Medicinens fremtid: stamceller, genteknologi, tilpasset DNA

I sommeren 2008 bemærkede jeg en muldvarp på min arm, der så ud til at blive større.

Det var dog svært at sige. Jeg var ikke sikker på, om det rent faktisk var vokset - eller om jeg bare var flipper og var hypokonder uden god grund - så jeg besluttede at få det tjekket ud. Det krævede, at jeg ringede til en klinik, lavede en tid, ventede et par dage og derefter kørte til lægens kontor. Engang jeg var der, kiggede en kvinde med mere end otte års specialiseret medicinsk uddannelse et langt, hårdt blik på muldvarpen og stillede mig en række spørgsmål om det - men da det hele var sagt og gjort, havde hun ikke et endeligt svar på mig. I stedet henviste hun mig bare til en anden læge, som havde mere erfaring med melanom, og hele processen startede forfra.

Det endte med at blive ingenting, men den anden læge sagde, at jeg skulle holde øje med det for en sikkerheds skyld. Spol otte år frem, og jeg holder stadig øje med det - men mine metoder er blevet en smule mere sofistikerede. Nu trækker jeg med få måneders mellemrum en smartphone op af lommen, tænd en applikation, der hedder SkinVision, og tag et billede af muldvarpen. Inden for få sekunder bruger appen avancerede billedgenkendelsesalgoritmer til at analysere formen, størrelsen og farven på det berørte område, og sammenligner det derefter med alle de billeder, jeg tidligere har taget for at vurdere min risiko for melanom.

Ved hjælp af teknologi kan noget, der engang tog mig to uger og flere lægebesøg, nu udføres på kortere tid, end det tager mig at binde mine sko. Det blæser stadig mit sind, at en så radikal transformation tog mindre end et årti at komme i stand, så nu, hver gang jeg starter appen, kan jeg ikke lade være med at spekulere på, hvilke fremskridt vi vil se i det næste årti.

Om ti år, hvordan vil medicin se ud? Vil vi blive opereret af robotkirurger, dyrke nye organer efter behov og tage mirakelpiller, der lindrer alle vores lidelser? Vil verdens mest dødelige sygdomme blive helbredt, eller vil vi finde ud af, hvordan vi kan forhindre dem, før de sker i første omgang? Det er let at spekulere i, hvad der vil ske i en fjern fremtid, men hvad med den nærmeste fremtid? Hvilke vidunderlige ting vil være mulige – realistisk set – i 2026?

For at forstå, skal du først se tilbage på de tektoniske skift, der har fundet sted i løbet af de sidste 10 år, og som vil fortsætte med at bølge ind i fremtiden. Her er, hvordan teknologi radikalt har omformet medicin i løbet af det sidste årti, og et kig på nogle af de fantastiske fremskridt, der kommer i det næste årti.

Sundhedens internet

I 2006 var der ingen, der havde en smartphone i lommen. Det trådløse web var lige knap blevet født, iPhone var ikke blevet frigivet, og "wearable tech" var ikke engang en del af det populære folkemunde endnu. Det er kun 10 år senere, og alle disse ting er praktisk talt allestedsnærværende i den udviklede verden.

I modsætning til nogen anden tid i menneskehedens historie går folk nu rundt med sensorbesatte, internetforbundne computere mere eller mindre knyttet til deres kroppe. Disse computere giver os mulighed for ikke kun at få adgang til en verden af ​​sundhedsoplysninger, når vi har brug for det, men også spore vores personlige helbred på hidtil usete nye måder.

Selv en billig smartphone kan tjekke din puls, tælle antallet af skridt du tager, eller overvåge kvaliteten af ​​din søvn om natten. Hvis du har brug for noget mere avanceret, er der også utallige vedhæftede filer til rådighed, som kan forvandle din mobile enhed til stort set ethvert medicinsk værktøj, du nogensinde kunne få brug for. EN smartphone-drevet otoskop kan diagnosticere øreinfektioner, en smart stetoskop kan identificere usædvanlige hjerterytmer, og en smartphone-tilsluttet molekylærspektrometer kan fortælle dig den kemiske sammensætning af enhver mad eller piller, du støder på. Og det er bare for at nævne nogle få.

SkinVision-appen kan over tid holde styr på en muldvarp for at beregne risikoen for, at det er melanom. (Kredit: SkinVision)

Denne utrolige overflod af apps, sensorer og information har allerede startet et stort skift væk fra traditionel medicinsk praksis.

"Dybest set er det, vi ser, digitaliseringen af ​​mennesker," siger Dr. Eric Topol, en kardiolog og direktør for Scripps Translational Science Institute. "Alle disse nye værktøjer giver dig muligheden for grundlæggende at kvantificere og digitalisere den medicinske essens af hvert enkelt menneske. Og da patienterne selv genererer de fleste af disse data, fordi deres smartphones er medicinskiserede, så er de i centrum i stedet for lægen. Og med smarte algoritmer til at hjælpe dem med at fortolke deres data, kan de, hvis de vil, blive frigjort fra den aflukkede verden af ​​traditionel sundhedspleje."

Når man ser på fremtiden, mener Topol, at smartphones radikalt vil transformere den rolle, som menneskelige læger spiller i sundhedssystemet. "Disse værktøjer kan reducere vores brug af læger, reducere omkostningerne, fremskynde plejetempoet og give mere kraft til patienterne," forklarer han. "Efterhånden som flere medicinske data genereres af patienter og behandles af computere, vil meget af medicinens diagnostiske og overvågningsaspekter flytte væk fra læger. Patienten vil begynde at tage ansvaret og henvende sig til læger primært for behandling, vejledning, visdom og erfaring. Disse læger vil ikke skrive ordrer; de vil give råd."

Medicin, mød datalogi

Computere har en lang historie inden for medicin. Hospitaler har brugt dem til at spore lægejournaler og overvåge patienter siden 1950'erne, men computermedicin - dvs. computermodeller og sofistikeret software til at finde ud af, hvordan sygdommen udvikler sig - har kun eksisteret i relativt kort tid tid. Det var først i det sidste årti eller deromkring, hvor computere blev drastisk mere kraftfulde og tilgængelige, at området for computermedicin for alvor begyndte at tage fart.

Dr. Raimond Winslow, direktør for Johns Hopkins University Institute for Computational Medicine, som blev grundlagt i 2005, siger, at i de seneste år er "feltet eksploderet. Der er et helt nyt fællesskab af mennesker, der bliver uddannet i matematik, datalogi og teknik - og de bliver også krydstrænet i biologi. Dette giver dem mulighed for at bringe et helt nyt perspektiv til medicinsk diagnose og behandling."

Nu, i stedet for bare at pusle over komplekse medicinske spørgsmål med vores begrænsede menneskelige hjernekraft, er vi begyndt at rekruttere hjælp fra maskiner til at analysere enorme mængder data, genkende mønstre og lave forudsigelser, som ingen menneskelig læge selv kunne begribe.

"At se på sygdom gennem linsen af ​​traditionel biologi er som at prøve at samle et meget komplekst puslespil med et stort antal brikker," forklarer Winslow. ”Resultatet kan være et meget ufuldstændigt billede. Beregningsmedicin kan hjælpe dig med at se, hvordan brikkerne i puslespillet passer sammen for at give et mere holistisk billede. Vi har måske aldrig alle de manglende stykker, men vi ender med et meget klarere overblik over, hvad der forårsager sygdom, og hvordan man behandler det."

På relativt kort tid er computermedicin blevet brugt til at udrette nogle ret utrolige ting - såsom at lokalisere gen- og proteinmarkørerne for tyktarmskræft, æggestokkræft og en række kardiovaskulære sygdomme.

På det seneste er feltet endda begyndt at forgrene sig ud over sygdomsmodellering. Efterhånden som vores beregningsevner er blevet udvidet i årenes løb, er den måde, som videnskabsmænd bruger disse kræfter på, også udvidet. Forskere bruger nu teknologier som deep-learning algoritmer og kunstig intelligens til at mine information fra kilder, der ellers er ubrugelige eller utilgængelige.

Tag for eksempel Dr. Gunnar Rätcsh fra Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Han og hans team brugte for nylig beregninger til at opklare kræftens mysterier på en helt uortodoks måde. I stedet for at bygge en model af sygdommen for at forstå den på et biologisk plan, byggede Rätcsh og hans team en kunstigt intelligent softwareprogram, der er i stand til at læse og forstå hundreder af millioner af læger noter. Ved at sammenligne disse noter og analysere sammenhænge mellem patientsymptomer, sygehistorier, lægers observationer og forskellige behandlingsforløb, var programmet i stand til at finde forbindelser og associationer, som menneskelige læger måske ikke havde bemærket.

"Det menneskelige sind er begrænset," forklarer Rätsch, "derfor skal du bruge statistik og datalogi."

Og Ratsch er ikke den eneste, der tænker ud af boksen. Med kraftfulde nye computere, tonsvis af nye data og et utal af smarte nye tilgange, koger forskere helt andre måder at gribe komplekse medicinske problemer an på.

For eksempel udviklede forskere for nylig en maskinlæringsalgoritme, der sporer spredningen af ​​sygdom ved at gennemsøge Twitter efter geotaggede tweets om at være syg. Ved at analysere disse data kan epidemiologer mere præcist forudsige, hvor virus som influenza sandsynligvis vil sprede sig, hvilket hjælper sundhedsmyndighederne med at implementere vacciner mere effektivt.

I en anden undersøgelse trænede forskere et kunstigt neuralt netværk til at genkende mønstre i MR-scanninger, hvilket i sidste ende resulterede i en system, der ikke kun kunne detektere tilstedeværelsen af ​​Alzheimers, men også forudsige, hvornår sygdommen sandsynligvis opstår hos en ellers rask patient.

Det har vi også algoritmer, der kan diagnosticere depression og angst ved at analysere mønstre i din tale, og endda forudsige spredningen af ​​ebola ved at analysere trækaktiviteten af ​​inficerede flagermus. Og listen fortsætter. Dette er blot nogle få eksempler på en større tendens. Computing har invaderet snesevis af forskellige medicinske professioner på dette tidspunkt, og det vil fortsætte med at sprede fingrene, indtil det har nået hvert hjørne af medicinsk forskning og praksis.

Genredigering

Enhver diskussion af de vigtigste fremskridt, der er sket i løbet af de sidste 10 år, ville være sørgeligt ufuldstændig uden en omtale af CRISPR-Cas9. Denne enkelt teknik er utvivlsomt en af ​​vor tids største bedrifter og vil have en dybtgående effekt på fremtidens medicin.

For de uindviede er CRISPR-Cas9 en genom-redigeringsteknik, der gør det muligt for forskere at redigere gener med hidtil uset præcision, effektivitet og fleksibilitet. Den blev udviklet i 2012 og har siden da fejet gennem biologien som en steppebrand.

Akronymet CRISPR står for Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Det betyder sandsynligvis ikke meget for dig, medmindre du er biolog, men i en nøddeskal refererer det til et adaptivt immunforsvar system, som mikrober bruger til at forsvare sig mod invaderende vira ved at registrere og målrette deres DNA sekvenser. For nogle år siden indså forskerne, at denne teknik kunne omdannes til en enkel og pålidelig teknik til redigering - i levende celler, ikke mindre - genomet af næsten enhver organisme.

For at være retfærdig er CRISPR ikke det første genom-redigeringsværktøj, der nogensinde er blevet skabt. Tidligere kunne forskere redigere gener med processer som TALENS og zinkfingernukleaser. Disse tidligere teknikker holder dog ikke et lys til CRISPRs enkelhed. Begge kræver, at videnskabsmænd bygger tilpassede proteiner til hvert DNA-mål - en proces, der tager langt mere tid og kræfter end den relativt simple RNA-programmering, som CRISPR bruger.

"Vi kunne lave alt det her genteknologiske ting før," forklarer Josiah Zayner, biohacker og biolog, "men tidligere ting, som folk brugte, såsom zinkfingernukleaser og TALENS, skulle konstrueres på et protein niveau. Så hvis du ville konstruere noget til et bestemt gen, ville det tage dig omkring seks måneder at konstruere proteinerne til at binde DNA'et. Med CRISPR, hvis jeg vil lave et nyt CRISPR-eksperiment, kunne jeg gå online, gå til et af disse DNA-syntesefirmaer, bestille 100 forskellige ting, og i morgen kunne jeg lave mine eksperimenter. Så det gik fra seks måneder ned til, ja - nogle af disse firmaer sender nu over natten - så ikke kun kan du lave 100 gange så meget research, du kan gøre det 100 gange hurtigere end før."

Forenklet sagt har CRISPR skåret ned nogle af de største forhindringer, der står foran DNA-forskere over hele verden. Sluserne er nu åbne, og alle kan lave genredigering.

I tiåret op til udviklingen af ​​CRISPR-Cas9-teknikken blev CRISPR nævnt i videnskabelige publikationer kun 200 gange. Det tal blev tredoblet alene i 2014, og vi ser ingen tegn på at bremse farten snart.

Alene inden for de seneste to år har forskere med succes brugt CRISPR til at udvikle afgrøder, der er immune til visse svampesygdomme, udrydde HIV-1 fra inficerede museceller, og endda udføre fuldskala genomteknik.

Og dette er kun begyndelsen. Mens jeg skriver disse ord, er de første genredigeringsforsøg nogensinde på mennesker faktisk i gang. I august vil en gruppe kinesiske forskere forsøge at behandle en patient med kræft ved at injicere personen med celler modificeret ved hjælp af CRISPR-Cas9-metoden. Mere specifikt planlægger holdet at tage hvide blodlegemer fra patienter med en bestemt type lunge kræft, redigere disse celler, så de angriber kræft, og derefter genindføre dem tilbage i patientens legeme. Hvis alt går som planlagt, vil de konstruerede celler jage og dræbe kræftcellerne, og patienten vil komme sig helt.

En række vellykkede dyreforsøg tyder på, at CRISPR har et enormt potentiale i behandlingen af ​​sygdomme hos mennesker. Men den største styrke ved CRISPR er nok ikke, at den er så enkel og effektiv - det er, at teknikken er blevet så tilgængelig, at alle kan bruge den.

Lige nu, takket være en opstart af biotekforsyninger i Californien, kan enhver med $140 få fingrene i en gør-det-selv CRISPR kit og begynd at udføre grundlæggende genredigeringseksperimenter direkte i køkkenet tæller. Zayner, virksomhedens grundlægger, håber, at lægge disse værktøjer i hænderne på borgerforskere vil booste vores kollektive viden om DNA på en enorm måde.

"Der er så mange mennesker derude med al denne viden og færdigheder og kreativitet og evner, som ikke bliver brugt," sagde Zayner. "Jeg læste et sted, at der er over 7 millioner hobbycomputerprogrammører i verden lige nu - hvilket er vanvittigt, når man tænker på, at der i 1970 knap var nok til at fylde en garage. Men når det kommer til genteknologi og DNA, har vi arbejdet på disse ting i længere tid, eller i det mindste som længe computere har eksisteret, men der er sandsynligvis kun et par tusinde hobbyforskere, der gør eksperimenter. Det er det, jeg vil ændre. Hvor ville vores medicinske verden være, hvis der var 7 millioner hobbybiologer?”

Regenerativ medicin vokser op

I 1981 fik to britiske videnskabsmænd et massivt gennembrud. For første gang nogensinde lykkedes det dem at dyrke embryonale stamceller i et laboratorium. Stamceller - den cellulære kitt, som alt væv i kroppen er lavet af - har en næsten uendelig liste af potentielle medicinske anvendelser, og lige siden deres opdagelse har videnskabsmænd sunget deres roser. I årevis har vi fået at vide, at stamcelleforskning vil indlede en fremtid, hvor vi vil være i stand til at genskabe væv, organer og endda hele lemmer. Men selvom vi længe har kendt deres potentiale, var det først for nylig, at vi fandt ud af, hvordan vi virkelig kunne bruge stamceller til vores kollektive fordel.

Sagen er den, at vi ramte et par vejspærringer undervejs. Efter at musestamceller først blev dyrket i 1981, tog det yderligere 18 år for videnskabsmænd at isolere menneskelige embryonale stamceller og dyrke dem i et laboratorium. Da dette endelig skete, blev det universelt accepteret som en monumental præstation - men denne nye teknologi blev ikke mødt med åbne arme af regulatorer.

I 2001 satte Bush-administrationen lammende grænser for finansieringen af ​​forskning i menneskelige stamceller i USA med den begrundelse, at skabelse af stamceller celler krævede destruktion af et menneskeligt embryo (debatter om abort og hvor livet begynder eller ikke begynder var meget højt profilerede på tid). Dette forhindrede ikke fremskridt i at ske i andre dele af verden. I 2006 udviklede en japansk videnskabsmand ved navn Shinya Yamanaka en måde at lave embryonallignende celler på fra voksne celler - hvorved man undgår behovet for at ødelægge et embryo for at gøre brugbare, alsidige stammer celler.

Stamceller giver videnskabsmænd en måde at regenerere væv, som man tidligere troede var tabt for evigt. (Kredit: Juan Gärtner/123RF)

Fra det tidspunkt og frem er stamcelleforskning vokset som, ja, stamceller. Tre år efter Yamanakas pluripotente stamcelleløsning i 2006 ophævede Obama-administrationen Bush-administrationens finansieringsrestriktioner fra 2001, der blev pålagt stamcelleforskning. Pludselig åbnede sluserne sig, og næsten hvert år siden da har der været en form for stort gennembrud inden for regenerativ medicin.

I 2010 brugte forskere for første gang nogensinde menneskelige embryonale stamceller til at behandle en person med en rygmarvsskade. I 2012 blev de med succes brugt i en anderledes retssag at behandle en kvinde med aldersrelateret makuladegeneration. Og gennembruddene bliver bare ved med at komme. Til dato er stamcelle-relaterede behandlinger blevet brugt (eller er ved at blive undersøgt) til: diabetes, Parkinsons sygdom, Alzheimers, reparation af traumatisk hjerneskade, genvækst af tænder, reparation af hørelsen, sårheling og endda behandling af visse former for læring handicap.

I de sidste par år er forskere endda begyndt at udforske måder at bruge stamceller i forbindelse med additive fremstillingsmetoder - som har givet anledning til den banebrydende teknik kendt som 3D bioprint. Ved at bruge 3D-printere til at skabe stilladser, hvorpå stamceller kan plantes, har forskerne gjort store fremskridt med at dyrke nye lemmer, væv og organer uden for den menneskelige krop. Håbet er, at vi en dag når et punkt, hvor vi kan udskrive reservedele i disse maskiner og derefter transplantere dem bagefter, og derved reducere eller helt eliminere vores afhængighed af organer, lemmer og væv donorer. Denne teknik er stadig i sin vorden på dette tidspunkt, men den er også et vidunderligt eksempel på, hvordan naturvidenskab gerne biologi kan smelte sammen med og drage fordel af den teknologiske udvikling, der sker uden for det traditionelle medicin.

Neurovidenskabens guldalder

I 2014, da den kendte fysiker og fremtidsforsker Michio Kaku berømt udtalt at "vi har lært mere om den tænkende hjerne i de sidste 10 til 15 år end i hele menneskehedens historie," sagde han ikke sandheden. Det kødfulde bundt af elektrisk pulserende neuroner inde i vores kranier har undret videnskabsmænd i århundreder - men i høj grad takket være fremskridt inden for computer-, sansnings- og billedteknologier er vores forståelse af den menneskelige hjerne udvidet dramatisk i de seneste par flere år.

En byge af nye billed- og scanningsteknologier udviklet i løbet af de sidste par årtier har gjort det muligt for forskere at observere hjernen som aldrig før. Vi kan nu se tanker, følelser, hot spots og døde zoner inde i den levende hjerne, og derefter begynde processen med at tyde disse tanker ved hjælp af kraftfulde computere.

Dette har enorme konsekvenser for fremtidens medicin. Psykiske sygdomme og neurologiske svækkelser er den største årsag til handicap i USA og mange andre udviklede lande. Ifølge National Alliance on Mental Illness lider omkring 1 ud af 5 mennesker af en eller anden form for psykisk sundhedsproblem. Men takket være en række nye teknologier, der er kommet til virkelighed i det sidste årti, lærer vi hurtigt, hvordan vi behandler alt fra neurodegenerative sygdomme som Alzheimers og ALS til mere gådefulde tilstande som autisme og skizofreni.

En særlig lovende udvikling, der dukkede op for nylig, er fremkomsten af ​​optogenetik - en teknik, der gør det muligt for forskere at tænde eller slukke for individuelle neuroner med lys. Før denne metode blev perfektioneret, var standardprocedurer til aktivering eller lyddæmpning af neurale netværk relativt grove. For at bestemme, hvilken gruppe af neuroner, der hjælper mus med at navigere i labyrinter, ville videnskabsmænd f.eks. elektroder direkte ind i en muses hjernevæv, giver dem et lille stød og stimulerer tusindvis af neuroner på et tidspunkt. Denne metode var ret upræcis, hvilket gjorde det ret vanskeligt at indsamle nyttige data, men med optogenetik kan forskere nu placere lysfølsomme molekyler i specifikke hjerneceller og manipulere dem individuelt - hvilket gør det langt lettere at bestemme den rolle en neuron (eller netværk af neuroner) spiller i adfærd, følelser eller sygdom.

Optogenetik gør det muligt for videnskabsmænd individuelt at tænde og slukke hjerneceller med lys. (Kredit: Robinson Lab)

Neurovidenskabsmænd over hele verden har nu taget teknikken til sig. "I løbet af det sidste årti har hundredvis af forskergrupper brugt optogenetik til at lære, hvordan forskellige netværk af neuroner bidrager til adfærd, perception og kognition,” siger Ed Boyden, professor i biologisk ingeniørvidenskab ved Massachusetts Institute of Technology og medopfinder af optogenetik. "I fremtiden vil optogenetik give os mulighed for at tyde både, hvordan forskellige hjerneceller fremkalder følelser, tanker og bevægelser - såvel som hvordan de kan gå galt og producere forskellige psykiatriske lidelser."

Forbindelse af prikkerne

Efter alt at dømme har de seneste 10 år været en hvirvelvind af medicinske fremskridt - men for at forstå, hvordan medicin kan udvikle sig i de næste 10 år, er det vigtigt at forstå ikke kun, hvor hurtigt disse lommer af medicin har udviklet sig individuelt, men også hvordan de begynder at konvergere, smelte sammen og krydsbestøve hinanden. Alle de utrolige medicinske fremskridt og store skift, der blev diskuteret tidligere, eksisterer ikke i et vakuum. De er ikke lukket for hinanden eller fra andre fremskridt, der sker uden for medicinens verden. I stedet smelter mange af dem sammen på en meget synergistisk måde, hvilket i sidste ende øger det samlede tempo i medicinske fremskridt endnu mere.

Den igangværende konvergens mellem computermedicin og mobilteknologi er et oplagt eksempel, der sker på to forskellige skalaer. På et personligt plan tillader stadig mere kraftfulde processorer (såvel som cloud computing) mobiltelefoner fuldføre mere komplekse opgaver - som at genkende væksten af ​​en muldvarp - der kan bruges til medicinsk formål. På det kollektive niveau kan alle de medicinske data, som vi opretter med vores smartphones og bærbare sensorer, bruges til at opklare medicinske mysterier i massiv skala.

"Den virkelige revolution kommer ikke af at have dit eget sikre, dybdegående medicinske datavarehus på din smartphone," siger Topol, direktør for Scripps Translational Science Institute. ”Det kommer fra skyen, hvor vi kan kombinere alle vores individuelle data. Når denne strøm af data er ordentligt samlet, integreret og analyseret, vil den tilbyde et enormt nyt potentiale på to niveauer - individet og befolkningen som helhed. Når alle vores relevante data er sporet og maskinbehandlet for at spotte de komplekse tendenser og interaktioner, som ingen kunne opdage alene, vil vi være i stand til at forebygge mange sygdomme."

Og det er heller ikke kun smartphones og computermedicin, der konvergerer. Et utal af forskellige felter og teknologier samles - inklusive, men ikke begrænset til, neurovidenskab, genredigering, robotteknologi, stamceller, 3D-print og en lang række andre.

Selv ting, der tilsyneladende er noget adskilte - såsom DNA-sekventering og neurovidenskab - kommer sammen. Bare se på, hvordan vi diagnosticerer de fleste hjernesygdomme nu. For år siden krævede diagnosticering af neurologiske og psykiatriske lidelser dyre, invasive procedurer som biopsier og spinal tap – men takket være moderne DNA-sekventeringsteknikker, der blev udviklet i kølvandet på Human Genome Project, kan vi nu diagnosticere de samme sygdomme med et simpelt blod prøve. I dette tilfælde hjalp vores viden om genetik med at fremme vores viden om neurovidenskab - og det er præcis denne slags krydsbestøvning, der sker mere og mere, efterhånden som forskellige grene af medicin og teknologi bliver mere avancerede.

At betale for sundhed, ikke behandling

Sagen er, at ligesom alle disse medicinske og teknologiske fremskridt hænger sammen, er de også uforklarligt forbundet med ting som politik, lovgivning, økonomi og endda tradition. Ikke alt bevæger sig i videnskabens og teknologiens hæsblæsende tempo, så selvom medicinens udvikling sandsynligvis vil fortsætte med en stadig hurtigere hastighed, er det også vigtigt at huske, at implementeringen af ​​nye medicinske teknikker måske ikke altid forekommer som hurtigt.

En særlig stor hindring, der står i vejen for implementering, er den nuværende gebyr-for-service-model, der bruges af de fleste sundhedssystemer. Under et sådant system modtager læger betaling for hver service, de yder - det være sig et kontorbesøg, en test, en kirurgisk procedure eller enhver anden form for sundhedstjeneste. Denne model skaber noget af en interessekonflikt, da den tilskynder til brugen af ​​behandlinger og ikke nødvendigvis holder folk sunde.

Som Dr. Daniel Kraft, stiftende administrerende direktør og formand for eksponentiel medicin ved Singularity University, forklarer, at dette strukturelle problem effektivt modvirker skiftet til mere teknologisk avanceret medicinsk praksis.

"Jeg er børnelæge," forklarer han, "så hvis jeg tjener nogle af mine penge på at se børn med ørebetændelse, og nu kan jeg sende dem hjem med en app og et digitalt otoskop - men jeg kan ikke fakturere for det - jeg vil ikke blive tilskyndet til at bruge dette nyere, mere effektive teknologi."

Oto fra CellScope bruger din smartphones kamera til at kigge ind i det indre øre og sende de resulterende billeder til en læge. (Kredit: CellScope

Det er et stort problem, men bestemt ikke et, der ikke kan overvindes. En ting, der sandsynligvis vil fremskynde vedtagelsen af ​​disse nye værktøjer og metoder, er et skifte til det, der er kendt som "værdibaseret pleje." Som Kraft udtrykker det: "Læger i denne form for sundhedsvæsen ville blive betalt for at beholde dig sundere. Deres incitament ville være at holde dig ude af hospitalet, når de har udskrevet dig, ikke at blive betalt for at lave flere procedurer eller biopsier eller recepter." I et værdibaseret sundhedsvæsen forklarer han, at "læger og sundhedsteam kan få bonusser, når patienter har bedre blodsukkertal, eller færre skadestuebesøg, der var unødvendige, eller deres blodtryk overvåges ved hjælp af tilsluttet blodtryk manchetter."

Overgangen fra vores nuværende gebyr-for-service-model til et værdibaseret plejesystem vil sandsynligvis ikke ske fra den ene dag til den anden - men det sker. En håndfuld store medicinske organisationer, såsom Kaiser Permanente og The Mayo Clinic, er begyndt at omfavne denne model, og den voksende tilgængelighed af moderne sundhedssporingsteknologier presser skiftet mere og mere.

"Datamodeller skifter," siger Kraft. "Om ti år vil langt størstedelen af ​​sundhedsvæsenet blive betalt i henhold til resultatet - selv noget medicinsk enheder og apps og andre værktøjer bliver først betalt for, når de har arbejdet, ikke kun fordi en læge har ordineret dem. Hvis det er en del af min pleje, og jeg bliver belønnet for bedre resultater eller lavere sundhedsomkostninger, er jeg langt mere tilbøjelig til at omfavne disse nyere, mere højteknologiske værktøjer."

Hvad er der lige om hjørnet?

Så husk det eksponentielle fremskridtstempo inden for områder som genredigering, krydsbestøvning af forskellige marker og vejspærringer forhindrer os i at adoptere nye teknologier så hurtigt som de skrider frem - hvilke ændringer skal vi forvente at se inden for medicin i løbet af de næste 10 flere år?

Det lettest fordøjelige svar på dette spørgsmål kommer formentlig fra Dr. Leroy Hood og hans idé om P4-medicin, hvor P'erne står for: prædiktiv, forebyggende, personlig og deltagende.

I løbet af det næste årti vil medicin blive mere og mere prædiktiv. Efterhånden som flere mennesker omfavner deres evne til at registrere og spore sundhedsdata, og som omfanget af disse data udvides og vores evne til at analysere, at data bliver stadig stærkere, vil vi være i stand til at foregribe en bred vifte af forskellige sygdomme. I dag har vi en app, der kan fortælle dig, hvornår en muldvarp er i risiko for at blive malignt melanom. I morgen har vi apps, der analyserer gangmønstre for at finde de tidlige tegn på multipel sklerose eller se tilbage på din spisevaner gennem de seneste tre år og lade dig vide (selvfølgelig med en venlig besked), at du er på vej til diabetes.

Disse forudsigelsesevner er selvfølgelig også baseret på ideen om, at medicin vil blive stadig mere deltagende i de næste par år. Efterhånden som teknologien skrider frem, vil patienter spille en mere aktiv rolle i deres eget sundhedsvæsen og samarbejde med læger i stedet for blot at tage imod ordrer.

"Om 10 år," siger Kraft, "håber jeg, at du allerede har uploadet dine seneste vitale tegn - fra dit ur eller din madras, eller din blodtrykslæser eller din glukosemåler - i din elektroniske journal, som dit lægeteam har adgang til. Og forhåbentlig betyder det, at dit lægehold ikke behøver at se vitale tegn, men når noget virker galt, og maskine og 'predicatlyitcs' fornemmer, at der er problemer, kan dit sundhedspersonale - eller digitale avatar - kontakte dig tidlig. Jeg håber, at mange flere patienter er mere bemyndigede til at være, hvis ikke administrerende direktør for deres eget helbred, så i det mindste COO - så de er sporer deres helbred på smartere måder og er flere co-piloter i deres varetægt i stedet for bare at vente på at høre, hvad de skal gøre og er reaktiv."

I sidste ende vil dette skift til et mere deltagende, personligt og prædiktivt system af medicin øge vores evne til at forhindre sygdom i at opstå i første omgang. Hvis dit diætarmbånd kan synkronisere med dit smarte køleskab og fastslå, at du har spist mad med en høj mængde natrium, AI-drevet digital sundhedsassistent kan anbefale kostændringer, der på lang sigt vil hjælpe dig med at undgå at udvikle hjertesygdomme år senere.

Det lyder sjovt at sige, men hvis vi fortsætter på vores nuværende bane, kan den nærmeste fremtid for medicin faktisk være en fremtid, hvor vi ikke behøver at tage medicin.