Három technológiára kell kifejezetten figyelni 2023-ban

2023-ban nincs helye a COVID-elégedettségnek

https://www.nature.com/articles/d41586-022-04476-9

„2023 van, és a világjárvány még korántsem ért véget. A Kínából érkező aggasztó hírek azt mutatják, hogy a világ nem hagyhatja magát,. Közegészségügyi és járványügyi rendszereink megerősítése kritikus kérdés..

2022-ben sok helyen az élet visszatért a COVID előtti normális kerékvágásba. A kormányok megszüntették a bezárásokat, újranyitották az iskolákat, és enyhítették a vagy feloldották a maszkviselési előírásokat.. Újraindult a nemzetközi utazás. Még a vezetők is optimista kijelentéseket tettek, például Mette Frederiksen dán miniszterelnök kijelentette, hogy a SARS-CoV-2 már nem jelent veszélyt a társadalomra, Joe Biden amerikai elnök pedig megjegyezte, hogy a járványnak vége. Ez azonban megcáfolja azt a pusztítást, amelyet a betegség továbbra is okoz.

Nem csak Kínáról van szó. Másutt a fertőzések és a halálesetek ismétlődő hullámai helyett folyamatos veszteségeket látunk, valamint a hosszú COVID okozta szövődményeket. A COVID-19-re való összpontosítás az AIDS, a malária és a tuberkulózis elleni küzdelemre is hatással volt. Az összesített halálozási arány sok országban továbbra is magasabb, mint a COVID-19 megjelenése előtt.

A COVID-19 elleni védőoltások aránya is megtorpant számos országban, és egyes országokban az emlékeztető oltások elterjedése sem volt megfelelő. Az egyik megoldás az oltási erőfeszítések megújítására a technológia. Folyamatban van például az orron vagy szájon át beadható nyálkahártya-vakcinák fejlesztése. Fel kell készülnünk azonban az új úgynevezett „aggodalomra okot adó változatok” megjelenésére is. Ezt ajelölést akkor adják ki, ha egy változat jobban kikerüli az immunrendszert, súlyosabb betegséget okoz, vagy sokkal jobban átvihető, mint a jelenleg keringő. 

Itt az ideje, hogy megújítsuk erőfeszítéseinket a COVID-19 elleni küzdelemben, hogy jobban felkészüljünk a járvány jövőbeli hullámaira, és más ma még ismeretlen pandémiákra”

Három technológiára kell kifejezetten figyelni 2023-ban

A természet által kiválasztott eszközök és technikák, amelyek a következő évben nagy hatást gyakorolhatnak a tudományra.

https://www.nature.com/articles/d41586-023-00178-y

Egymolekulás fehérje szekvenálás

A proteom, vagyis egy sejt vagy szervezet által készített teljes fehérjekészlet értékes információkat rejt egészségről és a betegségekről. A teljes proteom felderítése azonban jóval nehezebb, mint a teljes genom szekvenálása az összeállításához használt építőelemek nagyobb ábécéje és amiatt, hogy a fehérjék nem amplifikálhatók, mint a nukleinsavak.

Jelenleg a legtöbb proteomikai elemzés tömegspektrometriát használ, egy olyan technikát, amely a fehérjék keverékeit tömeg és töltés alapjánjellemzi. Bár ez a módszer több ezer fehérjét képes egyidejűleg számszerűsíteni, gyakran nem tudja egyértelműen azonosítani a molekulákat, és a keverékben lévő alacsony koncentrációjú fehérjéket gyakran figyelmen kívül hagyja. Az egymolekuls technológiák, amelyek a mintában lévő fehérjék közül sokat, ha nem az összeset képesek szekvenálni, forradalmasíthatják a fehérjeelemzést.

Az egyik kutatás alatt álló megközelítés a fluoreszcencia, amelyet Edward Marcotte fejlesztett ki az austini Texasi Egyetemen. Ez a technika lépcsőzetes kémiai folyamatot használ, amelyben az egyes aminosavakat fluoreszcensen jelölik, majd egyenként levágják a felülethez kapcsolt fehérje végéről, miközben a kamera rögzíti a kapott fluoreszcens jelet. Egy másik megközelítés, amelyet a Quantum-Si kutatói fejlesztettek ki, fluoreszcensen jelölt kapcsolófehérjéket használ a fehérjék végén található aminosav-szekvenciák felismerésére.

Az egymolekulás fehérjeszekvenálás ma még csak az elgondolás próbája stádiumában van, a kereskedelmi forgalomba hozatal azonban gyorsan közeledik. A Quantum-Si bejelentette, hogy idén első generációs műszereket kíván szállítani, és a fehérje-szekvenálási konferenciákon most olyan vitapaneleket rendeznek, amelyek az ezen a területen működő startupoknak szólnak. 

 https://www.nature.com/articles/d41586-023-00178-y

Térfogat -elektronmikroszkópia

Engem mindig is lenyűgözött az  elektronmikroszkóp által nyújtott kiemelkedő felbontás. Az  egyik fő korlátja azonban az, hogy nem képes mélyen a mintákon belüli képet alkotni. A hagyományos  elektronmikroszkóp megköveteli, hogy a mintákat vékony metszetekre vágják,  de ez gyakran nem ad elegendő információt. Például egyetlen sejt teljes térfogatának lefedéséhez akár 200 metszetre is szükség lehet. Itt jön be a képbe a térfogat-elektronmikroszkópia.

A  A térfogat-elektronmikroszkóp lehetővé teszi, hogy  háromdimenziós szövetmintákban  elektronmikroszkópos felbontást érjünk el, akár. Korábban a nagyobb térfogatok rekonstrukciója, például az agy idegi kapcsolatainak feltérképezése kétdimenziós elektronmikroszkópos képekből , gondos minta-előkészítési, képalkotási és számítási folyamatot igényelt, hogy ezeket a képeket többképes köteggé alakítsák. A legújabb térfogat-elektronmikroszkópos technikák azonban drasztikusan leegyszerűsítik ezt a folyamatot.

Többféle technika mindegyiknek megvannak a maga előnyei és korlátai. Például a soros blokkfelületi képalkotás gyémánt élű pengét használ a gyantába ágyazott minta vékony, egymás utáni rétegeinek leborotválására a képalkotás közben. Ez a technika viszonylag gyors, és képes kezelni az egy köbmilliméter méretű mintákat is. Azonban gyenge mélységi felbontást kínál, ami azt jelenti, hogy a kapott térfogat-rekonstrukció viszonylag homályos lesz. Másrészt a fókuszált ionnyaláb pásztázó elektronmikroszkópia (FIB-SEM) sokkal vékonyabb rétegeket és ezáltal finomabb mélységi felbontást eredményez, de kisebb térfogatú mintákhoz jobban megfelel.

Az EM volumenének növekedése „csendes forradalom” volt a területen, a kutatók inkább ennek a megközelítésnek az eredményeit emelték ki, nem pedig a generálásukhoz használt technikákat. Ez azonban megváltozik, mivel egyre több kutató kezd az eredmények előállításához használt technikákra összpontosítani. Például a virginiai állambeli Ashburn államban található Janelia Research Campusban a Cell Organelle Segmentation in Electron Microscopy (COSEM) kezdeményezés egy pár tanulmányt publikált a Nature-ben, amelyek kiemelik a sejtbelső feltérképezése terén elért jelentős előrelépést. A COSEM kezdeményezés kifinomult, testre szabott FIB-SEM mikroszkópokat használ, amelyek nagyjából 200-szorosára növelik az egyetlen kísérlet során leképezhető térfogatot, miközben megőrzik a jó térbeli felbontást.

A volumen EM minta-előkészítési módszerei fáradságosak és nehezen elsajátíthatóak, az így létrejövő adatkészletek pedig hatalmasak. De az erőfeszítés megéri, mivel a kutatók már látnak betekintést a fertőző betegségek kutatásába és a rákbiológiába. Jelenleg kollégáimmal azon dolgozom, hogy feltárjam a teljes egéragy nagy felbontású rekonstrukciójának megvalósíthatóságát. Ez az erőfeszítés várhatóan több mint egy évtizedet vesz igénybe, több milliárd dollárba kerül, és félmilliárd gigabájt adatot termel. Ugyanolyan nagyságrendű, mint az első emberi genom feltérképezésére tett erőfeszítés. A kötetes EM jövője izgalmas, és kíváncsian várom, milyen felfedezések várnak ránk a következő években.

https://netdoktor.hu/

Praxisközösség / Helyettesítés Online medikai szoftverben.

A praxisközösségekkel kapcsolatban az elmúlt 1 évben – amióta jogszabály rendelkezik a praxisközösségekről és a hozzá kötött finanszírozási előírásokról – az alapellátásban nagyon nagy az érdeklődés.

Továbbá szintén számos kérdés merül fel az akut orvoshiány és az azzal kapcsolatos helyettesítési megoldások terén.

A NetDoktor a PK-k és a helyettesítések munkáját nagyban támogatja, ebben a témában sok kérdés és válasz, megoldás mutatható be.

Az 53/2021. (II.9) Kormányrendelet anyagilag támogatja a háziorvosok (felnőtt-, gyermek- és fogorvosok) “laza” vagy “szoros” praxisközösségben történő csoportmunkáját. Míg a “laza” praxisközösségekben a közösen kialakított helyettesítési és ügyeleti rend, meghatározott prevenciós rendelés és közös módszertan alkalmazása az előírás, Addig a “szoros” praxisközösségek esetén ezen felül más szakképesítésekkel rendelkező kollégák többletszolgáltatásaiért többletfinanszírozás igényelhető. Mind a “laza” mind a “szoros” praxisközösségek esetén előírás praxis és praxisközösségi szintű morbilitási, mortalitási és egyéb statisztikák, jelentések folyamatos készítése.

A Dericom Kft. tagja volt a 2012 és 2016 közötti SH/8/1 Svájci Projekt fejlesztői konzorciumának, amely az alapellátási praxisközösség modell informatikai hátterét dolgozta ki. Az itt szerzett tapasztalatokat is beépítte a rendszerbe a NetDoktor fejlesztői csapata.

Az alapellátásban egyedülálló on-line technológián működő NetDoktor flexibilisen testre szabható mind a laza, mind a szoros praxisközösségek igényeihez, bármikor a praxisok egymással öszekapcsolhatók “laza” módon a helyettesítéses illetve ügyeleti csoportmunka érdekében. Számtalan PK szintű prevenciós, morbilitási, forgalmi stb. statisztika és jelentés érhető el a rendszerben. 2018 óta a NetDoktor több Praxisközösség számára biztosít teljeskörű informatikai hátteret.

A NetDoktor Praxisközösség Modult ajánljuk azon praxisoknak, akik “laza” vagy “szoros” praxisközösségekben dolgoznak és akiknek fontos a hatékony csoportmunkát támogató informatikai háttér. A rendszer segítségével többlet adminisztráció nélkül, határidőre el tudják látni a praxisközösségi feladataikat és mindemellett kiemelten fontos, hogy bárhol, bármikor, szinte bármilyen eszközzel tudjanak rendelni, egymást helyettesíteni.

A NetDoktor segítségével lehetővé válik a Praxisok flexibilis összekapcsolhatósága Praxisközösséggé a PK vezető által meghatározott jogosultságok mellett. Igény szerinti kialakíthatóak a Praxisok közötti helyettesítések, ügyeleti ellátások, automatikusan szinkronizálódó közös naptárak és közös adminisztrációs felület áll rendelkezésükre egy közös informatikai felület biztosítása mellett, biztosítva ezáltal az átlátható riportolási, statisztikai és jelentési felületeket. A NetDoktor csapata kiforrott szoftverbevezetési módszertannal és folyamatos fejlesztésekkel, szerteágazó integrációs lehetőségekkel, valamint rugalmas ügyfélszolgálattal áll a Praxisok rendelkezésére, a felmerülő informatikai igényeket hatékonyan tudják kezelni. A NetDoktor alkalmazás ingyenesen letölthető a Google Play áruházból illetve az App Store-ból.

 https://www.nature.com/articles/d41586-023-00178-y

CRISPR bárhol

A CRISPR-Cas9 a genom meghatározott helyein történő meghatározott változások bevezetésének leghatékonyabb módszerévé vált, ami áttörést jelent a génterápiában, a betegségek modellezésében és más kutatási területeken. A CRISPR használatának azonban vannak korlátai. Itt jön képbe az új technikák kifejlesztése e korlátok megkerülésére.

Az egyik megközelítés a fehérjetechnológia alkalmazása a Streptococcus pyogenes baktériumból általánosan használt Cas9 enzim „közel PAM-mentes” Cas-változatainak létrehozására. Ez lehetővé teszi, hogy az enzim gyakorlatilag a teljes genomot beolvassa, míg a hagyományos CRISPR enzimek csak a genom 1-10%-át tudják beolvasni. Ez növeli a „célon kívüli” szerkesztések esélyét, de a további tervezés javíthatja a specifikusságukat.

Egy másik megközelítés a természetben előforduló Cas-változatok felfedezése és jellemzése. Anna Cereseto virológus és Nicola Segata mikrobiomkutató, az olaszországi Trentói Egyetemen több mint egymillió mikrobiális genomot fésültek át, hogy azonosítsák és jellemezzék a Cas9 variánsok változatos halmazát, amelyek becsléseik szerint együttesen az ismert betegséget okozó betegségek több mint 98%-át célozhatják meg. mutációk emberben.

Összefoglalva, a fehérjefejlesztés és a természetben előforduló Cas-variánsok felfedezése kombinációja szélesebb körű eszközöket biztosít számunkra, hogy bármilyen bázist szerkeszthessünk, amit csak akarunk. Ez hatékonyabb és pontosabb genomszerkesztéshez, végső soron pedig a betegségek mögöttes mechanizmusok mélyebb megértéséhez vezet. A lehetőségek végtelenek, és alig várom, hogy lássam, hogyan fog tovább fejlődni ez a technológia.