Мозг в пробирке: следующая революция, в которой Израиль в числе лидеров
Технология «мозг в пробирке», объединяющая стволовые клетки с искусственным интеллектом, готова преобразить здоровье мозга. Для Израиля, который уже является лидером в области высоких технологий с мощной биотехнологической базой, это шанс возглавить процесс биоконвергенции и обеспечить себе место в следующей научной революции.
Человеческий мозг — основа наших воспоминаний, эмоций, знаний и идентичности. Он делает нас теми, кто мы есть, и когда что-то идёт не так, последствия бывают драматичными.
В последние годы мы значительно продвинулись в изучении мозга, и сегодня можем задавать вопросы, на которые раньше просто не могли ответить. Интересно, что же произошло за эти годы?
Учёные разработали технологии, позволяющие вырастить человеческий мозг в пробирке! Представьте себе, как клетки человеческого мозга растут в чашке Петри и взаимодействуют друг с другом. А теперь представьте, что эта система фактически отражает особенности человека, от которого были получены эти клетки, и способна к обучению.
Похоже на мир искусственного интеллекта? Абсолютно верно! В 2022 году впервые было продемонстрировано, что нейронная сеть, созданная на основе человеческой, смогла освоить компьютерную игру Pong и даже улучшить её результаты со временем.
Звучит как сцена из научно-фантастического фильма, но это живая, дышащая реальность, которая уже выходит за пределы лабораторий и выходит на рынок.
Израиль известен во всем мире как высокотехнологичный центр, добившись значительных успехов в этой области, а высокотехнологичные компании являются важным двигателем экономического роста страны.
Следующим значимым двигателем роста является сфера биотехнологий, и в частности, биоконвергенция, сочетающая биологические методы с передовыми вычислительными технологиями, такими как искусственный интеллект.
Благодаря проверенному технологическому потенциалу и ведущим в мире больницам, Израиль может стать мировым лидером в области биоконвергенции.
От клеток кожи к клеткам мозга
В этом контексте вернемся к технологиям «мозг в пробирке». Эти технологии открывают исключительные возможности. Прогресс научных исследований привел к тому, что из образца крови можно получить нейронные (мозговые) клетки человека, сохраняющие уникальные свойства его мозга.
Если раньше единственным способом изучения мозга были эксперименты на животных или нейровизуализация – дорогостоящая технология, то сегодня человеческий мозг можно исследовать на индивидуальном уровне, используя простой, повседневный образец.
Ярким примером служит разработка лекарственных препаратов, где оценка их действия начинается с животных моделей, чьи возможности воспроизведения активности человеческого мозга весьма ограничены, но которые представляют собой важнейший этап в принятии решений и планировании дорогостоящих клинических испытаний.
Помимо того, что животные модели, как известно, недостаточны для прогнозирования воздействия на человеческий мозг, возникает и этический вопрос использования животных для экспериментов.
Мозг в пробирке может стать более выгодной альтернативой как с моральной, так и с научной точки зрения. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) уже устранило необходимость проведения экспериментов на животных в рамках процесса одобрения лекарственных препаратов, а в Израиле также активно обсуждается вопрос прав животных.
Поэтому внедрение такой технологии может стать социальным инструментом, позволяющим проводить передовые исследования в области изучения мозга, минимизируя при этом необходимость использования животных.
Технология «мозг в чашке» позволяет не только заранее изучать реакцию нейронных сетей человека на различные вещества, но и характеризовать подгруппы таких сетей в зависимости от того, у кого были взяты образцы. Это может сэкономить годы работы и сотни миллионов долларов, вложенных в разработку.
Неврологические заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, а также психические расстройства, такие как шизофрения и депрессия, считаются особенно сложными загадками.
Возможность взять образец ткани конкретного пациента, создать на его основе нейронную сеть и использовать её в качестве персональной модели для тестирования лекарств приближает нас к эпохе по-настоящему персонализированной медицины.
В этой области Израиль может стать лидером благодаря сочетанию выдающихся исследователей, инновационных университетов и творческой биотехнологической отрасли.
На пути к персонализированной медицине
Сфера создания двумерных и даже трёхмерных моделей (органоидов) уже оценивается в несколько миллиардов долларов в год и ежегодно растёт двузначными темпами. Израиль, обладающий потенциалом в области биологии, медицины и искусственного интеллекта, может стать значимым игроком.
Достаточно нескольких успешных стартапов, чтобы увидеть здесь новую отрасль, которая будет генерировать миллиарды долларов, подобно кибериндустрии. В течение нескольких лет она создаст рабочие места в сфере исследований, медицинского оборудования, разработки лекарственных препаратов и регулирования.
В будущем можно представить себе ситуацию, когда у каждого пациента будет собственный нейронный органоид, созданный из легкодоступных клеток (кожи, крови, мочи), который станет инструментом для принятия решений, охватывающих широкий спектр вопросов, от питания до лечения.
Ещё несколько лет назад эта мечта считалась совершенно фантастической, но сегодня она приближается к реальности благодаря новым технологиям.
Многомиллиардный рынок
Мировой рынок двумерных и трёхмерных моделей мозга (органоидов) уже оценивается в миллиарды долларов и ежегодно растёт двузначными темпами. Благодаря своему опыту в биологии, медицине и искусственном интеллекте, Израиль может стать значимым игроком.
Всего несколько успешных стартапов могли бы создать здесь новую индустрию, приносящую миллиарды, как это сделала кибериндустрия. За несколько лет такая индустрия могла бы создать рабочие места в сфере исследований, производства медицинских приборов, разработки лекарств и регулирования.
В конечном счёте, «мозг в пробирке» — это не просто увлекательный эксперимент, а новая область с огромным экономическим и медицинским потенциалом.
В Израиле, где биотехнологическая отрасль и биоконвергенция являются одними из самых передовых в мире, это редкая возможность возглавить новое поколение исследований, персонализированной медицины, медицинских устройств и разработки лекарственных препаратов.
Те, кто инвестирует сейчас, будь то частные инвесторы, венчурные фонды или государственные учреждения, могут получить огромную выгоду уже через десятилетие.
Доктор Орит Голдман.
Автор — вице-президент по биологическим исследованиям и разработкам в компании NeuroKaire.
Перевод с английского











