Незаразные болезни
В развивающихся странах не только растет число жертв незаразных болезней, но от одного только рака умирает больше людей, чем от ВИЧ, туберкулеза и малярии вместе взятых. Каждый год рак диагностируется у 14 млн человек, и 57 % из них – представители стран с низким и средним доходом, и на них приходится примерно 70 % смертей, причиной которых считают рак (и 80 % смертей, которых можно было бы избежать) по всему миру45. Это относится к раку груди, несомненно ставшему теперь глобальным заболеванием: в предстоящем десятилетии ожидается 20 млн случаев заболевания и более половины из них – в странах с низким и средним доходом46. Во многих из этих стран наблюдается не только ужасающая нехватка онкологов и других специалистов, но и центров лечения, и инфраструктуры для точной диагностики и лечения рака. Однако подобно тому, как для диагностики инфекционных болезней применяются бумажные анализаторы, инновации появляются и для рака47–49. Инженеры из MIT разработали быстрый и дешевый анализ мочи, основанный на взаимодействии наночастиц с белками опухоли, для распознавания опухоли50. Сангита Бхатия, ведущий автор публикации, сказал: «Мы считаем, это было бы потрясающе – адаптировать его для развивающихся стран, превратив в простой бумажный тест, который можно делать с необработанными образцами в сельской местности, без специального оборудования. Считывание данных можно доверить удаленному специалисту, переслав их в виде фотографии с мобильного телефона»50. Пациенты получают инъекцию наночастиц и мочатся на бумажную тестовую полоску, покрытую антителами, которые обнаруживают наночастицы, вступившие во взаимодействие с аномальными раковыми белками. На практике, если такой тест пройдет испытания и будет утвержден, он будет действовать во многом как домашний тест для определения беременности47. Исследователи даже работают над долгосрочными, в противоположность однократным, замерами, когда препарат из наночастиц будет имплантироваться подкожно.
Еще один изобретательный способ обнаружения рака основан на использовании смартфона, солнечного света и крошечного образца ДНК. Вместо обычной процедуры осуществляется ПЦР, для чего требуется электричество, ДНК-праймер и точная электроника для нагревания и охлаждения образца. Этот метод был разработан в Корнельском университете, а все, что требуется, – это солнечный свет, поступающий через линзу, и диск для запуска ПЦР49. Помимо применения в тестировании рака был разработан бумажный анализатор для измерения функции печени (стоимость этого теста составляет 10 центов в сравнении с обычными $4). Капля крови пропитывает бумагу, в которую включены гидрофобные барьеры. Результаты анализируются и передаются с помощью камеры мобильного телефона51.
Оцифровывание, подход ГИС, который рассматривался выше, предусматривающий датчики, визуализацию и различные омики, может в полной мере применяться к людям с незаразными болезнями в развивающихся странах. Но владение этой технологией требует большего, чем сигнал мобильной связи, поэтому запущен ряд проектов по краудфандингу для приобретения датчиков (например, проект «Датчик»52) и приборов для визуализации (например, проект «Визуализация мира»53), необходимых для того, чтобы медицинская ГИС работала. Один из впечатляющих примеров пользы ультразвукового исследования в высоком разрешении с помощью портативного устройства – снижение перинатальной смертности. После того как группе акушерок дали такой прибор и за один день научили распознавать при визуализации пять главных факторов риска беременности, такие как предлежание плаценты или тазовое предлежание плода, в Гане и сельских районах Индии смертность снизилась более чем на 70 %. Здоровьем новорожденных занимались во многих отдаленных уголках Африки и Индии с помощью различных мобильных устройств: например, были запущены программы помощи беременным женщинам – в СМС-сообщениях женщинам отправляли информацию о ее сроке беременности, а тем, у кого были выявлены осложнения, предоставляли необходимые условия для родов54. И преэклампсия – состояние, которое встречается у 10 % беременных женщин и заметно увеличивает риск осложнений, – может быть обнаружена на малом сроке с помощью дешевого устройства, подсоединяемого к смартфону, для измерения количества кислорода в крови55. Проект «Датчик» обеспечивает сбор средств на приобретение этих датчиков для 80 000 женщин в Индии, Пакистане, Нигерии и Мозамбике52.
Тема экономичных технологий, связанных со смартфонами, является центральной для демократизации цифровой медицины в развивающихся странах. Есть немало инструментов. Это и эндоскоп за $50, позволяющий провести полный осмотр ушей, носа и горла, который прошел испытания в гористой сельской местности на Тайване56. Это и офтальмологический набор для смартфона, разработанный в Стэнфордском университете, за $90, который без щелевой лампы выполняет те же функции, что и стандартная аппаратура в кабинете окулиста стоимостью $20 000 – $30 000, включая осмотр конъюнктивы, хрусталика глаза, роговицы и радужной оболочки57. Его окрестили «глазофоном», а один из исследователей назвал его «Instagram для глаза»57, 58. С помощью 3D-принтера Австралийский национальный университет создает линзы для крошечного микроскопа стоимостью в один цент – при подсоединении к смартфону достигается функциональность, не уступающая дермоскопу стоимостью $30059а. Инженеры из Гарвардского университета изобрели «универсальный мобильный электрохимический детектор», который при производственных издержках примерно в $25, с литиевой батарейкой в 3,7 В, может в течение нескольких месяцев и даже лет делать рутинные анализы вроде определения уровня сахара или натрия. Это портативное устройство, основанное на подсоединении смартфона к облачному хранилищу данных для выполнения дистанционного анализа пробы в режиме реального времени59b, 59c. Лаборатория MIT разработала подключаемое к смартфону приспособление Eye Netra стоимостью $2, которое корректирует рефракцию глаз и восстановило остроту зрения тысячам людей в развивающихся странах. Но даже эти относительно низкие цены могут быть слишком высокими, и поэтому по мере разработки новых инструментов для мониторинга пульса и температуры и вплоть до геномного секвенирования необходимо искать пути минимизации затрат, чтобы максимизировать возможности улучшения медицинской помощи по всему миру.
