3. Februar 2023 – Als ich ein Kind war, habe ich syndizierte Folgen des Originals gesehen Star Trek. Ich war geblendet von der Raumfahrt, sicher, aber auch von der Medizintechnik.
Ein Handheld“Trikorder” erkannte Krankheiten, während ein intramuskulärer Injektor (“Hypospray“) könnte sie behandeln. Krankenstation „Biobetten“ kam mit Echtzeit-Gesundheitsmonitoren, die damals futuristisch aussahen, heute aber primitiv erscheinen.
Solche Visionen haben viele von uns Kindern dazu inspiriert, sich der Wissenschaft zu widmen. Wir wussten nicht, welche Fortschritte viele von uns in ihrem Leben sehen würden.
Künstliche Intelligenz hilft bei der Erkennung von Krankheiten, Roboter, die Operationen durchführen, sogar Videoanrufe zwischen Arzt und Patient – all dies klang einst fantastisch, wird aber jetzt in der klinischen Versorgung eingesetzt.
Jetzt, im 23. Jahr des 21. Jahrhunderts, glauben Sie vielleicht nicht, wozu wir als nächstes fähig sein werden. Drei besonders wilde Beispiele nähern sich der klinischen Realität.
Menschlicher Winterschlaf
Captain America, Han Solo und der Star-Trek-Bösewicht Khan – alle wurden bei niedrigen Temperaturen konserviert und dann wiederbelebt und erwachten Monate, Jahrzehnte oder Jahrhunderte später lebendig und gesund. Dies sind natürlich fiktive Beispiele, aber die Wissenschaft, in der sie verwurzelt sind, ist real.
Seltene Fälle von versehentlicher Unterkühlung beweisen, dass eine vollständige Genesung möglich ist, selbst nachdem das Herz aufgehört hat zu schlagen. Das Absinken der Körpertemperatur verlangsamt den Stoffwechsel und reduziert den Bedarf an Sauerstoff, wodurch Hirnschäden für eine Stunde oder länger aufgehalten werden. (In ein Extremfallein Bergsteiger überlebte nach fast 9-stündigen Bemühungen, ihn wiederzubeleben.)
Nützlich für einen Raumfahrer? Vielleicht nicht. Aber es ist möglicherweise enorm für jemanden mit lebensbedrohlichen Verletzungen durch einen Autounfall oder eine Schusswunde.
Das ist der Gedanke hinter einem bahnbrechenden Verfahren, das nach jahrzehntelanger Forschung an Schweinen und Hunden jetzt in einer klinischen Studie entwickelt wurde. Die Idee: Einer Person mit massivem Blutverlust, deren Herz stehen geblieben ist, wird eine eiskalte Flüssigkeit injiziert, die sie von innen auf etwa 50 herunterkühlt F.
Nach einem Herzstillstand und während einer Operation am Aortenbogen (der Hauptarterie, die das Blut vom Herzen transportiert) führen Ärzte bereits eine leichtere Hypothermie ein, um das Gehirn und andere Organe zu schützen.
Aber dieses experimentelle Verfahren – Notfallkonservierung und Wiederbelebung (EPR) genannt – geht weit darüber hinaus und „verringert den Körper dramatisch‘s Bedarf an Sauerstoff und Durchblutung“, sagt er Samuel Tisherman, MD, ein Unfallchirurg am medizinischen Zentrum der Universität von Maryland und der leitende Forscher der Studie. Dies versetzt den Patienten in einen Zustand suspendierter Animation, der „Chirurgen Zeit verschaffen könnte, um die Blutung zu stoppen und mehr dieser Patienten zu retten“.
Die Technik wurde auf mindestens getan sechs Patienten, obwohl von keinem berichtet wurde, dass er überlebte. Laut der Auflistung auf der wird erwartet, dass der Prozess bis zum Abschluss im Dezember 20 Personen umfassen wird Datenbank für klinische Studien in den USA. Allerdings kann man sich angesichts der strengen Anforderungen an Kandidaten (Notfall-Trauma-Opfer, die wahrscheinlich nicht überleben) nicht auf einen festen Zeitplan verlassen.
Dennoch ist die Technologie vielversprechend. Eines Tages werden wir es vielleicht sogar verwenden, um Patienten monate- oder jahrelang in Schwebe zu halten, prognostizieren Experten, Astronauten bei jahrzehntelangen Raumflügen zu helfen oder den Tod kranker Patienten aufzuhalten, die auf eine Heilung warten.
Künstliche Gebärmutter
Ein weiterer Science-Fiction-Klassiker: das Heranwachsen menschlicher Babys außerhalb des Mutterleibs. Denken Sie die Fötusfelder aus Die Matrixoder die eingefrorenen Embryonen in Außerirdischer: Bund.
1923 prägte der britische Biologe JBS Haldane dafür einen Begriff – Ektogenese. Er prognostizierte, dass bis 2074 70 % der Schwangerschaften von der Befruchtung bis zur Geburt in künstlichen Gebärmuttern stattfinden würden. So viele scheinen unwahrscheinlich, aber der Zeitplan ist auf Kurs.
Die Entwicklung eines Embryos außerhalb der Gebärmutter ist bereits Routine in in-vitro Düngung. Und Technologie ermöglicht es Frühgeborenen, einen Großteil der zweiten Hälfte der Schwangerschaft zu überleben. Eine normale menschliche Schwangerschaft dauert 40 Wochen, und TDas jüngste Frühgeborene, das jemals überlebt hat, war 21 Wochen und 1 Tag alt, nur ein paar Tage jünger als ein paar andere, die lebten.
Das größte Hindernis für jüngere Babys ist die Lebensfähigkeit der Lunge. Mechanische Beatmung kann die Lunge schädigen und zu einer chronischen (manchmal tödlichen) Lungenerkrankung führen, die als bronchopulmonale Dysplasie bekannt ist. Dies zu vermeiden, würde bedeuten, einen Weg zu finden, den fötalen Kreislauf aufrechtzuerhalten – das komplizierte System, das sauerstoffreiches Blut von der Plazenta über die Nabelschnur zum Fötus transportiert. Forscher des Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) haben dies mit einem fötalen Lamm gemacht.
Der Schlüssel zu ihrer Erfindung ist eine Ersatzplazenta: ein Oxygenator, der mit der Nabelschnur des Lammes verbunden ist. Durch die Nabelschnurvene und -arterien eingeführte Schläuche transportieren sauerstoffreiches Blut von der „Plazenta“ zum Fötus und sauerstoffarmes Blut zurück. Das Lamm lebt in einer künstlichen, mit Flüssigkeit gefüllten Fruchtblase, bis seine Lungen und andere Organe entwickelt sind.
Auch eine Fruchtbarkeitsbehandlung könnte davon profitieren. „Eine künstliche Gebärmutter kann in Situationen ersetzen, in denen eine Schwangerschaftsträgerin – eine Leihmutter – indiziert ist“, sagt sie Paula Amat, MD, Professorin für Geburtshilfe und Gynäkologie an der Oregon Health and Science University. (Amato ist nicht an der CHOP-Forschung beteiligt.) Zum Beispiel: wenn der Mutter eine Gebärmutter fehlt oder sie eine Schwangerschaft nicht sicher austragen kann.
Für klinische Studien ist noch kein Datum festgelegt. Aber laut Forschung, kann der Hauptunterschied zwischen Mensch und Lamm in der Größe liegen. Die Nabelgefäße eines Lammes sind größer, daher ist die Fütterung in einer Sonde einfacher. Mit den heutigen Fortschritten bei der Miniaturisierung chirurgischer Methoden scheint dies eine Herausforderung zu sein, die Wissenschaftler bewältigen können.
Messenger-RNA-Therapeutika
Zurück zu Star Trek. Der Inhalt des Hypospray-Injektors könnte so gut wie jede Krankheit heilen, selbst eine, die auf einem fremden Planeten neu entdeckt wurde. Das ist der Boten-RNA-Technologie (mRNA) nicht unähnlich, einem Durchbruch, der es Wissenschaftlern ermöglichte, schnell einige der ersten COVID-19-Impfstoffe zu entwickeln.
Aber Impfstoffe sind nur der Anfang dessen, was diese Technologie leisten kann.
Ein ganzes Feld der Immuntherapie entwickelt sich, das mRNA verwendet, um Anweisungen zur Produktion von chimären Antigenrezeptor-modifizierten Immunzellen (CAR-modifizierte Immunzellen) zu liefern. Diese Zellen sind so konstruiert, dass sie auf erkrankte Zellen und Gewebe abzielen, z Krebszellen und schädliche Fibroblasten (Narbengewebe), die zum Beispiel die Fibrose fördern Herz und Lunge.
Das Feld ist voll von Nagetierforschung, und klinische Studien zur Behandlung einiger bösartiger Erkrankungen im fortgeschrittenen Stadium haben begonnen.
Der tatsächliche klinische Einsatz mag Jahre entfernt sein, aber wenn alles gut geht, könnten diese Medikamente helfen, die medizinischen Kernprobleme der Menschheit zu behandeln oder sogar zu heilen. Wir sprechen hier von Krebs, Herzerkrankungen, neurodegenerativen Erkrankungen – die Umwandlung einer Therapie in eine andere, indem einfach die „Nukleotidsequenz“ der mRNA geändert wird, die Blaupause, die Anweisungen enthält, was zu tun ist und welche Krankheit angegriffen werden soll.
Wenn diese Technologie ausgereift ist, haben wir möglicherweise das Gefühl, wirklich aktiv zu sein Star Trekwo Dr. Leonard „Bones“ McCoy das gleiche Gerät herausholt, um so ziemlich jede Krankheit oder Verletzung zu behandeln.