Ποιες είναι οι τεχνολογικές καινοτομίες που υπόσχονται μακροζωία (long read)

Η γενετική μηχανική, η αναγεννητική ιατρική, οι συνδεδεμένες συσκευές και η τεχνητή νοημοσύνη θα αποτελέσουν στο μέλλον, ένα ισχυρό αντίδοτο στη γήρανση, γράφει ο Σεργκέι Γιανγκ, οραματιστής της μακροζωίας και ιδρυτής του Longevity Vision Fund, ύψους 100 εκατομμυρίων δολαρίων.

Σε άρθρο του στο Fast Company, ο Γιανγκ μιλά για τις πρόσφατες επιστημονικές και τεχνολογικές ανακαλύψεις που σύντομα θα μεταφραστούν σε προσιτά εργαλεία για την επέκτασης της ζωής μας, επιτρέποντάς μας να ξεπεράσουμε το σημερινό γνωστό ρεκόρ των 122 ετών.

Πολύ σύντομα, η επιβράδυνση, η αντιστροφή ή ακόμη και ο τερματισμός της γήρανσης θα γίνει μια καθολικά αποδεκτή φιλοδοξία στην κοινότητα της υγειονομικής περίθαλψης. Οι εξελίξεις στην κατανόηση και τη χειραγώγηση των γονιδίων και των κυττάρων μας, στην ανάπτυξη διαγνωστικών εργαλείων σε μικρή κλίμακα και στην αξιοποίηση των δεδομένων για την ανακάλυψη φαρμάκων ή τη θεραπεία ακριβείας των ασθενειών, αλλάζουν ριζικά τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε την υγειονομική περίθαλψη και τη γήρανση. Οι παράλληλες εξελίξεις σε διαφορετικούς τομείς της επιστήμης, σχηματίζουν την αρχή μιας καμπύλης ανάπτυξης που θα φέρει αποτελέσματα τα οποία θα αλλάξουν τον κόσμο.

Το επίτευγμα της γενετικής μηχανικής

Το πρόγραμμα ανθρώπινου γονιδιώματος (Human Genome Project), που ολοκληρώθηκε το 2003, προχώρησε στην επιτυχή αλληλούχιση ολόκληρου του ανθρώπινου γονιδιώματος – και των 3 δισεκατομμυρίων ζευγών νουκλεοτιδικών βάσεων που αντιπροσωπεύουν περίπου 25.000 μεμονωμένα γονίδια. Το έργο, αναμφισβήτητα ένα από τα πιο φιλόδοξα επιστημονικά εγχειρήματα στην ιστορία, κόστισε δισεκατομμύρια δολάρια και χρειάστηκε 13 χρόνια για να ολοκληρωθεί. Σήμερα, ένα γονιδίωμα μπορεί να αλληλουχηθεί σε ελάχιστο χρόνο, σε ένα μόνο απόγευμα, με εργαστηριακό κόστος μόλις 200 δολάρια.

Οι συνέπειες αυτού του κατορθώματος είναι επαναστατικές. Η αλληλούχιση των γονιδίων μας επιτρέπει να προβλέψουμε πολλές κληρονομικές ασθένειες και την πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου. Αυτό το πρώιμο όφελος της αλληλούχισης γονιδίων έγινε ευρέως γνωστό όταν η Αντζελίνα Τζολί έκανε προληπτική διπλή μαστεκτομή αφού η προσωπική αλληλούχιση του γονιδιώματός της έδειξε υψηλή ευπάθεια στον καρκίνο του μαστού. Η αλληλούχιση του γονιδιώματος βοηθά τους επιστήμονες και τους γιατρούς να κατανοήσουν και να αναπτύξουν θεραπείες για δεκάδες κοινές και σπάνιες ασθένειες. Μαζί με τις προόδους στην τεχνητή νοημοσύνη, βοηθά στον καθορισμό ιατρικών θεραπειών προσαρμοσμένων στον εκάστοτε ασθενή.

Οι επιστήμονες που ασχολούνται με τη μακροζωία, έχουν εντοπίσει μια σειρά από τα λεγόμενα γονίδια μακροζωίας που μπορούν να χαρίσουν μακρά και υγιή ζωή σε όσους τα διαθέτουν. Οι επιστήμονες κατανοούν πλέον πολύ καλύτερα από ποτέ τη σχέση μεταξύ γονιδίων και γήρανσης. Και ενώ τα γονίδιά μας δεν αλλάζουν σημαντικά από τη γέννηση έως το θάνατο, το επιγονιδίωμά μας -το σύστημα χημικών τροποποιήσεων γύρω από τα γονίδιά μας που καθορίζουν τον τρόπο έκφρασης τους- αλλάζει. Η ημερομηνία στο πιστοποιητικό γέννησής σας, όπως αποδεικνύεται, δεν είναι παρά ένας μόνο τρόπος προσδιορισμού της ηλικίας. Πολλοί επιστήμονες της μακροζωίας πιστεύουν ότι η βιολογική ηλικία του επιγονιδιώματος είναι πολύ πιο σημαντική.

Το καλύτερο απ’ όλα, όμως, είναι ότι η επιστήμη αρχίζει να προσφέρει τρόπους για να αλλάξετε τόσο το γονιδίωμα όσο και το επιγονιδίωμά σας, ώστε να έχετε μια πιο υγιή, μακρότερη ζωή. Νέες τεχνολογίες όπως το CRISPR-Cas9 και άλλα εργαλεία γονιδιακής επεξεργασίας δίνουν στους γιατρούς την εξαιρετική δυνατότητα να εισάγουν, να διαγράφουν ή να τροποποιούν τα γονίδια ενός ατόμου. Στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον, θα είμαστε σε θέση να αφαιρούμε ή να καταστέλλουμε γονίδια που ευθύνονται για ασθένειες και να εισάγουμε ή να ενισχύουμε γονίδια που ευθύνονται για μακροζωία και υγεία.

Η επεξεργασία γονιδίων είναι μόνο μία από τις αναδυόμενες τεχνολογίες της γενετικής επανάστασης. Η γονιδιακή θεραπεία παρέχει κύτταρα με γονίδια που παράγουν απαραίτητες πρωτεΐνες σε ασθενείς των οποίων τα δικά τους γονίδια, δεν μπορούν να παράγουν. Η διαδικασία αυτή εφαρμόζεται ήδη σε μερικές σπάνιες ασθένειες, αλλά σύντομα θα γίνει μια κοινή και απίστευτα αποτελεσματική ιατρική προσέγγιση. Ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) αναμένει να εγκρίνει 10 έως 20 τέτοιες θεραπείες μέχρι το 2025.

Η επανάσταση της αναγεννητικής ιατρικής

Ένας άλλος σημαντικός μετασχηματισμός που οδηγεί στην επανάσταση της μακροζωίας είναι ο τομέας της αναγεννητικής ιατρικής. Κατά τη διάρκεια της γήρανσης, τα συστήματα και οι ιστοί του σώματος καταρρέουν, όπως και η ικανότητα του σώματος να επιδιορθώνεται και να αναπληρώνεται. Για το λόγο αυτό, ακόμη και εκείνοι που ζουν μια μακρά και υγιή ζωή, πεθαίνουν τελικά από καρδιακή ανεπάρκεια, παρακμή του ανοσοποιητικού συστήματος, μυϊκή ατροφία και άλλες εκφυλιστικές παθήσεις.

Αν και είναι ακόμη αρκετά νωρίς, υπάρχουν ήδη μερικές εγκεκριμένες -από τον FDA- θεραπείες βλαστοκυττάρων στις Ηνωμένες Πολιτείες που στοχεύουν σε πολύ συγκεκριμένες παθήσεις. Τα βλαστικά κύτταρα – κύτταρα των οποίων η δουλειά είναι να δημιουργούν όλα τα κύτταρα, τους ιστούς και τα όργανα του σώματός σας – χάνουν σταδιακά την ικανότητά τους να δημιουργούν νέα κύτταρα καθώς μεγαλώνουμε. Αλλά οι νέες θεραπείες που χρησιμοποιούν τα ίδια τα βλαστοκύτταρα των ασθενών, εργάζονται για να παρατείνουν την ικανότητα του σώματος να αναγεννάται. Αυτές οι θεραπείες υπόσχονται τη διατήρηση της όρασης, της καρδιακής λειτουργίας, της ευκαμψίας των αρθρώσεων και της υγείας των νεφρών και του ήπατος- μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την αποκατάσταση τραυματισμών της σπονδυλικής στήλης και να βοηθήσουν στη θεραπεία μιας σειράς παθήσεων από τον διαβήτη έως τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Ο FDA έχει εγκρίνει 10 θεραπείες με βλαστοκύτταρα, ενώ είναι πιθανό να εγκρίνει και άλλες στο μέλλον.

Εκτός από την αναπλήρωση ή την αποκατάσταση των υπαρχόντων ιστών και οργάνων με τη χρήση βλαστοκυττάρων, υπάρχει και η ιδέα της ανάπτυξης εντελώς νέων οργάνων. Όσο φουτουριστικό κι αν ακούγεται αυτό, έχει ήδη αρχίσει να συμβαίνει. Εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο που περιμένουν μια νέα καρδιά, ένα νεφρό, έναν πνεύμονα, ένα πάγκρεας ή ένα συκώτι, θα έχουν σύντομα τα δικά τους όργανα που θα κατασκευάζονται κατά παραγγελία μέσω τρισδιάστατης βιοεκτύπωσης, εσωτερικών βιοαντιδραστήρων ή νέων μεθόδων ξενομεταμόσχευσης, όπως η χρήση ικριωμάτων κολλαγόνου από πνεύμονες και καρδιές χοίρων που αποτελούνται από τα ανθρώπινα κύτταρα του λήπτη.

Ακόμη και αν αυτή η γενιά νέων βιολογικών οργάνων αποτύχει, υπάρχουν οι μηχανικές λύσεις. Η σύγχρονη βιομηχανολογία έχει αποκαταστήσει με επιτυχία τη χαμένη όραση και ακοή σε ανθρώπους, χρησιμοποιώντας αισθητήρες υπολογιστών και συστοιχίες ηλεκτροδίων που στέλνουν οπτικές και ακουστικές πληροφορίες απευθείας στον εγκέφαλο. Ένα προσθετικό χέρι που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, είναι ένα από τα πολλά μηχανικά άκρα που όχι μόνο αναπαράγουν πιστά τη δύναμη και την επιδεξιότητα ενός πραγματικού χεριού, αλλά μπορούν να ελέγχονται απευθείας από τον εγκέφαλο του χρήστη. Σήμερα, οι μηχανικοί εξωσκελετοί επιτρέπουν στους παραπληγικούς να τρέχουν σε μαραθώνιους, ενώ οι τεχνητοί νεφροί και οι μηχανικές καρδιές επιτρέπουν σε όσους πάσχουν από ανεπάρκεια οργάνων, να ζουν για χρόνια πέρα από ό,τι θεωρούνταν δυνατό.

Η επανάσταση στο υλικό υγειονομικής περίθαλψης

Η τρίτη εξέλιξη που στηρίζει την επανάσταση της μακροζωίας είναι οι συνδεδεμένες συσκευές, όπως το Fitbit, το Apple Watch και το Ōura Ring. Αυτές οι συσκευές δίνουν τη δυνατότητα στους χρήστες να λαμβάνουν άμεσα, δεδομένα σχετικά με την υγεία τους. Προς το παρόν, οι περισσότερες από αυτές τις πληροφορίες είναι σχετικά ασήμαντες. Όμως ο κόσμος της διάγνωσης της υγείας σε μικρή κλίμακα, εξελίσσεται ραγδαία. Πολύ σύντομα, οι φορητές και ενσωματώσιμες συσκευές θα μειώσουν ριζικά τους πρόωρους θανάτους από ασθένειες όπως ο καρκίνος και οι καρδιαγγειακές παθήσεις, προσθέτοντας χρόνια, αν όχι δεκαετίες, στο παγκόσμιο προσδόκιμο ζωής.

Το κλειδί σε αυτή την επανάσταση είναι η έγκαιρη διάγνωση. Από τα σχεδόν 60 εκατομμύρια ζωές που χάνονται σε όλο τον κόσμο κάθε χρόνο, περισσότερα από 30 εκατομμύρια αποδίδονται σε παθήσεις που είναι αναστρέψιμες αν εντοπιστούν έγκαιρα. Οι περισσότερες από αυτές είναι μη μεταδοτικές ασθένειες όπως η στεφανιαία νόσος, το εγκεφαλικό επεισόδιο και η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (βρογχίτιδα και εμφύσημα).

Ζούμε ακόμη σε έναν κόσμο «αντιδραστικής υγειονομικής περίθαλψης» (όπου ένα άτομο επισκέπτεται έναν υπάλληλο της υγειονομικής περίθαλψης ως απάντηση σε ένα πρόβλημα). Επιπλέον, για ένα μεγάλο ποσοστό του παγκόσμιου πληθυσμού που ζει σε φτωχές, αγροτικές και απομακρυσμένες περιοχές με ελάχιστη έως καθόλου πρόσβαση σε διαγνωστικούς πόρους, η έγκαιρη διάγνωση των ιατρικών καταστάσεων δεν αποτελεί επιλογή.

Όχι για πολύ όμως. Σύντομα, η υγειονομική περίθαλψη θα μεταβεί από αντιδραστική σε προληπτική. Το κλειδί για αυτή τη μετάβαση θα είναι οι χαμηλού κόστους, πανταχού παρούσες, συνδεδεμένες συσκευές που θα παρακολουθούν συνεχώς την υγεία σας. Ενώ ορισμένες από αυτές τις συσκευές θα παραμείνουν εξωτερικές ή φορετές, άλλες θα ενσωματώνονται κάτω από το δέρμα σας, θα τις καταπίνετε με το πρωινό σας ή θα κυκλοφορούν στο αίμα σας ανά πάσα στιγμή. Θα παρακολουθούν διαρκώς τον καρδιακό σας ρυθμό, την αναπνοή σας, τη θερμοκρασία σας, τις εκκρίσεις του δέρματός σας, το περιεχόμενο των ούρων και των κοπράνων σας, το ελεύθερα αιωρούμενο DNA στο αίμα σας που μπορεί να υποδεικνύει καρκίνο ή άλλη ασθένεια, ακόμη και το οργανικό περιεχόμενο της αναπνοής σας.

Αυτές οι συσκευές θα συνδέονται μεταξύ τους, με εφαρμογές που θα μπορείτε να παρακολουθείτε εσείς και ο πάροχος υγειονομικής περίθαλψης και με τεράστιες παγκόσμιες βάσεις δεδομένων για την υγεία. Αυτό το οπλοστάσιο διαγνωστικών συσκευών θα εντοπίζει ακριβώς τι συμβαίνει και θα παρέχει μια εξατομικευμένη θεραπεία που θα είναι ιδανική μόνο για εσάς.

Ως αποτέλεσμα, η πιθανότητα έγκαιρης διάγνωσης μιας ασθένειας δεν θα εξαρτάται πια από τους περιορισμούς του κόστους, της ευκολίας και της ιατρικής γνώσης.

Η επανάσταση των δεδομένων υγείας

Από όλες αυτές τις ψηφιακές διαγνωστικές συσκευές, σε συνδυασμό με τα συμβατικά ιατρικά αρχεία και τα ψηφιοποιημένα ερευνητικά αποτελέσματα, προκύπτει ένας τεράστιος όγκος δεδομένων. Τα δεδομένα αυτά θα τροφοδοτήσουν τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης με αποτέλεσμα τη ριζική αναμόρφωση όλων των πτυχών της υγειονομικής περίθαλψης.

Πάρτε για παράδειγμα την ανακάλυψη φαρμάκων. Σήμερα, χρειάζονται περίπου 12 χρόνια και 2 δισεκατομμύρια δολάρια για την ανάπτυξη ενός νέου φαρμάκου. Οι ερευνητές πρέπει να δοκιμάσουν σχολαστικά διάφορες οργανικές και χημικές ουσίες, σε μυριάδες συνδυασμούς, για να προσπαθήσουν να προσδιορίσουν τα υποψήφια υλικά που έχουν τις περισσότερες πιθανότητες να εκτελέσουν το επιθυμητό ιατρικό αποτέλεσμα. Τα φάρμακα πρέπει να εξετάζονται για το ευρύτερο φάσμα πιθανών ασθενειών, τη γενετική σύσταση και τη διατροφή των στοχευόμενων ασθενών, τις παρενέργειες και τις αλληλεπιδράσεις των φαρμάκων.

Υπάρχουν τόσες πολλές μεταβλητές που είναι σχεδόν απίστευτο το γεγονός ότι οι επιστήμονες έχουν καταφέρει τόσα πολλά στον τομέα της φαρμακευτικής ανάπτυξης. Όμως η ανάπτυξη φαρμάκων και η απόκτηση κανονιστικής έγκρισης είναι μια μακρά και οικονομικά απαιτητική διαδικασία. Το αποτέλεσμα είναι ακριβά φάρμακα που αγνοούν σε μεγάλο βαθμό τις σπανιότερες παθήσεις.

Η τεχνητή νοημοσύνη και τα δεδομένα αλλάζουν αυτή την πραγματικότητα. Τα υπολογιστικά μοντέλα εξετάζουν πλέον τεράστιες βάσεις δεδομένων με γονίδια ασθενών, συμπτώματα, είδη ασθενειών και εκατομμύρια επιλέξιμες ενώσεις, για να προσδιορίσουν γρήγορα ποιες υλικές υποψήφιες ουσίες έχουν τις μεγαλύτερες πιθανότητες επιτυχίας, για ποιες παθήσεις και σύμφωνα με ποια δόση και χορήγηση. Εκτός από τις μεγάλες επενδύσεις των μεγάλων φαρμακευτικών εταιρειών, υπάρχουν σήμερα εκατοντάδες νεοσύστατες επιχειρήσεις που εργάζονται για την εφαρμογή της χρήσης της τεχνητής νοημοσύνης για τη ριζική αναμόρφωση της ανακάλυψης φαρμάκων, όπως ακριβώς είδαμε να συμβαίνει στον αγώνα για την ανάπτυξη εμβολίων κατά της COVID-19. Ο αντίκτυπος που θα έχει αυτή η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης και των δεδομένων στη θεραπεία ή ακόμη και στην εξάλειψη απειλητικών για τη ζωή ασθενειών, θα είναι μεγάλος.

Αλλά αυτός δεν είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο η τεχνητή νοημοσύνη πρόκειται να διαταράξει την υγειονομική περίθαλψη και να συμβάλει στην έναρξη της επανάστασης της μακροζωίας. Θα αποτελέσει επίσης το θεμέλιο της ιατρικής ακριβείας – της πρακτικής της προσαρμογής των θεραπειών υγείας στα συγκεκριμένα, προσωπικά χαρακτηριστικά του κάθε ατόμου.

Σήμερα, η υγειονομική περίθαλψη ακολουθεί σε μεγάλο βαθμό μια πρακτική που ταιριάζει σε όλους. Όμως ο καθένας μας έχει ένα πολύ μοναδικό σύνολο προσωπικών χαρακτηριστικών, συμπεριλαμβανομένων των γονιδίων, του μικροβιώματος, της ομάδας αίματος, της ηλικίας, του φύλου, του μεγέθους κ.ο.κ. Η τεχνητή νοημοσύνη θα είναι σύντομα σε θέση να έχει πρόσβαση και να αναλύει τεράστιες ποσότητες δεδομένων ασθενών που συγκεντρώνονται από ιατρικά αρχεία, προσωπικές διαγνωστικές συσκευές, ερευνητικές μελέτες και άλλες πηγές, ώστε να παρέχει εξαιρετικά ακριβείς προβλέψεις, διαγνώσεις και θεραπείες, προσαρμοσμένες στο άτομο. Ως αποτέλεσμα, η υγειονομική περίθαλψη θα φτάνει όλο και περισσότερο σε απομακρυσμένες περιοχές, καθιστώντας την προσβάσιμη σε δισεκατομμύρια ανθρώπους.

Η Επανάσταση της μακροζωίας δεν ζει στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας αλλά στην πραγματικότητα των ακαδημαϊκών ερευνητικών εργαστηρίων και των εμπορικών τεχνολογικών κέντρων Έρευνας και Ανάπτυξης.

ΠΗΓΗ: Fast Company