Medizinische Erfindungen. Geschichte der medizinischen Entdeckungen. Ein Heilmittel gegen Bluthochdruck und Rassismus

Im 21. Jahrhundert ist es schwierig, mit dem wissenschaftlichen Fortschritt Schritt zu halten. IN letzten Jahren Wir haben gelernt, Organe im Labor zu züchten, die Aktivität von Nerven künstlich zu steuern und Operationsroboter erfunden, die komplexe Operationen durchführen können.

Wie Sie wissen, müssen Sie sich an die Vergangenheit erinnern, um in die Zukunft zu blicken. Wir stellen sieben große wissenschaftliche Entdeckungen in der Medizin vor, dank denen Millionen Menschenleben gerettet wurden.

Körperanatomie

Im Jahr 1538 präsentierte der italienische Naturforscher, der „Vater“ der modernen Anatomie, Vesalius der Welt eine wissenschaftliche Beschreibung der Struktur des Körpers und der Definition aller menschlichen Organe. Für anatomische Studien musste er auf dem Friedhof Leichen ausgraben, da die Kirche solche medizinischen Experimente verbot.

Heute gilt der große Wissenschaftler als Begründer der wissenschaftlichen Anatomie, Krater auf dem Mond sind nach ihm benannt, in Ungarn und Belgien werden Briefmarken mit seinem Bild gedruckt, und zu seinen Lebzeiten entkam er aufgrund seiner harten Arbeit auf wundersame Weise der Inquisition .

Impfung

Mittlerweile glauben viele Gesundheitsexperten, dass die Entdeckung von Impfstoffen einen kolossalen Durchbruch in der Geschichte der Medizin darstellt. Sie haben Tausende von Krankheiten verhindert, die grassierende Sterblichkeit gestoppt und verhindern bis heute Behinderungen. Einige glauben sogar, dass diese Entdeckung alle anderen in Bezug auf die Zahl der geretteten Leben übertrifft.

Der englische Arzt Edward Jenner, seit 1803 Leiter der Pockenimpfloge in der Stadt an der Themse, entwickelte den weltweit ersten Impfstoff gegen die „schreckliche Strafe Gottes“ – die Pocken. Durch die Impfung mit dem für Menschen harmlosen Kuhseuchenvirus verschaffte er seinen Patienten Immunität.

Anästhesiemittel

Stellen Sie sich eine Operation ohne Betäubung oder eine Operation ohne Schmerzlinderung vor. Ist es wirklich gruselig? Vor 200 Jahren war jede Behandlung mit Qualen und wilden Schmerzen verbunden. Zum Beispiel in Antikes Ägypten Vor der Operation wurde der Patient durch Quetschen der Halsschlagader bewusstlos gemacht. In anderen Ländern trank man einen Sud aus Hanf, Mohn oder Bilsenkraut.

Die ersten Experimente mit Anästhetika – Lachgas und ätherischem Gas – wurden erst im 19. Jahrhundert durchgeführt. Eine Revolution im Bewusstsein der Chirurgen ereignete sich am 16. Oktober 1986, als ein amerikanischer Zahnarzt, Thomas Morton, einem Patienten unter Ätheranästhesie einen Zahn entnahm.

Röntgenstrahlen

Am 8. November 1895 erlangte die Medizin auf der Grundlage der Arbeit eines der fleißigsten und talentiertesten Physiker des 19. Jahrhunderts, Wilhelm Röntgen, Technologien, mit denen sich viele Krankheiten ohne chirurgischen Eingriff diagnostizieren ließen.

Dieser wissenschaftliche Durchbruch, ohne den sich heute niemand mehr die Arbeit vorstellen kann medizinische Einrichtung, hilft bei der Erkennung vieler Krankheiten – von Frakturen bis hin zu bösartigen Tumoren. Röntgenstrahlen werden in der Strahlentherapie eingesetzt.

Blutgruppe und Rh-Faktor

An der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert erfolgte die größte Errungenschaft der Biologie und Medizin: Experimentelle Studien des Immunologen Karl Landsteiner ermöglichten es, die individuellen antigenen Eigenschaften roter Blutkörperchen zu identifizieren und weitere tödliche Exazerbationen im Zusammenhang mit Transfusionen sich gegenseitig ausschließenden Bluts zu vermeiden Gruppen.

Der zukünftige Professor und Nobelpreisträger bewies, dass die Blutgruppe vererbt wird und sich in den Eigenschaften der roten Blutkörperchen unterscheidet. Anschließend wurde es möglich, gespendetes Blut zur Heilung von Verwundeten und zur Verjüngung kranker Menschen zu verwenden – was heute gängige medizinische Praxis ist.

Penicillin

Die Entdeckung des Penicillins leitete das Zeitalter der Antibiotika ein. Jetzt retten sie unzählige Leben und bewältigen die meisten der ältesten tödlichen Krankheiten wie Syphilis, Gangrän, Malaria und Tuberkulose.

Die Federführung bei der Entdeckung eines wichtigen therapeutischen Medikaments liegt beim britischen Bakteriologen Alexander Fleming, der ganz zufällig entdeckte, dass ein Schimmelpilz Bakterien in einer Petrischale abtötete, die im Spülbecken im Labor lag. Seine Arbeit wurde von Howard Florey und Ernst Boris fortgesetzt, indem sie Penicillin in gereinigter Form isolierten und in die Massenproduktion überführten.

Insulin

Für die Menschheit ist es schwierig, zu den Ereignissen von vor hundert Jahren zurückzukehren und zu glauben, dass es krank ist Diabetes Mellitus waren zum Tode verurteilt. Erst 1920 identifizierten der kanadische Wissenschaftler Frederick Banting und seine Kollegen das Pankreashormon Insulin, das den Blutzuckerspiegel stabilisiert und vielfältige Auswirkungen auf den Stoffwechsel hat. Bisher reduziert Insulin die Zahl der Todesfälle und Behinderungen, reduziert die Notwendigkeit von Krankenhausaufenthalten und teuren Medikamenten.

Die oben genannten Entdeckungen sind der Ausgangspunkt aller weiteren Fortschritte in der Medizin. Es sei jedoch daran erinnert, dass der Menschheit dank bereits etablierter Fakten und der Arbeit unserer Vorgänger alle vielversprechenden Möglichkeiten offen stehen. Die Herausgeber der Seite laden Sie ein, die berühmtesten Wissenschaftler der Welt zu treffen.

Konditionierte Reflexe

Laut Ivan Petrovich Pavlov erfolgt die Entwicklung eines bedingten Reflexes als Folge der Bildung einer vorübergehenden Nervenverbindung zwischen Zellgruppen in der Großhirnrinde. Wenn Sie einen starken konditionierten Nahrungsreflex, beispielsweise auf Licht, entwickeln, dann ist ein solcher Reflex ein konditionierter Reflex erster Ordnung. Auf dieser Grundlage kann ein bedingter Reflex zweiter Ordnung entwickelt werden; dazu wird zusätzlich ein neues, vorheriges Signal, beispielsweise ein Ton, genutzt und durch einen bedingten Reiz erster Ordnung (Licht) verstärkt.

Ivan Petrovich Pavlov studierte bedingte und unbedingte Reflexe Person

Wird ein konditionierter Reflex nur wenige Male verstärkt, lässt er schnell nach. Die Restaurierung erfordert fast den gleichen Aufwand wie bei der Erstproduktion.
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Fortschritte in Wissenschaft und Technologie haben unser Leben in den letzten Jahrzehnten bis zur Unkenntlichkeit verändert. Veränderungen haben sich nicht nur auf die Art und Weise ausgewirkt, wie wir kommunizieren, Informationen erhalten und Geschäfte abwickeln, sondern auch auf den medizinischen Bereich.

Man kann leicht diejenigen finden, die mit diesen Veränderungen unzufrieden sind: Die Leute beschweren sich darüber, dass wir begonnen haben, weniger persönlich zu kommunizieren und mehr Zeit für die persönliche Kommunikation aufwenden in sozialen Netzwerken, telefonieren mit Mobiltelefonen.

Allerdings haben dieselben Errungenschaften unseren globalen Weltraum im übertragenen Sinne auf die Größe einer Kleinstadt komprimiert.

Die Menschheit hat die einmalige Gelegenheit erhalten, schnell Informationen im medizinischen Bereich auszutauschen, indem sie leistungsstarke Instrumente zur Überwachung und Bekämpfung verschiedener Krankheiten erhalten hat. Und in den letzten Jahren haben sich diese Veränderungen schneller denn je beschleunigt.

Haben Sie noch nicht von den neuesten Errungenschaften der Genetiker gehört, die es ermöglichen, das Altern aufzuhalten? Wie gefällt Ihnen die Nachricht, dass es endlich echt gefunden wurde? wirksames Mittel von einer Erkältung? Wie steht es abschließend mit der Möglichkeit, viele Krebsarten bereits in den frühesten Entwicklungsstadien zu diagnostizieren, wenn die Krankheit noch gestoppt werden kann?

Diese Erfolge waren vorausgegangen lange Jahre(und sogar Jahrzehnte) harter Arbeit. Und im Jahr 2017 wurden viele Probleme der Menschheit gelöst (oder es wurden ernsthafte Schritte zu ihrer Lösung unternommen).

Wir machen Sie auf zehn bedeutende Errungenschaften in der medizinischen Wissenschaft des vergangenen Jahres aufmerksam, die in naher Zukunft sicherlich erhebliche Auswirkungen auf unser Leben haben werden.
Wissenschaftler haben eine künstliche Gebärmutter geschaffen, die es sogenannten sehr Frühgeborenen ermöglicht, sich etwa einen Monat lang zu entwickeln. An dieser Moment Die Erfindung wurde an acht Frühgeborenen getestet.

Zukünftige Lämmer wurden zu Beginn der zweiten Schwangerschaftshälfte vorzeitig aus den Gebärmüttern der Schafe entnommen und in künstliche Gebärmütter übertragen. Die Tiere entwickelten sich weiter und zeigten ein normales Wachstum bis zu ihrer „zweiten Geburt“, die vier Wochen später stattfand.

Eine künstliche Gebärmutter besteht im Wesentlichen aus einem sterilen Plastikbeutel, der mit künstlichem Fruchtwasser gefüllt ist. Die Nabelschnur des Fötus ist mit einem speziellen mechanischen Gerät verbunden, das den sich entwickelnden Körper mit Nährstoffen versorgt und auch das Blut mit Sauerstoff sättigt (eine Art Analogon der Plazenta).

Die normale intrauterine Entwicklung eines menschlichen Embryos erfolgt über einen Zeitraum von etwa 40 Wochen. Doch jedes Jahr werden auf der ganzen Welt Tausende und Abertausende Babys zu früh geboren.

Allerdings verbringen viele von ihnen weniger als 26 Wochen im Mutterleib. Etwa die Hälfte der Babys überlebt. Viele der Überlebenden leiden an Zerebralparese, geistiger Behinderung und anderen Pathologien.

Eine künstliche Gebärmutter, angepasst an die Entwicklung eines menschlichen Embryos, soll diesen Frühgeborenen eine Chance auf eine normale Entwicklung geben.

Seine Aufgabe besteht darin, eine längere „Reifung“ in einer Umgebung zu ermöglichen, die der in der Gebärmutter einer Frau ähnelt. Die Erfinder der künstlichen Gebärmutter planen, in den nächsten fünf Jahren Tests an menschlichen Embryonen durchzuführen.

Der erste Schwein-Mensch-Hybrid

Im Jahr 2017 gaben Wissenschaftler die erfolgreiche Schaffung des ersten Schwein-Mensch-Hybriden bekannt – eines Organismus, der in wissenschaftlichen Kreisen oft als Chimäre bezeichnet wird. Vereinfacht gesagt handelt es sich um einen Organismus, der Zellen zweier verschiedener Spezies vereint.

Eine Möglichkeit, eine Chimäre zu erzeugen, besteht darin, ein Organ von einem Tier in den Körper eines anderen zu verpflanzen. Dieser Weg birgt jedoch ein hohes Risiko einer Abstoßung des Fremdorgans durch den zweiten Körper.

Eine andere Möglichkeit, eine Chimäre zu erzeugen, besteht darin, Veränderungen auf embryonaler Ebene vorzunehmen, indem Zellen von einem Tier in den Embryo eines anderen eingebracht werden und sich anschließend gemeinsam entwickeln.

Die ersten Experimente zur Schaffung einer Chimäre führten zu erfolgreiche Entwicklung Rattenzellen im Inneren eines Mäuseembryos. Im Mäuseembryo kam es zu genetischen Veränderungen, die zur Bildung von Bauchspeicheldrüse, Augen und Herz der Ratte führten, die sich ganz normal entwickelten. Und erst nach diesen Experimenten beschlossen die Wissenschaftler, ähnliche Experimente mit Zellen des menschlichen Körpers durchzuführen.

Es ist bekannt, dass Schweineorgane den menschlichen Organen sehr ähnlich sind, weshalb dieses Tier als Empfänger (also Wirtsorganismus) ausgewählt wurde. Menschliche Zellen wurden in Schweineembryonen eingeführt frühen Zeitpunkt seine Entwicklung. Anschließend wurden die Hybridembryonen in Ersatzsauen eingepflanzt, wo sie sich fast einen ganzen Monat lang entwickelten. Anschließend wurden die Embryonen für eine detaillierte Untersuchung entnommen.

Dadurch konnten Wissenschaftler 186 chimäre Embryonen züchten, in denen die Anfangsstadien der Bildung so wichtiger Organe wie Herz und Leber aufgezeichnet wurden.

Damit ist die hypothetische Möglichkeit gemeint, menschliche Organe und Gewebe im Inneren anderer Spezies wachsen zu lassen. Und dies ist der erste Schritt zur Organzüchtung unter Laborbedingungen, die Tausende von Patienten retten kann, von denen viele sterben, bevor sie eine Transplantation erhalten.

Es wurde festgestellt, dass eine vor relativ kurzer Zeit in Südindien entdeckte Froschart mit Schleim bedeckt ist, der Grippeinfektionen widerstehen kann.

In der von der Haut dieses Frosches abgesonderten Flüssigkeit wurden Moleküle gefunden, die Aminosäuren enthalten, die durch Peptidbindungen (also Peptide) verbunden sind. Sie dienen dem Schutz vor einer grippalen Infektion.

Wissenschaftler testeten Peptide dieses indischen Frosches und stellten fest, dass nur eines davon, später „Urumin“ genannt, antimikrobielle und antivirale Eigenschaften hat und vor Grippe schützen kann. Bemerkenswert ist, dass der Name des traditionellen indischen Schwertgürtels – Urumi – zugrunde gelegt wurde.

Bekanntermaßen enthält die Lipidhülle jedes Influenzavirusstamms Oberflächenproteine ​​wie Hämagglutinin und Neuraminidase. Virusstämme werden nach der Kombination der einzelnen Proteine ​​benannt, die sie enthalten. H1N1 enthält beispielsweise eine Kombination aus Hämagglutinin H1 und eine Kombination aus Neuraminidase N1.

Der häufigste Stamm des saisonalen Influenzavirus enthält die H1-Kombination. Als Ergebnis von Labortests hat Urumin die Fähigkeit gezeigt, jede Art von H1-Viruskombination wirksam zu zerstören; und sogar solche Typen, die Resistenzen gegen moderne antivirale Medikamente entwickelt haben.

Die Wirkung moderner Medikamente, die heute zur Behandlung der Grippe eingesetzt werden, zielt auf das Glykoprotein Neuraminidase, das viel häufiger mutiert als Hämagglutinin. Ein neues Medikament gegen Hämagglutinin wird einen wirksamen Schutz gegen viele Stämme des Influenzavirus bieten und die Grundlage für einen universellen Impfstoff gegen diese Krankheit bilden.

Große medizinische Erfolge im Jahr 2017

Eine Forschergruppe der Michigan State University (USA) hat ein potenzielles Heilmittel für Melanome entwickelt, das die Sterblichkeitsrate dieser Krankheit drastisch senken kann.

Diese tödliche Form von Hautkrebs hat eine hohe Sterblichkeitsrate, da sie zur schnellen Bildung von Metastasen führt, die sich im ganzen Körper ausbreiten und innere Organe (z. B. Lunge und Gehirn) befallen.

Krebszellen breiten sich im ganzen Körper aus, weil die DNA-Matrix als Ergebnis eines Prozesses namens Transkription RNA und bestimmte Proteine ​​synthetisiert und in einen bösartigen Tumor – das Melanom – umwandelt. Die in dieser Entdeckung fragliche Chemikalie hat die Fähigkeit bewiesen, diesen Zyklus erfolgreich zu unterbrechen.

Vereinfacht gesagt kann dieser Stoff den Transkriptionsprozess unterbrechen. Danke dafür vorbeugende Maßnahme wird in der Lage sein, die aggressive Ausbreitung von Krebs zu stoppen. Aufgrund von Labortests konnte bereits festgestellt werden, dass die getestete Substanz in der Lage ist, die Ausbreitung von Krebs in 90 % der Fälle erfolgreich zu stoppen.

Wir sind noch mehrere Jahre davon entfernt, ein Medikament auf Basis dieser Substanz in klinischen Studien an Menschen mit Melanom zu entwickeln.

Allerdings äußern Forscher bereits jetzt großen Optimismus hinsichtlich der Möglichkeiten der Medizin der Zukunft. Neben Melanomen wird das Medikament auch an anderen Krebsarten getestet, um mögliche Behandlungsmöglichkeiten zu ermitteln.

Schlechte Erinnerungen löschen

Menschen, die an einer posttraumatischen Belastungsstörung oder anderen Angststörungen im Zusammenhang mit psychischen und anderen Traumata leiden, können bald einfach „löschen“ schlechte Erinnerungen die diese Störungen hervorrufen.

Wissenschaftler arbeiten seit vielen Jahren daran, dieses Problem zu lösen. Doch erst kürzlich machte eine Forschergruppe der University of California in Riverside (USA), die die Auswirkungen von Stresssituationen auf das menschliche Gedächtnis untersuchte, eine erstaunliche Entdeckung. Sie richteten ihre Aufmerksamkeit auf die Wege nervöses System, die Erinnerungen schaffen und uns den Zugang zu ihnen ermöglichen.

Wenn traumatische Ereignisse auftreten, sind die neuronalen Verbindungen, die den Zugang zu schlechten Erinnerungen ermöglichen, am stärksten und nicht zu allen anderen. Aus diesem Grund fällt es den Menschen oft leichter, sich an die Einzelheiten einer Tragödie vor Jahren zu erinnern, als beispielsweise an das, was sie heute zum Frühstück gegessen haben.

In ihren Experimenten an Versuchsmäusen schalteten Wissenschaftler der oben genannten Universität einen hochfrequenten Ton ein und versetzten den Nagetieren gleichzeitig Elektroschocks. Wie erwartet ließ dieser hochfrequente Ton die Mäuse bald vor Entsetzen buchstäblich erstarren.

Den Forschern gelang es jedoch, die Verbindung zwischen Neuronen zu schwächen, die dazu führte, dass Mäuse sich an ihre Angst in dem Moment erinnerten, als der hochfrequente Ton eingeschaltet wurde.

Dazu nutzten die Wissenschaftler eine Technik namens Optogenetik. Dadurch hatten die Mäuse keine Angst mehr vor hochfrequenten Geräuschen. Mit anderen Worten: Ihre Erinnerungen an das traumatische Ereignis wurden gelöscht.

Ein wichtiger Aspekt dieser Forschung ist die Tatsache, dass nur notwendige Erinnerungen gelöscht werden können. Auf diese Weise können die Menschen ihre schlechten Erinnerungen vergessen, ohne vergessen zu müssen, wie man ihre Schuhe bindet.

Man würde jemanden nicht beneiden, der von der australischen Trichternetz-Wasserspinne gebissen wurde, die in der landwirtschaftlichen Region Australiens namens Darling Downs lebt.

Das Gift dieser Spinne kann innerhalb von 15 Minuten töten. Das gleiche Gift enthält jedoch einen Inhaltsstoff, der Gehirnzellen vor der Zerstörung durch einen Schlaganfall schützen kann.

Wenn eine Person einen Schlaganfall erleidet, wird die Blutversorgung des Gehirns unterbrochen, was zu einem Sauerstoffmangel führt.

Im Gehirn kommt es zu pathologischen Veränderungen, die zur Produktion von Säure führen, die Gehirnzellen zerstört. Moleküle des Hi1a-Peptids, das im Gift der australischen Spinne vorkommt, können Gehirnzellen vor der Zerstörung durch einen Schlaganfall schützen.

Im Rahmen der Experimente wurde bei Versuchsratten ein Schlaganfall ausgelöst und ihnen zwei Stunden später ein Medikament mit dem Hi1a-Peptid injiziert. Dadurch wurde der Grad der Hirnschädigung bei Nagetieren um 80 Prozent reduziert.

In einem wiederholten Experiment wurde das Medikament acht Stunden nach dem Schlaganfall verabreicht. Der Schadensgrad wurde in diesem Fall um 65 Prozent reduziert.

Derzeit gibt es kein Medikament, das Gehirnzellen nach einem Schlaganfall konserviert. Eine Behandlungsart ist eine Operation zur Entfernung der Blutgerinnsel.

Bei der Behandlung eines hämorrhagischen Schlaganfalls wird die Blutung operativ gestillt. Es gibt kein Medikament, das den Prozess umkehren könnte. Wenn sich Hi1a in Versuchen am Menschen als erfolgreich erweist, wird es die Zahl der Schlaganfallopfer drastisch reduzieren.

Die Menschheit ist der Entwicklung eines Medikaments, das den Alterungsprozess umkehren kann, einen Schritt näher gekommen. Tierversuche haben die Wirksamkeit bei der Behandlung des Alterns bereits nachgewiesen. Derzeit werden Versuche am Menschen durchgeführt.

Unsere Zellen haben die Fähigkeit, sich selbst zu reparieren, diese Eigenschaft geht jedoch mit zunehmendem Alter unseres Körpers verloren.

Entscheidend für den Genesungsprozess ist ein bestimmter Metabolit (Stoffwechselprodukt) namens NAD+, der in jeder Zelle vorhanden ist.

Eine Gruppe von Forschern der University of New South Wales (Australien) führte Tests an Versuchsmäusen mit Nicotinamidmononukleotid (NMN) durch, das die Anzahl der NAD+-Moleküle erhöht.

Nachdem man alten Mäusen das Medikament injiziert hatte, zeigten sie eine verbesserte Fähigkeit, beschädigte Zellen zu reparieren. Nach nur einer Woche Behandlung mit dem Medikament NMN funktionierten die Zellen der alten Maus genauso wie die Zellen des jüngeren Individuums.

Am Ende des Experiments wurden die Mäuse einer Strahlendosis ausgesetzt. Die Maus, der zuvor das Medikament NMN verabreicht worden war, zeigte weniger Zellschäden als die Maus, der das Medikament nicht verabreicht worden war.

Außerdem wurde bei der Versuchsperson, der das Medikament nach Strahlenexposition verabreicht wurde, ein geringerer Grad an Zellschäden festgestellt. Die Forschungsergebnisse lassen uns nicht nur davon ausgehen, dass die Menschheit lernen wird, den Alterungsprozess umzukehren: Die Behandlung kann auch für andere Zwecke eingesetzt werden.

Es ist bekannt, dass Astronauten aufgrund der Einwirkung kosmischer Strahlung vorzeitig altern. Auch der Körper von Menschen, die häufig fliegen, ist einer höheren Strahlenbelastung ausgesetzt. Die Behandlung kann auch bei Kindern angewendet werden, die von Krebs geheilt wurden: Auch ihre Körperzellen altern vorzeitig, was zu vielen chronischen Krankheiten führt (z. B. Alzheimer-Krankheit vor dem 45. Lebensjahr usw.).

Fortschritte in der medizinischen Wissenschaft, die die Welt verändern werden

Krebs im frühesten Stadium erkennen

Forscher der Rutgers University (USA) haben eine Möglichkeit entdeckt, Mikrometastasen effektiv zu erkennen, bei denen es sich im Wesentlichen um mikroskopisch kleine Krebsarten im Körper handelt, die so klein sind, dass sie mit herkömmlichen klinischen Diagnosemethoden nicht erkannt werden können.

Um diese Tumoren zu erkennen, schlagen Wissenschaftler eine neue Diagnosetechnik vor, bei der dem Patienten eine lichtemittierende Substanz in das Blut injiziert wird. Ein Team von Wissenschaftlern der Rutgers University verwendete für ihre Forschung Nanopartikel, die kurzwelliges Infrarotlicht aussenden.

Der Zweck dieser „leuchtenden“ Nanopartikel in diesem Experiment ist folgender: die Erkennung von Krebszellen, während sie sich durch den Körper des Patienten bewegen. Zu Beginn der Studie wurden wie üblich Experimente an Versuchsmäusen durchgeführt.

Dank der Einführung von Nanopartikeln in eine an Brustkrebs erkrankte Maus konnten Wissenschaftler die Ausbreitung von Krebszellen im Körper des Nagetiers absolut genau verfolgen und sie in seinen Pfoten und Nebennieren finden.

Die Methode der Krebsdiagnose mithilfe von Nanopartikeln ermöglicht es, einen Krebstumor Monate vor der Diagnose der Krankheit zu erkennen. Mithilfe der Methode können Vitamin C, Abkochungen und Tees gegen Husten usw. verwendet werden Medikamente, das in jeder Apotheke rezeptfrei erhältlich ist. Trotzdem bleibt das Sprichwort aktuell: „Eine Erkältung verschwindet, wenn sie behandelt wird, in einer Woche; und wenn nicht behandelt, innerhalb von sieben Tagen.“

Es sieht jedoch so aus, als würde sich die Situation bald ändern. Viele Viren können Erkältungen verursachen; Das häufigste Virus, das für 75 Prozent der Infektionen verantwortlich ist, ist das Rhinovirus. Wissenschaftler der University of Edinburgh Napier (Schottland) kamen Anfang letzten Jahres im Rahmen einer Studie zu bestimmten antimikrobiellen Peptiden zu einer interessanten Entdeckung.

Einer Gruppe von Wissenschaftlern gelang es, Peptide zu synthetisieren, die die höchste Wirksamkeit bei der Behandlung von Rhinoviren zeigten und diese vollständig zerstörten.

Diese Peptide wurden ursprünglich bei Schweinen und Schafen identifiziert. Derzeit wird daran gearbeitet, die Wirksamkeit zukünftiger Erkältungsmedikamente zu verbessern, die synthetisierte Peptide enthalten.

Genbearbeitung eines menschlichen Embryos

Zum ersten Mal in der Geschichte der Gentechnik gelang es Wissenschaftlern, die DNA eines menschlichen Embryos erfolgreich zu bearbeiten, ohne dass es zu unerwünschten gefährlichen Mutationen kam. Ein internationales Wissenschaftlerteam führte dieses Experiment mit modernsten Gen-Editing-Techniken durch.

Für das Experiment wurde Sperma eines Spenders mit einer genetischen Mutation verwendet, die eine Kardiomyopathie (eine Krankheit, die zu einer Schwächung des Herzens, Rhythmusstörungen, Klappenproblemen und Herzversagen führt) verursacht.

Mit diesem Sperma wurde eine Spendereizelle befruchtet und dann mithilfe von Genbearbeitungstechniken Änderungen am Mutationsmechanismus vorgenommen. Wissenschaftler beschrieben diesen Eingriff bildlich als „mikroskopische Operation an einem mutierten Gen“.

Diese Operation führte dazu, dass der Embryo das beschädigte Gen selbstständig „reparierte“. Die Editierungstechnik wurde bereits bei 58 Embryonen angewendet und die Genmutation konnte in 70 Prozent der Fälle erfolgreich korrigiert werden.

Als wichtigen Punkt betrachten Wissenschaftler die Tatsache, dass die Korrektur nicht zu zufälligen Mutationen in anderen DNA-Abschnitten führte (im Gegensatz zu früheren Experimenten). Trotz des Erfolgs des Verfahrens hatte bisher niemand die Absicht, aus „korrigierten“ Embryonen Kinder zu erziehen. Erstens ist mehr Forschung erforderlich.

Darüber hinaus haben Gegner der genetischen Veränderung ihre Besorgnis über bestimmte Umstände geäußert. Eingriffe in die DNA des Embryos werden sich in künftigen Generationen widerspiegeln; Somit kann jeder Fehler, der infolge des Gen-Editing-Verfahrens gemacht wird, letztendlich zu einer neuen genetischen Krankheit führen.

Es gibt auch ein ethisches Problem: Solche Experimente könnten zur Züchtung „künstlicher Kinder“ führen, bei denen Eltern die Charaktereigenschaften des Kindes vor der Geburt auswählen und ihm so die gewünschten körperlichen Eigenschaften verleihen könnten.

Wissenschaftler wiederum gaben an, dass sie von dem Wunsch angetrieben werden, Wege zur Vorbeugung genetischer Krankheiten zu finden, und nicht von Versuchen, Menschen zur Ordnung zu bringen. Es ist bereits offensichtlich, dass es im Embryonalstadium möglich ist, Pathologien wie der Huntington-Krankheit, Mukoviszidose sowie Eierstock- und Brustkrebs vorzubeugen, die durch eine Mutation des BRCA-Gens verursacht werden.

Die Website bietet Hintergrundinformation Nur zu Informationszwecken. Die Diagnose und Behandlung von Krankheiten muss unter Aufsicht eines Spezialisten erfolgen. Alle Medikamente haben Kontraindikationen. Rücksprache mit einem Spezialisten ist erforderlich!

Die Medizin war schon immer eines der fortschrittlichsten Wissenschaftsgebiete. Im Laufe der Jahre haben Durchbrüche in der medizinischen Wissenschaft entweder eine Alternative zu ineffektiven früheren Verfahren geschaffen oder eine Lösung für ein bisher unerforschtes medizinisches Problem geschaffen. Technologie hat auch eine große Rolle dabei gespielt, die medizinische Wissenschaft effizienter und unverzichtbarer als je zuvor zu machen. Diese Rezension behandelt historische Erfindungen, die die medizinische Wissenschaft revolutionierten.

1. Stethoskop

Bevor das Stethoskop erfunden wurde, hörten Ärzte den Herzschlag ihrer Patienten ab, indem sie ihr Ohr auf die Brust legten, eine eher grobe und ineffektive Methode. Wenn der Patient beispielsweise eine erhebliche Fettschicht hatte, funktionierte diese Methode nicht.

Genau mit dieser Situation konfrontiert war der französische Arzt René Lennec, als er die Herzfrequenz eines seiner Patienten aufgrund von zu viel Fett auf der Brust nicht genau einschätzen konnte. Er erfand ein „Stethoskop“ in Form eines hohlen Holzrohrs, das die von Lunge und Herz kommenden Geräusche verstärkte. An diesem Prinzip der Schallverstärkung hat sich bis heute nichts geändert.

2. Röntgen

Eine ordnungsgemäße Diagnose und Behandlung von Verletzungen wie Frakturen ist ohne Röntgenbildgebungstechnologie kaum vorstellbar. Röntgenstrahlen wurden zufällig entdeckt, als der deutsche Physiker Wilhelm Conrad Röntgen den Prozess der Übertragung untersuchte elektrischer Strom durch Gas mit extrem niedrigem Druck.

Der Wissenschaftler bemerkte, dass in einem abgedunkelten Raum eine mit Bariumplatinocyanid beschichtete Kathodenstrahlröhre mit fluoreszierendem Licht leuchtete. Da Kathodenstrahlen unsichtbar sind, wusste er nicht, welche Strahlen ein solches Leuchten verursachten und nannte sie Röntgenstrahlen. Für seine Entdeckung erhielt der Wissenschaftler 1901 den ersten Nobelpreis für Physik.

3. Quecksilberthermometer

Heutzutage sind Thermometer so allgegenwärtig, dass es nicht einmal mehr möglich ist, festzustellen, wer dieses Gerät erfunden hat. Gabriel Fahrenheit erfand erstmals 1714 das Quecksilberthermometer, das noch heute verwendet wird, obwohl das erste Beispiel eines Geräts zur Temperaturmessung Ende des 16. Jahrhunderts von Galileo erfunden wurde. Es basierte auf dem Prinzip der Änderung der Dichte einer Flüssigkeit in Abhängigkeit von ihrer Temperatur. Heutzutage werden jedoch Quecksilberthermometer aufgrund der Gefahr einer Quecksilbervergiftung zugunsten digitaler Thermometer verdrängt.

4. Antibiotika

Am häufigsten wird das Aufkommen von Antibiotika mit der Entdeckung des Penicillins durch Alexander Fleming in Verbindung gebracht. Tatsächlich begann die Geschichte der Antibiotika im Jahr 1907 mit der Erfindung von „Salvarsan“ durch Alfred Bertheim und Paul Ehrlich. Heute ist „Salvarsan“ als „Arsphenamin“ bekannt. Es war das erste Medikament, das Syphilis wirksam bekämpfte, und markierte den Beginn der antibakteriellen Behandlung.

Alexander Flemings Entdeckung der antibakteriellen Eigenschaften von Penicillin im Jahr 1928 verschaffte Antibiotika große Aufmerksamkeit. Heute haben Antibiotika die Medizin revolutioniert und in Kombination mit Impfstoffen dazu beigetragen, Krankheiten wie Tuberkulose nahezu auszurotten.

5. Injektionsnadel

Die Injektionsnadel wurde trotz ihrer Einfachheit erst vor etwa 150 Jahren erfunden. Vorher in Antikes Griechenland und Rom verwendeten Ärzte dünne, hohle Instrumente, um Flüssigkeiten in den Körper zu injizieren. Im Jahr 1656 wurde einem Hund eine intravenöse Injektion durch die Gänsefeder von Christopher Wren verabreicht.

Die moderne Injektionsnadel wurde irgendwann Mitte des 19. Jahrhunderts von Charles Pravaz und Alexander Wood erfunden. Heutzutage werden solche Nadeln verwendet, um dem Körper die richtige Dosierung von Medikamenten zur Behandlung zuzuführen und Körperflüssigkeiten mit minimalem Schmerz und minimalem Infektionsrisiko zu entnehmen.

6. Brille

Brillen sind einer der großen medizinischen Durchbrüche, die Menschen normalerweise für selbstverständlich halten. Wer das erste Gerät dieser Art erfunden hat, ist heute nicht mehr bekannt. Vor Jahrhunderten nutzten Wissenschaftler und Mönche frühe Prototypen moderner Brillen, die mit der Hand vor die Augen gehalten werden mussten. Mit der zunehmenden Verfügbarkeit gedruckter Bücher im späten 19. Jahrhundert nahm die Häufigkeit von Kurzsichtigkeit zu, was zur Einführung von Brillen in der breiten Masse führte.

7. Herzschrittmacher

Das wichtige Entdeckung war das Ergebnis der Arbeit zweier australischer Wissenschaftler, Mark C. Hill und des Physikers Edgar H. Booth, im Jahr 1926. Der Prototyp war eine tragbare Einheit, deren einer Pol mit einem in Kochsalzlösung getränkten Pad und der andere mit einer Nadel verbunden war, die in die Herzkammer des Patienten eingeführt wurde. Trotz des groben Designs des Geräts erweckten Forscher ein totgeborenes Baby wieder zum Leben. Heutige Herzschrittmacher sind viel komplexer und ihre durchschnittliche Batterielebensdauer beträgt 20 Jahre.

8. CT und MRT

Die Entdeckung der Röntgenstrahlen führte zu einem Anstieg der Bemühungen, Methoden zu finden, um noch mehr Organe zu erreichen, ohne direkt in den Körper einzudringen. Dies führte später zur Erfindung des CT-Scanners. Die kommerzielle Version wurde von Dr. Godfrey Hounsfield erfunden, der 1979 den Nobelpreis für Medizin erhielt.

Der CT-Scanner könnte „mehrere Schichten des Inneren einer Person“ über mehrere Schichten von Röntgenbildern abbilden. Kurz darauf erfand Dr. Raymond V. Damadian eine Methode zur Unterscheidung von Krebszellen und normalen Zellen mithilfe der Kernspinresonanz, die später verbessert und als MRT bezeichnet wurde.

9. Prothetik und Implantate

Das Leben mit einer körperlichen Behinderung ist eine sehr schwierige Erfahrung, nicht nur auf körperlicher, sondern auch auf geistiger und emotionaler Ebene. Die Erfindung der Prothese war ein großer Durchbruch, der es behinderten Menschen ermöglichte, ohne auf Rollstühle und Krücken angewiesen zu sein.

Moderne Prothesen bestehen aus Kohlefaser, die leichter und stabiler als Metall ist und zudem realistischer aussieht. Die derzeit entwickelten Prothesen verfügen über eingebaute myoelektrische Sensoren, die eine Steuerung der Prothesen durch Gehirnimpulse ermöglichen.

10. Herzdefibrillator

Herzdefibrillation ist kein völlig neues Konzept. Obwohl es seit Jahrzehnten bekannt ist, ist seine Einführung in die klinische Praxis Claude Beck zu verdanken, der das Herz eines Jungen während einer Operation erfolgreich defibrillierte. Heute retten Defibrillatoren Millionen von Leben auf der ganzen Welt.

BONUS

Heute sind sie von großem Interesse.

Die moderne Medizin hat noch nicht auf die schrecklichsten Herausforderungen des 20. Jahrhunderts wie Krebs, HIV, adaptive Bakterien und Hybridviren reagiert, aber die Horizonte der laufenden Forschung geben Hoffnung, dass ein Allheilmittel erreichbar ist. Heutzutage überschneidet sich die wissenschaftliche Forschung mit den Träumen der Psychotherapie über die medikamentöse Korrektur menschlichen Verhaltens und gelangt zu Ersatzgeräten pharmazeutische Chemie, und stoßen auf die Gen-Schatzkammer, wo Rezepte für unheilbare Krankheiten in DNA-Molekülen kodiert sind. In absehbarer Zeit wird es möglich sein, Injektionen ohne Nadeln zu verabreichen, Anti-Rassismus-Pillen einzunehmen, Kopfschmerzen auf Knopfdruck zu lindern und das Down-Syndrom auf embryonaler Ebene zu behandeln. Nachfolgend finden Sie eine Liste von Durchbrüchen in der modernen Medizin, die versprechen, unser Leben, wenn nicht sogar besser, dann auf jeden Fall völlig anders zu machen.

Verhütungsmittel für Männer

Wissenschaftlern des Dana-Faber Cancer Institute in Boston (USA) ist es gelungen, ein Medikament zu entwickeln, das eine echte Revolution auf dem Gebiet der nicht-hormonellen Empfängnisverhütung für Männer bewirken kann. Sein Wirkstoff ist JQ1, eine chemische Verbindung, die das testisspezifische Bromodomänenprotein selektiv verlangsamt und die Spermienbildung blockiert. Das Medikament hat jedoch keine sedierende oder angstlösende Wirkung. JQ1 wurde an Mäusen getestet und erwies sich als hochwirksam. Gleichzeitig wurde die Fortpflanzungsfähigkeit der Tiere nach Ende der Wirkung des Arzneimittels schnell wiederhergestellt. Experten haben berechnet, dass etwa ⅓ der Paare auf der Welt lieber Kondome benutzen und vermeiden Antibabypillen und andere Verhütungsmittel für Frauen. Es wird angenommen, dass Großer Teil Gerade in solchen Verbindungen kommt es zu ungewollten Schwangerschaften.

Heilmittel gegen schlechte Erinnerungen

Wissenschaftlern der Universität Montreal (Kanada) ist es gelungen, ein Medikament zu finden, das das Bedürfnis einer Person, auf schwierige Erinnerungen zuzugreifen, verringert. Dies ist noch nicht der „ewige Sonnenschein des makellosen Geistes“, aber es ist bereits ein spürbarer Schritt zur Korrektur der Funktionsweise des menschlichen Gedächtnisses. Tatsächlich gibt es das Medikament namens Metyrapon schon seit geraumer Zeit: Früher wurde es zur Behandlung von Nebenniereninsuffizienz eingesetzt. Experten haben jedoch herausgefunden, dass die Wirkung von Metyrapon auf das Stressniveau möglicherweise viel vorteilhafter ist. Das Medikament reduziert die Produktion von Cortisol, einem Hormon, das in Stresssituationen von den Nebennieren produziert wird. Untersuchungen haben gezeigt, dass die medikamentöse Senkung des Cortisolspiegels in solchen Situationen die Schmerzhaftigkeit der Erinnerungen verringert und eine positive Einstellung zu Ereignissen fördert. Während der Tests wurden den Versuchsteilnehmern Geschichten erzählt, die neutrale und negative Handlungselemente enthielten. Personen, die zuvor Metyrapon eingenommen hatten, konnten sich vier Tage später an Ersteres deutlich detaillierter erinnern als an Letzteres, während sich Studienteilnehmer, die ein Placebo anstelle des Medikaments erhielten, sowohl an neutrale als auch an negative Details perfekt erinnerten.

Neurostimulator gegen Migräne und Clusterkopfschmerz

ATI-Spezialisten präsentierten der Öffentlichkeit einen Neurostimulator, der bei der Linderung von Cluster-Kopfschmerzen und Migräne hilft. Das Gerät hat die Größe von Mandel Durch einen kleinen Schnitt am Zahnfleisch wird es im Bereich des Sphenopalatinum-Ganglions platziert – einer begrenzten Ansammlung von Neuronen, die sich entlang eines der Hirnnerven im Bereich des Nasenrückens befinden. Die Aktivierung des Neurostimulators erfolgt über eine externe Fernbedienung: Bei Bedarf führt der Patient ihn einfach an seine Wange. Das Gerät schaltet sich ein, blockiert das Ganglion sphenopalatinum und der Schmerz lässt nach oder wird reduziert. Studien in Europa zufolge sprachen 68 % der Patienten gut auf die Therapie an: Ihre Schmerzintensität oder -häufigkeit nahm ab, manchmal auch beides. Der Einsatz des Neurostimulators gegen Cluster-Kopfschmerzen hat in der EU bereits begonnen. IN DEN USA öffentliche Verwaltung zur Überwachung der Lebensmittelqualität und Medikamente hat die Nutzung bislang nur zu Forschungszwecken gestattet.

Ein Heilmittel gegen Bluthochdruck und Rassismus

Laut Wissenschaftlern der Universität Oxford (UK) handelt es sich um ein Medikament namens Propanolol, das Ärzte verschreiben Koronarerkrankung Herzerkrankungen, Bluthochdruck und andere Krankheiten können ebenfalls das Ausmaß des Rassismus verringern. An der von Spezialisten durchgeführten Studie nahmen 36 Personen teil. Die Hälfte von ihnen nahm Propanolol und die andere Hälfte Placebotabletten ein. Den Ergebnissen zufolge psychologischer Test, die die Wissenschaftler dann durchführten, stellte sich heraus, dass die erste Gruppe ein deutlich geringeres Maß an unbewusster Aggression gegenüber Vertretern anderer Nationen und Rassen zeigte. Der Grund dafür ist, dass die Wirkstoffe von Propanolol die Aktivität von Neuronen reduzieren und als Nebenwirkung die Intensität unterbewusster Ängste, auch gegenüber Ausländern, beeinflussen. Einer der Co-Autoren der Studie, Julian Savulescu, Professor an der Fakultät für Philosophie der Universität Oxford, sagte: „Solche Studien bestätigen, dass unsere unbewusste Einstellung gegenüber etwas mithilfe von Pillen modelliert werden kann.“ Solche Möglichkeiten erfordern eine sorgfältige ethische Abwägung. Die biologische Forschung, die darauf abzielt, Menschen zu besseren Menschen zu machen, hat eine dunkle Geschichte. Und Propanolol ist keine Anti-Rassismus-Pille. Aber unter Berücksichtigung der Tatsache, dass große Menge Patienten nehmen bereits Medikamente ein, die „moralische“ Wirkung haben. Nebenwirkungen, wir müssen zumindest verstehen, was sie sind.“

Chromosomentherapie

Wissenschaftlern der University of Massachusetts (USA) ist es gelungen, eine zusätzliche Kopie des Chromosoms 21, das für die Entstehung des Down-Syndroms beim Menschen verantwortlich ist, „abzuschalten“. Obwohl die Experimente in vitro durchgeführt wurden, ist diese Forschung von großer praktischer Bedeutung. Künftig wird es dazu beitragen, eine Chromosomentherapie für ungeborene Kinder mit Trisomie (Down-Syndrom, Patau-Syndrom, Edwards-Syndrom) oder sogar eine symptomatische Behandlung bereits geborener Kinder zu entwickeln. Im Rahmen der Studie verwendeten Experten Stammzellen, die aus dem Hautgewebe eines Patienten mit Down-Syndrom gewonnen wurden. Sie führten einen genetischen „Schalter“ – das XIST-Gen – in die zusätzliche Kopie des 21. Chromosoms ein. Dieses Gen kommt in allen weiblichen Säugetieren vor und ist für die Inaktivierung eines der beiden X-Chromosomen verantwortlich. Bei der Expression von XIST wird ein RNA-Molekül synthetisiert, das die Oberfläche des Chromosoms wie eine Decke bedeckt und die Expression aller seiner Gene blockiert. Wissenschaftlern gelang es, die Funktion von XIST mithilfe des Antibiotikums Doxycyclin zu regulieren. Dadurch funktionierte die problematische Kopie des Chromosoms 21 nicht mehr und aus der erkrankten Stammzelle wurde eine gesunde.

Neues Heilmittel gegen Kater und Alkoholismus

Forschern der University of California in Los Angeles (USA) ist es gelungen, eine Substanz zu isolieren, die die negativen Auswirkungen einer Vergiftung reduzieren, Kater verhindern und das Verlangen nach Alkohol reduzieren kann. Es stellte sich heraus, dass es sich um Dihydromyricetin oder DHM handelte, das aus der Frucht der chinesischen Unterart des Bonbonbaums (Hovenia dulcis) gewonnen wird. In der chinesischen Medizin werden Extrakte daraus seit etwa fünf Jahrhunderten gegen Kater eingesetzt. Während der Studie injizierten Wissenschaftler Versuchsratten eine Dosis Alkohol, die 20 Dosen Bier entsprach, die ein erwachsener Mann trank. Anschließend wurden die „berauschten“ Nagetiere auf den Rücken gedreht, sodass sie die Orientierung im Weltraum verloren. Ratten, die kein Dihydromyricetin erhielten, konnten die Bewegungskoordination etwa 70 Minuten lang nicht wiederherstellen, während sich die Tiere, denen zusammen mit Alkohol ein „Gegenmittel“ injiziert wurde, innerhalb von fünf Minuten erholen konnten. Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass DHM das Verlangen nach Alkohol bei Tieren deutlich reduzierte: Ratten, die es erhielten, entschieden sich auch nach drei Monaten regelmäßigen Trinkens für gesüßtes Wasser anstelle von Alkohol. Skeptiker bezweifeln jedoch, dass Dihydromyricetin Menschen mit Alkoholismus tatsächlich hilft. Denn wenn das Medikament Sie vor Kater, Schwindel und Übelkeit bewahrt, ist die Versuchung groß, mehr und nicht weniger zu trinken.

Bestimmung des Blutzuckerspiegels, Tests und Injektionen ohne Nadeln

Mit den kürzlich von der amerikanischen Firma Echo Therapeutics entwickelten Geräten Prelude SkinPrep System und Symphony CGM System können Sie Injektionen verabreichen, Tests durchführen und den Blutzuckerspiegel von Diabetikern ohne Injektionen überwachen. Die Geräte entfernen schmerzlos die Hornschicht der Haut (ihre Dicke beträgt etwa 0,01 mm) und erhöhen ihre Flüssigkeitsdurchlässigkeit und elektrische Leitfähigkeit. Dadurch erhalten Sie Zugang zu Gewebeflüssigkeiten, ohne die Integrität der Haut zu beeinträchtigen. Das Gerät zur Bestimmung des Blutzuckerspiegels ist mit einem drahtlosen Sender ausgestattet und wird wie ein Pflaster auf die Haut des Patienten geklebt. Jede Minute sendet das Gerät Daten an einen Monitor, der Veränderungen im Blutzuckerspiegel des Patienten aufzeichnet und einen visuellen und akustischen Alarm sendet, wenn die Messwerte zu niedrig oder zu hoch werden. Das Gerät ist in erster Linie für Krankenhäuser konzipiert.

„Gezieltes“ Medikament gegen Multiple Sklerose

Wissenschaftlern der Northwestern University (USA) gelang es, einen Weg zu finden, Multiple Sklerose ohne Medikamente zu behandeln, die das gesamte Immunsystem unterdrücken. Dieser Entdeckung gingen etwa 30 Jahre Arbeit voraus. Experten gelang es, dem Körper von Patienten mit Arteriosklerose beizubringen, autoreaktive T-Lymphozyten gezielt zu unterdrücken, die Myelin angreifen, eine Substanz, die die elektrisch isolierende Membran von Neuronen im Sehnerv, Rückenmark und Gehirn bildet. Dazu injizierten Ärzte den Patienten ihre eigenen weißen Blutkörperchen, denen mittels Gentechnik Milliarden von Myelin-Antigenen hinzugefügt wurden. Daraus ergibt sich das Aktivitätsniveau Immunsystem im Verhältnis zur Membran von Neuronen nahm um 50-75 % ab, was die Funktion als Ganzes in keiner Weise beeinträchtigte. Die Wissenschaftler geben zu, dass ihre erste Versuchsgruppe zu klein war, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen. Sie hoffen aber, dass sie bald Gelder für neue, größere Forschung erhalten.

3D-Mammographie zur Krebsfrüherkennung

Das Johns Hopkins Hospital in Baltimore (USA) begann mit der Verwendung des Hologic-Geräts, das neben den üblichen 2D-Bildern auch die Durchführung einer 3D-Mammographie der Brustdrüsen ermöglicht. In einer Sitzung nimmt das Gerät 15 Bilder in einem Winkel von 15 Grad auf und zeigt dann Bilder von 1 mm dicken Scheiben an. Dadurch können Ärzte Verzerrungen im Brustgewebe viel detaillierter erkennen als mit der herkömmlichen 2D-Mammographie und Brustkrebs viel früher diagnostizieren. „Wenn diese Krankheit schnell erkannt und behandelt werden kann, bevor Metastasen entstehen, beträgt die Überlebensrate in den nächsten fünf Jahren mehr als 98 %“, sagte Susan K. Harvey, Direktorin der Brustradiologie am Johns Hopkins Hospital. - Zudem wird in einem frühen Stadium weniger benötigt operativer Eingriff und eine Chemotherapie ist oft nicht nötig.“ Allerdings weisen die Forscher darauf hin, dass bei der 3D-Mammographie die Gefahr besteht, dass Verkalkungen übersehen werden. Präinvasive Krebstumoren (der sogenannte „Krebs in situ“, wenn der Tumor nicht in das darunter liegende Gewebe hineinwächst und seine Zellen im gleichen Tempo absterben, wie sie sich teilen), dargestellt durch Verkalkungen, lassen sich mithilfe von 2D-Studien besser diagnostizieren .

Revolutionäres Medikament zur Behandlung von Prostatakrebs

In Großbritannien erschien 2011 ein Medikament, dessen Entwicklung Experten als echte Revolution in der Onkologie bezeichneten. Ein Medikament namens Abirateron reduziert in 80 % der Fälle die Größe des Tumors oder stabilisiert ihn auch im Endstadium des Krebses, wenn Metastasen entstehen, und lindert zudem deutlich die Schmerzen. Abirateron blockiert die Androgensynthese durch Hemmung des CYP17-Enzyms. Dies führt zu einem deutlichen Rückgang des Testosteronspiegels, der der Haupttreibstoff für die Entstehung von Prostatakrebs ist. Leider ist das Medikament nicht universell: Es kann Patienten mit einer aggressiven Krebsform nicht helfen. Es ist jedoch in der Lage, die Lebenserwartung solcher Patienten mindestens zu verdoppeln und ihre Qualität zu verbessern.

Das vergangene Jahr war für die Wissenschaft sehr fruchtbar. Besondere Fortschritte haben Wissenschaftler auf dem Gebiet der Medizin erzielt. machte erstaunliche Entdeckungen, wissenschaftliche Durchbrüche und schuf viele nützliche Medikamente, die sicherlich bald frei verfügbar sein werden. Wir laden Sie ein, sich mit den zehn erstaunlichsten medizinischen Durchbrüchen des Jahres 2015 vertraut zu machen, die in naher Zukunft mit Sicherheit einen ernsthaften Beitrag zur Entwicklung medizinischer Dienstleistungen leisten werden.

Im Jahr 2014 warnte die Weltgesundheitsorganisation alle, dass die Menschheit in eine sogenannte Post-Antibiotika-Ära eintritt. Und es stellte sich heraus, dass sie Recht hatte. Wissenschaft und Medizin haben seit 1987 keine wirklich neuartigen Antibiotika mehr hervorgebracht. Krankheiten stehen jedoch nicht still. Jedes Jahr treten neue Infektionen auf, die resistenter gegen bestehende Medikamente sind. Dies ist zu einem echten Weltproblem geworden. Im Jahr 2015 machten Wissenschaftler jedoch eine Entdeckung, von der sie glauben, dass sie dramatische Veränderungen mit sich bringen wird.

Wissenschaftler haben aus 25 antimikrobiellen Medikamenten eine neue Klasse von Antibiotika entdeckt, darunter ein sehr wichtiges namens Teixobactin. Dieses Antibiotikum tötet Keime ab, indem es ihre Fähigkeit, neue Zellen zu produzieren, blockiert. Mit anderen Worten: Mikroben, die unter dem Einfluss dieses Medikaments stehen, können sich nicht entwickeln und entwickeln mit der Zeit eine Resistenz gegen das Medikament. Teixobactin hat sich inzwischen als äußerst wirksam im Kampf gegen resistenten Staphylococcus aureus und mehrere Bakterien erwiesen, die Tuberkulose verursachen.

Labortests mit Teixobactin wurden an Mäusen durchgeführt. Die überwiegende Mehrheit der Experimente zeigte die Wirksamkeit des Arzneimittels. Versuche am Menschen sollen 2017 beginnen.

Ärzte ließen neue Stimmbänder wachsen

Einer der interessantesten und vielversprechendsten Bereiche der Medizin ist die Geweberegeneration. Im Jahr 2015 wurde die Liste der künstlich nachgebildeten Organe um einen neuen Eintrag ergänzt. Ärzte der University of Wisconsin haben gelernt, menschliche Stimmbänder praktisch aus dem Nichts wachsen zu lassen.

Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Nathan Welhan verfügt über biotechnologisch hergestelltes Gewebe, das die Funktion der Schleimhaut der Stimmbänder nachahmen kann, nämlich das Gewebe, das wie zwei Stimmlippenlappen aussieht, die vibrieren, um menschliche Sprache zu erzeugen. Die Spenderzellen, aus denen anschließend neue Bänder gezüchtet wurden, wurden fünf freiwilligen Patienten entnommen. Unter Laborbedingungen züchteten Wissenschaftler über zwei Wochen hinweg das benötigte Gewebe und fügten es dann einem künstlichen Modell des Kehlkopfes hinzu.

Der von den resultierenden Stimmbändern erzeugte Klang wird von Wissenschaftlern als metallisch beschrieben und mit dem Klang eines Roboter-Kazoos (Spielzeugwind) verglichen Musikinstrument). Wissenschaftler sind jedoch zuversichtlich, dass die von ihnen geschaffenen Stimmbänder vorhanden sind reale Bedingungen(das heißt, wenn sie in einen lebenden Organismus implantiert werden) klingen fast wie echte.

In einem der jüngsten Experimente an Labormäusen mit geimpfter menschlicher Immunität beschlossen die Forscher zu testen, ob der Körper der Nagetiere das neue Gewebe abstoßen würde. Glücklicherweise ist dies nicht geschehen. Dr. Welham ist zuversichtlich, dass das Gewebe vom menschlichen Körper nicht abgestoßen wird.

Krebsmedikament könnte Parkinson-Patienten helfen

Tisinga (oder Nilotinib) ist ein getestetes und zugelassenes Arzneimittel, das häufig zur Behandlung von Menschen mit Leukämiesymptomen eingesetzt wird. Neue Forschungsergebnisse des Georgetown University Medical Center zeigen jedoch, dass das Medikament Tasinga eine sehr wirksame Behandlung zur Kontrolle motorischer Symptome bei Menschen mit Parkinson-Krankheit sein kann, ihre motorischen Funktionen verbessert und nichtmotorische Symptome der Krankheit kontrolliert.

Fernando Pagan, einer der Ärzte, die die Studie leiteten, glaubt, dass die Nilotinib-Therapie die erste wirksame Behandlung ihrer Art sein könnte, um den Rückgang kognitiver und motorischer Funktionen bei Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit zu reduzieren.

Wissenschaftler verabreichten zwölf freiwilligen Patienten über einen Zeitraum von sechs Monaten erhöhte Dosen Nilotinib. Bei allen 12 Patienten, die diese Medikamentenstudie abgeschlossen haben, kam es zu einer Verbesserung der motorischen Funktion. 10 von ihnen zeigten eine signifikante Verbesserung.

Das Hauptziel dieser Studie bestand darin, die Sicherheit und Unbedenklichkeit von Nilotinib am Menschen zu testen. Die Dosis des verwendeten Medikaments war viel geringer als die, die normalerweise Patienten mit Leukämie verabreicht wird. Trotz der Tatsache, dass das Medikament seine Wirksamkeit zeigte, wurde die Studie dennoch an einer kleinen Gruppe von Menschen ohne Beteiligung von Kontrollgruppen durchgeführt. Bevor Tasinga zur Therapie der Parkinson-Krankheit eingesetzt wird, müssen daher noch mehrere weitere Studien und wissenschaftliche Studien durchgeführt werden.

Der weltweit erste 3D-gedruckte Brustkorb

In den letzten Jahren hat die 3D-Drucktechnologie in vielen Bereichen Einzug gehalten und zu erstaunlichen Entdeckungen, Entwicklungen und neuen Herstellungsmethoden geführt. Im Jahr 2015 führten Ärzte des Universitätskrankenhauses von Salamanca in Spanien die weltweit erste Operation durch, bei der der beschädigte Brustkorb eines Patienten durch eine neue 3D-gedruckte Prothese ersetzt wurde.

Der Mann litt an einem seltenen Sarkom und den Ärzten blieb keine andere Wahl. Um zu verhindern, dass sich der Tumor weiter im Körper ausbreitet, entfernten Spezialisten der Person fast das gesamte Brustbein und ersetzten die Knochen durch ein Titanimplantat.

Implantate für große Teile des Skeletts bestehen in der Regel aus unterschiedlichen Materialien, die mit der Zeit verschleißen können. Darüber hinaus erforderte der Ersatz von so komplexen Knochen wie dem Brustbein, die typischerweise in jedem Einzelfall einzigartig sind, dass Ärzte das Brustbein einer Person sorgfältig scannen mussten, um das Implantat in der richtigen Größe zu entwerfen.

Es wurde beschlossen, . Nach der Durchführung hochpräziser 3D-CT-Scans verwendeten die Wissenschaftler einen 1,3 Millionen US-Dollar teuren Arcam-Drucker, um ein neues Titan herzustellen Brust. Die Operation zur Installation eines neuen Brustbeins beim Patienten war erfolgreich und die Person hat bereits eine vollständige Rehabilitation abgeschlossen.

Von Hautzellen bis hin zu Gehirnzellen

Wissenschaftler des Salk Institute in La Jolla, Kalifornien, haben das vergangene Jahr der Forschung gewidmet menschliches Gehirn. Sie haben eine Methode zur Umwandlung von Hautzellen in Gehirnzellen entwickelt und bereits mehrere nützliche Anwendungen für die neue Technologie gefunden.

Es sei darauf hingewiesen, dass Wissenschaftler einen Weg gefunden haben, Hautzellen in alte Gehirnzellen umzuwandeln, wodurch sie beispielsweise bei der Erforschung der Alzheimer- und Parkinson-Krankheiten und ihres Zusammenhangs mit den Auswirkungen des Alterns leichter weiterverwendet werden können. In der Vergangenheit wurden für solche Forschungen tierische Gehirnzellen verwendet, doch die Möglichkeiten der Wissenschaftler waren begrenzt.

Vor relativ kurzer Zeit ist es Wissenschaftlern gelungen, Stammzellen in Gehirnzellen umzuwandeln, die für die Forschung genutzt werden können. Dies ist jedoch ein recht arbeitsintensiver Prozess und die daraus resultierenden Zellen sind nicht in der Lage, die Funktionsweise des Gehirns einer älteren Person nachzuahmen.

Nachdem Forscher eine Möglichkeit entwickelt hatten, Gehirnzellen künstlich zu erzeugen, konzentrierten sie ihre Bemühungen auf die Schaffung von Neuronen, die die Fähigkeit hätten, Serotonin zu produzieren. Und obwohl die resultierenden Zellen nur einen winzigen Bruchteil der Fähigkeiten des menschlichen Gehirns aufweisen, helfen sie Wissenschaftlern aktiv bei der Erforschung und Suche nach Heilmitteln für Krankheiten und Störungen wie Autismus, Schizophrenie und Depression.

Antibabypillen für Männer

Japanische Wissenschaftler vom Forschungsinstitut für mikrobielle Krankheitsforschung in Osaka haben eine neue Studie veröffentlicht wissenschaftliche Arbeit, wonach wir in naher Zukunft in der Lage sein werden, wirklich wirksame Antibabypillen für Männer herzustellen. In ihrer Arbeit beschreiben Wissenschaftler Studien zu den Medikamenten Tacrolimus und Cixlosporin A.

Diese Medikamente werden typischerweise nach einer Organtransplantation eingesetzt, um das körpereigene Immunsystem zu unterdrücken, damit neues Gewebe nicht abgestoßen wird. Die Blockade erfolgt durch Hemmung der Produktion des Enzyms Calcineurin, das die Proteine ​​PPP3R2 und PPP3CC enthält, die normalerweise im männlichen Sperma vorkommen.

In ihrer Studie an Labormäusen stellten Wissenschaftler fest, dass ihre Fortpflanzungsfunktionen stark eingeschränkt sind, sobald Nagetiere nicht genügend PPP3CC-Protein produzieren. Dies führte die Forscher zu dem Schluss, dass unzureichende Mengen dieses Proteins zu Sterilität führen könnten. Nach sorgfältigerer Untersuchung kamen Experten zu dem Schluss, dass dieses Protein den Spermien die Flexibilität und die nötige Kraft und Energie verleiht, um die Eimembran zu durchdringen.

Tests an gesunden Mäusen bestätigten ihre Entdeckung nur. Bereits fünf Tage lang führte die Einnahme der Medikamente Tacrolimus und Ciclosporin A bei Mäusen zu völliger Unfruchtbarkeit. Ihre Fortpflanzungsfunktion war jedoch bereits eine Woche nach Absetzen dieser Medikamente vollständig wiederhergestellt. Es ist wichtig zu beachten, dass Calcineurin kein Hormon ist, sodass die Einnahme von Medikamenten in keiner Weise die Libido oder die Erregbarkeit des Körpers verringert.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse wird es mehrere Jahre dauern, bis eine echte Antibabypille für den Mann entwickelt ist. Etwa 80 Prozent der Mausstudien sind nicht auf Fälle am Menschen übertragbar. Wissenschaftler hoffen jedoch weiterhin auf Erfolg, da die Wirksamkeit der Medikamente nachgewiesen ist. Darüber hinaus haben ähnliche Medikamente bereits klinische Studien am Menschen bestanden und werden häufig eingesetzt.

DNA-Stempel

3D-Drucktechnologien haben zur Entstehung einer einzigartigen neuen Industrie geführt – dem Drucken und Verkauf von DNA. Zwar wird der Begriff „Drucken“ hier eher für kommerzielle Zwecke verwendet und beschreibt nicht unbedingt, was in diesem Bereich tatsächlich geschieht.

Der Geschäftsführer von Cambrian Genomics erklärt, dass sich der Prozess am besten mit dem Begriff „Fehlerprüfung“ und nicht mit „Drucken“ beschreiben lässt. Millionen von DNA-Stücken werden auf winzigen Metallsubstraten platziert und von einem Computer gescannt, der diejenigen Stränge auswählt, die schließlich die gesamte Sequenz des DNA-Strangs bilden. Anschließend werden die notwendigen Verbindungen sorgfältig mit einem Laser ausgeschnitten und in eine neue, vom Kunden vorbestellte Kette eingefügt.

Unternehmen wie Cambrian glauben, dass Menschen in Zukunft mithilfe spezieller Computerhardware und -software einfach zum Spaß neue Organismen erschaffen können. Natürlich werden solche Annahmen sofort den berechtigten Zorn von Menschen hervorrufen, die an der ethischen Korrektheit und dem praktischen Nutzen dieser Studien und Möglichkeiten zweifeln, aber früher oder später, egal wie sehr wir es wollen oder nicht, werden wir dazu kommen.

Derzeit zeigt der DNA-Druck ein vielversprechendes Potenzial im medizinischen Bereich. Arzneimittelhersteller und Forschungsunternehmen gehören zu den ersten Kunden von Unternehmen wie Cambrian.

Forscher des Karolinska-Instituts in Schweden gingen sogar noch weiter und begannen, aus DNA-Ketten verschiedene Figuren zu erschaffen. DNA-Origami, wie sie es nennen, mag auf den ersten Blick wie eine einfache Verwöhnung erscheinen, aber diese Technologie hat auch praktisches Potenzial. Beispielsweise kann es bei der Abgabe von Medikamenten in den Körper eingesetzt werden.

Nanobots in einem lebenden Organismus

Der Robotikbereich erzielte Anfang 2015 einen großen Erfolg, als ein Forscherteam der University of California in San Diego bekannt gab, dass sie die ersten erfolgreichen Tests mit Nanobots durchgeführt hatten, die ihre Aufgabe im Inneren eines lebenden Organismus erledigten.

Der lebende Organismus waren in diesem Fall Labormäuse. Nachdem die Nanobots in den Tieren platziert worden waren, gingen die Mikromaschinen zu den Mägen der Nagetiere und lieferten die auf ihnen platzierte Ladung, bei der es sich um mikroskopisch kleine Goldpartikel handelte. Am Ende des Verfahrens stellten die Wissenschaftler keine Schäden fest innere Organe Mäusen und bestätigte damit den Nutzen, die Sicherheit und die Wirksamkeit von Nanobots.

Weitere Tests zeigten, dass mehr von Nanobots abgegebene Goldpartikel im Magen verblieben als solche, die einfach mit der Nahrung dorthin eingeführt wurden. Dies hat Wissenschaftler zu der Annahme geführt, dass Nanobots künftig in der Lage sein werden, benötigte Medikamente viel effizienter in den Körper einzuschleusen als mit traditionelleren Verabreichungsmethoden.

Die Motorkette der winzigen Roboter besteht aus Zink. Wenn es mit dem Säure-Basen-Milieu des Körpers in Kontakt kommt, entsteht es chemische Reaktion Dadurch entstehen Wasserstoffblasen, die die Nanobots ins Innere treiben. Nach einiger Zeit lösen sich die Nanobots einfach im sauren Milieu des Magens auf.

Obwohl sich die Technologie seit fast einem Jahrzehnt in der Entwicklung befindet, konnten Wissenschaftler sie erst 2015 tatsächlich in einer lebenden Umgebung testen und nicht wie schon oft zuvor in normalen Petrischalen. In Zukunft könnten Nanobots dazu dienen, verschiedene Erkrankungen innerer Organe zu erkennen und sogar zu behandeln, indem einzelne Zellen den gewünschten Medikamenten ausgesetzt werden.

Injizierbares Gehirn-Nanoimplantat

Ein Team von Harvard-Wissenschaftlern hat ein Implantat entwickelt, das die Behandlung einer Reihe neurodegenerativer Erkrankungen verspricht, die zu Lähmungen führen. Das Implantat ist elektronisches Gerät, bestehend aus einem universellen Rahmen (Netz), an den nach seiner Einführung in das Gehirn des Patienten künftig verschiedene Nanogeräte angeschlossen werden können. Dank des Implantats wird es möglich sein, die neuronale Aktivität des Gehirns zu überwachen, die Funktion bestimmter Gewebe zu stimulieren und auch die Regeneration von Neuronen zu beschleunigen.

Das elektronische Netz besteht aus leitfähigen Polymerfäden, Transistoren oder Nanoelektroden, die Kreuzungspunkte miteinander verbinden. Fast die gesamte Fläche des Netzes besteht aus Löchern, so dass lebende Zellen rundherum neue Verbindungen eingehen können.

Anfang 2016 testete ein Team von Harvard-Wissenschaftlern noch die Sicherheit der Verwendung eines solchen Implantats. Beispielsweise wurde zwei Mäusen ein Gerät bestehend aus 16 elektrischen Komponenten ins Gehirn implantiert. Die Geräte wurden erfolgreich zur Überwachung und Stimulation spezifischer Neuronen eingesetzt.

Künstliche Herstellung von Tetrahydrocannabinol

Marihuana wird in der Medizin seit vielen Jahren als Schmerzmittel und insbesondere zur Verbesserung des Zustands von Krebs- und AIDS-Patienten eingesetzt. Ein synthetischer Ersatz für Marihuana, genauer gesagt dessen psychoaktiver Hauptbestandteil Tetrahydrocannabinol (oder THC), wird auch in der Medizin aktiv eingesetzt.

Allerdings Biochemiker aus Technische Universität Dortmund kündigte die Entwicklung einer neuen Hefeart an, die THC produziert. Darüber hinaus zeigen unveröffentlichte Daten, dass dieselben Wissenschaftler eine andere Art von Hefe geschaffen haben, die Cannabidiol produziert, einen weiteren psychoaktiven Bestandteil von Marihuana.

Marihuana enthält mehrere molekulare Verbindungen, die für Forscher von Interesse sind. Daher könnte die Entdeckung einer wirksamen künstlichen Methode zur Herstellung dieser Komponenten in großen Mengen enorme Vorteile für die Medizin bringen. Allerdings ist heute die Methode des konventionellen Pflanzenanbaus und der anschließenden Gewinnung der notwendigen molekularen Verbindungen am weitesten verbreitet effektiver Weg. Bis zu 30 Prozent der Trockenmasse moderner Marihuanasorten können den gewünschten THC-Anteil enthalten.

Dennoch sind die Dortmunder Wissenschaftler zuversichtlich, eine wirksamere Lösung finden zu können schneller Weg THC-Produktion in der Zukunft. Mittlerweile wird die erzeugte Hefe auf Molekülen desselben Pilzes nachgezüchtet, anstatt auf der bevorzugten Alternative einfacher Saccharide. All dies führt dazu, dass mit jeder neuen Hefecharge die Menge an freiem THC-Bestandteil abnimmt.

Für die Zukunft versprechen Wissenschaftler, den Prozess zu optimieren, die THC-Produktion zu maximieren und den industriellen Bedarf zu skalieren, was letztendlich den Bedarf der medizinischen Forschung und der suchenden europäischen Regulierungsbehörden befriedigen wird neue Wege Produktion von Tetrahydrocannabinol, ohne selbst Marihuana anzubauen.