Medicinens framtid: stamceller, genteknik, anpassat DNA

Sommaren 2008 märkte jag en mullvad på min arm som såg ut att bli större.

Det var dock svårt att säga. Jag var inte säker på om det faktiskt hade växt - eller om jag bara blev urskämd och var en hypokondriker utan någon bra anledning - så jag bestämde mig för att kolla upp det. För att göra det krävde jag att jag ringde en klinik, bokade en tid, väntade några dagar och sedan körde till läkarmottagningen. När jag väl var där tittade en kvinna med mer än åtta års specialiserad medicinsk utbildning en lång, hård titt på mullvaden och ställde mig en rad frågor om det - men när allt var sagt och gjort hade hon inget definitivt svar på mig. Istället hänvisade hon mig bara till en annan läkare som hade mer erfarenhet av melanom, och hela processen började om igen.

Det slutade med att det inte blev någonting, men den andra läkaren sa åt mig att hålla ett öga på det bara för säkerhets skull. Spola framåt åtta år, och jag håller fortfarande ett öga på det - men mina metoder har blivit lite mer sofistikerade. Nu, med några månaders mellanrum, drar jag en smartphone ur min ficka, starta en applikation som heter SkinVision, och ta en bild av mullvaden. Inom några sekunder använder appen avancerade bildigenkänningsalgoritmer för att analysera formen, storleken och färgen på det drabbade området och jämför det sedan med alla bilder jag har tagit tidigare för att bedöma min risk för melanom.

Med hjälp av teknik kan något som en gång tog mig två veckor och flera läkarbesök nu utföras på kortare tid än det tar mig att knyta skorna. Jag tycker fortfarande att en sådan radikal omvandling tog mindre än ett decennium att komma till stånd, så nu, varje gång jag startar appen kan jag inte låta bli att undra vilken typ av framsteg vi kommer att se under det kommande decenniet.

Om tio år, hur kommer medicinen att se ut? Kommer vi att opereras av robotkirurger, odla nya organ på begäran och ta mirakelpiller som lindrar alla våra åkommor? Kommer världens mest dödliga sjukdomar att botas, eller kommer vi att ta reda på hur vi kan förebygga dem innan de inträffar i första hand? Det är lätt att spekulera i vad som kommer att hända inom en avlägsen framtid, men hur är det med den närmaste framtiden? Vilka underbara saker kommer att vara möjliga – realistiskt sett – 2026?

För att förstå måste du först titta tillbaka på de tektoniska förändringar som har ägt rum under de senaste 10 åren och kommer att fortsätta att krusa in i framtiden. Så här har teknologin radikalt omformat medicin under det senaste decenniet, och en titt på några av de fantastiska framstegen som kommer under det kommande decenniet.

Hälsens internet

2006 hade ingen en smartphone i fickan. Den trådlösa webben hade knappt fötts, iPhone hade inte släppts och "bärbar teknik" var inte ens en del av det populära folkspråket ännu. Det är bara 10 år senare, och alla dessa saker är praktiskt taget allestädes närvarande i den utvecklade världen.

Till skillnad från någon annan tid i mänsklighetens historia går människor nu runt med sensorbesatta, internetanslutna datorer mer eller mindre kopplade till sina kroppar. Dessa datorer tillåter oss att inte bara komma åt en värld av hälsoinformation när vi behöver den, utan också spåra vår personliga hälsa på nya sätt utan motstycke.

Även en billig smartphone kan kontrollera din puls, räkna antalet steg du tar eller övervaka kvaliteten på din sömn på natten. Om du behöver något mer avancerat finns det också otaliga bilagor tillgängliga som kan förvandla din mobila enhet till nästan vilket medicinskt verktyg du någonsin kan behöva. A smartphonedrivet otoskop kan diagnostisera öroninfektioner, a smart stetoskop kan identifiera ovanliga hjärtrytmer och en smartphone-ansluten molekylspektrometer kan berätta för dig den kemiska sammansättningen av alla livsmedel eller piller du möter. Och det är bara för att nämna några.

SkinVision-appen kan hålla reda på en mullvad över tid för att beräkna risken för att det är melanom. (Kreditera: SkinVision)

Detta otroliga överflöd av appar, sensorer och information har redan startat ett stort skifte bort från traditionell medicinsk praxis.

"I grund och botten är det vi ser digitaliseringen av människor", säger Dr Eric Topol, en kardiolog och chef för Scripps Translational Science Institute. "Alla dessa nya verktyg ger dig möjligheten att i princip kvantifiera och digitalisera den medicinska essensen av varje människa. Och eftersom patienterna genererar det mesta av denna data själva, eftersom deras smartphones är medicinskiserade, så står de i centrum istället för läkaren. Och med smarta algoritmer som hjälper dem att tolka sin data kan de, om de vill, bli frigivna från den traditionella hälsovårdens avstängda värld.”

Med blickar mot framtiden tror Topol att smartphones radikalt kommer att förändra den roll som mänskliga läkare spelar i hälso- och sjukvården. "De här verktygen kan minska vår användning av läkare, sänka kostnaderna, öka takten i vården och ge mer kraft till patienterna", förklarar han. "Eftersom mer medicinsk data genereras av patienter och bearbetas av datorer, kommer mycket av medicinens diagnostiska och övervakningsaspekter att flyttas bort från läkare. Patienten kommer att börja ta ansvar och vända sig till läkare främst för behandling, vägledning, visdom och erfarenhet. Dessa läkare kommer inte att skriva order; de kommer att ge råd."

Medicin, träffa datavetenskap

Datorer har en lång historia inom medicinområdet. Sjukhus har använt dem för att spåra journaler och övervaka patienter sedan 1950-talet, men beräkningsmedicin - det vill säga att använda datormodeller och sofistikerad programvara för att ta reda på hur sjukdomen utvecklas — har bara funnits under en relativt kort mängd tid. Det var inte förrän det senaste decenniet eller så, när datorer blev drastiskt kraftfullare och mer tillgängliga, som området för beräkningsmedicin verkligen började ta fart.

Dr. Raimond Winslow, chef för Johns Hopkins University Institute for Computational Medicine, som grundades 2005, säger att de senaste åren har "fältet exploderat. Det finns en helt ny gemenskap av människor som utbildas i matematik, datavetenskap och ingenjörskonst - och de utbildas också i biologi. Detta tillåter dem att ge ett helt nytt perspektiv på medicinsk diagnos och behandling.”

Nu, istället för att bara förbrylla över komplexa medicinska frågor med vår begränsade mänskliga hjärnkraft, har vi börjat anlita hjälp av maskiner för att analysera stora mängder data, känna igen mönster och göra förutsägelser som ingen mänsklig läkare ens kunde famn.

"Att se på sjukdomar genom den traditionella biologins lins är som att försöka lägga ett mycket komplext pussel med ett stort antal bitar," förklarar Winslow. ”Resultatet kan bli en väldigt ofullständig bild. Beräkningsmedicin kan hjälpa dig att se hur pusselbitarna passar ihop för att ge en mer holistisk bild. Vi kanske aldrig har alla de saknade bitarna, men vi kommer att få en mycket tydligare bild av vad som orsakar sjukdom och hur man behandlar den."

På relativt kort tid har beräkningsmedicin använts för att åstadkomma några ganska otroliga saker - såsom att lokalisera gen- och proteinmarkörerna för kolorektal cancer, äggstockscancer och ett antal kardiovaskulära sjukdomar.

På senare tid har fältet till och med börjat förgrena sig bortom sjukdomsmodellering. I takt med att våra beräkningskrafter har utökats under åren, har även sätten som forskare använder dessa krafter expanderat på. Forskare använder nu tekniker som djupinlärningsalgoritmer och artificiell intelligens för att bryta information från källor som annars är värdelösa eller otillgängliga.

Ta Dr Gunnar Rätcsh från Memorial Sloan Kettering Cancer Center, till exempel. Han och hans team använde nyligen beräkningar för att reda ut cancerns mysterier på ett helt oortodoxt sätt. I stället för att bygga en modell av sjukdomen för att förstå den på en biologisk nivå, byggde Rätcsh och hans team en artificiellt intelligent programvara som kan läsa och förstå hundratals miljoner läkare anteckningar. Genom att jämföra dessa anteckningar och analysera sambanden mellan patientsymptom, medicinsk historia, läkares observationer och olika behandlingar kunde programmet hitta kopplingar och associationer som mänskliga läkare kanske inte hade lade märke till.

"Människans sinne är begränsat," förklarar Rätsch, "därför måste du använda statistik och datavetenskap."

Och Ratsch är inte den enda som tänker utanför ramarna. Med kraftfulla nya datorer, massor av ny data och en myriad av smarta nya tillvägagångssätt, kokar forskare fram helt andra sätt att närma sig komplexa medicinska problem.

Till exempel utvecklade forskare nyligen en maskininlärningsalgoritm som spårar spridningen av sjukdomar genom att sålla genom Twitter efter geotaggade tweets om att vara sjuk. Genom att analysera dessa data kan epidemiologer mer exakt förutsäga var virus som influensa sannolikt kommer att spridas, vilket hjälper hälsotjänstemän att distribuera vacciner mer effektivt.

I en annan studie tränade forskare ett artificiellt neuralt nätverk för att känna igen mönster i MRI-skanningar, vilket i slutändan resulterade i en system som inte bara kunde upptäcka förekomsten av Alzheimers, utan också förutsäga när sjukdomen sannolikt skulle uppträda hos en annars frisk patient.

Vi har också algoritmer som kan diagnostisera depression och ångest genom att analysera mönster i ditt tal, och till och med förutsäga spridningen av ebola genom att analysera migrerande aktivitet hos infekterade fladdermöss. Och listan fortsätter. Detta är bara några exempel på en större trend. Computing har invaderat dussintals olika medicinska yrken vid denna tidpunkt, och det kommer att fortsätta att sprida sina fingrar tills det har nått varje hörn av medicinsk forskning och praktik.

Genredigering

Varje diskussion om de mest betydande framstegen som har skett under de senaste 10 åren skulle vara bedrövligt ofullständig utan att nämna CRISPR-Cas9. Denna enda teknik är utan tvekan en av vår tids största landvinningar och kommer att ha en djupgående effekt på medicinens framtid.

För de oinitierade är CRISPR-Cas9 en genomredigeringsteknik som gör det möjligt för forskare att redigera gener med oöverträffad precision, effektivitet och flexibilitet. Den utvecklades 2012 och har sedan dess svept genom biologin som en löpeld.

Förkortningen CRISPR står för Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Det betyder förmodligen inte så mycket för dig om du inte är biolog, men i ett nötskal hänvisar det till ett adaptivt immunförsvar system som mikrober använder för att försvara sig mot invaderande virus genom att registrera och rikta in sig på deras DNA sekvenser. För några år sedan insåg forskare att denna teknik kunde återanvändas till en enkel och pålitlig teknik för att redigera - i levande celler, inte mindre - genomet hos nästan vilken organism som helst.

För att vara rättvis är CRISPR inte det första genomredigeringsverktyget som någonsin har skapats. Tidigare kunde forskare redigera gener med processer som TALENS och zinkfingernukleaser. Dessa tidigare tekniker håller dock inte ett ljus för enkelheten med CRISPR. Båda kräver att forskare bygger anpassade proteiner för varje DNA-mål - en process som tar mycket mer tid och ansträngning än den relativt enkla RNA-programmering som CRISPR använder.

"Vi kunde göra allt det här med genteknik förut", förklarar Josiah Zayner, biohacker och biolog, "men tidigare saker som folk använde, som zinkfingernukleaser och TALENS, måste konstrueras på ett protein nivå. Så om du ville konstruera något för en viss gen, skulle det ta dig ungefär sex månader att konstruera proteinerna för att binda DNA: t. Med CRISPR, om jag vill göra ett nytt CRISPR-experiment, kan jag gå online, gå till ett av dessa DNA-syntesföretag, beställa 100 olika saker och imorgon kan jag göra mina experiment. Så det gick från sex månader ner till, ja - vissa av dessa företag skickar över natten nu - så inte bara kan du göra 100 gånger så mycket forskning, du kan göra det 100 gånger snabbare än tidigare."

Enkelt uttryckt har CRISPR minskat några av de största hindren som står framför DNA-forskare över hela världen. Dammslussarna är nu öppna och vem som helst kan göra genredigering.

Under decenniet fram till utvecklingen av CRISPR-Cas9-tekniken nämndes CRISPR i vetenskapliga publikationer bara 200 gånger. Den siffran tredubblades bara under 2014, och vi ser inga tecken på att sakta ner när som helst snart.

Bara under de senaste två åren har forskare framgångsrikt använt CRISPR för att konstruera grödor som är immuna till vissa svampsjukdomar, utrota HIV-1 från infekterade musceller och till och med utföra fullskalig genomteknik.

Och det här är bara början. När jag skriver dessa ord pågår faktiskt de första genredigeringsförsöken på människor. I augusti kommer en grupp kinesiska forskare att försöka behandla en patient med cancer genom att injicera personen med celler modifierade med CRISPR-Cas9-metoden. Mer specifikt planerar teamet att ta vita blodkroppar från patienter med en viss typ av lunga cancer, redigera dessa celler så att de attackerar cancer och sedan återinföra dem i patientens kropp. Om allt går som planerat kommer de konstruerade cellerna att jaga och döda cancercellerna och patienten kommer att bli helt återställd.

En rad framgångsrika djurförsök tyder på att CRISPR har enorm potential vid behandling av mänskliga sjukdomar. Men förmodligen är den största styrkan med CRISPR inte att det är så enkelt och effektivt - det är att tekniken har blivit så tillgänglig att alla kan använda den.

Just nu, tack vare en startup av bioteknikförsörjning i Kalifornien, kan vem som helst med $140 få tag på en gör-det-själv CRISPR-kit och börja utföra grundläggande genredigeringsexperiment direkt i köket disken. Zayner, företagets grundare, hoppas att att lägga dessa verktyg i händerna på medborgarforskare kommer att öka vår samlade kunskap om DNA på ett enormt sätt.

"Det finns så många människor där ute med all denna kunskap och skicklighet och kreativitet och förmågor som inte utnyttjas," sa Zayner. "Jag läste någonstans att det finns över 7 miljoner hobbydatorprogrammerare i världen just nu - vilket är galet när man tänker på att det 1970 knappt fanns tillräckligt för att fylla ett garage. Men när det kommer till genteknik och DNA har vi arbetat med det här längre, eller åtminstone som länge som datorer har funnits, men det finns förmodligen bara några tusen hobbyforskare som gör det experiment. Det är det jag vill ändra på. Var skulle vår medicinska värld vara om det fanns 7 miljoner hobbybiologer?”

Regenerativ medicin växer upp

1981 gjorde två brittiska forskare ett massivt genombrott. För första gången någonsin lyckades de odla embryonala stamceller i ett labb. Stamceller - det cellulära kitt som alla vävnader i kroppen är gjorda av - har en nästan oändlig lista av potentiella medicinska tillämpningar, och ända sedan deras upptäckt har forskare sjungit deras berömmer. I åratal har vi fått höra att stamcellsforskning kommer att inleda en framtid där vi kommer att kunna återväxa vävnader, organ och till och med hela lemmar. Men även om vi länge har känt till deras potential, var det inte förrän nyligen som vi kom på hur vi verkligen kan använda stamceller till vår gemensamma fördel.

Saken är den att vi kör på några vägspärrar längs vägen. Efter att musstamceller först odlades 1981 tog det ytterligare 18 år för forskare att framgångsrikt isolera mänskliga embryonala stamceller och odla dem i ett labb. När detta äntligen hände var det allmänt accepterat som en monumental prestation - men denna nya teknik möttes inte med öppna armar av tillsynsmyndigheter.

År 2001 satte Bush-administrationen förödande gränser för finansieringen av forskning om mänskliga stamceller i USA, med motiveringen att man skapade stam celler krävde förstörelse av ett mänskligt embryo (debatter om abort och var livet börjar eller inte börjar var mycket uppmärksammade på tid). Detta hindrade inte framsteg från att ske i andra delar av världen. År 2006 utvecklade en japansk forskare vid namn Shinya Yamanaka ett sätt att göra embryonliknande celler från vuxna celler — därigenom undviker man behovet av att förstöra ett embryo för att göra användbar, mångsidig stam celler.

Stamceller ger forskare ett sätt att regenerera vävnad som man tidigare trodde var förlorad för alltid. (Kreditera: Juan Gärtner/123RF)

Från den tidpunkten och framåt har stamcellsforskningen vuxit som, ja, stamceller. Tre år efter Yamanakas pluripotenta stamcellslösning 2006, hävde Obama-administrationen Bush-administrationens finansieringsrestriktioner från 2001 som infördes för stamcellsforskning. Plötsligt öppnade sig slussarna och har praktiskt taget varje år sedan dess sett något slags stort genombrott inom regenerativ medicin.

År 2010 använde forskare för första gången någonsin mänskliga embryonala stamceller för att behandla en person med en ryggmärgsskada. 2012 användes de framgångsrikt i en annan rättegång att behandla en kvinna med åldersrelaterad makuladegeneration. Och genombrotten fortsätter bara att komma. Hittills har stamcellsrelaterade terapier använts (eller undersöks) för: diabetes, Parkinsons sjukdom, Alzheimers, traumatisk hjärnskada reparation, tandåterväxt, hörselreparation, sårläkning och till och med behandling av viss inlärning funktionshinder.

Under de senaste åren har forskare till och med börjat undersöka sätt att använda stamceller i samband med additiv tillverkningsmetoder - som har gett upphov till den banbrytande tekniken känd som 3D bioprinting. Genom att använda 3D-skrivare för att skapa byggnadsställningar där stamceller kan planteras, har forskare gjort stora framsteg i att växa nya lemmar, vävnader och organ utanför människokroppen. Förhoppningen är att vi en dag kommer att nå en punkt där vi kan skriva ut reservdelar i dessa maskiner och sedan transplantera dem efteråt, och därigenom minska eller helt eliminera vårt beroende av organ, lem och vävnad givare. Denna teknik är fortfarande i sin linda vid denna tidpunkt, men den är också ett underbart exempel på hur naturvetenskaper gillar biologi kan smälta samman med och dra nytta av den tekniska utvecklingen som sker utanför gränserna för traditionella medicin.

Neurovetenskapens guldålder

År 2014, när den välkände fysikern och futuristen Michio Kaku berömt uttalat att "vi har lärt oss mer om den tänkande hjärnan under de senaste 10 till 15 åren än i hela mänsklighetens historia," han sträckte inte ut sanningen. Det köttiga knippet av elektriskt pulserande neuroner inuti våra skallar har förbryllat forskare i århundraden - men till stor del tack vare framsteg inom dator-, avkännings- och bildtekniker, har vår förståelse av den mänskliga hjärnan utökats dramatiskt under de senaste år.

En uppsjö av ny bildbehandlings- och skanningsteknik som utvecklats under de senaste decennierna har gjort det möjligt för forskare att observera hjärnan som aldrig förr. Vi kan nu se tankar, känslor, hot spots och döda zoner inuti den levande hjärnan, och sedan påbörja processen att dechiffrera dessa tankar med hjälp av kraftfulla datorer.

Detta har enorma konsekvenser för medicinens framtid. Psykiska sjukdomar och neurologiska funktionsnedsättningar är den främsta orsaken till funktionshinder i USA och många andra utvecklade länder. Enligt National Alliance on Mental Iillness lider ungefär 1 av 5 personer av någon form av psykisk ohälsa. Men tack vare ett antal nya teknologier som har kommit till förverkligande under det senaste decenniet, lär vi oss snabbt hur man behandlar allt från neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers och ALS, till mer förbryllande tillstånd som autism och schizofreni.

En särskilt lovande utveckling som dök upp nyligen är tillkomsten av optogenetik - en teknik som gör det möjligt för forskare att slå på eller stänga av enskilda neuroner med ljus. Innan denna metod fulländades var standardprocedurer för att aktivera eller tysta neurala nätverk relativt grova. För att avgöra vilken grupp av neuroner som hjälper möss att navigera i labyrinter, till exempel, skulle forskare infoga elektroder direkt in i en muss hjärnvävnad, ger dem ett litet ryck och stimulerar tusentals neuroner vid en tid. Denna metod var ganska oprecis, vilket gjorde det ganska svårt att samla in användbar data, men med optogenetik kan forskare nu placera ljuskänsliga molekyler i specifika hjärnceller och manipulera dem individuellt - vilket gör det mycket lättare att avgöra vilken roll en neuron (eller nätverk av neuroner) spelar i beteende, känslor eller sjukdom.

Optogenetik gör det möjligt för forskare att individuellt slå på och av hjärnceller med ljus. (Kreditera: Robinson Lab)

Neuroforskare över hela världen har nu anammat tekniken. "Under det senaste decenniet har hundratals forskargrupper använt optogenetik för att lära sig hur olika nätverk av neuroner bidrar till beteende, perception och kognition, säger Ed Boyden, professor i biologisk teknik vid Massachusetts Institute of Technology och meduppfinnare av optogenetik. "I framtiden kommer optogenetik att tillåta oss att dechiffrera både hur olika hjärnceller framkallar känslor, tankar och rörelser - såväl som hur de kan gå snett för att producera olika psykiatriska störningar."

Koppla ihop prickarna

Av allt att döma har de senaste 10 åren varit en virvelvind av medicinska framsteg - men för att förstå hur medicinen kan utvecklas under de kommande 10 åren är det viktigt att förstå inte bara hur snabbt dessa fickor av medicin har utvecklats individuellt, utan också hur de börjar konvergera, smälta samman och korspollinera varandra. Alla de otroliga medicinska framstegen och stora förändringar som diskuterats tidigare existerar inte i ett vakuum. De är inte avstängda från varandra, eller från andra framsteg som sker utanför medicinens värld. Istället går många av dem samman på ett mycket synergistiskt sätt, vilket i slutändan ökar den övergripande takten i medicinska framsteg ännu mer.

Den pågående konvergensen av beräkningsmedicin och mobil teknologi är ett uppenbart exempel, som sker på två olika skalor. På en personlig nivå tillåter allt kraftfullare processorer (liksom cloud computing) mobiltelefoner slutföra mer komplexa uppgifter - som att känna igen tillväxten av en mullvad - som kan användas för medicinska ändamål syften. På den kollektiva nivån kan all medicinsk data som vi skapar med våra smartphones och bärbara sensorer användas för att reda ut medicinska mysterier i stor skala.

"Den verkliga revolutionen kommer inte av att ha ditt eget säkra, djupgående medicinska datalager på din smartphone", säger Topol, chef för Scripps Translational Science Institute. "Det kommer från molnet, där vi kan kombinera all vår individuella data. När denna flod av data är ordentligt sammansatt, integrerad och analyserad kommer den att erbjuda en enorm, ny potential på två nivåer – individen och befolkningen som helhet. När all vår relevanta data har spårats och maskinbehandlats för att upptäcka de komplexa trenderna och interaktionerna som ingen kunde upptäcka ensam, kommer vi att kunna förebygga många sjukdomar."

Och det är inte bara smartphones och beräkningsmedicin som konvergerar heller. En myriad av olika områden och teknologier kommer samman – inklusive men inte begränsat till neurovetenskap, genredigering, robotteknik, stamceller, 3D-utskrift och en mängd andra.

Även saker som till synes är något separata - som DNA-sekvensering och neurovetenskap - kommer samman. Se bara på hur vi diagnostiserar de flesta hjärnsjukdomar nu. För många år sedan krävde diagnostisering av neurologiska och psykiatriska störningar dyra, invasiva procedurer som biopsier och ryggradskran – men tack vare moderna DNA-sekvenseringstekniker som utvecklades i kölvattnet av Human Genome Project, kan vi nu diagnostisera samma sjukdomar med ett enkelt blod testa. I det här fallet bidrog vår kunskap om genetik till att förbättra vår kunskap om neurovetenskap - och det är precis den här typen av korspollinering som sker mer och mer i takt med att olika grenar av medicin och teknik blir mer avancerade.

Att betala för hälsa, inte behandling

Saken är att precis som alla dessa medicinska och tekniska framsteg är sammankopplade, är de också oförklarligt kopplade till saker som politik, lagstiftning, ekonomi och till och med tradition. Allt går inte i vetenskapens och teknikens rasande takt, så även om medicinens utveckling sannolikt kommer att fortsätta med en allt snabbare takt är det också viktigt att komma ihåg att implementeringen av nya medicinska tekniker kanske inte alltid sker som snabbt.

Ett särskilt stort hinder som står i vägen för implementering är den nuvarande avgifts-för-tjänst-modellen som används av de flesta hälso- och sjukvårdssystem. Enligt ett sådant system får läkare betalt för varje tjänst de tillhandahåller - oavsett om det är ett kontorsbesök, ett test, ett kirurgiskt ingrepp eller någon annan form av hälsovård. Denna modell skapar något av en intressekonflikt, eftersom den stimulerar användningen av behandlingar, inte nödvändigtvis att hålla människor friska.

Som Dr Daniel Kraft, grundande verkställande direktör och ordförande för exponentiell medicin vid Singularity University, förklarar att detta strukturella problem effektivt avskräcker övergången till mer tekniskt avancerad medicinsk praxis.

"Jag är en barnläkare", förklarar han, "så om jag tjänar en del av mina pengar på att träffa barn med öroninflammationer och nu kan jag skicka hem dem med en app och ett digitalt otoskop – men jag kan inte fakturera för det – jag kommer inte att få incitament att använda detta nyare, mer effektiva teknologi."

Oto från CellScope använder din smartphones kamera för att titta in i innerörat och skicka de resulterande bilderna till en läkare. (Kreditera: CellScope

Det är ett stort problem, men absolut inte ett som inte kan övervinnas. En sak som sannolikt kommer att påskynda antagandet av dessa nya verktyg och metoder är en övergång till vad som kallas ”Värdebaserad vård”. Som Kraft uttrycker det, "Läkare i den här typen av hälsovårdssystem skulle få betalt för att behålla dig hälsosammare. Deras incitament skulle vara att hålla dig borta från sjukhuset när de har skrivit ut dig, att inte få betalt för att göra fler ingrepp eller biopsier eller recept.” I ett värdebaserat hälso- och sjukvårdssystem förklarar han att ”läkare och hälsovårdsteam kan få bonusar när patienter har bättre blodsockertal, eller färre akutbesök som var onödiga, eller deras blodtryck övervakas med anslutet blodtryck manschetter."

Övergången från vår nuvarande avgift-för-tjänst-modell till ett värdebaserat vårdsystem kommer sannolikt inte att ske över en natt - men det händer. En handfull stora medicinska organisationer, som Kaiser Permanente och The Mayo Clinic, har börjat anamma denna modell, och den växande tillgängligheten av moderna hälsospårningsteknologier pressar förändringen mer och Mer.

"Datamodeller förändras", säger Kraft. "Om tio år kommer den stora majoriteten av hälso- och sjukvården att betalas för utfallet - även en del medicinsk enheter och appar och andra verktyg får bara betalt för när de har fungerat, inte bara för att en läkare har ordinerat det dem. Om det är en del av min vård, och jag belönas för bättre resultat eller lägre sjukvårdskostnader, är jag mycket mer benägen att anamma dessa nyare, mer högteknologiska verktyg."

Vad finns runt hörnet?

Så med tanke på den exponentiella utvecklingstakten inom områden som genredigering, korspollinering av olika fält och vägspärrarna hindra oss från att ta till oss ny teknik så snabbt som de utvecklas - vilka förändringar bör vi förvänta oss att se inom medicin under de kommande 10 år?

Det mest lättsmälta svaret på denna fråga kommer förmodligen från Dr. Leroy Hood och hans idé om P4-medicin, där P står för: förutsägande, förebyggande, personligt anpassat och deltagande.

Under det kommande decenniet kommer medicinen att bli allt mer förutsägbar till sin natur. När fler människor anammar sin förmåga att registrera och spåra hälsodata, och när omfattningen av dessa data vidgas och vår förmåga att analysera att data växer sig allt starkare, kommer vi att kunna föregripa ett brett spektrum av olika sjukdomar. Idag har vi en app som kan berätta när en mullvad riskerar att bli malignt melanom. I morgon kommer vi att ha appar som analyserar gångmönster för att hitta de tidiga tecknen på multipel skleros, eller titta tillbaka på din matvanor under de senaste tre åren och låter dig veta (med ett vänligt meddelande, naturligtvis) att du är på väg mot diabetes.

Dessa prediktiva förmågor bygger naturligtvis också på tanken att medicin kommer att bli alltmer deltagande under de närmaste åren. I takt med att tekniken fortskrider kommer patienterna att spela en mer aktiv roll i sin egen sjukvård och samarbeta med läkare istället för att bara ta emot beställningar.

"Om 10 år", säger Kraft, "hoppas jag att du redan har laddat upp dina senaste vitala tecken - från din klocka eller din madrass, eller din blodtrycksavläsare eller din glukosmätare – i din elektroniska journal som ditt medicinska team har tillgång till. Och förhoppningsvis betyder det att ditt medicinska team inte behöver titta på vitala tecken, men när något verkar fel och maskin och "predicatlyitcs" känner att det finns problem, ditt vårdteam - eller digitala avatar - kan kontakta dig tidigt. Jag hoppas att många fler patienter är mer bemyndigade att vara, om inte VD för sin egen hälsa, så åtminstone COO - så de är spåra sin hälsa på smartare sätt och är fler andrapiloter i sin vård istället för att bara vänta på att höra vad de ska göra och är reaktiv."

I slutändan kommer denna övergång till ett mer deltagande, personligt och förutsägande medicinsystem att öka vår förmåga att förhindra att sjukdom uppstår i första hand. Om ditt dietföljande armband kan synka med ditt smarta kylskåp och avgöra att du har ätit mat med en hög mängd natrium, AI-driven digital hälsoassistent kan rekommendera kostförändringar som på lång sikt skulle hjälpa dig att undvika att utveckla hjärtsjukdom år senare.

Det låter roligt att säga, men om vi fortsätter på vår nuvarande bana kan medicinens nära framtid faktiskt vara en framtid där vi inte behöver ta medicin.