10 Nylige utviklinger i menneskelig helse du sannsynligvis savnet

Menneskers helse er et emne som direkte angår oss alle. Fra funn som lover kommende botemidler til spennende nye operasjonsteknikker som gir håp til de funksjonshemmede, har mediet mye av historier som dreier seg om vår helse og kropp.

10 forskere identifiserer en ny kroppsdel

Vei tilbake i 1879 skrev en fransk kirurg, Paul Segond, et papir som beskrev et "pearly, resistent fibrøst band" langs leddbåndene i det menneskelige kneet. Papiret ble raskt glemt frem til 2013, da forskerne oppdaget det anterolaterale ligamentet, et knelamament som spiller en rolle i vanlige knesproblemer og skader. Oppdagelsen, sjokkerende forsinkelse vurderer hvor ofte det menneskelige kneet blir skannet og behandlet for skader, ble skrevet opp i Journal of Anatomy, publisert online i august 2013.

Papirets forfattere undersøkte 41 uberørte kadaver knær og fant det nye ligamentet i alle sammen med en av dem, og konkluderte med at den nye kroppsdelen var et tydelig skilt vev med egen veldefinert struktur.

Tidligere på året publiserte forskere også i tidsskriftet oftalmologi oppdagelsen av en annen ny kroppsdel ​​i øyet, et mikroskopisk lag av hornhinnen kalt "duas lag".

9 En hjernedatamaskingrensesnitt

Forskere som arbeider ved Koreakuniversitetet og Tysklands teknologiske universitet har utviklet et nytt grensesnitt som gjør det mulig for brukere å kontrollere en eksoskelett i underlivet. Det fungerer ved å dekode bestemte hjerne signaler. Resultatene ble publisert i august 2015 i Journal of Neural Engineering.

Brukere har et elektroencefalogram (EEG) -hett og betjener eksoskelettet ved å stirre på en av fem lysdioder montert på grensesnittet. Dette fører til at fremspringet beveger seg fremover, sving til venstre eller høyre, og sett eller stå.

Så langt har systemet bare blitt testet på friske frivillige, men håpet er at det til slutt kan brukes til å hjelpe de funksjonshemmede. Papirkonsulent Klaus Muller forklarte: "Folk med amyotrofisk lateral sklerose eller høy ryggmargenskader har problemer med å kommunisere eller bruke lemmer. Dekoding av hva de har til hensikt fra hjernens signaler, kan tilby muligheter til å kommunisere og gå igjen. "

8 En enhet som beveger paralyserte limbs med sinnskraft

I 2010 ble Ian Burkhart lammet da han slo en sandbar under en svømmeluke og brøt halsen. I 2013, takket være innsatsen fra et partnerskap mellom Ohio State University og Battelle, ble Burkhart verdens første mann for å omgå ryggraden og flytte et lem med bare sine tanker.

Gjennombruddet kom til grunn takket være en ny type elektronisk neural bypass, en enhet som implanterer en pea-størrelse-chip inn i motorcortexen til pasientens hjerne. Chippen tolker hjernens signaler og sender dem til en datamaskin. Datamaskinen reinterprets signalene og sender dem til en hylse som pasienten bærer, noe som stimulerer de aktuelle musklene til handling. Hele prosessen tar en brøkdel av et sekund.

Det tok imidlertid litt arbeid å komme seg til det punktet. Teamet bak teknologien måtte finne ut nøyaktig sekvensen av elektroder som ville tillate Burkhart å bevege sin hånd. Burkhart måtte selv gjennomgå måneder med terapi for å gjenoppbygge atrofierte muskler. Sluttresultatet er at han nå kan rotere hånden, lage en knyttneve og klemme fingrene sammen for å gripe gjenstander.

7 bakterier som spiser nikotin og hjelper røykere slutte

Å slutte å røyke er en enorm vanskelig oppgave, som alle som har prøvd det vet. Nesten 80 prosent av de som prøver å bruke apotekstopp, svikter ikke. I 2015 fant forskere ved Skaggs Institutt for kjemisk biologi ved Scripps Research Institute nytt håp i form av et bakterielt enzym som forbruker nikotin før det når til hjernen. Enzymet er funnet i bakteriene Pseudomonas putida. Mens enzymet ikke er en ny oppdagelse, har den bare nylig blitt produsert i laboratoriet.

Forskerne håper å bruke dette enzymet til nye røykeavbruddsterapi. Ved å blokkere nikotin før den når hjernen og forårsaker dopaminproduksjon (den kjemiske "belønning" av hjernen), håper de å kunne forhindre lyst til å røyke. For å være levedyktig, må en hvilken som helst terapi utviklet være stabil nok til å virke uten å forårsake ytterligere problemer. Hittil har det laboratorieproducerte enzymet holdt seg stabilt i mer enn tre uker i en bufferløsning (og tre dager i et serum) og test med lab-mus ga ingen observerbare bivirkninger.

Forskerne publiserte sine testresultater i August online versjon av Journal of the American Chemical Society.

6 En universell vaksine for influensa

Peptider er korte kjeder av aminosyrer som eksisterer på cellens strukturer. De fungerer som den grunnleggende byggesteinen av proteiner. Forskere som jobber i 2012 ved University of Southampton, University of Oxford og Retroscreen Virology Ltd. har identifisert et nytt sett med peptider funnet på influensavirus som kan gi opphav til en universell vaksine mot alle virusstammer. Resultatene ble publisert i tidsskriftet Naturmedisin.

I tilfelle av influensa muterer peptider på den ytre overflaten av viruset raskt, noe som gjør dem vanskelige for at stoffer eller vaksiner skal målrette seg. De nylig identifiserte peptidene eksisterer på den indre strukturen av celler og muterer langsommere. Dessuten er disse interne strukturene funnet i alle influensa, fra sesongvariasjoner til svin og fugleinfluensa. Nåværende vaksiner mot influensa tar omtrent seks måneder å utvikle og gir ikke langvarig immunitet, men det er tenkelig at ved å målrette de indre peptidene, kunne en universell vaksine utvikles som gir langvarig immunitet.

Influensa er en øvre respiratorisk virussykdom som angriper nesen, halsen og lungene. Det kan være dødelig, spesielt for unge, gamle, eller allerede syk. Influensastammer har vært ansvarlig for flere pandemier gjennom historien, særlig 1918-pandemien. Ingen vet sikkert hvor mange mennesker døde av bølgene av sykdom, men noen anslag setter det på 30-50 millioner mennesker over hele verden.

5 En mulig kur for Parkinsons sykdom

I 2014 tok forskerne kunstige men fullt fungerende menneskelige neuroner og graftet dem til hjernen til mus. Nevronene har potensial til å behandle eller til og med kurere sykdommer som Parkinsons sykdom.

Nevronene er skapt av en forskergruppe fra Max Planck-instituttet, Universitetssykehuset Munster og Universitetet i Bielefeld. Gruppen skapte stabilt nervevev fra nevroner som var omprogrammert fra hudceller. Med andre ord induserte de nevrale stamceller, en metode som forbedrer kompatibiliteten til de nye nevronene. Etter en hel seks måneder hadde de behandlede musene ingen negative bivirkninger som de implanterte nevronene integrert med hjernen deres. De viste normal hjerneaktivitet og dannelsen av nye synapser.

Den nye teknikken har potensial til å gi nevroforskere muligheten til å erstatte syke, skadede nevroner med friske celler, som en dag tillater dem å behandle og kurere sykdommer som Parkinsons sykdom, en sykdom som forårsaker nevronene i hjernen som leverer dopamin til dø av. Det har for øyeblikket ingen kur, men symptomene kan behandles. Det vises vanligvis hos mennesker mellom 50 og 60 år og forårsaker stive muskler, endringer i tale og gang og tremor.

4 Verdens første godkjente bioniske øye

Retinitis pigmentosa er den vanligste av en gruppe arvelige progressive retinale lidelser som fører til tap av syn og ofte fullfører blindhet. Tidlige symptomer inkluderer tap av nattesyn og økt vanskeligheter med å se i perifert syn.

I 2013 ble Argus II Retinal Prosthesis System introdusert, verdens første bioniske øye godkjent av Food and Drug Administration, spesielt utviklet for å behandle late-stage retinitis pigmentosa. Argus II-systemet består av et par utvendige briller utstyrt med et kamera. Videobilder konverteres til elektriske pulser som sendes til en rekke elektroder implantert på pasientens retina. Disse bildene blir da oppfattet som mønstre av lys i hjernen. Pasienten læres å tolke disse mønstrene, og gjenvinne så visst visuell oppfatning.

Ifølge deres nettside er Argus II for tiden tilgjengelig i USA og Canada, og det er planer om å introdusere det over hele verden.

3 En smertestillende som bare bruker lys

Alvorlig smerte har tradisjonelt blitt behandlet med opioid medisiner. Ulempen er at slike legemidler kan være vanedannende og ha et sterkt potensial for misbruk, som kommer med intense abstinenssymptomer. Så hva om forskere kunne slutte å bruke smerte uten å bruke lysets kraft?

I april 2015 annonserte nevrologer ved Washington University School of Medicine i St. Louis at de hadde gjort nettopp det. Ved melding et lysfølsomt protein til opioidreceptorer i et reagensrør, var de i stand til å aktivere opioidreseptorer på samme måte som opiatmedisiner, men ved hjelp av lys. Deres funn ble publisert online i tidsskriftet neuron.

Håpet er at forskere vil kunne utvikle måter å benytte lys til smertelindring med rusmidler som har færre bivirkninger. Ifølge studien forfatteren Edward R. Siuda er det enda tenkelig at etter mer forskning kunne lyset erstatte medisiner helt og holdent.

For å teste den nye reseptoren ble et LED-lys om størrelsen på et menneskehår implantert inn i belønningssenteret til hjernen til mus som ble injisert med reseptoren. Musene ble plassert i et opplyst kammer som stimulerte frigjøringen av dopamin ved hjelp av reseptorene. Hvis musene forlot et bestemt område, slått lyset av og stimuleringen stoppet. Musene returnerte raskt til det opprinnelige området.

2 Et kunstig ribosom

En ribosom er en molekylær maskin som består av to underenheter som bruker aminosyrer inne i celler for å bygge proteiner i en prosess kjent som oversettelse. Hver av ribosomens underenheter syntetiseres i en cellekjerne og eksporteres deretter til cytoplasma.

I 2015 lyktes forskere, Alexander Mankin (regissør ved University of Illinois College of Pharmacy Center for Biomolekylære Sciences) og Northwestern Universitys Michael Jewett (assisterende professor i kjemisk og biologisk ingeniørfag) å bygge verdens første kunstige ribosom som lover å avsløre ny innsikt i hvordan disse molekylære maskiner fungerer. Det kan også legge grunnlaget for fremtidige stoffer og biologiske materialer. Deres funn kom fram i juli-utgaven av den prestisjetunge journalen Vitenskap.

I følge dette papiret ble den kunstige ribosom-kalt "Ribo-T" -funksjonen funksjonell når den ble innført i E coli celler, selv i fravær av "ville" ribosomer, holder bakteriene levende og til og med demonstrerer evnen til å utvikle seg.

I motsetning til vanlige ribosomer vil underenhetene av Ribo-T ikke adskille standard-oppførsel i ribosomer som frem til nå ble antatt å være en nødvendig del av proteinsyntese. Ribo-T lærer oss allerede nye ting om hvordan ribosomer fungerer. "Vår nye produksjonsfabrik holder lover å utvide den genetiske koden på en unik og transformativ måte, og gir spennende muligheter for syntetisk biologi og biomolekylær prosjektering," sa Michael Jewett av forskningen.

1 En bilateral håndtransplantasjon

Barnas sykehus i Philadelphia sammen med leger hos Penn Medicine gjorde historie i 2015 da de med held transplanterte to donorhender og underarmer på åtteårige mottaker Zion Harvey. Harvey hadde stått overfor nyretransplantasjon og dobbelt amputasjon etter at han hadde en alvorlig infeksjon i en alder av to.

Harvey ble først referert til Shriners Hospital for Children, og ble evaluert gjennom en felles innsats mellom de to institusjonene som kandidat. Donorens lemmer ble anskaffet gjennom Gift of Life Donor Program, en ideell organisasjon som opererer i den østlige delen av Pennsylvania, Sør-New Jersey og Delaware.

Det kirurgiske teamet festet bein, blodkar, nerver og sener i hendene i en kompleks 10-timers prosedyre i juli, noe som gjør Harvey verdens første barnmottaker av en bilateral håndtransplantasjon. Han trenger for øyeblikket en rekke daglige immunosuppressive medisiner og gjennomgår fysioterapi for å gjenvinne så mye funksjonalitet som mulig. Som med andre transplantasjonsmottakere vil Harvey forbli på denne diettregime for behandling av resten av livet for å minimere sjansen for at kroppen hans avviser donorvevet.