Мегатех. Технологии и общество 2050 года в прогнозах ученых и писателей - Дэниел Франклин

Быстрорастущей отраслью медицины станет и фармакогеномика, в которую войдут как уже работающие медицинские компании, так и стартапы, предоставляющие прямые предложения потребителям. Из всех «-омик» эта — самая полезная, имеющая наибольший объем данных и существующие каналы поставки. Скорее всего, она будет быстро расширяться. В настоящее время геномную информацию на маркировке имеют более 150 лекарств (13 % от общего числа). Когда цены стабилизируются, а врачи и фармацевты смогут более легко интерпретировать данные и применять их для уточнения рецепта и дозировки, извлечение фармакогеномической информации из цельных геномных данных и целевое секвенирование конкретных генов станут вполне жизнеспособными платформами. Помимо этого предстоит решить вопрос о полной интеграции секвенирования генов фармакогеномики с помощью имеющегося ПО для внесения в электронную медицинскую документацию и назначения лекарств.

При разработке последних будет доминировать целевая терапия (ориентированная на больную молекулу или клетку, а не на все сразу). Хотя большинство людей связывают такое лечение с раком, область его применения гораздо шире: по данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США (FDA) 43 % всех разрабатываемых препаратов предназначены для целевой терапии. В 2014 году 20 % разрешений, выданных Управлением, были предназначены именно для нее; в 2015-м этот показатель вырос до 28 %. Рост этого показателя обусловлен положительной обратной связью от секвенирования следующего поколения. Идентификация целей приводит к разработке направленных методов лечения, которые затем требуют изучения пораженных объектов, что, в свою очередь, приводит к открытиям новых целей.

Эпигеномика используется при лечении широкого спектра хронических заболеваний, включая болезни обмена веществ, такие как сахарный диабет, ожирение, болезни сердца и рак. Все они потенциально обратимы — отсюда и большой интерес к этой области. Эпигенетические изменения происходят при помощи самых разнообразных механизмов, большинство которых были обнаружены совсем недавно. Все большее внимание будет уделяться разработке препаратов, ингибирующих метилирование ДНК, и лекарств, нацеленных на конкретный механизм, такой как ингибитор бромодомена, гистонацетилтрансферазы, гистондеацетилазы, метилирования гистона и белковой метилтрансферазы. Кроме того, в качестве стандартных схем химиотерапии, скорее всего, будет использоваться сочетание эпигеномных препаратов и иммуномодуляторов.

Молекулярная визуализация

Самым передовым методам визуализации — таким, как компьютерная томография (КТ) и МРТ — уже 40 лет. Хотя базовые технологии и претерпели множество усовершенствований, ученые намерены продолжать их улучшение, на следующем этапе к этим и новым технологиям будет активно добавляться молекулярная визуализация. Здесь речь идет о комбинации таких методов, как рентген, ультразвук, МРТ или свет с механизмом выцеливания клеток или их компонентов (вроде специфических молекул).

В здравоохранении этим термином обычно обозначается использование видеозондов, направленных на определенные молекулы, которые затем могут быть визуализированы вне организма. Самым известным методом этого процесса является позитронная эмиссионная томография (ПЭТ), опирающаяся на излучающие позитроны изотопы. В будущем все более широкое распространение станет приобретать сочетание молекулярного прицеливания, предоставляемого ПЭТ, с качеством изображения КТ и МРТ (ПЭТ-МРТ и ПЭТ-КТ). Кроме того, появится больше новых контрастных агентов с более выраженной специфичностью.

Важные этические вопросы

Это попытка бросить взгляд на обширные области, в которых технология преобразует медицину в обозримом будущем. Нам понадобятся новые медицинские технологии, которые разрушат привычные представления — особенно в связи с ростом инвалидности и хронических заболеваний стареющего населения.

Мы уже сейчас живем в мире, где благодаря информационной коммуникабельности скорость инноваций постоянно растет. Как увеличивается и разрыв между их — совершенно беспрецедентными — темпами и нормативной средой, а также способностью людей приспособиться к ним. Так каким же образом мы сможем идти в ногу с ними и принимать решения о доступе к информации и доступности? Кто будет решать, что наилучшим образом отвечает интересам пациента? Благодаря телемедицине можно быстрее и качественнее предоставлять медицинские услуги людям, живущим далеко от крупных городов. Но пандемии тоже распространяются все быстрее и дальше.

Этими и им подобными проблемами должна заниматься медицинская этика. Мы обязаны сделать так, чтобы потребности пациентов не подчинялись технологиям и чтобы стремление к знаниям не становилось самоцелью, но приносило пользу человечеству.

Энн Шукат

Благодаря прогрессу в использовании и способах хранения солнечной и ветряной энергии на горизонте уже маячат большие изменения в ее потреблении.

Промышленная революция сделала мир зависимым от ископаемых видов топлива, ставших основными источниками энергии. Это способствовало необычайному росту экономики, а также уровня жизни многих людей. К сожалению, нашлись и минусы. Сжигание ископаемого топлива приводит к выбросу в атмосферу огромного количества загрязняющих веществ и двуокиси углерода. Вот уже более века человечество использует грязный и конечный источник энергии, который к тому же необратимо меняет климат планеты.

Однако в ближайшие десятилетия должны произойти значительные изменения: мы уйдем от ископаемого топлива. В частности, весьма быстро совершенствуются технологии в области солнечной и ветряной энергетики. К 2040 году их доля в выработке электроэнергии может вырасти с сегодняшних 5 до 30 %, даже если выделение поддерживающих субсидий после 2020 года и прекратится (на рис. 9.1 показана аналогичная картина в отношении мощности). Источником энергии для электромобилей смогут служить батарейки, становящиеся все лучше и дешевле. Кроме того, они будут в состоянии получать больше энергии из возобновляемых источников.

Уже можно заметить неоспоримые признаки этих преобразований. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2015 году на электроэнергию, вырабатываемую возобновляемыми источниками, приходилось около 90 % нового производства (причем более половины — на энергию ветра). Основатель исследовательской компании Bloomberg New Energy Finance Майкл Либрайх утверждает, что сегодня в электросети во всем мире поступает больше энергии от возобновляемых источников, чем от ископаемого топлива.

Рис. 9.1. Мир будет зеленее.

Глобальная установленная мощность, в долях от общего объема

Ископаемые виды топлива исчезнут не внезапно; скорее всего, со временем их использование просто уменьшится. Но история производства энергии — это многолетний цикл смены источников: древесина, уголь, нефть, газ (рис. 9.2). Поскольку производство и использование энергии является причиной двух третей выбрасываемых в атмосферу парниковых газов, скорость и масштаб перехода к следующим источникам определят, можно ли свести глобальное потепление к минимуму.