbe ridurre drasticamente il tasso di mortalità del melanoma. Questa è la forma più letale di cancro della pelle, principalmente perché la malattia può rapidamente metastatizzare (diffondersi attraverso il corpo e colpire organi come i polmoni e il cervello). Ciò avviene attraverso un processo di trascrizione in cui i nostri geni producono molecole di RNA e alcune proteine nei tumori del melanoma che permettono alle cellule tumorali di diffondersi.
Un nuovo composto chimico ha mostrato successo nell'interrompere questo ciclo. Il composto interrompe il processo di trascrizione, che impedisce al cancro di diffondersi in modo così aggressivo. In studi di laboratorio sul suo effetto sulle cellule di melanoma, il composto ha avuto successo nel ridurre la diffusione del cancro del 90%.
Il potenziale farmaco è ancora a pochi anni di distanza dagli studi sull'uomo, ma i ricercatori sono ottimisti riguardo alle possibilità.Oltre a trattare il melanoma, il composto sarà anche testato per la sua capacità di fermare la diffusione di altri tipi di cancro.
6 Bad Memory Gomma
Le persone che soffrono di disturbi da stress post-traumatico o altri attacchi di ansia legati al trauma potrebbero un giorno avere la capacità di cancellare semplicemente i loro brutti ricordi.
Gli scienziati hanno studiato questo per anni. Recentemente, una coppia di ricercatori dell'Università della California-Riverside (UCR) ha fatto un passo avanti nell'esaminare gli effetti della memoria. Hanno studiato specificamente i percorsi che creano i ricordi e ci consentono di accedervi.
Quando si verifica un evento traumatico, il percorso del cervello verso quella memoria è più forte di percorsi verso i ricordi che non sono associati a un trauma. Questo è il motivo per cui una persona può ricordare ogni dettaglio di un evento orribile accaduto anni prima, ma non riesce a ricordare quello che ha mangiato a colazione quella mattina.
Per testare i topi traumatizzati, i ricercatori dell'UCR hanno svolto un rumore acuto e allo stesso tempo hanno scioccato i topi. Prevedibilmente, suonare di nuovo il suono ha causato il congelamento dei topi nella paura.
Utilizzando una tecnica chiamata optogenetica, i ricercatori sono stati in grado di indebolire le connessioni tra i neuroni associati alla via del rumore acuto. I topi furono nuovamente esposti a quel suono ma non mostrarono più alcun segno di paura. Il loro ricordo dell'evento traumatico era stato effettivamente cancellato.
Un aspetto importante della tecnica è che sono interessati solo i ricordi mirati, quindi chi soffre di trauma sarebbe in grado di dimenticare la loro dolorosa esperienza senza dimenticare come legare le scarpe.
5 Trattamenti per l'ictus del veleno di ragno
Non vorrai essere morso da un ragno di imbuto australiano Darling Downs. Il loro veleno può uccidere un umano in 15 minuti. Ma contiene anche un ingrediente che può proteggere le cellule cerebrali dal danno inflitto durante un ictus.
Quando qualcuno ha un ictus, il flusso di sangue al cervello viene interrotto, che affama il cervello dell'ossigeno. Il cervello reagisce funzionando in modo anomalo che produce acido. Questo acido provoca la morte delle cellule cerebrali.
Hi1a, una particolare molecola trovata nel veleno del ragno australiano, ha dimostrato di proteggere le cellule cerebrali dai danni da ictus. Quando Hi1a è stato somministrato ai ratti due ore dopo un ictus indotto, l'entità del danno cerebrale è stata ridotta dell'80%. Quando i ricercatori hanno atteso fino a otto ore dopo un ictus per somministrare Hi1a, la quantità di danni cerebrali era ancora del 65% inferiore a quella osservata nei ratti non trattati.
Al momento non ci sono farmaci che proteggono le vittime di ictus da danni cerebrali. Alcuni trattamenti spezzano i coaguli di sangue nel cervello o controllano l'emorragia per ridurre le lesioni al cervello. Ma nulla è disponibile in questo momento per invertire il danno cerebrale da un ictus. Se Hi1a si rivela di successo negli studi sull'uomo, migliorerebbe drasticamente il risultato per le vittime di ictus.
4 prove umane di trattamento anti-invecchiamento
Un trattamento antiaging è un passo avanti per colpire il mercato. Dopo che le sperimentazioni su animali hanno mostrato un incredibile successo nell'invertire il processo di invecchiamento delle cellule, sono attualmente in corso studi sull'uomo.
Le nostre cellule sono in grado di riparare se stesse, ma la loro capacità di farlo diminuisce man mano che invecchiamo. Un certo metabolita chiamato NAD + è presente in ogni cellula e cruciale per il processo di riparazione.
Un team di ricercatori dell'Università del New South Wales ha condotto studi che hanno coinvolto NMN, che costituisce la metà di una molecola NAD +. Dopo che NMN è stato somministrato a topi anziani, hanno mostrato una maggiore capacità di riparare le cellule danneggiate. Dopo solo una settimana, le cellule dei topi più anziani che erano stati trattati con NMN funzionavano altrettanto bene delle cellule dei topi più giovani.
Un ultimo passo nel processo includeva l'esposizione dei topi alle radiazioni. I topi pretrattati con NMN hanno mostrato livelli inferiori di danno cellulare rispetto a quelli che non ne avevano. Anche i topi trattati con NMN dopo l'esposizione hanno mostrato meno danni alle cellule.
Un trattamento antiaging efficace non sarebbe limitato all'uso nei pazienti anziani. Gli astronauti sperimentano un invecchiamento accelerato quando sono esposti alle radiazioni cosmiche. Le persone che viaggiano su aeroplani o si sottopongono a raggi X sono anche esposte alle radiazioni, anche se una quantità molto minore. E i sopravvissuti al cancro infantile sperimentano un invecchiamento accelerato delle cellule, che porta molti a soffrire di una malattia cronica come l'Alzheimer prima che raggiungano i 45 anni.
3 Rilevamento precoce del cancro
Gli scienziati della Rutgers University hanno scoperto un modo per rintracciare con successo micrometastasi, piccoli tumori nel corpo che sono troppo piccoli per essere rilevati dagli attuali metodi di screening. Questa nuova tecnica prevede l'iniezione di piccoli bastoncini luminosi nel flusso sanguigno e l'attesa di vedere dove atterrano.
Il team di Rutgers ha utilizzato nanoparticelle che emettono luce infrarossa a onde corte. Le nanoparticelle sono progettate per aderire alle cellule tumorali mentre si muovono in tutto il corpo. Nei primi studi, un test fatto sui topi ha mostrato che le nanoparticelle localizzavano accuratamente le cellule del cancro al seno mentre si diffondevano in varie posizioni nelle gambe della creatura e nelle ghiandole surrenali.
Il metodo delle nanoparticelle è in grado di rilevare un tumore mesi prima che le scansioni della risonanza magnetica sarebbero in grado di rilevare. I ricercatori ritengono che la tecnica verrà utilizzata per screening di tumori umani entro i prossimi cinque anni.
2 A Cure per il comune raffreddore
Per secoli, gli umani hanno cercato di trovare una cura per il comune raffreddore. Un antico documento medico egiziano datato 1550 aC indica a qualcuno che soffre di raffreddore di recitare "in associazione con l'amministrazione del latte di colui che ha partorito un figlio maschio e una gomma profumata" per curarsi.
I trattamenti di oggi sono altrettanto efficaci.Compresse di vitamina C, tè Echinacea e vari farmaci da banco non funzionano contro il comune raffreddore.
Ma potrebbe essere sul punto di cambiare. Mentre molti virus sono responsabili della causa del comune raffreddore, il rinovirus è il più diffuso, causando fino al 75% delle infezioni. Un team di ricercatori dell'Università di Edimburgo Napier ha riscontrato un successo all'inizio di quest'anno durante il test di alcuni peptidi antimicrobici.
Il team ha sintetizzato i peptidi trovati nei maiali e nelle pecore. Quindi i ricercatori hanno testato i peptidi contro le cellule polmonari che erano state infettate con il rinovirus. I peptidi hanno avuto successo nell'uccidere il virus.
I ricercatori stanno lavorando per modificare i peptidi per essere ancora più efficaci contro il rinovirus prima di trasformarli in un farmaco in grado di curare il comune raffreddore.
1 Riparazione del DNA embrionale
Per la prima volta, gli scienziati hanno modificato con successo il DNA in un embrione umano senza causare mutazioni indesiderate.
Un team internazionale di scienziati ha condotto un esperimento utilizzando una nuova e potente tecnica di modifica del gene. Lo sperma è stato ottenuto da un donatore che portava una mutazione genetica che causa cardiomiopatia, un disturbo che indebolisce il cuore e provoca battito cardiaco irregolare, problemi alle valvole cardiache e insufficienza cardiaca.
Lo sperma è stato utilizzato per fertilizzare le uova del donatore e quindi è stato utilizzato lo strumento di modifica genetica per alterare la mutazione. Gli scienziati lo hanno descritto come una chirurgia microscopica in cui hanno somministrato un taglio preciso al gene mutato.
Quando il gene è stato tagliato, l'embrione è stato attivato per riparare il gene difettoso da solo. La tecnica è stata utilizzata su 58 embrioni e la mutazione genetica è stata corretta con successo nel 70% di essi. Soprattutto, la correzione non ha provocato difetti involontari in altre aree del DNA, come è avvenuto in esperimenti precedenti.
Gli embrioni non sono stati usati per creare bambini. Sono necessari ulteriori test prima che ciò sia possibile.
I critici della modificazione genetica negli embrioni sono preoccupati per alcuni fattori. Le modifiche apportate al DNA di un embrione verrebbero tramandate nelle generazioni future, quindi eventuali errori commessi nel processo di modifica genica potrebbero alla fine portare a nuove malattie genetiche. Ci sono anche preoccupazioni sul fatto che la ricerca potrebbe portare a "bambini designer", in cui i genitori scelgono e scelgono i tratti dei loro figli prima della nascita, creando in modo efficace un bambino con determinati aspetti e abilità fisiche.
Gli scienziati che stanno studiando la modificazione genetica embrionale affermano che il loro lavoro è mirato solo a prevenire le malattie genetiche, non a creare una prole su misura. Le malattie che potrebbero essere prevenute con la modifica genetica embrionale comprendono la malattia di Huntington, la fibrosi cistica e i casi di cancro della mammella e dell'ovaio causati da mutazioni nel gene BRCA.