Σύνταξη-Επιμέλεια: Στέλιος Βασιλούδης
«Ήρθε η ώρα να απαλλαγούμε από τις ουλές», λέει ο Mark Slack, γυναικολόγος και συνιδρυτής της start-up ρομποτικής χειρουργικής CMR Surgical. Η CMR Surgical, με έδρα το Cambridge, ιδρύθηκε το 2014 – ο Slack θυμάται πώς, όταν ξεκίνησε η εταιρεία, οι χειρουργοί ήθελαν ένα ρομπότ που να είναι: κατάλληλο για όλες τις χειρουργικές επεμβάσεις, κόστους λειτουργίας ισοδύναμου με μια λαπαροσκοπική επέμβαση, προσαρμόσιμο σε οποιοδήποτε χειρουργείο, αρθρωτό και γρήγορο. «Δεν υπήρχε ακόμη κάτι τέτοιο», λέει. «Τι κάναμε λοιπόν; Έπρεπε να φτιάξουμε το δικό μας ρομπότ».
Το αποτέλεσμα είναι το Versius, ένα χειρουργικό ρομπότ που έχει σχεδιαστεί για να βοηθά τους χειρουργούς να εκτελούν χειρουργικές επεμβάσεις μέσω μιας μικρής χειρουργικής οπής. Σήμερα, η εταιρεία απασχολεί περίπου 500 άτομα και, αφού συγκέντρωσε περισσότερα από 100 εκατ. δολ.τον Ιούνιο του 2018, έχει πλέον αξία άνω του 1 δις δολ, καθιστώντας την μια από τις πιο ισχυρές εταιρείες ιατρικής τεχνολογίας.
«Η χειρουργική επέμβαση «κλειδαρότρυπας» είναι γενικά προτιμότερη από την ανοιχτή χειρουργική επέμβαση», λέει ο Slack. Συνολικά, περίπου το 50% των μετεγχειρητικών επιπλοκών μιας κανονικής χειρουργικής επέμβασης, μειώνονται με την ρομποτική
χειρουργική. «Για παράδειγμα, η μόλυνση της χειρουργικής τομής που ταλαιπωρεί σχεδόν το ένα πέμπτο των ασθενών μετά από κανονική επέμβαση ,είναι πρακτικά ανύπαρκτη μετά από επέμβαση ρομποτικής χειρουργικής», συνέχισε ο ίδιος.
Το πρόβλημα, σύμφωνα με τον Slack, είναι ότι λιγότερο από το 50% των ασθενών παγκοσμίως έχουν την ευκαιρία να επωφεληθούν από τη χειρουργική επέμβαση ελάχιστης πρόσβασης. Υπάρχουν πολλοί λόγοι: Ο σπουδαιότερος είναι ότι η η χειρουργική επέμβαση με τη χρήση ρομπότ, είναι τεχνικά δύσκολη και απαιτητική για τον χειρουργό. «Είναι σαν να προσπαθείς να χτυπήσεις το κεφάλι σου ρυθμικά και να τρίβεις τη κοιλιά σου συγχρόνως», λέει ο Slack. «Μετά από πολλά χρόνια εκπαίδευσης χειρουργών, σε αυτόν τον τομέα, συνειδητοποίησα ότι πολλοί άνθρωποι δυσκολεύονται να να εξοικειωθούν με την τέχνη της προηγμένης χειρουργικής», συμπληρώνει.
Η ρομποτική προσφέρει μια πιθανή λύση. Το Versius έχει πολλαπλά χέρια, το καθένα με επτά βαθμούς ελευθερίας, επιτρέποντας στον χειρουργό να κάνει χειρισμούς που δεν είναι εφικτοί στην τυπική λαπαροσκόπηση. Είναι επίσης εξοπλισμένο με τρισδιάστατη όραση, δίνοντας στους χειρουργούς αυξημένη ευκρίνεια του χειρουργικού πεδίου και επιτρέποντάς τους να αναλαμβάνουν πιο δύσκολες επεμβάσεις .
Ο Slack ελπίζει ότι το Versius θα λύσει πολλά από τα προβλήματα που αντιμετωπίζει σήμερα η κλασική χειρουργική επέμβαση. Πολλοί ασθενείς βλάπτονται ετησίως από μετεγχειρητικές επιπλοκές. «Η χειρουργική επέμβαση ελάχιστης πρόσβασης θα μειώσει τις επιπλοκές κατά περίπου 50%», λέει. «Και τότε, αν μπορούσαμε να τυποποιήσουμε τη διαδικασία της κάθε επέμβασης, θα μειώναμε τις επιπλοκες, ακόμη περισσότερο», ολοκλήρωσε.
Η ρομποτική χειρουργική επέμβαση έχει επιπλέον πλεονεκτήματα – παρέχει μια ψηφιακή διεπαφή μεταξύ ασθενούς και χειρουργού που μπορεί συνεχώς να συλλέγει σημαντικά δεδομένα τα οποία διαφορετικά θα χάνονταν – πχ: ανάλυση εικόνας, κινήσεις χρήστη, τηλεμετρία από τα ρομποτικά όργανα και πολλά άλλα. «Αυτό μας δίνει τη δυνατότητα να δούμε τις κινήσεις των χεριών του χειρουργού», λέει ο Slack. «Έχουμε ήδη δεδομένα που μας δείχνουν πώς μπορούμε να διαπιστώσουμε τη διαφορά μεταξύ ενός αρχάριου και ενός έμπειρου χρήστη. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για να εντοπίσουμε χειρουργούς που έχουν αναπτύξει κακές συνήθειες και ίσως χρησιμοποιούν υπερβολικά ορισμένες δυνατότητες του ρομπότ, και επομένως θα μπορούσαν να υιοθετήσουν πρακτικές που θα ήταν καλύτερες για τον ασθενή», συνέχισε.
Η CMR ανέπτυξε επίσης τον εκπαιδευτή Versius, έναν προσομοιωτή που οι χειρουργοί μπορούν να χρησιμοποιούν για να εξοικειωθούν με το μηχάνημα. Μια εφαρμογή, που ονομάζεται MyVersius, αποθηκεύει βίντεο που μπορούν να αναλύσουν για να βελτιώσουν τις χειρουργικές τους τεχνικές. «Αυτό τους επιτρέπει να διατηρούν ένα ψηφιακό ημερολόγιο και να συγκρίνουν τον εαυτό τους έναντι των βέλτιστων πρακτικών», λέει ο Slack. «Σημαίνει επίσης ότι οι χειρουργοί – εάν έχουν μη επιθυμητά αποτελέσματα – μπορούν εύκολα να τα βελτιώσουν, ζητώντας συμβουλές από άλλους έμπειρους χειρουργούς που θα τους βοηθήσουν να βελτιώσουν τις επιδόσεις τους».
Επί του παρόντος, μόνο 5-7% όλων των χειρουργικών επεμβάσεων εκτελούνται ρομποτικά. Το Versius έχει ήδη χρησιμοποιηθεί σε περισσότερες από 800 επεμβάσεις σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο και έχει υιοθετηθεί από τέσσερα νοσοκομεία του NHS στην Αγγλία καθώς και νοσοκομεία της Ινδίας και της Ευρώπης. «Μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια, πιστεύω ότι θα δούμε μια τεράστια επιτάχυνση της ρομποτικής χειρουργικής στο σημείο που θα αντικαταστησει εντελώς τις κοινές λαπαροσκοπικές επεμβάσεις», λέει ο Slack.
Η χρήση του CRISPR στην θεραπεία ασθενειών μέσω διόρθωσης του DNA
Δύο εβδομάδες πριν λάβει το βραβείο Νόμπελ Χημείας του 2020, η βιοχημικός Jennifer Doudna μίλησε από το σπίτι της στην Καλιφορνια για την ανακάλυψη της τεχνικής επεξεργασίας γονιδίων CRISPR, την οποία συνέκρινε με «μοριακή χειρουργική επέμβαση”. «Το CRISPR είναι πραγματικά ένας τρόπος αλλαγής του DNA στα κύτταρα και τους οργανισμούς με τρόπους που επιτρέπει την ακριβή διόρθωση των μεταλλάξεων που προκαλούν ασθένειες», λέει. «Επιτρέπει επίσης στους επιστήμονες να κάνουν κάθε είδους χειρισμούς γενετικού υλικού σε ζωντανά κύτταρα και οργανισμούς. Τους δίνει τη δυνατότητα να αλλάξουν τις λεπτομέρειες που είναι αποθηκευμένες στο γονιδίωμα οποιουδήποτε τύπου κυττάρου και οργανισμού, επιτρέποντάς έτσι, την κατανόηση αλλά και τον χειρισμό αυτων των πληροφοριών», συμπληρώνει η ίδια.
Η ανάπτυξη του CRISPR ξεκίνησε, σύμφωνα με την Doudna, σε μια «πολύ σκοτεινή» περιοχή ερευνας αφιερωμένης στη μελέτη, του τρόπου με τον οποίο τα βακτήρια καταπολεμούν τις ιογενείς λοιμώξεις. Στα βακτήρια, εξήγησε η Doudna, το CRISPR-Cas9 είναι ένα αμυντικό σύστημα που παρέχει ανοσία. «Το κάνουν δημιουργώντας μια μικρή μοριακή καταγραφή ενός ιού, χρησιμοποιώντας το ιικό DNA», συνέχισε. «Το κύτταρο αποθηκεύει ένα κομμάτι ιικού DNA στο βακτηριακό DNA, ένα βακτηριακό χρωματόσωμα, που ονομάζεται τόπος CRISPR. Και αυτό το αποθηκευμένο DNA παρέχει ένα πρότυπο για την παραγωγή μορίων RNA που μπορούν, με τη σειρά τους, να κατευθύνουν πρωτεΐνες που ονομάζονται CRISPR συνδεδεμένες πρωτεΐνες, για να βρουν και να καταστρέψουν DNA που έχει αντίστοιχη αλληλουχία. Το κύτταρο δημιουργεί μια κάρτα γενετικού εμβολιασμού που του επιτρέπει να θυμάται, (με μοριακή έννοια), ιούς που το έχουν μολύνει στο παρελθόν και του παρέχει προστασία, αν αυτοί οι ιοί εμφανιστούν στο μέλλον», συνέχισε.
Σύμφωνα με την Doudna, αυτό που προέκυψε από αυτήν την έρευνα, ήταν η συνειδητοποίηση ότι το CRISPR είχε την ικανότητα να δημιουργεί ακριβείς αλλαγές στο DNA. «Αυτή ήταν πραγματικά η αρχή της εποχής επεξεργασίας γονιδιώματος CRISPR», λέει. «Έχουμε τώρα μια τεχνολογία που είναι άμεσα διαθέσιμη στους επιστήμονες σε όλο τον κόσμο», συμπλήρωσε.
Μία από τις τρέχουσες εφαρμογές της είναι η δρεπανοκυτταρική αναιμία, μια ασθένεια που προκαλείται από μετάλλαξη ενός ζεύγους βάσης στο γονιδίωμα που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη της αιμοσφαιρίνης. Σε ασθενείς με τη νόσο, αυτή η μετάλλαξη προκαλεί το σχηματισμό ερυθρών αιμοσφαιρίων σε σχήμα δρεπανιού, τα οποία τείνουν να εμποδίζουν τη ροή του αίματος. Πρόσφατα, αρκετές εταιρείες έχουν ξεκινήσει κλινικές δοκιμές χρησιμοποιώντας CRISPR για τη θεραπεία της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας. «Ήδη ένας ασθενής έχει λάβει θεραπεία CRISPR για δρεπανοκυτταρική αναιμία και έχει θεραπευτεί», λέει η Doudna. «Αυτό προκάλεσε μεγάλο ενθουσιασμό και σκέψεις για το πώς μπορούμε τώρα να επεκτείνουμε αυτήν την τεχνολογία για να θεραπεύσουμε άλλους που έχουν αυτόν ή άλλους τύπους σπάνιων γενετικών ασθενειών». Η Doudna πιστεύει ότι άλλες ασθένειες, όπως η μυϊκή δυστροφία, θα επωφεληθούν σύντομα από την εφαρμογή του CRISPR. «Υποψιάζομαι ότι σε πέντε χρόνια, θα μιλάμε για κλινικές δοκιμές και ίσως πραγματικά αποτελέσματα», λέει.
Η τεχνολογία, ωστόσο, παραμένει πειραματική και δαπανηρή, και δεν θα γίνει μέρος των τυπικών επιλογών υγειονομικής περίθαλψης καθενός – αλλά η Doudna παραμένει αισιόδοξη ότι αυτό μπορεί να συμβεί μια μέρα. «Θα ήθελα πολύ να δω αυτό να αποτελεί πρότυπο φροντίδας για ορισμένες ασθένειες και, φυσικά, να είναι προσιτό σε όλους. Η ασφάλεια είναι απαραίτητη και υπάρχει συγκρατημένη αισιοδοξία στη βάση των πρώιμων αποτελεσμάτων των κλινικών δοκιμών», εξηγεί.
Πρόσφατα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το CRISPR για να αναπτύξουν νέες μορφές διαγνωστικών τέστ ασθενειών. Σύμφωνα με την Doudna, ορισμένες κατηγορίες πρωτεϊνών CRISPR έχουν την ικανότητα να αναγνωρίζουν μια αλληλουχία στόχο, που ταιριάζει με την ακολουθία του οδηγού RNA. «Αυτά τα συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση ιών», λέει. Πιστεύει επίσης ότι τους επόμενους μήνες θα δούμε διαγνωστικά τεστ με βάση το CRISPR που θα επιτρέψουν την ταχεία ανίχνευση του κορονοϊού. Από τη βασική έρευνα στα κύτταρα, στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων και αντιβιοτικών, στην δημιουργία ανθεκτικών σε ασθένειες καλλιεργειών, η Doudna πιστεύει ότι «οι δυνατότητες είναι εξαιρετικές. Είναι πραγματικά συναρπαστικό να δουλεύεις σε αυτόν τον τομέα, αυτή τη στιγμη», προσθέτει.
Ο αγώνας για την ανάπτυξη ενός αποτελεσματικού εμβολίου κορωνοϊού
Τον Οκτώβριο του 2020, περισσότερα από 190 εμβόλια κορωνοϊού ήταν σε εξέλιξη, με περίπου 40 να δοκιμάζονται σε ανθρώπους. Στην πρώτη γραμμή αυτού του αγώνα είναι η Moderna, με έδρα τη Μασαχουσέτη και η γερμανική εταιρεία BioNTech. Ο Tal Zaks, επικεφαλής ιατρός της Moderna, εξέφρασε την άποψη του για τον ταχύ ρυθμό της ανάπτυξης εμβολίων: «Δυστυχώς, υπάρχει υψηλή μεταδοτικότητα του ιού και αυτό είναι το παράδοξο της ανάπτυξης εμβολίων», λέει. «Όσο χειρότερα είναι τα πράγματα από την άποψη της μετάδοσης, τόσο πιο γρήγορα θα γνωρίζουμε εάν λειτουργεί ένα εμβόλιο», συνέχισε.
Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους δεν υπάρχει εμβόλιο κατά άλλων κορωνοϊών όπως το SARS και το MERS: δεν έχουν μολυνθεί αρκετά άτομα. Αυτό δεν ισχύει για τον κορονοϊό. «Εάν κανείς ή ελάχιστοι είχαν μολυνθεί, δεν θα ξέραμε ποτέ εάν λειτουργεί ένα εμβόλιο», πρόσθεσε ο Zaks. «Όσο περισσότερες περιπτώσεις και όσο περισσότερη μετάδοση έχουμε, τόσο πιο γρήγορα θα μπορέσουμε να αποδείξουμε ότι αυτά τα εμβόλια είναι πράγματι ασφαλή και αποτελεσματικά», ολοκλήρωσε.
Το εμβόλιο της BioNTech υποβλήθηκε σε κλινικές δοκιμές φάσης 3 σε περισσότερους από 44.000 συμμετέχοντες εθελοντές. Η Moderna, σε συνεργασία με τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ (NIH), διεξήγαγε τις δοκιμές της φάσης 3, σε 30.000. Η BioNTech έχει επιτύχει ποσοστά αποτελεσματικότητας 90% ενώ η Moderna σχεδόν 95%. Και οι δύο εταιρείες είναι πρωτοπόρες στη χρήση RNA messenger, η οποία χρησιμοποιεί ένα μόριο που μπορεί να κωδικοποιήσει γενετικές πληροφορίες. «Οι επιστήμονες μπορούν να πάρουν ένα τμήμα ενός ιού που είναι ικανό να προκαλέσει μια ισχυρή, αποτελεσματική ανοσοαπόκριση, να το κρυπτογραφήσουν με το messenger RNA και να το παραδώσουν με έναν τρόπο που μπορεί να προσληφθεί από ανθρώπινα κύτταρα», λέει ο Ugur Sahin, συνιδρυτής και Διευθύνων Σύμβουλος της BioNTech. Το αποτέλεσμα είναι αυτα τα κύτταρα να μπορούν να παράγουν εμβολιο. Αυτή η μέθοδος είναι, σύμφωνα με τον Sahin, ένας πολύ ακριβής τρόπος πρόκλησης ανοσοαπόκρισης σε ασθενείς.
«Η ομορφιά εδώ είναι ότι δεν χρησιμοποιούμε τον ιό», λέει ο Zaks. «Δεν είχαμε ποτέ τον ιό στα εργαστήριά μας, δεν τον χρειαζόμαστε. Το μόνο που απαιτείται είναι η γενετική πληροφορία του», συνέχισε ο ίδιος.
Τα εμβόλια RNA παράγονται γρηγορότερα, είναι ακριβή και πολύ πιο ευέλικτα, ως τεχνολογία.
«Η απαιτούμενη υποδομή είναι σχετικά μικρή και γρήγορη, πράγμα που σημαίνει ότι στον χώρο παραγωγής, υπάρχει μια τεράστια ευελιξία που οι συνηθισμένες τεχνολογίες δεν έχουν», υποστηρίζει ο Zaks. Τα εμβόλια συνήθως χρειάζονται δεκαετίες για να αναπτυχθούν, και οι Zaks και Sahin εξήγησαν ότι η ταχεία ανάπτυξη τους ευοδώθηκε από την εκτέλεση διαφορετικών σταδίων ανάπτυξης, παράλληλα και όχι διαδοχικά. «Σχεδιάζαμε την τρίτη φάση και την παρασκευή εμβολίων ακόμη και πριν μάθουμε αν το εμβόλιο λειτουργεί», λέει ο Sahin.
Επιπρόσθετα, πολλές φαρμακευτικές εταιρείες έχουν υιοθετήσει νέα πρότυπα ανταλλαγής δεδομένων, διαφάνειας και συνεργασίας, τα οποία επιτάχυναν την όλη διαδικασία. «Έχουμε μόνο δύο ανταγωνιστές εδώ: τον ιό και το ρολόι. Ο κόσμος χρειάζεται περισσότερες από μία εταιρεία για να πετύχει», λέει ο Zaks. Ο Sahin συμφωνεί: «Είναι πολύ σημαντικό να δούμε το πώς συνεργάστηκαν οι άνθρωποι: Η Moderna συνεργάστηκε με το NIH, εμείς συνεργαστήκαμε με την Pfizer, η Astra/Zeneca συνεργάστηκε με το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Έχουμε ισχυρότερη διαφάνεια και τα δεδομένα έρχονται σχεδόν σε πραγματικό χρόνο», συμπλήρωσε.
Τα αποτελέσματα μέχρι στιγμής δικαιώνουν τις δυο εταιρείες, με τα εμβόλια τους να χορηγούνται σε πολλές χώρες, συμπεριπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ, ΕΕ και Ην. Βασιλείου.
Σε ερώτηση αν υπήρξαν πολιτικές πιέσεις για τη χορήγηση ενός εμβολίου το συντομότερο δυνατό, ο Zaks απάντησε ότι ήταν αποφασισμένος πως η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα δεν θα θυσιάζονταν ποτέ στη διαδικασία. «Αυτό είναι πραγματικά προσωπικό θέμα, όλοι βλέπουμε τι συμβαίνει, όλοι μας έχουμε συγγενείς ή συναδέλφους που έχουν νοσήσει», λέει. «Και όλοι ζούμε σε έναν πολύ διαφορετικό κόσμο αυτές τις μέρες. Το ήμισυ της ομάδας μου δεν έχει πατήσει ποτέ το πόδι του στο κτήριο και δεν έχω ακόμη καταφερει να σφίξω το χέρι τους. Προσωπικά, έχω την πολυτέλεια να δουλεύω από απόσταση, αλλά αυτό σημαίνει επίσης ότι δεν μπορώ να πάω να επισκεφτώ τη μητέρα μου που είναι 80 ετών και ζει σε άλλη χώρα. Αυτή είναι η μεγαλύτερη πίεση για την ομάδα μου και για όλους σε αυτόν τον τομέα: είναι αυτή η αίσθηση ευθύνης που μπορεί να κάνει τη διαφορά», ολοκλήρωσε.
Το κιτ δοκιμών που θα μπορούσε να επιτρέψει μια εποχή εξατομικευμένης ιατρικής
«Πέρασα χρόνια της ακαδημαϊκής μου ζωής προσπαθώντας να συρρικνώσω τα πράγματα στο μέγεθος ενός κινητού τηλεφώνου», λέει ο Chris Toumazou, Διευθύνων Σύμβουλος της startup ιατρικής τεχνολογιας DnaNudge, για την πρώιμη καριέρα του ως μηχανικός ηλεκτρονικών, όταν ειδικεύτηκε στην τεχνολογία κινητών τηλεφώνων. «Ο μήνας του μέλιτος μου στην ιατρική αρένα, ξεκίνησε όταν φτιάξαμε ένα από τα πρώτα κοχλιακά εμφυτεύματα στον κόσμο για παιδιά που γεννήθηκαν κωφά. Ήταν σαφές ότι εάν εφαρμόσει κανεις ένα κλάσμα αυτής της τεχνολογίας στην υγειονομική περίθαλψη, μπορεί να επιτύχει σημαντικές καινοτομίες», συνέχισε.
Ο Toumazou έχει κάνει καριέρα εφευρίσκοντας φορητές συσκευές που θα μπορούσαν να παρακολουθούν ζωτικά σημεία και γενετικές εξετάσεις για να διαπιστωθεί εάν ένα φάρμακο μεταβολίζεται από τον ασθενή. «Όλος αυτός ο τομεας με απογοήτευσε, γιατί η πρόληψη δεν ήταν ποτέ τόσο σημαντική όσο η θεραπεία», λέει ο Toumazou. «Δεν υπήρχαν ποτέ επιχειρηματικά μοντέλα πρόληψης. Σκέφτηκα ότι πρέπει να ενδυναμώσουμε τον καταναλωτή, να εκδημοκρατίσουμε τα τεστ DNA και πρέπει να φροντίζουν οι ίδιοι οι άνθρωποι τη δική τους υγεία. Έτσι, αντί για προσωποποιημένη υγειονομική περίθαλψη, ας κάνουμε την υγεία προσωπικό θέμα», συμπλήρωσε ο ίδιος.
Ο Toumazou αποφάσισε να επικεντρωθεί σε μια επιδημία χρόνιας νόσου που επηρεάζει περισσότερο από το 60% του πληθυσμού: παχυσαρκία και συναφείς καταστάσεις όπως ο διαβήτης και η υπέρταση. Σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Cambridge, δημιούργησε ένα μικροτσίπ που θα μπορούσε να ανιχνεύσει γενετική προδιάθεση για διαβήτη τύπου 2, παχυσαρκία, υπέρταση και αυξημένη χοληστερόλη – όλα όσα σχετίζονται με τη διατροφή.
Το 2015, μαζί με την βιολόγο-γενετίστρια Μαρία Καρβέλα, ίδρυσαν το DnaNudge. Η εταιρεία δημιούργησε το DnaBand, μια φορητή συσκευή που επιτρέπει στους χρήστες να ανιχνεύουν προϊόντα σε σούπερ μάρκετ και να λαμβάνουν πληροφορίες σχετικά με το αν είναι συμβατά με τη βιολογία τους. Η συσκευή προωθήθηκε σε σούπερ μάρκετ όπως το Waitrose, το Sainsbury’s και το Tesco, στο Ην. Βασίλειο. «Έχουμε αναφορά σε κάθε μακροθρεπτικό συστατικό που σχετίζεται με οποιοδήποτε προϊόν μπορείτε να βρείτε σε όλα τα σούπερ μάρκετ στο Ηνωμένο Βασίλειο», λέει ο Toumazou. «Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να ψωνίσετε αποτελεσματικά με το DNA σας», συμπληρώνει.
Η τεχνολογία λειτουργεί με συνδυασμό ενός κάλυκα, που ονομάζεται DnaCartridge και του NudgeBox, ενος κιτ δοκιμής, μεγέθους ενός κουτιού παπουτσιών. Το τεστ εκτελείται με ένα απλό μάκτρο που παίρνει δείγμα από το εσωτερικό του μάγουλου, το οποίο στη συνέχεια εισάγεται στον κάλυκα και τοποθετείται στο κουτί. Εκεί το DNA εξάγεται από το δείγμα και αναλύεται.
Τον Μάρτιο του 2020, όταν ο κορωνοϊός σάρωνε το Ηνωμένο Βασίλειο, ο Toumazou εξέτασε το πώς η τεχνολογία του θα μπορούσε να βοηθήσει στην καταπολέμηση του ιού. «Σκέφτηκα, αντί να εξετάζουμε γενετικά λάθη, γιατί να μην εξετάζουμε το RNA (το οποίο φέρει πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση πρωτεϊνών) του ιού;», λέει. Το αποτέλεσμα ήταν το Covid Nudge, ένα γρήγορο, μη εργαστηριακό τεστ κορωνοϊού. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως PCR – αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης – και το τεστ δίνει αποτέλεσμα σε σχεδόν μία ώρα. «Είναι μια αποκεντρωμένη τεχνολογία που δεν χρειάζεται εργαστήριο», λέει ο ίδιος.
Ο Toumazou και η ομάδα του διέθεσαν το Covid Nudge σε νοσοκομεία του Λονδίνου προκειμένου επικυρώσουν την ακρίβειά του και το έλεγξαν σε 400 ασθενείς. Σε μια δημοσίευση στο The Lancet, έδειξαν ότι το τεστ έχει μέση ευαισθησία 95% και εξειδίκευση κοντά στο 100%. Ο υπουργός Υγείας, Matt Hancock, επαίνεσε την DnaNudge και η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου αποφάσισε την προμήθεια 5,8 εκατομμυριων τεστ. «Καθιερώσαμε τον εαυτό μας στο NHS», λέει ο Toumazou. «Τοποθετήσαμε το τεστ σε θαλάμους μητρότητας, πασχόντων από καρκίνο, θαλαμους επιλογής χειρουργικής επέμβασης και ψυχικής υγείας», συμπληρώνει.
Μετά το κορωνοϊό, ο Toumazou πιστεύει ότι το DnaNudge θα βρει εφαρμογές σε τομείς όπως η ανίχνευση σεξουαλικά μεταδιδόμενων νοσημάτων και στην ογκολογία. «Είναι ατυχές που μας πήρε τόσο χρόνιο, και χρειάστηκε ένας απαίσιος ιός, για να κάνουμε εξατομικευμένη αποκέντρωση στα νοσοκομεία», λέει. «Χρειάσθηκε να συμβεί μια πανδημία για να βοηθήσει μια επιδημία», προσθέτει.
Εμβολιασμός ενάντια σε μια παγκόσμια επιδημία παραπληροφόρησης
Το Vaccine Confidence Project ιδρύθηκε το 2010 από την Heidi Larson, ανθρωπολόγο στο London School of Hygiene and Tropical Medicine, για να παρακολουθεί την εμπιστοσύνη του κοινού στην αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια των εμβολίων. «Τα τελευταία πέντε χρόνια, έχουμε αναπτύξει έναν δείκτη εμπιστοσύνης για να μπορούμε να μετρούμε την ακατάστατη και απρόβλεπτη συναισθηματική αντίδραση του κόσμου, που γνωρίζουμε ότι έχει τεράστια επίδραση στην εμπιστοσύνη και την προθυμία των ανθρώπων να κάνουν εμβόλια», λέει η Larson.
Από το 2015, το Project διεξήγαγε παγκόσμιες έρευνες στις οποίες συμμετείχαν περισσότερα από 280.000 άτομα σε 149 χώρες. «Ένα πράγμα που έχουμε δει είναι ότι τα συναισθήματα των ανθρώπων για τα εμβόλια έχουν γίνει πολύ πιο ασταθή», λέει η Larson. «Αυτό μοιάζει πολύ με την πολιτική γνώμη. Στο παρελθόν ήταν πολύ πιο σταθερη», συνεχίζει.
Επί του παρόντος, η Ευρώπη είναι η ήπειρος όπου ο σκεπτικισμός σχετικά με τα εμβόλια είναι ο υψηλότερος στον κόσμο. Στη Λιθουανία, για παράδειγμα, μόνο το 19% του πληθυσμού πιστεύει ότι τα εμβόλια είναι ασφαλή. Στο άλλο άκρο του φάσματος είναι η Φινλανδία, με δείκτη εμπιστοσύνης 66%. Σε όλο τον κόσμο, χώρες που αντιμετωπίζουν γεωπολιτικές κρίσεις και θρησκευτικό εξτρεμισμό – όπως το Αφγανιστάν, το Αζερμπαϊτζάν, η Νιγηρία, το Πακιστάν και η Σερβία – καταγράφουν με συνέπεια πολύ χαμηλούς δείκτες εμπιστοσύνης στα εμβόλια. «Αυτές είναι χώρες όπου οι τοπικές εντάσεις επηρεάζουν την εμπιστοσύνη των ανθρώπων στις αρχές και κατα συνέπεια στο ποιος δίνει και διαχειρίζεται προγράμματα ανοσοποίησης», προσθέτει.
Αναφέρει την περίπτωση της Ινδονησίας, όπου η εμπιστοσύνη προς τα εμβόλια μειώθηκε λόγω της αντίθεσης των μουσουλμάνων σε εμβολιασμούς που περιελάμβαναν ζελατίνη χοίρου, η οποία χρησιμοποιείται ως σταθεροποιητής. «Όταν η θρησκεία έρχεται σε αντίθεση με επιστημονικά στοιχεία, αυτό είναι δύσκολο», λέει. «Δεν μπορείτε πραγματικά να αντιμετωπίσετε τις θρησκευτικές πεποιθήσεις με ένα επιστημονικό γεγονός. Είναι πολύ διαφορετικά συναισθήματα. Γι ‘αυτό πρέπει να βρούμε τρόπους εξανθρωπισμού και να κάνουμε τους λόγους αποδοχής ενός εμβολίου πιο σχετικούς», λέει η ίδια.
Ωστόσο, έχει επίσης παρατηρηθεί ότι η εμπιστοσύνη στα εμβόλια αυξάνεται, εν μέρει λόγω των προσπαθειών οργανώσεων υγείας σε όλο τον κόσμο. «Νομίζω ότι αυτό συμβαίνει επειδή υπήρξε μια κλήση αφύπνισης – γιατί είναι πραγματικό γεγονός πως είχαμε αρχίσει να χάνουμε την εμπιστοσύνη», συνεχίζει. Η κατάσταση παραμένει εξαιρετικά αβέβαιη, καθώς μπορεί να υπάρχουν σημαντικές συνέπειες, εάν ακόμη και ένα μικρό τμήμα του πληθυσμού απορρίψει τον εμβολιασμό. «Τα συναισθήματα που αντικατοπτρίζουν την αρνητικότητα και τη διαφωνία σχετικά με την αποδοχή μπορεί να είναι τα φαινόμενα αιχμής», λέει. «Μπορεί να υπάρχει ένα σημαντικό τμήμα του πληθυσμού που θα πάρει το εμβολιο αλλά αυτή η μικρή διαφορά – αυτή η αμφιταλαντευόμενη ψήφος -με όρους πολιτικής – μπορεί να είναι ο αποφασιστικός παράγων για την επίτευξη ή όχι της ανοσίας της αγέλης», συμπληρώνει.
Για την Larson, είναι θεμελιώδες να μην ξεχνούν οι εκστρατείες δημόσιας υγείας, τις συναισθηματικές αντιδράσεις του κοινού. «Όσο χρόνο κι αν ξοδεύουμε στις πλειοψηφίες, δεν θα πρέπει να ξεχνάμε τα συναισθήματα του κοινού», λέει. Για παράδειγμα, ανέφερε μια παγκόσμια εκστρατεία σε χώρες όπως η Δανία, η Ιρλανδία, και η Ιαπωνία ενάντια , στο εμβόλιο HPV.
Ήταν ένα κίνημα που ξεκίνησε όταν μερικά νεαρά κορίτσια παρουσίασαν προφανώς ανεπιθύμητες παρενέργειες. Η Larson επισημαίνει ότι ενώ πολλές από αυτές τις περιπτώσεις βρίσκονται ακόμη υπό διερεύνηση, τα επιστημονικά δεδομένα δεν δείχνουν μέχρι στιγμής καμία σχέση μεταξύ του εμβολίου και των σοβαρών παρενεργειών. «Η εμπειρία του εμβολιασμού δημιούργησε μια αντίδραση άγχους», λέει. «Σε πολλές από αυτές τις περιπτώσεις, πρέπει να το αντιμετωπίσουμε με συμπαράσταση και κατανόηση και να έχουμε ενσυναίσθηση σχετικα με τις συναισθηματικές αντιδράσεις των κοριτσιών και να μην επικεντρωθούμε μόνο στα συγκεκριμένα επιστημονικά στοιχεία για το εάν το εμβόλιο σχετίζεται με τις παρενέργειες ή όχι. Πρέπει να σκεφτούμε το άτομο, τα κορίτσια και τις μητέρες τους», συμπληρώνει.
Στο πλαίσιο του κορωνοϊού, οι προσπάθειες συνεργασίας με τοπικές ομάδες για την οικοδόμηση εμπιστοσύνης γύρω από ένα εμβόλιο είναι ακόμη πιο επείγουσες. «Μερικοί άνθρωποι στη δημόσια υγεία και τον εμβολιασμό λένε: Έχουμε έναν τόσο κακό ιό που έχει τεράστιο αντίκτυπο στον κόσμο, που πιθανόν θα αλλάξει τη γνώμη των ανθρώπων που αγωνίζονται ενάντια στα εμβόλια», λέει η Larson. «Δυστυχώς όμως», καταλήγει, «συμβαίνει το ακριβώς αντίθετο. Δεν είναι απλώς ένα πρόβλημα παραπληροφόρησης, είναι πρόβλημα σχέσης», ολοκλήρωσε.
Βαθιά μάθηση (Deep learning) στο γραφείο του γιατρού
«Μετά από 30 χρόνια ερμηνείας καρδιογραφημάτων, δεν μπορώ ποτέ να πω αν είναι από άνδρα ή γυναίκα ή να πω την ηλικία του ατόμου», λέει ο Eric Topol, καρδιολόγος από την Scripps Research στη La Jolla της Καλιφόρνια. «Ενώ, ένα μηχάνημα μπορεί να ανιχνεύσει εάν ένα άτομο έχει αναιμία, δυσλειτουργία των καρδιακών μυών ή να κάνει δύσκολες διαγνώσεις όπως αμυλοείδωση ή υπερτροφική καρδιομυοπάθεια», συνεχίζει.
Ο Topol είναι ενθουσιασμένος όχι μόνο για το πώς τα μηχανήματα είναι ήδη καλύτερα από τους ειδικούς στο να εντοπίζουν προβλήματα, αλλά και για το πώς μπορούν να ανακαλύψουν μοτίβα που οι ειδικοί δεν θα μπορούσαν να προσέξουν ποτέ. «Στην Ιαπωνία, αντί να βασίζονται στα μάτια του γαστρεντερολόγου, χρησιμοποιούν ένα μηχάνημα για να δουν πολύποδες του εντέρου, σε πραγματικό χρόνο, με μηχανική όραση και να ανιχνεύσουν αν ενδεχομένως είναι καρκινικοί και αν θα έπρεπε να υποστούν βιοψία», λεει. «Τα μηχανήματα δεν θα υποκαταστήσουν τους γιατρούς – αλλά οι γιατροί που χρησιμοποιούν την τεχνητή νοημοσύνη( AI), θα αντικαταστήσουν σύντομα αυτούς που δεν την χρησιμοποιούν», συμπληρώνει.
Ωστόσο, αυτές είναι οι πρώτες μέρες για την εφαρμογή της AI στην υγειονομική περίθαλψη. Ο Pearse Keane, σύμβουλος οφθαλμίατρος στο Moorfields Eye Hospital του Λονδίνου, ηγήθηκε μιας συνεργασίας μεταξύ του Moorfields και της DeepMind Health της Google. Το 2018, δημοσίευσε ένα proof-of concept άρθρο που έγινε έκτοτε διάσημο, στο περιοδικό Nature, οπου περιγράφει την πρώτη επιτυχημένη χρήση AI για διάγνωση οφθαλμικών παθήσεων. «Είναι λίγο περίεργο, διότι συνυπάρχει με το γεγονός πως δεν έχουμε ακόμη καταφέρει να σώσουμε την όραση εκατομμυρίων ανθρώπων, από αντιμετωπίσιμες παθήσεις», λέει ο Keane. «Και είμαστε στα μισά του δρόμου για να φτάσουμε σε αυτό το σημείο. Ο αλγόριθμος που έχουμε αναπτύξει δεν χρησιμοποιείται κλινικά αυτή τη στιγμή, οπότε προσπαθούμε να το εφαρμόσουμε τώρα. Ο Keane αποκαλεί αυτή τη διαδικασία: «κωδικοί στην κλινική».
Η μελέτη INSIGHT, εξετάζει τις οφθαλμικές παθήσεις και τη σχέση τους με άλλες παθήσεις, όπως ο διαβήτης και η άνοια, αναφέρει ο Keane. «Χρησιμοποιούμε το μάτι ως παράθυρο στο υπόλοιπο σώμα», λέει. «Αυτή είναι μια παλιά ιδέα, αλλά τα τελευταία δύο χρόνια, με τη βοήθεια της AI, μπορούμε να δούμε μια φωτογραφία αμφιβληστροειδούς και να πούμε, με σιγουριά: «Αυτή είναι μια γυναίκα, είναι 58 ετών, δεν είναι καπνίστρια ή διαβητική. Ο Δείκτης Μάζας Σώματος (ΔΜΣ) της, είναι περίπου 25 και η αρτηριακή της πίεση περίπου 150/85.
Φυσικά, υπάρχουν ευκολότεροι τρόποι για να διαπιστώσει κανείς εάν ένα άτομο είναι άνδρας ή γυναίκα, αντί να εφαρμόσει AI σε μια εικόνα του αμφιβληστροειδούς. Η μελέτη INSIGHT αναλύει περισσότερα από τρία εκατομμύρια σαρώσεις OCT (τομογραφία οπτικής συνοχής) από περίπου 300.000 ασθενείς, που έχουν εκτελεστεί τα τελευταία σαράντα χρόνια,στο Νοσοκομείο Moorfields. «Γνωρίζουμε τώρα, για κάθε άτομο στο Moorfields, που έχει υποβληθεί σε σάρωση αμφιβληστροειδούς, ποιος έχει αναπτύξει καρδιακή προσβολή ή ποιος έχει αναπτύξει Αλτσχάιμερ ή άλλες μορφές άνοιας», λέει. «Είμαστε ενθουσιασμένοι γιατί πιστεύουμε ότι αν μπορέσουμε να πάρουμε τα κατάλληλα σύνολα δεδομένων και να χρησιμοποιήσουμε την AI, τότε θα βρούμε πολύ περισσότερες πληροφορίες που σχετίζονται με την υγεία του υπόλοιπου σώματος, στο πίσω μέρος του οφθαλμου», συμπληρώνει.
Η τεχνητή νοημοσύνη (ΑΙ) θα επηρεάσει όμως και τους ασθενείς, βοηθώντας τους να διαχειριστούν τα προβλήματα υγείας τους και να αυτοδιαγνωστούν. Το 2018, η Apple ανέπτυξε τον πρώτο αλγόριθμο AI που έχει εγκριθεί από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ για τους καταναλωτές, για ανίχνευση κολπικής μαρμαρυγής μέσω του έξυπνου ρολογιού της. Άλλες εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης υπάρχουν για αυτοδιάγνωση λοιμώξεων του ουροποιητικού συστήματος, καρκίνων του δέρματος και λοιμώξεων του αυτιού.
«Η εφαρμογή της AI για υγειονομική περίθαλψη και ιατρική δεν αφορά μόνο την ακρίβεια, αλλά και την καθαρότητα», λέει ο Topol. «Θέλουμε να έχουμε ιατρική που κάνει λιγότερα λάθη, αλλά δεν είναι μόνο αυτό». Η πιο σημαντική πτυχή για αυτόν, είναι ότι η AI μπορεί να προωθήσει μια ισχυρότερη ανθρώπινη σύνδεση μεταξύ γιατρού και ασθενούς.
«Η ιατρική έχει διαβρωθεί τρομερά. Είναι μια βιαστική δουλειά και βλέπουμε ασθενείς σε μονοψήφιο αριθμό λεπτών. Και αυτό δεν είναι αρκετό, χρειάζεται το δώρο του χρόνου, το οποίο μπορεί να δώσει πίσω η AI ώστε οι άνθρωποι να μην αισθάνονται τόσο πιεσμένοι», λέει. Αυτό που θέλει ο Topol, είναι οι γιατροί να περνούν περισσότερο χρόνο με τους ασθενείς τους. Για παράδειγμα, η επεξεργασία της φυσικής γλώσσας μπορεί να καταγράψει και να μεταγράψει συνομιλίες, επιτρέποντας στους γιατρούς να περνούν περισσότερο χρόνο κοιτάζοντας τον ασθενή και όχι το πληκτρολόγιο τους. «Τον επόμενο χρόνο αυτό θα είναι το πρότυπο», πιστεύει. «Αντί οι γιατροί να είναι υπάλληλοι δεδομένων, θα κάνουν οπτική επαφή με τους ασθενείς. Δεν υπάρχει αλγόριθμος ενσυναίσθησης. Αυτό είναι ένα ανθρώπινο χαρακτηριστικό που πρέπει να το καλλιεργήσουμε και να το επαναφέρουμε όπως ήταν πριν», ολοκλήρωσε ο ίδιος.
Πηγή: Wired
