To już ostatnie dni lata, drzewa i krzewy powoli zaczynają zmieniać kolory, owoce i warzywa stały się dorodne i dojrzałe, w powietrzu czuć zbliżającą się jesień. Wyobraź sobie, że właśnie wgryzasz się w soczystą pomarańczę… jej orzeźwiający sok rozpływa się w ustach i… gratulacje właśnie przyjąłeś szczepionkę na najnowszego wirusa. Brzmi jak scenariusz do kolejnego filmu science fiction? Czy już wkrótce leki będą podawane w owocach i warzywach? Czym jest i w jakim kierunku zmierza rolnictwo molekularne? 

Rolnictwo molekularne to program biotechnologiczny, który obejmuje modyfikację genetyczną produktów rolnych do produkcji białek i chemikaliów w celach komercyjnych i farmaceutycznych. Jego głównym celem jest to, aby rośliny w jak najlepszy sposób syntetyzowały leki i szczepionki. Obecnie korzystając z inżynierii genetycznej i biologii syntetycznej, naukowcy potrafią wprowadzić zupełnie nowe szlaki biochemiczne do komórek roślinnych – a nawet do całych roślin, jest to szereg następujących po sobie reakcji biochemicznych, w których to produkt jednej reakcji jest substratem kolejnej. Wszystko po to, aby przekształcić je w bioreaktory jednorazowego użytku. 

Termin rolnictwo molekularne został wymyślony w 1986 roku, ale dopiero po upływie trzech dekad  FDA (z ang. Food and Drug Administration) zatwierdziło pierwsze białko terapeutyczne pochodzenia roślinnego, które jest pomocne do leczenia choroby Gauchera – rzadkiego zaburzenia genetycznego, które uniemożliwia właściwe rozkładanie się tłuszczów w organizmie ludzkim. 

Doktorzy Hugues Fausther-Bovendo i Gary Kobinger z Laval University w Kanadzie i Galveston National Laboratory w Teksasie zgodnie stwierdzili, że rośliny od dawna są pomijanym zasobem w bioprodukcji. Dlaczego ta dziedzina ma potencjał? Ponieważ rośliny są względnie tanie w uprawie oraz odporne na powszechne formy skażenia, które towarzyszą innym procesom produkcji leków, a jednocześnie są przyjazne dla środowiska. Do przechowywania powstałych w ten sposób białek nie są potrzebne ani ultra-zimne zamrażalki, ani bardzo sterylne warunki. Łatwo można je przechowywać na przykład w nasionach. Innym z benefitów jest szybkość produkcji. Kanadyjska firma Medicago w ciągu zaledwie trzech tygodni wyprodukowała potencjalną szczepionkę przeciw Covid-19 – naśladującą zewnętrzną warstwę wirusa i wywołującą odpowiedź immunologiczną w organizmie. Szczepionka jest obecnie w końcowej fazie badań klinicznych.  

Czy chciałbyś żyć w świecie w którym zamiast zastrzyków insuliny osoby z cukrzycą mogą po prostu zjeść pomidora, a zamiast szczepić się na grypę, mógłbyś wziąć kęs kukurydzy? Rozwój rolnictwa molekularnego zachęcił DARPA (a ang. Defense Advanced Research Projects Agency) do sfinansowania trzech ogromnych obiektów w celu optymalizacji szczepionek wytwarzanych przez rośliny. Autorzy tego projektu stwierdzili, że „rolnictwo molekularne może mieć znaczący wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt w przyszłości”. A co jeśli kiedykolwiek osiedlimy się na Marsie? Rośliny będą znacznie łatwiejsze w uprawie niż zbudowanie całej infrastruktury farmaceutycznej.  

Dodatkowym plusem jest fakt, że posiadamy tysiące lat doświadczenia w dziedzinie rolnictwa, dlatego stosunkowo łatwo jest nam określić najlepszy sposób uprawy liści tytoniu wytwarzających przeciwciała, ziemniaków zawierających antytoksyny lub soi do produkcji szczepionek przeciw wirusom. Aby je wyhodować nie jest potrzebny specjalistyczny sprzęt, wystarczy, że posadzisz roślinę, zadbasz o jej nawodnienie oraz odpowiednią uprawę, a resztą zajmie się natura. Cały proces jest ekonomiczny i zrównoważony. 

Inna alternatywa? 

Weźmy na przykład zwykłe drożdże – ulubiony obiekt badań naukowców inżynierii genetycznej oraz najlepsi przyjaciele piwowarów. W jednym z ostatnich badań zespół z Uniwersytetu Stanford dokonał 34 modyfikacji DNA drożdży, aby chemicznie złożyć cząsteczkę, która będzie w stanie oddziaływać na ludzkie mięśnie, gruczoły i tkankę. Innymi bioreaktorami do syntezy leków, przeciwciał i szczepionek są na przykład komórki owadów czy jaja. Szczepionka przeciw grypie jest hodowana w jajach kurzych, co wspomaga wzrost osłabionej wersji wirusa. Chociaż wykorzystanie komórek drożdży lub ssaków do bioprodukcji jest dziś normą, to jest dość kosztowne rozwiązanie. Poza tym zabiegi te są stale zagrożone patogenami odzwierzęcymi — niebezpiecznymi, chorobotwórczymi robakami, które mogą zmarnować cały zbiornik preparatu. 

Obecnie możemy zaobserwować boom na narzędzia do edycji genów, dlatego rolnictwo molekularne jest na fali. Cały ten proces jest podobny do upraw genetycznie modyfikowanych (GM). Rozpoczyna się od wprowadzenia do komórki lub do całej rośliny wektora, który zawiera kod genetyczny umożliwiający wytworzenie białka lub szczepionki. W zależności od typu wektora, nowe DNA może połączyć się z własnym genomem rośliny w coś, co nazywa się „stabilną ekspresją”  lub może unosić się na powierzchni komórek na tyle długo, aby roślina mogła wytworzyć własne ścieżki tworzenia białek, co nazywane jest „przejściową ekspresją”. Autorzy badań twierdzą, że możliwe jest wyhodowanie szczepionek i białek terapeutycznych w ciągu zaledwie kilku tygodni. Szczepionki produkowane przez rośliny i przeciwciała monoklonalne – na przykład te stosowane w leczeniu ciężkich przypadków COVID19 – są znacznie silniejsze niż podobne cząsteczki wytwarzane w jajach kurzych lub drożdżach. Większość szczepionek w dzisiejszych czasach wymaga dodatkowej stymulacji odpowiedzi immunologicznej. Natomiast uzyskana w roślinach szczepionka zawiera grupę roślinnych biochemikaliów, które czynią preparaty szczepionek znacznie prostszymi i przystępniejszymi. Na uwagę zasługuje fakt, że stworzone do tej pory przeciwciała monoklonalne wytwarzane przez rośliny przeciwko wirusowi HIV i Ebola wykazywały bardzo niewiele skutków ubocznych, z których najczęstszymi była tylko niewielka gorączka. Czy jest to przełom w dziedzinie nauki? Niestety, ale podczas pierwszych kilku lat testów okazało się, że odsetek osób zaszczepionych, które wygenerowały odpowiedź immunologiczną był znacznie niższy, niż tych w  badaniach klinicznych z zastosowaniem standardowych szczepionek. Obecnie wraz z rozwojem CRISPR (ang. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) i innych narzędzi do edycji genów „jadalne szczepionki roślinne generują silne odpowiedzi immunologiczne”. Podczas ostatnich testów użyto jadalnych szczepionek roślinnych pochodzących z ryżu, zbóż oraz kukurydzy. Chociaż obecnie dziedzina ta jest w fazie rozwoju przedklinicznego. To naukowcy obawiają się, że generalna niechęć oraz nieufność ludzi do GMO może się utrzymać. 

Rolnictwo molekularne może być doskonałą alternatywą dla tradycyjnej formy wytwarzania leków i szczepionek, minimalizując jednocześnie wpływ na środowisko oraz klimat. Wykorzystywanie roślin jako biofabryk zastępczych zaczęło się od prostego obliczenia: są tanie i łatwe w uprawie. Rośliny potrzebują tylko trzech rzeczy: światła, wody i gleby. Ewentualnie można jeszcze dodać nawóz. W razie potrzeby szklarnie są nadal znacznie bardziej ekonomiczne niż bioreaktory ze stali nierdzewnej. Istnieje jednak wiele niewiadomych oraz pytań. Jak daleko posunie się ta dziedzina? Czy jest to bezpieczne? Na pewno w przyszłości trzeba będzie stworzyć wiele nowych procedur i zasad dotyczących zrównoważonych upraw. Jednak obecne analizy oraz testy są bardzo obiecujące. 

Jak ma na imię Twój najlepszy przyjaciel? A kim jest Twój ulubiony kolega z pracy? Czy możliwe jest żeby był nim robot? W tym artykule Peter Diamandis — prezes Fundacji XPRIZE oraz założyciel Singularity University – instytucji z Doliny Krzemowej, która doradza światowym liderom w zakresie wykładniczo rozwijających się technologii opowie o obecnym wpływie robotów na nasze codzienne życie oraz o tym jaka jest przyszłości robotyzacji.  

Niektóre filmy wykreowały wizerunek robotów jako często zmutowanych, nieprzewidywalnych oraz brutalnych zabójców. Na szczęście rzeczywistość jest o wiele bardziej pozytywna i fascynująca. Ciągły postęp technologiczny sprawia, że roboty coraz częściej stają się naszymi współpracownikami, a nawet opiekunami i towarzyszami w prywatnym życiu. Według raportu Littler Workplace Policy Institute: „Robotyka to najszybciej rozwijająca się branża na świecie, która w ciągu następnej dekady stanie się jednym z największych sektorów”.  

Rozwój robotyzacji 

Z raportu McKinsey Global Institute z 2017 roku wynika, że ​​prawie 50% stanowisk i zadań, które są obecnie wykonywane przez pracowników jest w przyszłości zagrożonych automatyzacją. Obecnie obserwujemy wykładniczy wzrost w obszarze różnorodności, zwinności i mobilności robotów. Dzięki czujnikom i siłownikom nowej generacji oraz ogromnej ilości danych, obliczeń i sztucznej inteligencji nastąpił dynamiczny rozwój tej dziedziny. To, co w głównej mierze napędza obecną rewolucję, to przede wszystkim uczenie maszynowe, a wiele z tego, co potrafią dzisiejsze maszyny jest wynikiem tańszych, szybszych i wszechobecnych obliczeń napędzających sztuczną inteligencję. Dodatkowym elementem jest druk 3D, który pozwala naukowcom oraz inżynierom szybciej projektować, budować i testować zrobotyzowane części oraz rozbudowane sieci i czujników, które zbierają i dostarczają dane do algorytmów robota. 

Firma Festo skonstrułowała robota, który potrafi latać tak jak ptak. Boston Dynamics tworzy roboty, które podczas przenoszenia ciężkich ładunków (ważących nawet ponad sto kilogramów) mogą się wspinać, czołgać, skakać, a nawet tańczyć do muzyki. Natomiast Chef Robotics, wprowadzają innowacyjne rozwiązania i maszyny do pracy w przemyśle spożywczym. Dlaczego roboty są często wydajniejszymi pracownikami? Ponieważ nie łączą się w związki zawodowe, nie spóźniają się, nie narzekają, ani nie muszą wychodzić na przerwę, zamiast tego mogą przez cały czas pracować na linii montażowej za zaledwie kilka dolarów za godzinę. Od 1 stycznia 2021 r. płaca minimalna w Kalifornii wynosi 14 USD za godzinę (dla pracodawców zatrudniających 26 lub więcej pracowników), dlatego maszyny staja się znacznie bardziej opłacalne. Dodatkowo dochodzą kwestie mobbingu oraz wykorzystywania pracowników. O chińskiej firmie Foxconn, która produkuje części do iPhone’a Apple, zrobiło się głośno w mediach w 2013 roku, kiedy to gwałtownie rosnący popyt na telefony komórkowe doprowadził do sporów pracowniczych, licznych doniesień o trudnych warunkach pracy, a nawet zamieszek i samobójstw. W następstwie tych wydarzeń, w 2016 roku Foxconn zautomatyzował 30% swojej siły roboczej, redukując 60 000 miejsc pracy i zastępując je maszynami. Roboty zastępują pracowników fizycznych, wspomagają kierowców ciężarówek podczas autonomicznej jazdy, oraz lekarzy podczas operacji i opieki nad potrzebującymi. 

Mój przyjaciel robot 

Czy możliwa jest przyjaźń człowieka z maszyną? Przykładem może być Moxie – mały, podobny do Pixara robot z dużymi wirtualnymi oczami, który w realistyczny sposób potrafi rozmawiać z dziećmi oraz opowiadać im historie, stając się ich spersonalizowanym towarzyszem. Co ważne, Moxie nie stara się być ani zbyt doskonały, ani zbyt ludzki, wręcz przeciwnie – ma cechy podobne do człowieka: uczy się i popełnia błędy. Dodatkowo posiada rzeczywistą osobowość i uczy się w trakcie nawiązywania interakcji. Nowe bodźce „odblokowują” kolejne zachowania, dodatkowo angażując dziecko, co idealnie sprawdza się, jeśli jest małe lub ma trudności w uczeniu się. 

Obecnie ciężko jest wskazać dziedzinę, w której nie występuje automatyzacja i robotyzacja. Ciągły, wykładniczy rozwój sztucznej inteligencji, robotyki oraz innych technologii, wraz z coraz lepszym zrozumieniem ludzkiej natury, sprawa, że roboty pretendują do roli naszych współpracowników, a nawet przyjaciół. Na co dzień pełniąc rolę opiekunów osób starszych, chorych, czy samotnych. Są nauczycielami i towarzyszami naszych dzieci. Pomagają nam w obowiązkach zawodowych, wykonując pracę często w ekstremalnych warunkach, temperaturach lub wysokościach. Nie męczą się, nie zapominają, nie muszą wychodzić na przerwy. Czy w związku z tym powinniśmy obawiać się o to czy roboty zabiorą nam zatrudnienie? Specjaliści są zgodni, że maszyny nigdy całkowicie nie zastąpią nas w pracy, poza tym automatyzacja wymusza powstawanie wielu nowych zawodów, o których być może jeszcze nie słyszeliśmy. Stwarza to nowe możliwości, dlatego już teraz warto zacząć inwestować w kompetencje i umiejętności, które będą potrzebne na rynku pracy w przyszłości.  

Wyobraź sobie, że budzisz się w 2026 roku. Twój personalny asystent zdrowia wykorzystując dziesiątki tysięcy czujników w ciągu 30 sekund przeprowadza kompleksową diagnostykę Twojego ciała, informując Cię, że w ciągu następnych trzech dni zachorujesz na grypę. Brzmi jak scena z filmu science fiction? Czy jednak jest to realna wizja przyszłości? Jak już wkrótce może zmienić się opieka zdrowotna? W tym artykule Peter Diamandis – futurysta, autor bestsellerów, założyciel i prezes Singularity University, prowadzący wieloletnie badania nad zdrowiem i długowiecznością przeanalizuje wpływ sztucznej inteligencji na rozwój medycyny w przyszłości.  

Dane z czujników monitorowania stanu zdrowia i urządzeń do noszenia  

Oura Ring to inteligentny pierścień połączony z aplikacją, który podczas snu rejestruje najważniejsze informacje dotyczące ogólnego stanu zdrowia, a w ciągu dnia ruch i aktywność fizyczną użytkownika. Jest połączeniem zaawansowanej technologii, czujników oraz minimalistycznego wyglądu. Powstał, aby dostarczać precyzyjnych i spersonalizowanych informacji z najbardziej wiarygodnego źródła – Twojego ciała. 

Dzięki współpracy z Rockefeller Neuroscience Institute opracowano oparty na sztucznej inteligencji system do identyfikacji osób zanim zarażą się koronawirusem. Wykorzystując diody LED na podczerwień i czujniki temperatury ciała, pierścień Oura był w stanie z 90 % skutecznością wykryć COVID-19 trzy dni wcześniej zanim wystąpiły pierwsze objawy. Firma Oura Ring nawiązała również współpracę z aplikacją WILD.AI, która wspomaga sportowców w utrzymaniu jak najlepszej efektywności na treningach. 

Ultradźwięki w obrazowaniu medycznym 

Exo.inc to platforma ultrasonograficzna, połączona ze sztuczną inteligencją, która powstała po to, aby unowocześnić analizę wyników klinicznych oraz usprawnić obrazowanie medyczne i terapeutyczne. Firma dostarcza niedrogie i łatwe w użyciu rozwiązania medyczne oraz przenośne urządzenia ultradźwiękowe dla pracowników służby zdrowia na całym świecie, które umożliwiają podejmowanie szybszych decyzji, przekładających się na wyniki pacjentów. Dzięki wykorzystaniu czujników i nanotechnologii do wizualizacji, program jest w stanie przedstawić (w formie obrazu 3D) dowolną część ciała – od narządów, po układ naczyniowo-krwionośny.  

Algorytmy w obrazowaniu  

Qure.ai to jeden z najbardziej zaawansowanych startupów z obszaru MedTech wdrażający zaawansowane rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji. W swojej ofercie posiadają wysoko wyspecjalizowane algorytmy pomocne przy prześwietleniach rentgenowskich, tomografii komputerowej i rezonansie magnetycznym – trzech najczęściej wykonywanych badaniach w szpitalach. Na przykład technologia qXR lokalizuje oraz identyfikuje nieprawidłowości na zdjęciach rentgenowskich klatki piersiowej. Służy również do badań przesiewowych pod kątem wykrywania gruźlicy. Innym urządzeniem jest QER wykorzystywany do tomografii komputerowej u pacjentów z podejrzeniem urazu głowy lub udaru mózgu. Z niebywałą precyzją wykrywa krytyczne nieprawidłowości, takie jak krwawienia, złamania i przesunięcia nadając im priorytetowy charakter podczas leczenia. 

Diagnostyka i leczenie raka 

Często w celu zdiagnozowania danego stadium oraz typu raka lekarze wykonują biopsję tkanki nowotworowej. Oglądając jej objętość i charakterystyczne cechy pod mikroskopem są w stanie postawić diagnozę. Platforma PathAI wykorzystuje najnowocześniejszą technologię, aby w jeszcze bardziej dokładny sposób diagnozować i leczyć niektóre z najtrudniejszych współczesnych chorób. Ich najnowsze badania skupione są wokół stworzenia narzędzia, które automatycznie analizuje reakcję choroby podczas wdrażania nowych metod leczenia. Modele uczenia maszynowego zostały wyszkolone w celu przewidywania i wyszukiwania molekularnych cech raka skóry, żołądka, piersi i płuc, tak aby lekarze dokładnie wiedzieli, jaki lek bądź metoda leczenia okaże się najbardziej skuteczna.  

Badania nad lekami  

Insilico Medicine dostarcza najnowsze rozwiązania czołowym firmom farmaceutycznym i biotechnologicznym, aby usprawniać działania badawczo-rozwojowe oraz proces odkrywania nowych substancji i leków. Działa jak „silnik napędowy do odkrywania nowych leków”. Inteligentna technologia jest w stanie przeanalizować miliony próbek oraz danych w celu określenia charakterystycznych cech biologicznych danych chorób. Wykorzystując sztuczną inteligencję identyfikuje najbardziej obiecujące metody leczenia. W ciągu ułamku sekundy wykonuję pracę do której normalnie potrzeba by było 5000 osób. 

Sztuczna inteligencja, a duże zbiory danych 

Innowacyjne platformy takie jak Fountain Life, czy Health Nucleus Fountain Life specjalizują się w diagnostyce prewencyjnej całego ciała. Wykonują między innymi całościowe badania rezonansem magnetycznym, tomografię komputerową tętnic wieńcowych, sekwencjonowanie całego genomu, diagnostykę krwi i wiele więcej. Tak głęboka analiza generuje ponad 150 gigabajtów danych o Tobie, Twoim ciele i zdrowiu. Czy znasz lekarza, który byłby w stanie zinterpretować te wszystkie dane bez pomocy sztucznej inteligencji? Jeśli tak, to ile czasu by to zajęło? A czy wiesz, że statystycznie co 26 sekund pojawia się nowy artykuł medyczny, co daje 3300 artykułów dziennie, czyli ponad 1,2 miliona artykułów rocznie? Ile z tych artykułów przeczyta Twój doktor? Dla porównania twój lekarz AI może przeczytać i zapamiętać każdy artykuł medyczny, jaki kiedykolwiek napisano. 

Sztuczna inteligencja, a operacje chirurgiczne 

A co jeśli wyleczenie Twojej choroby wymaga operacji? Z badania przeprowadzonego w Baylor Medical Center wynika, że ponad połowa niepożądanych zdarzeń chirurgicznych wynika z błędu ludzkiego. Z pozoru niewielka pomyłka może często decydować o życiu lub śmierci pacjenta. Z pomocą lekarzom przychodzi robot chirurgiczny STAR, który z dużo większą precyzją i szybkością niż człowiek jest w stanie zszyć przeciętą tkankę. Oprócz cięcia i zszywania wykonuje dodatkowo obrazowanie fluorescencyjne w 3D oraz jest pomocny przy zabiegach takich jak usuwanie guza nowotworowego oraz w chirurgii urazowej i chirurgii serca. STAR ma znaczący wpływ na to jak procedury chirurgiczne będą wyglądały w przyszłości. Większa precyzja w połączeniu z wiedzą najlepszych lekarzy spowoduje zmniejszenie prawdopodobieństwa wystąpienia błędów i powikłań. Dzięki takim postępom operacje nie będą już wiązać się z tak dużym ryzykiem. 

Sztuczna inteligencja już teraz drastycznie zmienia oblicze medycyny, analizując ogromne ilości danych i wspomagając pracę lekarzy. Urządzenia do noszenia, inteligentne platformy, sensory i algorytmy czasie rzeczywistym monitorują nasz stan zdrowia. Przyszłość będzie związana ze współpracą technologii i człowieka. Jesteśmy u progu rewolucji technologicznej w opiece zdrowotnej. Ogromne zbiory danych, niesamowita moc obliczeniowa, obliczenia kwantowe i innowacje przełożą się na zwiększenie wydajności opieki zdrowotnej i zmniejszenie liczby błędów ludzkich. To naprawdę fascynująca wizja przyszłości.  

Czy chciałbyś pracować mniej, otrzymując takie samo wynagrodzenie? Mieć jeden dodatkowy dzień na realizację swoich marzeń i pasji lub po prostu na odpoczynek? Postępująca automatyzacja i zmiany technologiczne sprawiają, że wiele zadań robimy szybciej i sprawniej. Przed pandemią wiele osób nie wyobrażało sobie pracy zdalnej – jak się skoncentrować, gdy wokół jest tak wiele rozpraszaczy – dzieci, zwierzęta domowe, telewizor czy lodówka. Do tej pory dom był dla nas miejscem wypoczynku, a nie pracy. COVID-19 z dnia na dzień przewartościował dotychczasowe podejście, pokazując nam, że praca z domu jest nie tylko możliwa, ale również produktywna. Jednak gdzie leży granica pomiędzy pracą, a strefą relaksu, skoro praktycznie obie te płaszczyzny się na siebie nakładają. Według statystyk podczas pandemii średni czas, który poświęcamy na obowiązki zawodowe wydłużył o około dwie godziny, przez co wielu pracowników czuje, że praktycznie cały czas są w pracy. Obecnie w obliczu czwartej fali koronawirusa niektóre firmy opracowują elastyczny tryb zatrudnienia, inne chcą, aby pracownicy wracali do biura w pełnym wymiarze godzin. Zupełnie odmienne podejście zastosował rząd Islandii „odcinając” jeden dzień i tym samym wprowadzając „czterodniowy tydzień pracy”. Pomysł ten zrodził się jeszcze przed wybuchem pandemii i miał na celu zbadanie, jak taka zmiana wpłynie na wydajność i samopoczucie pracowników. Poniżej przedstawione zostały wyniki dwóch przełomowych badań i wnioski jakie mogą z nich wyciągnąć inne kraje i przedsiębiorstwa. 

Raport 

Niedawno opublikowany został raport „Going Public: Iceland’s journey to a shorter week” autorstwa Guðmundura D. Haraldssona i Jacka Kellama, stworzony we współpracy z organizacją non-profit Alda. W 2015 i 2017 r. w odpowiedzi na kampanie prowadzone przez związki zawodowe i organizacje społeczeństwa obywatelskiego, Radę Miasta Reykjavík i rząd Islandii zainicjowane zostały dwa testy dotyczące krótszego tygodnia pracy. W badaniach wzięło udział ponad 2500 pracowników, co stanowi około 1% całej aktywnej zawodowo populacji. Wielu z nich zredukowało 40-godzinny tydzień pracy do 35- lub 36-godzinnego. Zaoszczędzenie pięciu godzin wynikało między innymi ze zmniejszenia ilości lub wyeliminowania niepotrzebnych spotkań, efektywniejszego planowania zmian oraz większej produktywności w ciągu dnia. Ogólnym założeniem była nie tylko poprawa balansu pomiędzy życiem zawodowym i prywatnym, ale przede wszystkim zwiększenie produktywności. Warto dodać, że redukcjom czasu pracy nie towarzyszyły obniżki płac. Uczestnikami testu, były osoby pracujące zarówno na etacie jak i w systemach zmianowych na różnych stanowiskach od urzędników, pracowników przedszkoli i szpitali, po dostawców usług socjalnych. 

Rezultaty 

Jakie były rezultaty przeprowadzonych badań? Jak wynika z raportu zaprezentowane wyniki oparte były na danych zarówno jakościowych jak i ilościowych. Dostarczyły badaczom przełomowych i niezbitych dowodów na niezwykłą efektywność wynikającą ze skrócenia czasu pracy do czterech dni. Według badań wydajność i świadczenie usług przez pracowników pozostało takie samo, a nawet uległo polepszeniu. Nastąpiła znacząca poprawa samopoczucia uczestników – od redukcji poziomu odczuwanego stresu i syndromu wypalenia zawodowego po lepsze zdrowie psychiczne i równowagę między życiem zawodowym i prywatnym. Uczestnicy zgłaszali wzrost poziomu energii, co z kolei przekładało się na lepszą koncentrację i wyższą produktywność w ich pracy. Ludzie czuli również wzrost wsparcia ze strony kolegów, większą niezależność i kontrolę nad swoim tempem pracy oraz mniej konfliktów między pracą, a życiem domowym. Wzrosła również równość płci – mężczyźni zgłaszali, że przejmują więcej obowiązków domowych i bardziej równomiernie dzielą się zadaniami ze swoimi partnerkami. Wreszcie, menedżerowie stwierdzili, że morale pracowników są wyższe, a poziom produktywności jest utrzymany, jeśli nie poprawiony. Badania okazały się na tyle udane, że islandzkie związki zawodowe na stałe zredukowały godziny pracy dziesiątkom tysięcy pracowników w całym kraju. Obecnie około 86% całej pracującej populacji Islandii przerzuciło się na krótszy tydzień pracy lub uzyskało taką propozycję od swojego pracodawcy.  

Jak przepracować pięć dni w cztery? Chociaż niektórzy z nas poświęcają się rozwojowi swojej kariery, robiąc więcej niż od nich się wymaga i często zostając po godzinach, to inni nie pracują nieprzerwane osiem godzin, pięć dni w tygodniu. Wynika to między innymi z robienia sobie dodatkowych przerw, rozmów ze współpracownikami, bezmyślnego wpatrywania się w ścianę, zakupów online czy przeglądaniu mediów społecznościowych. Innymi słowy, mamy tendencję do dostosowywania czasu do pracy, którą mamy wykonać. Czasami napisanie jednego raportu może zając nam cały dzień, ponieważ nasza uwaga jest rozproszona poprzez inne dystraktory, innym razem wchodzimy w tryb hiper-skupienia, odcinając się od otoczenia i piszemy  cztery raporty, idziemy na dwa spotkania i w międzyczasie odpisujemy na maile. Wymaga to od nas trochę więcej wysiłku, ale pod koniec dnia wszystko jest zrobione. Dlaczego więc nie przestawić się na stałe w tryb hiperfokusa, aby pracować cztery dni w tygodniu, a piątego mieć wolne? 

Dlaczego udało się to właśnie Islandii?  

Islandia ze względu na swoją geografię nazywana jest „krainą ognia i lodu”. Na jej powierzchni znajdują się liczne lodowce, wulkany, gejzery, gorące źródła termalne oraz wodospady, co stanowi jedną z głównych atrakcji turystycznych. Pomimo dziewiczej natury i zapierających dech w piersiach widoków, to jej zaludnienie jest stosunkowo niewielkie. Całkowita populacja kraju stanowi około 368 000 mieszkańców, co daje 3,2 osób/km² (co ciekawe aż 5,6% populacji stanowią Polacy). Dla porównania liczba ludności w Polsce to około 38 mln, a zagęszczenie wynosi 122 osób/km². Dodatkowo według magazynu „Global Finance” Islandia została uznana za najbezpieczniejsze państwo świata. Widoczne jest to w każdej dziedzinie życia i przekłada się to między innymi na stosunek pracowników do codziennych obowiązków, ponieważ gdyby występowała większa nierówność pracy i płacy utrudniałoby to wprowadzenie czterodniowego tygodnia. Nie wiemy jeszcze, czy i ile krajów pójdzie w ślady Islandii, ale jak donosi magazyn „The Atlantic” już prowadzone są testy w Hiszpanii i Szkocji, a Japonia i Nowa Zelandia stoją pierwsze w kolejce. 

W powyższym artykule opisane zostały wyniki dwóch testów przeprowadzonych na Islandii dotyczących skróconego tygodnia pracy. Ich celem było przeanalizowanie wpływu eksperymentu na samopoczucie i efektywność pracowników oraz jakości wykonywanej pracy. W badaniu wzięły udział osoby na różnych stanowiskach od pracowników żłobków, placówek opieki, szpitali, muzeów, po policjantów i urzędników rządowych w Reykjaviku. Badani zgłaszali, że wdrożenie nowego systemu spowodowało u nich lepsze samopoczucie, zachowanie większego balansu pomiędzy czasem wolnym i karierą oraz kontrolę nad tempem wykonywanych obowiązków. Menedżerowie również odnotowali większą efektywność oraz utrzymanie jakości pracy na takim samym lub wyższym poziomie. Tak pozytywne rezultaty sprawiły, że rząd Islandii postanowił na stałe wprowadzić taki system pracy. Czy inne kraje powinny wziąć z tego przykład? Czy taki system sprawdziłby się na polskim rynku pracy? Możemy być pewni, że postępująca automatyzacja i sztuczna inteligencja usprawnią jeszcze więcej procesów, sprawiając, że w przyszłości będziemy cieszyć się większą ilością wolnego czasu. Już teraz warto zastanowić się w jaki sposób go wykorzystamy. 

Pandemia koronawirusa spowodowała, że większość badań medycznych, które nie były związane z COVID-19 zostało wstrzymanych. Z dnia na dzień cały świat skupił się na szukaniu skutecznego lekarstwa. Jednak jedna dziedzina pozostała nienaruszona, a nawet zaczęła się rozwijać. Pomimo szalejącego wirusa trwały intensywne testy nad substancjami psychodelicznymi. Czym są psychodeliki? Jaki wpływ wywierają na nasz mózg? Czy już wkrótce psychiatrzy będą wykorzystywać je do leczenia zaburzeń psychicznych w swoich gabinetach? W tym artykule przyjrzymy się bliżej tym zagadnieniom.  

Zanieczyszczenie środowiska, niestabilna sytuacja gospodarcza, wszechobecny stres, niepewność jutra, oraz inne czynniki sprawiają, że wskaźnik samobójstw oraz osób chorych na depresję gwałtownie wzrasta. Wiele osób nie radzi sobie z natłokiem negatywnych myśli, izolując się od innych i zamykając się w sobie. National Institutes of Health szacuje, że ponad 16,2 miliona Amerykanów zmaga się z depresją. W Polsce problem ten dotyczy około 1,5 mln osób, a według WHO, za kilka lat będzie to najczęściej występująca choroba na świecie. Depresja przychodzi niepostrzeżenie i najczęściej charakteryzuje się tym, że człowiek staje się zobojętniały, nie czuje radości ani chęci do życia, codzienne czynności stają się wyzwaniem. Obecnie psychologowie mają pełne ręce roboty. Niestety wiele terapii okazuje się nieskutecznych. A co jeśli możliwe było by włączenie do terapii substancji, które potrafią wprowadzić człowieka w taki stan, że jest niemal skłonny wyjść ze swojego ciała i spojrzeć na rzeczy z boku, zgłębiając swoje myśli i problemy? Z rozwiązaniem przychodzą substancje psychoaktywne, potocznie zwane „psychodelikami” lub „halucynogenami”. 

Psychodeliki, takie jak LSD, grzybki, meskalina, ayahuasca to narkotyki, które bardziej kojarzą się z imprezą młodzieżową lub festiwalem muzycznym, a nie z profesjonalną terapią w gabinecie u psychologa. Pomimo niechlubnej opinii jaką posiadają, to istnieje coraz więcej badań potwierdzających ich pozytywny wpływ oraz potencjał w leczeniu poważnych stanów psychicznych. W ciągu dwóch ostatnich lat leczenie ciężkich przypadków zaburzeń psychicznych, w tym depresji, uzależnień i zespołu stresu pourazowego z wykorzystaniem tych substancji zyskało spore zainteresowanie wśród badaczy i inwestorów. Zmienił się również sposób postrzegania psychodelików wśród wielu ludzi z wątpliwych narkotyków w alternatywną formę medycyny. 

Historia psychodelików 

Substancje psychoaktywne posiadają długą historię stosowania. Kultury na całym świecie — od starożytnych Greków po rdzennych mieszkańców Amazonii — od tysięcy lat przyjmowali psychodeliki. Opracowali oni specjalne rytuały prowadzone przez doświadczonych przewodników. Szamani wykorzystywali je do obrzędów religijnych, rytuałów uzdrawiania czy ceremonii inicjacji w celu pogłębienia doświadczeń duchowych. Słowo „psychedeliki” zostało wymyślone i po raz pierwszy użyte w 1957 roku przez angielskiego psychiatrę Humphry’ego Osmonda. Łączy w sobie słowa oznaczające „umysł” (psyche) oraz „ukazywanie lub objawianie” (delic, z greckiego dēlos). Nazwa ta sugeruje, że psychodeliki mogą otworzyć umysł i wykorzystać jego nieznany wcześniej potencjał. 

Wsparcie FDA i społeczności medycznej 

Chociaż marihuana medyczna staje się coraz bardziej popularna w Ameryce to wciąż podlega wielu federalnym restrykcjom. Substancje psychodeliczne, w tym ketamina, psilocybina i ibogaina, uzyskały zgodę FDA (z angielskiego Food and Drug Administration) na badania kliniczne. Na przełomie 2018 i 2019 roku uznano stosowanie psilocybiny, czyli związku psychoaktywnego występującego w grzybach, jako „przełomową terapię” do leczenia depresji klinicznej, co pozwoliło twórcom leku na przeprowadzenie większej ilości badań i testów.  

FDA zatwierdziło również ketaminę, czyli psychoaktywny związek chemiczny, podawany w aerozolu do nosa, który jest pomocny w leczeniu depresji. Lek został przyjęty przez psychiatrów w całych Stanach Zjednoczonych, co spowodowało wzrost liczby klinik, w których się ją stosuje. Również prywatne firmy rozszerzyły swoją działalność, starając się przybliżyć medycynę psychodeliczną i uczynić leczenie jeszcze bardziej dostępnym. W związku z pandemią i zaleceniami dotyczącymi zachowywania dystansu społecznego niektóre firmy wprowadziły nawet teleporady. W Mindbloom – prywatnej klinice na Manhattanie, potrzebujący pacjenci otrzymują pocztą tabletki ketaminy (do stosowania pod język), a następnie są oni monitorowani podczas wideokonferencji przez przeszkolonego lekarza. Biorąc pod uwagę to, że większość stanów w Ameryce nie zezwala nawet na dostarczanie medycznej marihuany, to opisane wyżej przykłady pokazują, że organy regulacyjne i społeczeństwo stają się coraz bardziej otwarte na to nowe podejście w opiece psychiatrycznej. Chociaż środki psychodeliczne pozostają nielegalne, ceremonie lub sesje z przewodnikiem odbywają się w całym kraju, zwłaszcza w dużych miastach, takich jak Nowy Jork, San Francisco i Los Angeles. 

W badaniu z 2016 r. przeprowadzonym na 51 osobach dotyczącym depresji i lęków związanych z chorobami nowotworowymi, 83% uczestników zgłosiło znaczny wzrost dobrostanu i poziomu ogólnej satysfakcji nawet sześć miesięcy po pojedynczej dawce psylocybiny, a 67% badanych stwierdziło, że było to jedno z najbardziej wzniosłych doświadczeń w ich życiu  

Sesje psylocybinowe 

Jak wygląda typowa sesja psylocybinowa? Czy jest bezpieczna? Typowa sesja trwa od czterech do sześciu godzin. Pokoje, w których znajdują się pacjenci urządzone są w taki sposób aby zapewnić jak największy komfort psychiczny i wygodę fizyczną. Organizatorzy zachęcają nawet do przynoszenia ze sobą osobistych artefaktów, listów od bliskich i wszystkiego, co ma głęboki rezonans emocjonalny. Podczas takich sesji uczestniczą przewodnicy, który podają odpowiednią dawkę narkotyków oraz kontrolują stan pacjenta. Gdy tylko dostrzegają lęk lub niepokój ich rolą jest reagowanie i natychmiastowe uspokojenie danej osoby. Są jak bezpieczny „port” w trakcie burzy. Każda sesja z pacjentem ma indywidualny charakter i ciężko jest przewidzieć jej rozwój. Bardzo dużo zależy od stanu emocjonalnego danego pacjent oraz intensywności transu w jaki się wprowadzi. Przeważnie pacjenci leżą na kanapie z maską do spania zakrywającą oczy. Przewodnicy kliniczni trzymają pacjenta za rękę i pomagają mu wytłumaczyć to co widzi, ponieważ podróże psychodeliczne (potocznie „tripy”) często wykraczają poza granice wyobraźni. 

Chociaż wciąż nie ma wystarczającej liczby badań to udowodniono, że psilocybina powoduje trwałe zmniejszenie depresji i niepokoju u pacjentów. Roland Griffiths, który jest profesorem neurologii, psychiatrii i nauk behawioralnych na Uniwersytecie Johns Hopkins uważa, że psychodeliki stanowią całkowicie nowy model leczenia poważnych schorzeń psychiatrycznych, w przeciwieństwie do konwencjonalnych terapii, takich jak stosowanie leków przeciwdepresyjnych, które nie zawsze są skuteczne i mają wiele skutków ubocznych. Lekarze podkreślają jednak, że oprócz sesji z narkotykami, ważna jest systematyczna terapia, ponieważ psychodeliki nie są magicznym eliksirem i istnieje realne ryzyko ich nieumiejętnego przyjmowania lub też tendencji do nadużywania. Dlatego tak ważne jest przeprowadzanie tego typu terapii tylko w określonych warunkach i pod okiem doświadczonego przewodnika. 

Podsumowując powyższe rozważania możemy być pewni, że rosnące przypadki zaburzeń zdrowia psychicznego sprawią, że badania nad psychodelikami będą się stale rozwijać. Obecnie prawie 30% przypadków depresji jest odpornych na leczenie kliniczne, oznacza to, że ​​zapotrzebowanie na skuteczniejsze terapie będzie wzrastać zwłaszcza w nowej post-pandemicznej rzeczywistości. Sesje psylocybinowe są obiecującą alternatywną formą medycyny i niosą nadzieję dla chorych pacjentów. Warto jednak pamiętać, że tego typu leczenie musi odbywać się w odpowiednich warunkach i pod kontrolą lekarza lub przeszkolonej osoby. Czy czeka nas dekada leczenia psychodelikami? Na pewno wkrótce się o tym przekonamy, póki co możemy z optymizmem patrzeć jak będzie rozwijała się ta nowa dziedzina medycyny. 

Badanie złożoności ludzkiego organizmu i procesów jakie w nim zachodzą są od wieków przedmiotem fascynacji uczonych i badaczy. Chociaż istnieje wiele teorii na temat skąd wzięło się życie na ziemi, to wszyscy wiemy, skąd biorą się dzieci. Męskie nasienie łączy się z żeńskim jajeczkiem, jajeczko przekształca się w ludzki embrion, który staje się płodem, a finalnie dzieckiem. A co, jeśli to nie jedyna metoda do stworzenia nowego życia? Czy już wkrótce możliwe będzie sklonowanie człowieka lub wyhodowanie ludzkiego płodu w laboratorium? A jeśli tak, czy jest coś czego powinniśmy się obawiać? W dzisiejszym artykule omówimy wyniki najnowszych przełomowych badań oraz tego jak mogą wpłynąć na medycynę w przyszłości.  
 

W marcu bieżącego roku na łamach magazynu Nature Portfolio opublikowano badania, które zakwestionowały klasyczną narrację o początkach życia. Dlaczego? Dwa niezależne zespoły zmusiły zwykłe komórki skóry do utworzenia żywej gromady, która przypominała zapłodnione ludzkie jajeczko – pierwsze stadium rozwoju embrionu. Nie był on jednak zdolny do przekształcenia się w żywe dziecko. Badacze używając komórek skóry powtórzyli proces, jaki zachodzi w ciągu pierwszych czterech dni po zapłodnieniu. W warunkach laboratoryjnych doprowadzili do powstania blastocysty, czyli ściśle połączonych ze sobą komórek.   
 

Chociaż naukowcy nie wyszli poza stadium blastocysty, to oba eksperymenty są jak dotąd najbardziej kompletnymi kopiami wczesnego ludzkiego embrionu. Po 10 dniach przechowywania ich w inkubatorze, sztuczne zarodki zaczęły generować komórki tworzące łożysko, co ma kluczowe znaczenie dla zarodka. Doktor Jianping Fu z Uniwersytetu w Michigan, powiedział: „To pierwszy kompletny model wczesnego embrionu człowieka”. Badania te są cennym źródłem informacji, ponieważ dają jeszcze lepszy podgląd na pierwsze dni ciąży i stanowią podstawę do wyjaśnienia niewytłumaczalnej wcześniej niepłodności lub skłonności do poronień. Z drugiej strony mogą również budzić pewne obawy i kontrowersje. Chociaż sztuczne embriony różnią się od naturalnych i nie mają zdolności przekształcenia się w pełne embriony, to w miarę dalszego udoskonalania technologii i nauki, sztuczne wyhodowanie embrionów ludzkich może stać się możliwe. Pojawiają się również kwestie etyczne i konflikt z tradycyjną teorią początków życia. Czy technologia przerośnie lub wyprze naturę? Czy powinna?  
 

Wielka tajemnica  

Pierwsze 14 dni rozwoju człowieka wciąż pozostaje wielką tajemnicą. Naukowcy wiedzą, że około czwartego dnia ciąży zapłodnione jajeczko przekształca się w blastocystę, a około ósmego dnia zagnieżdża się w macicy. W tym czasie w blastocystach dzieje się coś „magicznego” – w niesamowity sposób namnażają się komórki, aby stworzyć łożysko, z którego formuje się płód. Dlaczego ten początkowy etap jest trudny do zbadania? Ponieważ brakuje materiału do badań. Jak dotąd naukowcy eksperymentowali w laboratoriach na odrzuconych embrionach ludzkich – często pochodzących z nieudanych prób zapłodnień in vitro. Wcześniej naukowcy próbowali odtworzyć pierwsze dni rozwoju płodu przy użyciu embrionów pochodzących od myszy. W 2018 roku zespół wyhodował blastocysty z mysich komórek macierzystych. Eksperyment ten nie okazał się dostatecznie satysfakcjonujący, ponieważ ludzie i myszy posiadają różne trajektorie rozwoju.   
 

Jak więc udało się wyhodować blastocystę z ludzkich komórek skóry?  

W pierwszym badaniu doktor Jose Polo z Uniwersytetu Monash w Australii wraz z zespołem powtórzył znany już wcześniej proces. Dorosłe komórki skóry poddane zostały kąpieli w chemicznych substancjach, która przywróciła je do stanu przypominającego komórki macierzyste. Mają one zdolność do wytwarzania innych typów komórek oraz do przekształcania się w dowolny ludzki organ. Następnie pseudo-komórki macierzyste (zwane iPSC – z angielskiego induced pluripotent stem cells) zostały wykąpane w pożywnej cieczy i pozostawione do dalszej transformacji. Ku zaskoczeniu naukowców, po pewnym czasie rozmnożyły się i stopniowo zaczęły przekształcać się w trzy inne typy komórek, które są obecne we wczesnych embrionach ludzkich. W celu wsparcia i dalszych obserwacji zostały one przeniesione do specjalnego systemu hodowli, przypominającego galaretkę 3D. Najbardziej zadziwiającym faktem było to, że komórki zaczęły gromadzić się samodzielnie. Polo powiedział: „Całkowicie zaskakujące jest to, że kiedy je łączysz, organizują się samoczynnie”.  

To zaskakujące zjawisko skłoniło badaczy do przeanalizowania ich genetyki. Te wczesne struktury podobne do embrionów, zwane „iBlastoidami” (z angielskiego iBlastoids), miały podobną organizację i komponent komórkowy do ich naturalnego odpowiednika. Jedna warstwa była wypełniona komórkami z sygnaturą genetyczną, która oznaczała, że są częścią łożyska, inne wyglądały niezwykle podobnie do komórek, które ostatecznie przekształciły by się w płód. Po wszczepieniu iBlastoidu do macicy wyglądałby prawie jak normalna blastocysta. W innym badaniu zespół wykorzystał mieszankę ludzkich komórek skóry, jak i komórek macierzystych, aby stworzyć coś, co nazwali „ludzkim blastoidem”. Podobnie jak w poprzedniej próbie, sztuczne zarodki miały podobny rozmiar i kształt do swoich naturalnych odpowiedników oraz porównywalny profil genetyczny, a także skłonność do zagnieżdżenia się w macicy.  
 

Dzieci z próbówki – co to oznacza dla naszej przyszłości?   
 

Mimo tak zaskakujących i jednocześnie obiecujących wyników, to żaden z tych laboratoryjnie wyhodowanych embrionów nie jest prawdziwy. Jednak są to pierwsze modele embrionów ludzkich, posiadające wszystkie komórki założycielskie płodu. Dzięki temu odkryciu możliwa będzie jednoczesna analiza i obserwacja setek struktur iBlastoidów, co pomoże poszerzyć wiedzę na temat rozwoju płodu, a co za tym idzie lepsze zbadanie potencjalnych przyczyn niepłodności i utraty ciąży.  
 

Odrębne badanie wykazało, że w sztucznym łonie możliwe jest pełne wyhodowanie płodu myszy w połowę czasu normalnej ciąży, co stanowi obecny rekord dla ssaków. Czy możemy pewnego dnia sklonować ludzkie dziecko przy użyciu czyichś komórek skóry, a następnie wyhodować je w sztucznym łonie bez naturalnej reprodukcji?   
 

A co z kwestiami etyki? Ponieważ technologia ta jest dalej optymalizowana, powoli pojawia się pytanie o tożsamość blastoidu. Biorąc pod uwagę, że jest on podobny do tego prawdziwego, to w którym momencie należy go traktować jako sklonowany ludzki embrion? I czy jego niszczenie jest etyczne? Według zaleceń Międzynarodowego Towarzystwa Badań nad Komórkami Macierzystymi (ISSCR) obecnie ludzkie embriony mogą rosnąć w laboratorium przez okres nieprzekraczający 14 dni. Ma to na celu zagwarantowanie, że eksperymenty na embrionie zakończą się przed momentem, w którym komórki stworzą już zróżnicowane struktury. Czy te zasady będą nadal egzekwowane?   

Możemy być pewni, że dalsze badania i rozwój nauki będą przybliżać nas do wydłużenia i poprawy życia, a także wyleczenia chorób z którymi się borykamy. Wyniki opisanego powyżej eksperymentu niosą nadzieję dla par, które pragną posiadać potomstwo, ale borykają się z niepłodnością lub poronieniami. Jednak co będzie dalej i w jakim kierunku pójdzie medycyna? Już teraz warto zadać sobie te pytania.  

Ocieplenie klimatu, wzrost liczby ludności, zmiany demograficzne, urbanizacja oraz słabe zarządzanie zasobami powodują rosnący niedobór wody. Według Światowej Organizacji zdrowia do 2025 r. połowa światowej populacji będzie mieszkać na obszarach dotkniętych niedostatkiem wody. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, ile dni człowiek może przeżyć bez wody pitnej? W zależności od stanu zdrowia, wieku, płci oraz innych indywidualnych predyspozycji, czas ten wynosi od 4 do 7 dni. Bez wątpienia dostęp do czystej wody jest kluczowy do życia na Ziemi. W dzisiejszym artykule Peter Diamandis założyciel i prezes Fundacji X Prize oraz Singularity University, jak również autor bestsellerów, takich jak „The Future Is Faster Than You Think”, porusza problem światowego niedoboru wody oraz opisuje jak nowe technologie pomogą nam w walce o ten drogocenny zasób w nadchodzącej dekadzie. 

Stoimy przed największym kryzysem wodnym w historii. Problem ten pogarszają zanieczyszczenia wód gruntowych i oceanów. Każdego dnia na całym świecie do wody trafiają 2 miliony ton ścieków oraz odpadów rolniczych i przemysłowych. Obecnie 2,2 miliarda ludzi nie ma dostępu do bezpiecznie zarządzanej wody pitnej. A choroby przenoszone przez brudną wodę, takie jak biegunka, cholera, czerwonka, dur brzuszny i polio powodują śmierć 830 000 ludzi rocznie, w tym większości u dzieci do 5 roku życia. Co roku więcej osób umiera z powodu skażonej wody niż z powodu wojen i innych form przemocy. Według raportu Światowego Forum Ekonomicznego – „Największe zagrożenia dla świata w 2021 roku” opublikowanego 25 stycznia 2021 roku za największe ryzyko dla uznano choroby zakaźne, zmiany klimatyczne i kwestie środowiskowe. Dokładnie są to „niepowodzenia w działaniach na rzecz klimatu, użycie broni masowego rażenia, utrata różnorodności biologicznej, kryzys zasobów naturalnych, zniszczenie przez ludzi środowiska naturalnego, problemy związane z brakiem środków do życia, ekstremalne zdarzenia pogodowe, zadłużenia i awarie infrastruktury IT.” Co robić w obliczu tak pesymistycznej wizji przyszłości? Czy już wkrótce zabraknie nam wody pitnej? Poznajmy trzy innowacyjne technologie, które już teraz pomagają zapewnić czystą wodę dla terenach, gdzie mieszkają najbardziej potrzebujący. 

Slingshot 

Wyobraź sobie szalonego naukowca, który stworzył urządzenie, które jest w stanie przerobić każdą substancję w wodę pitną. Brzmi jak scena z filmu science fiction? Otóż nie. Dean Kamen to amerykański wynalazca, przedsiębiorca i multimilioner. Mieszka w zaprojektowanym przez siebie domu – fortecy o sześciokątnym kształcie na obrzeżach Manchesteru w stanie New Hampshire. Wewnątrz posiadłości znajdują się ukryte pokoje, wyrzutnia rakiet, lotnisko dla helikopterów, boisko do softballu, turbina wiatrowa, która pomaga dostarczać energię, oraz wiele innowacyjnych gadżetów. W piwnicy znajduje się odlewnia, warsztat mechaniczny i sala komputerowa, w której często pracuje. Kamen jest fizykiem-samoukiem, który stworzył ponad 1000 różnych patentów, w tym pompy insulinowe, protezy robotów, terenowe wózki inwalidzkie oraz jeden z najpopularniejszych wynalazków – Segway. W 2000 r. za swoje osiągnięcia prezydent Bill Clinton przyznał mu najwyższe odznaczenie dla wynalazców – Narodowy Medal Technologii. 

Aby zaradzić problemowi niedoboru wody, Kamen zaprojektował Slingshot – inteligentny system destylacji sprężoną parą zasilany silnikiem Stirlinga, czyli oczyszczacz wody wielkości małej lodówki, zasilany dowolnym źródłem paliwa, w tym nawet odchodami zwierzęcymi. Urządzenie zużywa mniej prądu niż jest to wymagane do zasilania suszarki do włosów i może oczyścić wodę z dowolnego źródła: od wody gruntowej i morskiej po ścieki. Jedna maszyna zapewnia czystą wodę pitną dla trzystu osób dziennie. Misją Kamena jest dotarcie do najbardziej potrzebujących. Jednak na początku napotkał problem związany z dystrybucją urządzenia na oddalonych terenach. Kamen zwrócił się po wsparcie do Coca-Coli. W zamian za skonstruowanie urządzenia Coca-Cola Freestyle, czyli dozownika napojów z fontanną, który wykorzystuje „technologię mikro-dawek” do mieszania ponad 150 różnych napojów na żądanie, Coca-Cola zgodziła się wykorzystać globalną sieć swojej dystrybucji, aby dostarczyć Slingshot do krajów Afryki i Ameryki Łacińskiej. Następnie Coca-Cola połączyła siły z dziesięcioma innymi organizacjami międzynarodowymi i w 2013 roku rozpoczęła dystrybucję Slingshot’a, będącego głównym urządzeniem w kioskach „Ekocenter”. 

Ekocentera to kontenery transportowe zasilane energią słoneczną, które zapewniają oddalonym społecznościom o niskich dochodach bezpieczną wodę pitną, dostęp do Internetu, produkty nietrwałe (takie jak środki odstraszające komary), artykuły pierwszej pomocy oraz produkty Coca-Coli. Kioski pełnią funkcję sklepu ogólnospożywczego, jak i centrum społecznościowego. Do 2017 r. W ośmiu krajach działało 150 Ekocentrów, a większość z nich prowadzona była przez kobiety, dystrybuujące 78,1 miliona litrów wody pitnej rocznie. Konkurencją dla Slingshot’a jest Omni Processor Billa Gatesa, który zamienia ludzkie odchody w wodę pitną, jednocześnie wytwarzając energię elektryczną i popiół do nawozów. 

Odsalanie wody 

Zapotrzebowanie na wodę pitną ciągle rośnie, a globalny kryzys związany z jej brakiem nasila się nie tylko z powodu zmian klimatu. Dlatego coraz więcej technologii koncentruje się na pozyskiwaniu wody pitnej z wody słonej. Na rynku istnieją zaawansowane instalacje technologicznie do odsalania oparte na nanotechnologii, a jedną z najpowszechniejszych metod odsalania wody słonej jest proces odwróconej osmozy. Niedaleko Dubaju znajduje się gigantyczny park – Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park – obiekt zasilany jest szeregiem paneli słonecznych i akumulatorów, który jest w stanie wyprodukować około 49 967 litrów wody pitnej dziennie. Odsalanie wody przy zastosowaniu energii słonecznej wydaje się idealnym rozwiązaniem w obliczu problemu związanego ze spalaniem paliw kopalnych i globalnym ociepleniem, jednak to rozwiązanie jest wciąż mało opłacalne. 

Skysource 

Architekt David Hertz wraz z żoną Laura Doss-Hertz są autorami specjalnej platformy, która może wytwarzać świeżą wodę z czystego powietrza. W 2018 roku zespół Skysource Alliance wygrał prestiżową nagrodę Water Abundance XPRIZE w wysokości 1,5 miliona dolarów, sponsorowaną przez indyjską grupę Tata i Australian Aid. Platforma spełniła parametry konkursowe polegające na wydobyciu z atmosfery minimum 2000 litrów wody dziennie, czyli ilości wystarczającej dla dwustu osób przy 100% udziale energii odnawialnych za nie więcej niż dwa centy za litr”. Skysource połączyło technologię Atmospheric Water Generator, która wykorzystuje opatentowaną metodę kondensacji wilgoci w powietrzu – gdy spotyka się ciepłe i zimne powietrze. Ich zwycięski system, zwany WEDEW (Wood-To-Energy Deployable Emergency Water) połączył istniejącą technologię Skywater, z gazowym generatorem biomasy, którego dodatkową zaletą jest tworzenie bio-węgla. System może być również zasilany energią słoneczną oraz za pomocą baterii. Rozwiązanie to spotkało się z ogromnym zainteresowaniem instytucji rządowych, jednostek edukacyjnych i inwestorów, którzy chcą zastosować technologię Skysource / Skywater, dając społecznościom na całym świecie dostęp źródła czystej wody pitnej. 

Przewiduje się, że problem niedoboru czystej wody będzie się dalej pogłębiać. Przyrost populacji ludzkiej, a także rozwój przemysłu i rolnictwa powoduje wzrost konsumpcji. Już wkrótce połowa populacji może zostać bez wody zdatnej do picia. W związku z tym musimy zjednoczyć swoje wysiłki i nauczyć się bardziej efektywnie ją wykorzystywać. Urządzenia takie jak Slingshot, Skysource oraz zawansowane technologie wodne już teraz pomagają walczyć z niedoborem wody na najbardziej suchych terenach, jednak cały czas są mało wydajne i opłacalne. Musimy pamiętać, że im więcej wody pobieramy, tym większy wpływ wywieramy na środowisko naturalne. Na przykład do wyprodukowania bochenka chleba trzeba zużyć 462 litrów wody, jednej pary jeansów – 10 000 l wody, a żeby uzyskać 1 kg wołowiny potrzeba nawet 15 000 l wody. Wiele państw podjęło liczne działania polegające na ochronie zasobów wody oraz poprawie jej jakości, jednak to każdy z nas ma wpływ na poziom jej konsumpcji. Warto dokonywać przemyślanych wyborów– kupować mniej i mądrzej. 

Szacuje się, że w Polsce ponad 300 tysięcy osób jest chorych na Alzheimera, a z powodu starzenia się społeczeństwa i zanieczyszczonego środowiska za 20 – 25 lat liczba chorych może ulec podwojeniu. Co to oznacza dla nas?  Czy ten przykry scenariusz jest nam również pisany? W dzisiejszym artykule przyjrzymy się historii choroby oraz omówimy nowy innowacyjny projekt, który już wkrótce zrewolucjonizuje świat medycyny. 

Choroba Alzheimera jest nieuleczalną chorobą neurodegeneracyjną tkanki mózgowej powodującą postępującą i nieodwracalną utratę funkcji umysłowych, w tym pamięci. Rozwija się przez wiele lat, stopniowo uszkadzając mózg i powodując, że chory nie jest w stanie samodzielnie funkcjonować.  Jest bardzo ciężka do wykrycia, ponieważ na początkowym etapie objawy nie są jednoznaczne – przecież każdemu z nas zdarza się czasem coś zapomnieć. W miarę rozwijania się choroby następuje znaczne pogorszenie pamięci. Osoby chore mogą nie pamiętać imion swoich krewnych, ani że w ogóle znają te osoby. Chorzy potrafią włożyć portfel do lodówki, a klucze wyrzucić do śmieci, zupełnie nie zdając sobie z tego sprawy. Zdarzają się kłopoty z mową, orientacją w terenie i ciągłym powtarzaniem tych samych fraz i opowieści. W zaawansowanym stadium u chorych mogą wystąpić halucynacje, słyszenie głosów i otępienie. Niestety, pomimo licznych odkryć z obszaru medycyny i rozwoju technologii, nauka nadal nie znalazła skutecznego lekarstwa.  

Historia Alzheimera 

Pierwszą osobą, u której zdiagnozowano chorobę była Auguste Deter. W 1901r. mając niespełna 51 lat została przyjęta do szpitala dla umysłowo chorych we Frankfurcie. Była zdezorientowana, otępiała i miała urojenia. Po 5 latach zmarła w wyniku utraty zdolności umysłowych i pogłębiających się zmian behawioralnych. Po śmierci przeprowadzono sekcję jej mózgu, w którym odkryto duże nagromadzenie amyloidu, czyli szkodliwego białka powstającego w wyniku wyniszczających chorób, powodującego ucisk i uniemożliwienie wymiany substancji między krwią i komórkami. Dodatkowo w jej mózgu znajdowały się splątki neurofibrylarne (NFTs), czyli patologiczne, wewnątrzkomórkowe agregacje białek. Te dwa elementy – określane później blaszkami amyloidowymi (starczymi) i splątanymi białkami tau – stały się znakiem rozpoznawczym choroby neurodegeneracyjnej – Alzheimera. Zjawisko to ponad 100 lat temu zbadał i opisał niemiecki lekarz Alois Alzheimer. 

Projekt NIH 

Najnowszy projekt National Institutes of Health (NIH) ma na celu zrzeszenie najbardziej ambitnych profesorów biologii oraz naukowców zajmujących się badaniami nad chorobą i komórkami macierzystymi, aby wspólnie zjednoczyć siły w największym projekcie edycji genomu, jaki kiedykolwiek powstał. Trwające latami badania wyróżniły wiele rodzajów genów, które zwiększają ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera i demencji starczej. Ustalenie, jak mają wpływ lub też jak się ze sobą łączą wymagałoby wielu lat badań laboratoryjnych. A co jeśli naukowcy zjednoczyliby się, by wspólnie wykorzystać swoją wiedze i zasoby do walki z tym „cichym mordercą”? 

Biotechnologia rozwija się obecnie w dynamicznym tempie. Przełomem w walce z chorobą już w „zalążku” są indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste – iPSC (ang. induced pluripotent stem cells), wyhodowane w laboratorium i mogące tworzyć każdy rodzaj komórki w organizmie jak również zdolne do przekształcania się. Potrafią odrodzić się ze zwykłych dorosłych komórek na przykład skóry i przekształcić się w komórkę mózgową niosącą ze sobą oryginalne geny dawcy, co oznacza, że ​​przechowują dziedzictwo genetyczne pierwotnej osoby – na przykład jej szansę na zachorowanie na chorobę Alzheimera. Badając te zależności i komórki iPSC możemy wskazać, co prowadzi do genetycznych przyczyn choroby Alzheimera i innych demencji, tym samym torując drogę dla terapii genowych. Inicjatywa iPSC Neurodegenerative Disease Initiative (iNDI) wspiera badania, które doprowadzą do opracowania ulepszonych metod leczenia i profilaktyki. Wszystkie wynikowe zbiory danych będą udostępnione online, tak aby każdy zainteresowany mógł je przeanalizować, a następnie rozbudować. 

CRISPR 

Przez dziesięciolecia naukowcy uważali, że najlepszym sposobem na pokonanie choroby jest pozbycie się tych toksycznych białek z mózgu. Niestety, teoria ta okazała się błędna. Jednym z najnowszych odkryć medycyny jest CRISPR (ang. Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats), czyli metoda pozwalająca na manipulację genomem danego organizmu, dzięki której można wycinać, wstawiać lub wymieniać geny. Korzystając z CRISPR, naukowcy w warunkach klinicznych mogą łatwo wstawić geny związane z chorobą Alzheimera do komórek iPSC – pochodzących od zdrowego dawcy lub osoby z wysokim ryzykiem demencji i obserwować, co się stanie – a to wszystko w próbówce. Podczas trwania projektu badacze mają podać ponad 100 różnych genów związanych z chorobą Alzheimera i demencjami starczymi do komórek iPSC pochodzących od zdrowych dawców. Zamiast badać komórki ludzi z chorobą Alzheimera, wstrzyknijmy normalnym zdrowym komórkom geny, które mogą przyczyniać się do tej choroby i obserwujmy jak zachowają się neurony. Liderem projektu jest dyrektor inżynierii komórkowej i doktor Bill Skarnes. Składa się on z dwóch faz. Pierwsza skupia się na komórkach inżynierii masowej edytowanych za pomocą CRISPR. Drugi to dokładna analiza powstałych komórek: na przykład ich genetyka, sposób aktywacji genów, rodzaje białek, które niosą i jak oddziałują. Badanie nie generuje tylko pojedynczych komórek. Wykorzystuje CRISPR do tworzenia całych linii komórkowych z genem Alzheimera, które mogą zostać przekazane następnemu pokoleniu, a następnie można je udostępniać laboratoriom na całym świecie, aby dalej doskonalić geny, które mogą mieć największy wpływ na zaburzenia. Faza druga iNDI jest jeszcze bardziej zawansowana, ponieważ zagłębia się w wewnętrzne funkcjonowanie tych komórek, aby wygenerować „kod” opisujący zachowanie ich genów i białek 

Zaledwie dwie dekady temu inżynieria setek komórek związanych z chorobą Alzheimera i udostępnienie ich naukowcom z całego świata były mrzonką. Teraz dzięki rozwojowi biotechnologii jest to możliwe. Uczestnicy projektu wykonują ciężką pracę polegającą na zbudowaniu wszechświata komórek związanych z chorobą Alzheimera, z których każda jest wyposażona w gen, który może mieć wpływ na demencję.  Autorzy badania twierdzą, że „tego typu analizy integracyjne mogą prowadzić do interesujących i wykonalnych odkryć”. Daje to szansę na prawdziwe zrozumienie choroby Alzheimera oraz obiecujące możliwości leczenia. Jest to niewątpliwie ogromny projekt inżynieryjny genomu, prowadzący do powstania całej biblioteki sklonowanych komórek niosących mutacje, które mogą prowadzić do choroby, a także ogromne źródło informacji do przyszłej profilaktyki i leczenia. 

Podsumowując artykuł, Alzheimer jest jedną z najbardziej podstępnych i okrutnych chorób. Pomimo postępu technologicznego, dziesięcioleci badań i licznych odkryć naukowych, nadal nie znaleziono żadnego lekarstwa. Choroba wkrada się w niektóre starzejące się mózgi, stopniowo niszcząc ich zdolność do myślenia i rozumowania, zacierając wspomnienia i postrzeganie rzeczywistości.  Alzheimer dopada coraz więcej osób. Szacuje się że w Europie liczba chorych przekroczyła już 6 milionów, a w ciągu następnych 20 lat jeszcze się podwoi. Problem starzenia się społeczeństwa powoduje rosnącą potrzebą zapewnienia wszechstronnego systemu diagnozowania chorób, metod leczenia i kompleksowej opieki medycznej. Projekt NIH ma na celu wprowadzenie genów odpowiedzialnych za chorobę do komórek macierzystych iPSC, a następnie obserwacji i analizy tego co się stanie. Ma to na celu stworzenie wielkich zbiorów ogólnodostępnych danych, które będą pomocne dla naukowców i lekarzy przy wdrażaniu odpowiedniego leczenia. Inicjatywy takie jak NIH napawają optymizmem. Miejmy nadzieje, że już niedługo Alzheimer odejdzie w zapomnienie. 

Ilu lat dożyjesz? Czy możliwe jest zahamowanie lub nawet całkowite zatrzymanie procesu starzenia? Chyba każdy z nas chociaż raz zastanawiał się nad tym ile lat będzie trwało jego życie. W 1930 roku Albert Einstein wypowiedział jeden ze swoich najbardziej rozpoznawalnych cytatów „Życie jest jak jazda na rowerze. Żeby utrzymać równowagę, musisz być w ciągłym ruchu”. Co miał przez to na myśli? W dzisiejszym artykule Peter Diamandis założyciel i prezes Fundacji X Prize oraz Singularity University, jak również autor bestsellerów, takich jak „The Future Is Faster Than You Think” opowiada na pytanie „co to znaczy mieć nastawienie na długowieczność i co już dziś możesz zrobić, aby zmaksymalizować długość swojego zdrowia?” 

Nastawienie na długowieczność 

To jak długo będziemy żyć zależy od wielu czynników, między innymi od naszego nastawienia. Jedną z misji Diamandisa jest pomoc innym w zmianie sposobu myślenia, na taki, który jest ukierunkowany na długowieczność. Aby to zrobić przeanalizujmy dowody, pokazujące ogromny postęp w dzisiejszej medycynie, które w następnej dekadzie wydłużą nasze życie i zdrowie. Jednym ze sposobów zrozumienia danego zagadnienia jest zrozumienie tego, co jest jego przeciwieństwem. Peter twierdzi, że przeciwieństwem nastawienia na długowieczność jest zaakceptowanie norm społecznych, według których oczekiwana długość życia kobiet wynosi 81,2 lata, a mężczyzn 76,4 lata. To pogodzenie się z nieuniknionym losem i wydanie praktycznie wszystkich oszczędności życia na walkę z chorobami na ostatniej prostej życia. Od zarania dziejów ludzie wierzyli, że „śmierć jest czymś normalnym i oczekiwanym. Wiele instytucji, usług i produktów jest zorganizowanych wokół pozornie nieuniknionej rzeczywistości – ludzi umierających w wieku sześćdziesięciu, siedemdziesięciu, czy osiemdziesięciu lat. Od wielu lat w kręgach medycznych i badawczych tematem tabu jest mówienie o idei, że „starzenie się jest chorobą”. Naukowcy głoszący tę doktrynę zostali niejako odsunięci i a ich teorie odrzucone. 

Co się zmieniło? 

Obecnie obserwujemy dynamiczny rozwój medycyny oraz technologii wykładniczych. Innowacje takie jak sekwencjonowanie genomu, transkryptomika RNA, modyfikatory szlaku Wnt, szczepionki, system CRISPR, płynne biopsje, komórki CAR-T, terapia genowa, egzosomy i komórki macierzyste to tylko niektóre z szybko rozwijających się technologii. Warto mieć na uwadze fakt, że w przeszłości średnia długość ludzkiego życia wynosiła około trzydzieści lat, czyli od urodzenia do momentu przekazania genów swojemu potomstwu i osiągnięcia przez nich wieku rozrodczego. Od początku XX wieku rutynowo podwajamy, a nawet potrajamy oczekiwaną długość swojego życia. Niestety ale po osiągnięciu trzydziestu lat, wiele funkcji w organizmie, w szczególności związanych z ekspresją genów ulega rozregulowaniu i uszkodzeniu, przez co zaczynamy gromadzić martwe komórki. Rezultatem tego jest rozwijanie się wielu chorób, które potocznie nazywamy starzeniem się.  Niektórzy naukowcy wierzą, że można spowolnić lub nawet zatrzymać ten proces. Sztuczna inteligencja oraz pojawienie się komputerów kwantowych zdolnych do modelowania interakcji molekularnych w komórkach i na powierzchni komórki spowodują wykładniczy wzrost wszystkich technologii wydłużających żywotność, które będą miały na nas wpływ w nadchodzącej dekadzie. Obecnie widzieliśmy jedynie 10 % ich możliwości. Biorąc pod uwagę wszystkie te ekscytujące zmiany, właściwy sposób myślenia to taki, który koncentruje się na możliwościach maksymalizacji Twojego zdrowia – to nastawienie na długowieczność. A co jeszcze na nie wpływa i je kształtuje? Poniżej przestawionych jest sześć kluczowych obszarów, na które warto zwrócić uwagę: 

1) To, w co wierzysz – jeśli  wierzysz, że życie jest kruche i krótkie, będziesz uważać się za szczęściarza jeśli dożyjesz do 75 urodzin. Jeśli natomiast postrzegasz starzenie się jako chorobę, regularnie śledzisz przełomy w medycynie i biotechnologii, które mają potencjał spowolnienia procesu starzenia, wyjdziesz z założenia, że „100 lat to nowe 60”. 

2) Media, które konsumujesz – To, co czytasz, słuchasz czy oglądasz (np. książki, blogi, wiadomości, podcasty, filmy) bezpośrednio wpływa na Twoje spojrzenie na życie. Czy karmisz swój umysł negatywnymi informacjami, bądź ogólnodostępnymi teoriami z niesprawdzonych źródeł, czy czytasz książki, takie jak „Jak żyć długo. Dlaczego się starzejemy i czy naprawdę musimy?” Davida Sinclaira, blogi badawcze lub kanały informacyjne, takie jak FutureLoop? Czy jesteś na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami z zakresu długowieczności? 

3) Twoja społeczność – ludzie, z którymi spędzasz czas i którymi się otaczasz, kształtują to, kim jesteś i w co wierzysz. Jeśli spędzasz dużo czasu z osobami, które nieustannie się zamartwiają i skarżą się, że coś ich boli, wielce prawdopodobne, że i Ty wkrótce przejmiesz ich sposób myślenia. Analogicznie jeśli Twoi znajomi są ambitni, optymistycznie nastawieni do życia i pełni energii Tobie też może się to udzielić.  

4) Sen – to czy się właściwie wysypiasz ma kluczowy wpływ na funkcjonowanie całego Twojego organizmu. Książką, która szczegółowo to opisuje, jest „Dlaczego śpimy. Odkrywanie potęgi snu i marzeń sennych” napisana przez doktora Matta Walkera. Czy wyznajesz pogląd „sen jest dla słabych”, albo „wyśpię się po śmierci?”, a może traktujesz sen priorytetowo i używasz najlepszych technik pomagających osiągnąć osiem pełnych godzin zdrowego snu? 

5) Dieta – na pewno słyszałeś powiedzenie „jesteś tym, co jesz”. Pożywienie jest paliwem zasilającym nasze ciało. Czy zwracasz uwagę na to co jesz? Czy nie spożywasz zbyt dużo cukru i przetworzonego pożywienia? Czy Twoja dieta jest bogata w witaminy i mikroelementy? Czy Twój organizm jest wystarczająco nawodniony? Właściwie zbilansowana dieta jest kluczowym czynnikiem wpływającym na nasze zdrowie. 

6) Ćwiczenia fizyczne – aktywność fizyczna ma fundamentalne znaczenie dla długowieczności. Regularne uprawianie sportu jest podstawą utrzymania dobrego stanu zdrowia, kondycji i prawidłowego rozwoju organizmu. Czy się ruszasz? Czy raczej unikasz dodatkowego wysiłku fizycznego?  

Nie ulega wątpliwości, że nastawienie odgrywa kluczową rolę i ma wpływ na codzienne życie. Nasz mózg działa jak najpotężniejszy komputer, jednak nie wykorzystamy jego pełnego potencjału, jeśli będziemy z niego korzystać w niewłaściwy sposób. Zmiany demograficzne oraz niski przyrost naturalny sprawiają, że z roku na rok na całym świecie przybywa seniorów. Według danych GUS-u w 2050 r. w Polsce ponad 30 % społeczeństwa będzie liczyło więcej niż sześćdziesiąt lat. Rzymski filozof Seneka powiedział: „Nie otrzymujemy krótkiego życia, lecz je takim czynimy. Nie brakuje nam czasu, lecz trwonimy go”. Możemy być pewni, że przyszła dekada przyniesie wiele innowacji, a nauka będzie przedłużać i poprawiać nasze życie i zdrowie. Jak mądrze możemy wykorzystać ten czas? Czy będziesz rozwijać nastawienie na długowieczność?  

COVID-19 z dnia na dzień wywrócił nasze życie „do góry nogami”. Zostaliśmy zmuszeni pozostać w domach, przejść na pracę i naukę zdalną, a wiele osób straciło zdrowie oraz życie. Czy pomimo tych wszystkich negatywów możemy znaleźć jakieś pozytywy? Czy pandemia przyniosła coś dobrego? W poniższym artykule opowiadamy o trzech medycznych innowacjach, które rozwinęły się dzięki pandemii oraz o tym, jak wpłyną na przyszłość medycyny. 

Szczepionki genetyczne 

Pierwszą innowacją, którą napędziła pandemia było wynalezienie szczepionki. Podczas pierwszej fali koronawirusa niemal cały świat szukał skutecznego lekarstwa. Deborah Fuller – profesor mikrobiologii na Uniwersytecie w Waszyngtonie zajmująca się wirusologią, bionanotechnologią oraz badaniami dotyczącymi szczepionek między innymi na HIV i grypę zauważyła, że minęło już trzydzieści lat od momentu, w którym to naukowcy po raz pierwszy wstrzyknęli myszom geny obcego patogenu, aby wywołać odpowiedź immunologiczną. Pierwsze szczepionki oparte na genach miały swoje wzloty i upadki. Zarówno mRNA oraz DNA były przede wszystkim trudne do przechowywania i nie dawały oczekiwanej odporności. Badacze przez lata udoskonalali badania mając na celu wywołanie bardziej efektywnej odpowiedzi immunologicznej u pacjentów. Do 2019 roku wiele laboratoriów akademickich i firm biotechnologicznych posiadało dziesiątki potencjalnie obiecujących szczepionek mRNA i DNA na choroby zakaźne, jak również na raka w 1 i 2 fazie rozwoju. Gdy wirus zaczął się rozwijać, szczepionki mRNA były gotowe do przetestowania w praktyce. Naukowcy byli zdumieni ich olbrzymią, bo aż 94-procentową skutecznością. Nasuwa się pytanie, w czym szczepionki genetyczne są lepsze od tych tradycyjnych i czy są bezpieczne? Aby na to odpowiedzieć, przyjrzyjmy się w jaki sposób działają. 

Szczepionki starszej generacji, czyli te na świnkę, odrę czy grypę zawierają fragment lub całość wirusa, który został poddany procesowi osłabienia, tak aby nie być zdolnym to wywołania faktycznej choroby. Opracowanie szczepionek tego typu jest bardzo pracochłonne i często trwa latami. Najpierw należy wyhodować patogen, z którego będzie można wyizolować dany fragment, który następnie zostanie osłabiony. Potem opracować skład, wymyślić sposób wytwarzania, dystrybucji i przechowywania. Szczepionki mRNA znane są już od lat 90. XX wieku i miały zastosowanie w leczeniu wścieklizny czy wirusa Zika. Zawierają one samo mRNA wirusa, czyli przekaźnikowy rodzaj kwasu rybonukleinowego, który potocznie można nazwać „notatką”, „instrukcją”, pochodzącą z DNA zawartego w jądrze komórkowym, a nie z całego osłabionego wirusa. Po jej podaniu, organizm człowieka wysyła sygnał do produkcji przeciwciał oraz wywołuje silną odpowiedź limfocytów T, która może usunąć infekcję, jeśli taka wystąpi. W praktyce oznacza to, że ​​te szczepionki lepiej reagują na mutacje i że ​​mogą być w stanie wyeliminować przewlekłe infekcje lub komórki rakowe. Po uzyskaniu sekwencji genetycznej nowego patogenu, zaprojektowanie szczepionki DNA lub mRNA trwa kilka dni. Profesor Deborah mówi: „Jako ktoś, kto pracuje nad tymi szczepionkami od dziesięcioleci, wierzę, że ich udowodniona skuteczność przeciwko COVID-19 zapoczątkuje nową erę wakcynologii ze szczepionkami genetycznymi na czele”. Obecnie wiele szczepionek genetycznych jest już na zaawansowanych etapach badań klinicznych.  

Technologia noszona na ciele i wczesne wykrywanie chorób 

Starzenie się społeczeństwa, zanieczyszczenie środowiska, zła dieta i niewłaściwy styl życia sprawiają, że częściej niż kiedykolwiek myślimy o stanie naszego zdrowia. Z pomocą przychodzi nam  technologia noszona na ciele (z ang. wearable tech) obejmująca urządzenia noszone na nadgarstku, inteligentne ubrania i biżuterię, okulary VR oraz aplikacje na co dzień monitorujące nasze organizmy. Jej użycie jeszcze bardziej upowszechniło się podczas pandemii. Naukowcy badają praktyczne zastosowanie inteligentnych zegarków, pierścieni i innych urządzeń nadających się do noszenia na ciele, które potrafią mierzyć temperaturę, tętno, poziom aktywności i inne dane biometryczne danej osoby. Dzięki tym informacjom są w stanie wykrywać infekcje COVID-19, zanim ludzie zauważą jakiekolwiek objawy. Albert H. Titus – profesor inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie w Buffalo zauważa, że pandemia skupiła jeszcze większą uwagę wielu badaczy na nowe technologie. Duża liczbia osób potencjalnie zakażonych koronawirusem dała naukowcom dużą populację, z której mogli czerpać i testować hipotezy oraz wykrywać objawy zakażenia lub innych chorób, zanim staną się zauważalne. Obecnie szybciej niż kiedykolwiek rozwija się infrastruktura IoMT (Internet of Medical Things) tak aby w bardzo szybkim czasie dane, wraz z analizą mogły docierać do gabinetu lekarza bezpośrednio poprzez aplikację na telefonie, czy komputerze. Na przykład urządzenie Medilync Insulync, składające się z glukometru i czytnika poziomu insuliny, może niemal w czasie rzeczywistym analizować dane na temat poziomu cukru we krwi, dawki insuliny, pulsu i ciśnienia krwi. Dodatkowo istnieje możliwość połączenia go z planem posiłków i ćwiczeń od partnerów takich jak MyFitness Pal, po to aby zapewnić najbardziej optymalne opcje dla pacjenta. Urządzenie to jest niezwykle przydatne dla diabetyków. Innym przykładem technologii noszonej na ciele jest WristOx2, czyli inteligentny pulsoksymetr noszony na nadgarstku, który monitoruje i mierzy tętno oraz poziom natlenienia krwi. Może on być używamy zarówno w szpitalu, jak i w warunkach domowych, aby zdalnie monitorować tętno i natlenienie krwi. Technologia noszona może również odbierać i gromadzić dane biometryczne, takie jak tętno (EKG i HRV), fale mózgowe (EEG) i bio-sygnały mięśniowe (EMG) i wiele innych. 

Odkrywanie leków na nowo 

Jak to się dzieje że chorujemy? Istnieją dwa główne rodzaje chorób: zakaźne i niezakaźne. Poniżej przyjrzymy się tym zakaźnym, które wywoływane są przez patogeny, takie jak bakterie, wirusy, grzyby i pasożyty. Mogą się one dostać do organizmu przez powietrze, którym oddychamy, żywność i napoje, które spożywamy lub przez otwory w skórze, takie jak skaleczenia i rany. Jednak dzięki naszemu układowi immunologicznemu nie każdy patogen, który dostanie się do organizmu, powoduje chorobę. Niestety, patogeny mają zdolność do dostosowywania się i ewolucji znacznie szybciej niż układ odpornościowy, co oznacza, że ​​czasami mają przewagę, zwłaszcza jeśli nasz układ odpornościowy jest osłabiony. Nevan Krogan – profesor farmakologii komórkowej i molekularnej oraz dyrektor Quantitative Biosciences Institute na Uniwersytecie w Kalifornii wyjaśnia mechanizm zakażenia. Białka w naszym organizmie pełnią rolę molekularnych maszyn, które sprawiają, że komórki działają prawidłowo. Kiedy białka źle funkcjonują lub są zajmowane przez patogen, wtedy wzrasta ryzyko zapadnięcia na chorobę. Większość leków działa poprzez zakłócanie działania jednego lub kilku nieprawidłowo działających, czy porwanych białek. Tworząc nowe leki do leczenia określonej choroby naukowcy badają geny i białka, na które choroba ma bezpośredni wpływ, na przykład gen BRCA, który chroni ludzkie DNA przed uszkodzeniem jest ściśle powiązany z rozwojem raka piersi i jajnika. Chcąc wynaleźć leki na raka badacze analizują funkcję białka BRCA mając na uwadze, że pojedyncze białka nie działają w izolacji i nie są wyłącznie odpowiedzialne za chorobę. Są one częścią skomplikowanych sieci połączeń między innymi białkami, odpowiedzialnymi za prawidłowe funkcjonowanie organizmu. Profesor Korgan mówi: „od kilku lat moi koledzy i ja badamy potencjał tych sieci, aby znaleźć więcej sposobów, w jakie leki mogą złagodzić chorobę. Kiedy wybuchła pandemia koronawirusa, wiedzieliśmy, że musimy wypróbować to podejście i sprawdzić, czy można je wykorzystać, aby szybko znaleźć lekarstwo na to pojawiające się zagrożenie. Natychmiast rozpoczęliśmy mapowanie rozległej sieci ludzkich białek, które przechwytuje SARS-CoV-2, aby mógł się replikować. Kiedy stworzyliśmy tę mapę, zlokalizowaliśmy ludzkie białka w sieci, do których leki mogłyby z łatwością celować. Znaleźliśmy 69 związków, które wpływają na białka w sieci koronawirusa. 29 z nich zostało już zatwierdzonych przez FDA do leczenia innych chorób. 25 stycznia opublikowaliśmy artykuł pokazujący, że jeden z leków, Aplidin (Plitidepsin), obecnie stosowany w leczeniu raka, jest 27,5 razy silniejszy niż Remdesivir w leczeniu COVID-19, w tym jeden z nowych wariantów leku został zatwierdzony do badań klinicznych fazy 3 w 12 krajach jako leczenie nowej mutacji koronawirusa. Pomysł mapowania interakcji białek chorób w celu poszukiwania nowych leków nie dotyczy tylko koronawirusa. Teraz zastosowaliśmy to podejście w przypadku innych patogenów, a także innych chorób, w tym raka, zaburzeń neurodegeneracyjnych i psychiatrycznych. Mapy te pozwalają nam połączyć kropki między wieloma pozornie odmiennymi aspektami pojedynczych chorób i odkryć nowe sposoby ich leczenia przez leki. Mamy nadzieję, że to podejście pozwoli nam i badaczom z innych dziedzin medycyny odkryć nowe strategie terapeutyczne, a także sprawdzić, czy jakiekolwiek stare leki można zastosować w leczeniu innych schorzeń”. Możemy być przekonani, że wraz z rozwojem medycyny będziemy świadkami nowych genialnych odkryć zastosowania dotychczas znanych substancji i leków do leczenia chorób, które nękają obecnie ludzkość. 

W artykule tym omówiliśmy trzy innowacje na jakich rozwój wpłynęła pandemią, czyli szczepionki genetyczne, technologia noszona na ciele oraz produkcja nowych leków. Szczepionki DNA i mRNA, w porównaniu z tradycyjnymi typami szczepionek są znacznie bardziej efektywne i skuteczne, ponieważ wykorzystują jedynie kod genetyczny patogenu, a nie całego wirusa czy bakterię. Opracowanie tradycyjnych szczepionek zajmuje miesiące, jeśli nie lata, a zaprojektowanie szczepionki DNA lub mRNA trwa kilka dni. W post-pandemicznym świecie jeszcze więcej osób będzie korzystać z technologii noszonej na ciele, a urządzenia te będą jeszcze bardziej zaawansowane. Pandemia przyśpieszyła również badania nad chorobami cywilizacyjnymi i obecnie wykorzystywanymi lekami. Daje to zielone światło do wyleczenia wielu schorzeń nękających ludzi. Wiedza, którą zdobyli naukowcy pozwoli radzić sobie z przyszłymi epidemiami, zatruciami pokarmowymi, czy sezonową grypą. Pandemia była niezwykle istotnym impulsem dla rozwoju rynku technologii medycznych, e-recepty, e-skierowania i e-porady, pozwoliły na zachowanie ciągłości leczenia. To tylko trzy innowacje, które napędziła pandemia, ale zapewne jest ich więcej. Możemy być pewni, że w przyszłości będziemy świadkami kolejnych fantastycznych odkryć naukowych.