Medisinens fremtid: stamceller, genteknologi, tilpasset DNA

Sommeren 2008 la jeg merke til en føflekk på armen min som så ut til å bli større.

Det var imidlertid vanskelig å si. Jeg var ikke sikker på om den faktisk hadde vokst – eller om jeg bare ble urolig og var hypokonder uten god grunn – så jeg bestemte meg for å få det sjekket ut. Da jeg gjorde det, måtte jeg ringe en klinikk, avtale en time, vente noen dager og så kjøre til legekontoret. En gang jeg var der, så en kvinne med mer enn åtte års spesialisert medisinsk utdanning et langt, hardt blikk på føflekken og stilte meg en rekke spørsmål om det - men når alt var sagt og gjort, hadde hun ikke noe definitivt svar på meg. I stedet henviste hun meg bare til en annen lege som hadde mer erfaring med melanom, og hele prosessen startet på nytt.

Det endte med at det ikke ble noe, men den andre legen ba meg holde et øye med det bare for sikkerhets skyld. Spol åtte år fremover, og jeg holder fortsatt øye med det – men metodene mine har blitt litt mer sofistikerte. Nå, med noen måneders mellomrom, trekker jeg en

smarttelefon ut av lommen min, fyr opp en applikasjon som heter SkinVision, og ta et bilde av føflekken. I løpet av sekunder bruker appen avanserte bildegjenkjenningsalgoritmer for å analysere formen, størrelsen og fargen til det berørte området, og sammenligner det med alle bildene jeg har tatt tidligere for å vurdere risikoen min melanom.

Ved hjelp av teknologi kan noe som en gang tok meg to uker og flere legebesøk nå utføres på kortere tid enn det tar meg å knyte skoene mine. Det slår meg fortsatt i tankene at en så radikal transformasjon tok mindre enn et tiår å komme i stand, så nå, hver gang jeg starter appen, kan jeg ikke la være å lure på hva slags fremskritt vi vil se i det neste tiåret.

Om ti år, hvordan vil medisin se ut? Vil vi bli operert av robotkirurger, dyrke nye organer etter behov og ta mirakelpiller som lindrer alle plagene våre? Vil verdens mest dødelige sykdommer bli kurert, eller vil vi finne ut hvordan vi kan forhindre dem før de skjer i utgangspunktet? Det er lett å spekulere i hva som vil skje i en fjern fremtid, men hva med den nærmeste fremtiden? Hvilke fantastiske ting vil være mulig – realistisk – i 2026?

For å forstå, må du først se tilbake på de tektoniske endringene som har funnet sted de siste 10 årene, og som vil fortsette å bølge inn i fremtiden. Her er hvordan teknologi radikalt har omformet medisinen i løpet av det siste tiåret, og en titt på noen av de fantastiske fremskrittene som kommer i det neste tiåret.

Helsens internett

I 2006 var det ingen som hadde en smarttelefon i lommen. Det trådløse nettet var så vidt blitt født, iPhone hadde ikke blitt utgitt, og "bærbar teknologi" var ikke engang en del av det populære folkespråket ennå. Det er bare 10 år senere, og alle disse tingene er praktisk talt allestedsnærværende i den utviklede verden.

I motsetning til noen annen tid i menneskehetens historie, går folk nå rundt med sensorfylte, Internett-tilkoblede datamaskiner mer eller mindre festet til kroppen. Disse datamaskinene lar oss ikke bare få tilgang til en verden av helseinformasjon når vi trenger det, men også spore vår personlige helse på enestående nye måter.

Selv en billig smarttelefon kan sjekke pulsen din, telle antall skritt du tar, eller overvåke kvaliteten på søvnen din om natten. Hvis du trenger noe mer avansert, er det også utallige vedlegg tilgjengelig som kan forvandle mobilenheten din til omtrent hvilket som helst medisinsk verktøy du måtte trenge. EN smarttelefondrevet otoskop kan diagnostisere ørebetennelser, a smart stetoskop kan identifisere uvanlige hjerterytmer, og a smarttelefontilkoblet molekylspektrometer kan fortelle deg den kjemiske sammensetningen av alle matvarer eller piller du møter. Og det er bare for å nevne noen.

Denne utrolige overfloden av apper, sensorer og informasjon har allerede startet et stort skifte bort fra tradisjonell medisinsk praksis.

"I utgangspunktet er det vi ser digitaliseringen av mennesker," sier Dr. Eric Topol, en kardiolog og direktør for Scripps Translational Science Institute. «Alle disse nye verktøyene gir deg muligheten til å i utgangspunktet kvantifisere og digitalisere den medisinske essensen til hvert enkelt menneske. Og siden pasienter genererer mesteparten av disse dataene selv, fordi smarttelefonene deres er medisinskiserte, så står de i sentrum i stedet for legen. Og med smarte algoritmer som hjelper dem med å tolke dataene sine, kan de, hvis de vil, bli frigjort fra den lukkede verdenen til tradisjonell helsevesen.»

Når vi ser på fremtiden, tror Topol at smarttelefoner radikalt vil forandre rollen som menneskelige leger spiller i helsevesenet. "Disse verktøyene kan redusere bruken vår av leger, kutte kostnader, øke hastigheten på behandlingen og gi mer kraft til pasientene," forklarer han. "Ettersom mer medisinsk data genereres av pasienter og behandles av datamaskiner, vil mye av medisinens diagnostiske og overvåkingsaspekter flyttes bort fra leger. Pasienten vil begynne å ta ansvar og henvende seg til leger hovedsakelig for behandling, veiledning, visdom og erfaring. Disse legene vil ikke skrive ordre; de vil gi råd.»

Medisin, møt informatikk

Datamaskiner har en lang historie innen medisin. Sykehus har brukt dem til å spore medisinske journaler og overvåke pasienter siden 1950-tallet, men beregningsmedisin - det vil si ved å bruke datamodeller og sofistikert programvare for å finne ut hvordan sykdom utvikler seg - har bare eksistert i relativt kort tid tid. Det var ikke før det siste tiåret eller så, da datamaskiner ble drastisk kraftigere og mer tilgjengelige, at feltet for beregningsmedisin virkelig begynte å ta fart.

Dr. Raimond Winslow, direktør for Johns Hopkins University Institute for Computational Medicine, som ble grunnlagt i 2005, sier at de siste årene har "feltet eksplodert. Det er et helt nytt fellesskap av mennesker som blir trent i matematikk, informatikk og ingeniørfag - og de blir også trent i biologi. Dette lar dem bringe et helt nytt perspektiv til medisinsk diagnose og behandling."

Nå, i stedet for å bare pusle over komplekse medisinske spørsmål med vår begrensede menneskelige hjernekraft, har vi begynt å verve hjelp av maskiner til å analysere enorme mengder data, gjenkjenne mønstre og komme med spådommer som ingen menneskelig lege kunne til og med fatte.

"Å se på sykdom gjennom linsen til tradisjonell biologi er som å prøve å sette sammen et veldig komplekst puslespill med et stort antall brikker," forklarer Winslow. "Resultatet kan bli et veldig ufullstendig bilde. Beregningsmedisin kan hjelpe deg med å se hvordan brikkene i puslespillet passer sammen for å gi et mer helhetlig bilde. Vi har kanskje aldri alle de manglende delene, men vi vil ende opp med et mye klarere syn på hva som forårsaker sykdom og hvordan vi kan behandle den.»

På relativt kort tid har beregningsmedisin blitt brukt til å oppnå noen ganske utrolige ting - som å finne genet og proteinmarkører for tykktarmskreft, eggstokkreft og en rekke kardiovaskulære sykdommer.

I det siste har feltet til og med begynt å forgrene seg utover sykdomsmodellering. Etter hvert som våre beregningsevner har utvidet seg i løpet av årene, har også måtene forskere bruker disse kreftene på utvidet seg. Forskere bruker nå teknologier som dyplæringsalgoritmer og kunstig intelligens for å hente informasjon fra kilder som ellers er ubrukelige eller utilgjengelige.

Ta Dr. Gunnar Rätcsh fra Memorial Sloan Kettering Cancer Center, for eksempel. Han og teamet hans brukte nylig beregninger for å avdekke kreftens mysterier på en helt uortodoks måte. I stedet for å bygge en modell av sykdommen for å forstå den på et biologisk nivå, bygde Rätcsh og teamet hans en kunstig intelligent programvare som kan lese og forstå hundrevis av millioner av leger notater. Ved å sammenligne disse notatene og analysere sammenhenger mellom pasientsymptomer, medisinske historier, legers observasjoner og forskjellige behandlingsforløp, var programmet i stand til å finne sammenhenger og assosiasjoner som menneskelige leger kanskje ikke har la merke til.

"Menneskets sinn er begrenset," forklarer Rätsch, "derfor må du bruke statistikk og informatikk."

Og Ratsch er ikke den eneste som tenker utenfor boksen. Med kraftige nye datamaskiner, tonnevis av nye data og en myriade av smarte nye tilnærminger, koker forskere opp helt andre måter å nærme seg komplekse medisinske problemer på.

For eksempel utviklet forskere nylig en maskinlæringsalgoritme som sporer spredning av sykdom ved å søke gjennom Twitter for geomerkede tweets om å være syk. Ved å analysere disse dataene kan epidemiologer mer nøyaktig forutsi hvor virus som influensa sannsynligvis vil spre seg, noe som hjelper helsemyndigheter med å distribuere vaksiner mer effektivt.

I en annen studie trente forskere et kunstig nevralt nettverk til å gjenkjenne mønstre i MR-skanninger, noe som til slutt resulterte i en system som ikke bare kunne oppdage tilstedeværelsen av Alzheimers, men også forutsi når sykdommen sannsynligvis vil dukke opp hos en ellers frisk pasient.

Vi har også algoritmer som kan diagnostisere depresjon og angst ved å analysere mønstre i talen din, og til og med forutsi spredningen av ebola ved å analysere migrasjonsaktiviteten til infiserte flaggermus. Og listen fortsetter. Dette er bare noen få eksempler på en større trend. Databehandling har invadert dusinvis av forskjellige medisinske profesjoner på dette tidspunktet, og den vil fortsette å spre fingrene til den har nådd hvert hjørne av medisinsk forskning og praksis.

Genredigering

Enhver diskusjon om de mest betydningsfulle fremskrittene som har skjedd de siste 10 årene ville være sørgelig ufullstendig uten en omtale av CRISPR-Cas9. Denne enkeltteknikken er utvilsomt en av de største prestasjonene i vår tid, og vil ha en dyp effekt på medisinens fremtid.

For de uinnvidde er CRISPR-Cas9 en genomredigeringsteknikk som lar forskere redigere gener med enestående presisjon, effektivitet og fleksibilitet. Den ble utviklet i 2012, og har siden feid gjennom biologifeltet som en ild i tørt gress.

Akronymet CRISPR står for Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Det betyr sannsynligvis ikke mye for deg med mindre du er biolog, men i et nøtteskall refererer det til et adaptivt immunforsvar system som mikrober bruker for å forsvare seg mot invaderende virus ved å registrere og målrette deres DNA sekvenser. For noen år siden innså forskerne at denne teknikken kunne omdannes til en enkel og pålitelig teknikk for redigering - i levende celler, ikke mindre - genomet til omtrent hvilken som helst organisme.

Nå for å være rettferdig, CRISPR er ikke det første genomredigeringsverktøyet som noen gang er laget. Tidligere kunne forskere redigere gener med prosesser som TALENS og sinkfingernukleaser. Disse tidligere teknikkene holder imidlertid ikke lys for enkelheten til CRISPR. Begge krever at forskere bygger tilpassede proteiner for hvert DNA-mål - en prosess som tar langt mer tid og krefter enn den relativt enkle RNA-programmeringen som CRISPR bruker.

"Vi kunne gjøre alt dette genteknologiske ting før," forklarer Josiah Zayner, biohacker og biolog, "men tidligere ting som folk brukte, som sinkfingernukleaser og TALENS, måtte konstrueres på et protein nivå. Så hvis du ville konstruere noe for et bestemt gen, ville det ta deg omtrent seks måneder å konstruere proteinene for å binde DNA. Med CRISPR, hvis jeg vil gjøre et nytt CRISPR-eksperiment, kan jeg gå på nettet, gå til et av disse DNA-synteseselskapene, bestille 100 forskjellige ting, og i morgen kan jeg gjøre eksperimentene mine. Så det gikk fra seks måneder ned til, vel - noen av disse selskapene sender over natten nå - så ikke bare kan du gjøre 100 ganger så mye forskning, du kan gjøre det 100 ganger raskere enn før."

Enkelt sagt har CRISPR kuttet ned noen av de største hindringene som står foran DNA-forskere over hele verden. Slukene er nå åpne, og hvem som helst kan gjøre genredigering.

I tiåret frem til utviklingen av CRISPR-Cas9-teknikken, ble CRISPR nevnt i vitenskapelige publikasjoner bare 200 ganger. Dette tallet ble tredoblet i 2014 alene, og vi ser ingen tegn til å bremse ned når som helst snart.

Bare de siste to årene har forskere med hell brukt CRISPR til å konstruere avlinger som er immune til visse soppsykdommer, utrydde HIV-1 fra infiserte museceller, og til og med utføre fullskala genomteknologi.

Og dette er bare begynnelsen. Mens jeg skriver disse ordene, er faktisk de første genredigeringsforsøkene på mennesker i gang. I august vil en gruppe kinesiske forskere forsøke å behandle en pasient med kreft ved å injisere personen med celler modifisert ved hjelp av CRISPR-Cas9-metoden. Mer spesifikt planlegger teamet å ta hvite blodceller fra pasienter med en bestemt type lunge kreft, redigere disse cellene slik at de angriper kreft, og deretter introdusere dem tilbake i pasientens kropp. Hvis alt går som planlagt, vil de konstruerte cellene jakte og drepe kreftcellene og pasienten vil bli fullstendig frisk.

En rekke vellykkede dyreforsøk antyder at CRISPR har et stort potensiale i behandlingen av menneskelig sykdom. Men den største styrken til CRISPR er kanskje ikke at den er så enkel og effektiv – det er at teknikken har blitt så tilgjengelig at alle kan bruke den.

Akkurat nå, takket være en oppstart av bioteknologisk forsyning i California, kan alle med $140 få tak i en gjør-det-selv CRISPR-sett og begynn å utføre grunnleggende genredigeringseksperimenter rett på kjøkkenet disk. Zayner, selskapets grunnlegger, håper at å legge disse verktøyene i hendene på borgerforskere vil øke vår kollektive kunnskap om DNA på en enorm måte.

"Det er så mange mennesker der ute med all denne kunnskapen og ferdighetene og kreativiteten og evnene som ikke blir utnyttet," sa Zayner. "Jeg leste et sted at det er over 7 millioner hobbydataprogrammerere i verden akkurat nå - noe som er sprøtt når du tenker på at i 1970 var det knapt nok til å fylle en garasje. Men når det kommer til genteknologi og DNA, har vi jobbet med disse tingene lenger, eller i det minste som lenge datamaskiner har eksistert, men det er sannsynligvis bare noen få tusen hobbyforskere som driver med eksperimenter. Det er det jeg ønsker å endre. Hvor ville vår medisinske verden vært hvis det fantes 7 millioner hobbybiologer?»

Regenerativ medisin vokser opp

I 1981 gjorde to britiske forskere et massivt gjennombrudd. For første gang noensinne klarte de å dyrke embryonale stamceller i et laboratorium. Stamceller - det cellulære kittet som alt vev i kroppen er laget av - har en nesten uendelig liste av potensielle medisinske anvendelser, og helt siden oppdagelsen deres har forskere sunget deres roser. I årevis har vi blitt fortalt at stamcelleforskning vil innlede en fremtid hvor vi vil kunne vokse vev, organer og til og med hele lemmer. Men selv om vi lenge har kjent potensialet deres, var det ikke før nylig at vi fant ut hvordan vi virkelig kunne bruke stamceller til vår kollektive fordel.

Saken er at vi traff noen veisperringer underveis. Etter at musestamceller først ble dyrket i 1981, tok det ytterligere 18 år for forskere å lykkes med å isolere menneskelige embryonale stamceller og dyrke dem i et laboratorium. Da dette endelig skjedde, ble det universelt akseptert som en monumental prestasjon - men denne nye teknologien ble ikke møtt med åpne armer av regulatorer.

I 2001 satte Bush-administrasjonen lammende grenser for finansieringen av forskning på menneskelige stamceller i USA, med den begrunnelse at det ble opprettet stam celler krevde ødeleggelse av et menneskelig embryo (debatter om abort og hvor livet begynner eller ikke begynner var svært høyprofilerte på tid). Dette hindret ikke fremgang i andre deler av verden. I 2006 utviklet en japansk vitenskapsmann ved navn Shinya Yamanaka en måte å lage embryonallignende celler fra voksne celler - og unngår dermed behovet for å ødelegge et embryo for å lage en brukbar, allsidig stamme celler.

Fra det tidspunktet har stamcelleforskning vokst som, vel, stamceller. Tre år etter Yamanakas pluripotente stamcelleløsning i 2006, opphevet Obama-administrasjonen Bush-administrasjonens finansieringsbegrensninger fra 2001 pålagt stamcelleforskning. Plutselig åpnet slusene seg, og har praktisk talt hvert år siden den gang sett et slags stort gjennombrudd innen regenerativ medisin.

I 2010, for første gang noensinne, brukte forskere menneskelige embryonale stamceller for å behandle en person med ryggmargsskade. I 2012 ble de med hell brukt i en annen rettssak å behandle en kvinne med aldersrelatert makuladegenerasjon. Og gjennombruddene fortsetter å komme. Til dags dato har stamcellerelaterte terapier blitt brukt (eller undersøkes) for: diabetes, Parkinsons sykdom, Alzheimers, traumatisk hjerneskadereparasjon, gjenvekst av tenner, hørselsreparasjon, sårheling, og til og med behandling av viss læring funksjonshemninger.

I løpet av de siste par årene har forskere til og med begynt å utforske måter å bruke stamceller i forbindelse med additive produksjonsmetoder - som har gitt opphav til den banebrytende teknikken kjent som 3D bioprinting. Ved å bruke 3D-printere til å lage stillaser som stamceller kan plantes på, har forskere gjort store fremskritt i å dyrke nye lemmer, vev og organer utenfor menneskekroppen. Håpet er at vi en dag når et punkt hvor vi kan skrive ut reservedeler i disse maskinene og deretter transplantere dem etterpå, og dermed redusere eller helt eliminere vår avhengighet av organ, lem og vev givere. Denne teknikken er fortsatt i sin spede begynnelse på dette tidspunktet, men den er også et fantastisk eksempel på hvordan naturvitenskap liker biologi kan smelte sammen med og dra nytte av teknologisk utvikling som skjer utenfor det tradisjonelle medisin.

Nevrovitenskapens gullalder

I 2014, da den anerkjente fysikeren og fremtidsforskeren Michio Kaku kjent uttalt at "vi har lært mer om den tenkende hjernen i løpet av de siste 10 til 15 årene enn i hele menneskehetens historie," sa han ikke sannheten. Den kjøttfulle bunten av elektrisk pulserende nevroner inne i hodeskallene våre har forundret forskere i århundrer – men mye takket være fremskritt innen databehandling, sansing og bildeteknologi, har vår forståelse av den menneskelige hjernen utvidet seg dramatisk de siste få år.

En rekke nye bilde- og skanningsteknologier utviklet i løpet av de siste tiårene har gjort det mulig for forskere å observere hjernen som aldri før. Vi kan nå se tanker, følelser, hot spots og døde soner inne i den levende hjernen, og deretter begynne prosessen med å tyde disse tankene ved hjelp av kraftige datamaskiner.

Dette har store implikasjoner for fremtidens medisin. Psykiske sykdommer og nevrologiske svekkelser er den viktigste årsaken til funksjonshemming i USA og mange andre utviklede land. I følge National Alliance on Mental Illness lider omtrent 1 av 5 personer av en slags psykisk helseproblem. Men takket være en rekke nye teknologier som har kommet til utførelse det siste tiåret, lærer vi raskt hvordan vi skal behandle alt fra nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers og ALS, til mer forvirrende tilstander som autisme og schizofreni.

En spesielt lovende utvikling som dukket opp nylig er fremkomsten av optogenetikk - en teknikk som lar forskere slå individuelle nevroner på eller av med lys. Før denne metoden ble perfeksjonert, var standardprosedyrer for å aktivere eller dempe nevrale nettverk relativt grove. For å finne ut hvilken gruppe nevroner som hjelper mus med å navigere i labyrinter, for eksempel, ville forskere sette inn elektroder direkte inn i hjernevevet til en mus, gir dem et lite støt og stimulerer tusenvis av nevroner om gangen. Denne metoden var ganske upresis, noe som gjorde det ganske vanskelig å samle nyttige data, men med optogenetikk kan forskere nå plassere lysfølsomme molekyler i spesifikke hjerneceller og manipulere dem individuelt - noe som gjør det mye lettere å bestemme rollen et nevron (eller nettverk av nevroner) spiller i atferd, følelser eller sykdom.

Nevrovitenskapsmenn over hele verden har nå omfavnet teknikken. "I løpet av det siste tiåret har hundrevis av forskningsgrupper brukt optogenetikk for å lære hvordan ulike nettverk av nevroner bidrar til atferd, persepsjon og kognisjon, sier Ed Boyden, professor i biologisk ingeniørvitenskap ved Massachusetts Institute of Technology og medoppfinner av optogenetikk. "I fremtiden vil optogenetikk tillate oss å dechiffrere både hvordan ulike hjerneceller fremkaller følelser, tanker og bevegelser - så vel som hvordan de kan gå galt for å produsere ulike psykiatriske lidelser."

Se sammenhengen

Etter alt å dømme har de siste 10 årene vært en virvelvind av medisinsk fremgang - men for å forstå hvordan medisinen kan utvikle seg i løpet av de neste 10 årene, er det viktig å forstå ikke bare hvor raskt disse lommene med medisin har utviklet seg individuelt, men også hvordan de begynner å konvergere, smelte sammen og kryssbestøve hverandre. Alle de utrolige medisinske fremskrittene og store endringene som er diskutert tidligere, eksisterer ikke i et vakuum. De er ikke avstengt fra hverandre, eller fra andre fremskritt som skjer utenfor medisinens verden. I stedet smelter mange av dem sammen på en svært synergistisk måte, noe som til slutt øker det generelle tempoet i medisinsk fremgang enda mer.

Den pågående konvergensen mellom beregningsmedisin og mobilteknologi er et åpenbart eksempel som skjer på to forskjellige skalaer. På et personlig nivå lar stadig kraftigere prosessorer (samt cloud computing) mobiltelefoner fullføre mer komplekse oppgaver - som å gjenkjenne veksten av en føflekk - som kan brukes til medisinsk formål. På det kollektive nivået kan alle medisinske data som vi lager med smarttelefoner og bærbare sensorer brukes til å avdekke medisinske mysterier i massiv skala.

"Den virkelige revolusjonen kommer ikke fra å ha ditt eget sikre, dyptgående medisinske datavarehus på smarttelefonen din," sier Topol, direktør for Scripps Translational Science Institute. «Det kommer fra skyen, der vi kan kombinere alle våre individuelle data. Når denne flommen av data er riktig satt sammen, integrert og analysert, vil den tilby et stort nytt potensial på to nivåer – individet og befolkningen som helhet. Når alle våre relevante data er sporet og maskinbehandlet for å oppdage de komplekse trendene og interaksjonene som ingen kunne oppdage alene, vil vi kunne forebygge mange sykdommer."

Og det er ikke bare smarttelefoner og beregningsmedisin som konvergerer heller. Et mylder av forskjellige felt og teknologier kommer sammen - inkludert, men ikke begrenset til, nevrovitenskap, genredigering, robotikk, stamceller, 3D-utskrift og en rekke andre.

Til og med ting som tilsynelatende er litt adskilte - som DNA-sekvensering og nevrovitenskap - kommer sammen. Bare se på hvordan vi diagnostiserer de fleste hjernesykdommer nå. For mange år siden krevde diagnostisering av nevrologiske og psykiatriske lidelser dyre, invasive prosedyrer som biopsier og ryggradsboringer - men takket være moderne DNA-sekvenseringsteknikker som ble utviklet i kjølvannet av Human Genome Project, kan vi nå diagnostisere de samme sykdommene med et enkelt blod test. I dette tilfellet bidro vår kunnskap om genetikk til å fremme vår kunnskap om nevrovitenskap - og det er akkurat denne typen krysspollinering som skjer mer og mer etter hvert som ulike grener av medisin og teknologi blir mer avanserte.

Å betale for helse, ikke behandling

Saken er at akkurat som alle disse medisinske og teknologiske fremskrittene henger sammen, er de også uforklarlig knyttet til ting som politikk, lovgivning, økonomi og til og med tradisjon. Ikke alt beveger seg i vitenskapens og teknologiens forrykende tempo, så mens utviklingen av medisinen sannsynligvis vil fortsette med en stadig raskere, er det også viktig å huske at implementeringen av nye medisinske teknikker kanskje ikke alltid skjer som raskt.

Et spesielt stort hinder som står i veien for implementering er den nåværende avgifts-for-tjeneste-modellen som brukes av de fleste helsevesen. Under et slikt system mottar leger betaling for hver tjeneste de yter - det være seg et kontorbesøk, en test, en kirurgisk prosedyre eller en annen form for helsetjeneste. Denne modellen skaper noe av en interessekonflikt, ettersom den stimulerer til bruk av behandlinger, ikke nødvendigvis holder folk friske.

Som Dr. Daniel Kraft, grunnleggende administrerende direktør og styreleder for eksponentiell medisin ved Singularity University, forklarer at dette strukturelle problemet effektivt motvirker overgangen til mer teknologisk avansert medisinsk praksis.

"Jeg er barnelege," forklarer han, "så hvis jeg tjener noen av pengene mine på å se barn med ørebetennelse, og nå kan jeg sende dem hjem med en app og et digitalt otoskop - men jeg kan ikke fakturere for det - jeg kommer ikke til å bli motivert til å bruke dette nyere, mer effektive teknologi."

Det er et stort problem, men absolutt ikke et som ikke kan overvinnes. En ting som sannsynligvis vil fremskynde bruken av disse nye verktøyene og metodene, er en overgang til det som kalles «verdibasert omsorg». Som Kraft sier det, «Leger i denne typen helsevesen ville få betalt for å beholde deg sunnere. Deres insentiv ville være å holde deg ute av sykehuset når de har skrevet ut deg, ikke å få betalt for å gjøre flere prosedyrer eller biopsier eller resepter." I et verdibasert helsevesen forklarer han «leger og helseteam kan få bonuser når pasienter har bedre blodsukkertall, eller færre akuttbesøk som var unødvendige, eller blodtrykket deres overvåkes ved hjelp av tilkoblet blodtrykk mansjetter."

Overgangen fra vår nåværende avgift-for-tjeneste-modell til et verdibasert omsorgssystem vil sannsynligvis ikke skje over natten - men det skjer. En håndfull store medisinske organisasjoner, som Kaiser Permanente og The Mayo Clinic, har begynt å omfavne denne modellen, og den økende tilgjengeligheten av moderne helsesporingsteknologier presser skiftet mer og mer.

"Datamodeller skifter," sier Kraft. «Ti år fra nå, vil det store flertallet av helsevesenet bli betalt i henhold til utfallet – til og med noe medisinsk enheter og apper og andre verktøy vil bare bli betalt for når de har jobbet, ikke bare fordi en lege har foreskrevet dem. Hvis det er en del av omsorgen min, og jeg blir belønnet for bedre resultater eller lavere helsekostnader, er det langt mer sannsynlig at jeg vil omfavne disse nyere, mer høyteknologiske verktøyene.»

Hva er rundt hjørnet?

Så husk det eksponentielle fremskrittet på felt som genredigering, krysspollinering av forskjellige felt og veisperringene hindrer oss i å ta i bruk nye teknologier så raskt som de utvikler seg - hvilke endringer bør vi forvente å se i medisin i løpet av de neste 10 år?

Det lettest fordøyelige svaret på dette spørsmålet kommer uten tvil fra Dr. Leroy Hood og hans idé om P4-medisin, der P-ene står for: prediktiv, forebyggende, personlig og deltakende.

I løpet av det neste tiåret vil medisinen bli stadig mer prediktiv i naturen. Ettersom flere mennesker omfavner deres evne til å registrere og spore helsedata, og etter hvert som omfanget av disse dataene utvides og vår evne til å analysere at data blir stadig sterkere, vil vi kunne foregripe et bredt spekter av ulike sykdommer. I dag har vi en app som kan fortelle deg når en føflekk risikerer å bli malignt melanom. I morgen vil vi ha apper som analyserer gangmønstre for å finne de tidlige tegnene på multippel sklerose, eller se tilbake på spisevaner de siste tre årene og gi deg beskjed (selvfølgelig med et vennlig varsel) at du er i rute diabetes.

Disse prediktive evnene er selvfølgelig også basert på ideen om at medisinen vil bli stadig mer deltakende i løpet av de neste årene. Etter hvert som teknologien utvikler seg, vil pasienter spille en mer aktiv rolle i sitt eget helsevesen, og samarbeide med leger i stedet for bare å ta ordre.

"Om 10 år," sier Kraft, "håper jeg at du allerede har lastet opp de siste vitale tegnene dine - fra klokken din eller madrass, eller blodtrykksavleseren din, eller glukosemåleren din – inn i den elektroniske journalen som det medisinske teamet ditt har tilgang til. Og forhåpentligvis betyr det at det medisinske teamet ditt ikke trenger å se på vitale tegn, men når noe virker galt og maskin og "predicatlyitcs" føler at det er problemer, helseteamet ditt – eller digital avatar – kan kontakte deg tidlig. Jeg håper at mange flere pasienter er mer bemyndiget til å være, om ikke administrerende direktør for sin egen helse, så i det minste COO - så de er sporer helsen deres på smartere måter og er flere andrepiloter i deres omsorg i stedet for å bare vente på å høre hva de skal gjøre og er reaktiv."

Til syvende og sist vil dette skiftet til et mer deltakende, personlig tilpasset og prediktivt medisinsystem øke vår evne til å forhindre at sykdom oppstår i utgangspunktet. Hvis armbåndet ditt kan synkroniseres med det smarte kjøleskapet ditt og fastslå at du har spist mat med høy mengde natrium, AI-drevet digital helseassistent kan anbefale kostholdsendringer som på lang sikt vil hjelpe deg å unngå å utvikle hjertesykdom år seinere.

Det høres morsomt ut å si, men hvis vi fortsetter på vår nåværende bane, kan den nære fremtiden for medisin faktisk være en fremtid der vi ikke trenger å ta medisin.