The Tech Revolutionizing Cancer Research and Care
to, co se kdysi zdálo nemožné ve výzkumu rakoviny, je nyní realitou díky řadě technologických inovací, které vedly k průlomům ve způsobech, které najdeme, vizualizujeme, rozumíme a léčíme rakovinu. Pokračování ve zkoumání a používání těchto technologií může otevřít dveře k urychlení pokroku v boji proti této nemoci.
CRISPR
revoluční editace genů
vědci si nikdy nepředstavovali, že budou schopni rychle a snadno změnit genetický kód živých buněk. Ale teď je to možné s CRISPR, který funguje jako nůžky, které mohou přesně odstranit, vložit nebo upravit konkrétní kousky DNA uvnitř buněk. Objev tohoto revolučního nástroje pro úpravu genů vyplynul z vedlejšího projektu poháněného zvědavostí o tom, jak bakterie bojují s viry. Po klíčových objevech o CRISPR získali Dr. Jennifer Doudna a Emmanuelle Charpentier Nobelovu cenu v roce 2020. O rok dříve začala první americká klinická studie imunoterapie rakoviny CRISPR a další studie zkoumají léčbu rakoviny CRISPR. Zkoušky se navíc začínají testovat pomocí CRISPR přímo v těle. I když se jedná o měnič her, CRISPR má stále svá omezení a debata pokračuje kolem etiky editace genů. Jedna věc je však jasná-CRISPR je mocný nástroj, který by mohl pomoci dosáhnout významného pokroku ve výzkumu rakoviny i mimo ni.
Přečtěte si více o tom, jak CRISPR mění výzkum a léčbu rakoviny.
Umělá inteligence
počítačové programování používané ke zlepšení diagnostiky rakoviny, vývoje léků a přesné medicíny
Co kdyby počítačová simulace mohla vytvořit virtuální model vás, „digitální dvojče“, které by lékaři mohli použít k „prozkoumání“ léčby a předpovídání možných výsledků, než vám předloží možnosti personalizované péče? Už to není sci-fi, díky pokrokům v umělé inteligenci (AI). AI zahrnuje programování počítače, aby jednal, uvažoval a učil se. Je skvělé najít vzory ve velkém množství dat, což je zvláště užitečné ve vědeckém výzkumu. NCI, Ministerstvo energetiky, Frederick National Laboratory for Cancer Research a transdisciplinární skupina vyšetřovatelů používají AI k rozvoji digitálních dvojčat pro lidi s rakovinou. Jiní jej používají k analýze zobrazovacích dat a elektronických zdravotních záznamů k přizpůsobení dávek záření pacientů. AI je dokonce využívána k rychlé analýze údajů o rakovině založených na populaci a odhadu pravděpodobnosti určitých druhů rakoviny. A tyto příklady jen poškrábat povrch-AI má potenciál skutečně transformovat péči o rakovinu.
zjistěte, jak se AI používá ve výzkumu rakoviny.
Telehealth
přinášet pacientovi péči o rakovinu, léčbu a klinické studie
poskytování péče o rakovinu a provádění klinických studií jsou nezbytností, a to i během pandemie. Mnoho zdravotnických organizací účastnících se NCI Community Oncology Research Program (NCORP) úspěšně začlenilo nebo rozšířilo postupy telehealth, aby poskytovalo pacientům léčbu rakoviny a péči na dálku. Tyto nemocnice a kliniky maximalizují bezpečnost a pohodlí pro pacienty i poskytovatele po celé zemi pomocí telehealth pro vzdálené sledování zdraví, video návštěvy, a dokonce i domácí chemoterapie. Telehealth také usnadňuje přístup ke klinickým zkouškám a péči o rakovinu pro rozmanitější skupiny pacientů v širších geografických oblastech. Mimo péči o rakovinu, možná jste využili Telehealth praktik a přispěli jste k téměř třetině zdravotních návštěv provedených prakticky v loňském roce. Navzdory rostoucí popularitě nelze veškerou péči provádět na dálku. Zajištění spravedlivého používání technologie vzdálené zdravotní péče přichází s výzvami, ale vědci se snaží je řešit.
účastníci klinických studií, jako je Marilyn, měli pozitivní zkušenosti s používáním telehealth. Přečtěte si její příběh.
Cryo-EM
generování obrázků s vysokým rozlišením o tom, jak se molekuly chovají, aby pomohly informovat léčbu rakoviny
možná si myslíte, že nejnovější iPhone má úžasnou kameru, ale možná jste neslyšeli o kryo-elektronové mikroskopii (cryo-EM). Cryo-EM zachycuje obrazy molekul, které jsou desetitisíciny šířky lidského vlasu, při tak vysokých rozlišeních, jaké byly před deseti lety neslýchané. Stejně jako třídění několika upřímných fotografií před zveřejněním „dobrých“ fotografií na sociálních médiích, vědci analyzují stovky tisíc kryo-EM obrázků pro kvalitu, rekonstrukce 3D obrazů molekul, které vědcům umožňují studovat, jak se chovají. Pro rakovinu to znamená lepší pochopení toho, jak rakovinné buňky přežívají, rostou a interagují s terapiemi a dalšími buňkami. Nedávno v Frederick National Laboratory for Cancer Research Cryo-EM ukázal, jak lék na chronickou myeloidní leukémii interaguje s ribozomy (molekulární stroj uvnitř buněk) a v tomto procesu vyvinul dosud nejpodrobnější pohled na lidský ribozom – úspěch, který by mohl informovat o vytvoření léčby rakoviny a dalších nemocí.
navštivte stránku Národního zařízení pro Kryo-elektronovou mikroskopii, kde se dozvíte, jak NCI rozšiřuje přístup k této technologii.
Infinium test
poskytování důležitých poznatků o tom, jak genetické variace souvisejí s rakovinou
co nám může genotypizace, technologie, která čte a porovnává geny mezi lidmi, říci o rakovině? Používá se společnostmi jako 23andMe a Ancestry, Infinium Assay, vyvinutý Illuminou, je proces a sada nástrojů, které analyzují miliony jednonukleotidových polymorfismů, nebo SNP, nejběžnější typ genetické variace. SNP mohou pomoci mapovat geny, které způsobují rakovinu, a poskytnout vhled do rizika rakoviny, progrese, a vývoj. Zpočátku se setkal se skepticismem ohledně toho, zda je tato technologie technicky proveditelná, test byl vytvořen s podporou programu výzkumu inovací pro malé podniky NCI a je přesvědčivým příkladem inovací financovaných daňovými poplatníky. Test se nyní používá v široké škále aplikací – od zpráv o původu a výzkumu rakoviny až po výzkumný Program NIH All of Us a dokonce i analýzu genomu rostliny, aby se zjistilo, co ovlivňuje odolnost proti hmyzu a suchu.
Zjistěte více o tom, jak NCI spolupracuje s malými podniky při prosazování inovací ve výzkumu a péči o rakovinu.
robotická chirurgie
použití robotických ramen k provádění přesných, minimálně invazivních operací k odstranění rakoviny
rychlejší zotavení a rychlejší návrat do normálního života-to je to, co robotická chirurgie může umožnit. Například někdo s rakovinou prostaty může potřebovat jejich prostaty odstraněny (prostatektomie), a to, co kdysi vyžadovalo dělat velký řez od pupku do stydké kosti lze nyní provést pomocí robotických paží, které vstupují do těla prostřednictvím malých řezů. Chirurg ovládá paže pomocí speciální konzoly, která také poskytuje zvětšený pohled na místo chirurgického zákroku v reálném čase. Robotická chirurgie zahrnuje menší ztrátu krve a bolest a v příkladu prostatektomie by pacient mohl opustit nemocnici co nejdříve den po operaci. Zatímco robotické paže mohou vypadat přímo z futuristického filmu, v prostředí, kde by mezi odstraněním všech rakovinných tkání a potenciálně zraněním zdravé tkáně mohly stát jen milimetry, jejich jemné, přesné pohyby mohou změnit svět.
další informace o robotické chirurgii.
podpisem Národního zákona o rakovině z roku 1971 začal zlatý věk výzkumu rakoviny, který zahrnuje objev a vývoj technologií a inovací, které umožnily pokrok. Zjistěte více o činu.
50 roky technologických inovací
Data, komunikační technologie, sekvenování DNA nové generace a další pomohly urychlit poslání NCI za posledních 50 let. Poslechněte si sérii podcastů Healthcast National Cancer Act, kde se dozvíte o roli technologie v boji proti rakovině.