10 senaste utvecklingar inom mänsklig hälsa du förmodligen missat

Mänsklig hälsa är ett ämne som direkt berör oss alla. Från upptäckter som lovar kommande botemedel mot spännande nya kirurgiska tekniker som ger hopp för handikappade, massor i mängder med historier som roterar kring vår hälsa och kropp.

10 forskare identifierar en ny kroppsdel

Vägen tillbaka 1879 skrev en fransk kirurg, som heter Paul Segond, ett papper som beskrev ett "parat, resistent fibröst band" längs ligamenten i det mänskliga knäet. Papperet blev omgående glömt till 2013, då forskare upptäckte det anterolaterala ligamentet, ett knäband som spelar en roll i vanliga knäproblem och skador. Upptäckten, chockerande försenad överväger hur ofta det mänskliga knäet skannas och behandlas för skador, skrivits upp i Journal of Anatomy, publicerad online i augusti 2013.

Pappersförfattarna undersökte 41 orörda kadaver knän och hittade det nya ligamentet i alla utom en av dem och slog fast att den nya kroppsdelen var en tydligt särskiljbar vävnad med egen väldefinierad struktur.

Tidigare samma år publicerades också forskare i tidningen oftalmologi upptäckten av en annan ny människokroppsdel ​​i ögat, ett mikroskopiskt skikt av hornhinnan som heter "Duas lag".

9 A Brain-Computer Interface

Forskare som arbetar vid Koreakunskapet och Tysklands tekniska universitet har utvecklat ett nytt gränssnitt som gör det möjligt för användare att kontrollera en exoskelett i underbenen. Det fungerar genom att avkoda specifika hjärnsignaler. Resultaten publicerades i augusti 2015 i Journal of Neural Engineering.

Användare bär ett elektroencefalogram (EEG) -lock och kör exoskeleten genom att stirra på en av fem lysdioder monterade på gränssnittet. Detta gör att exoskeleten går framåt, sväng vänster eller höger och sitta eller stå.

Systemet har hittills bara testats på friska frivilliga, men hoppet är att det så småningom kan användas för att hjälpa funktionshindrade. Papper coauthor Klaus Muller förklarade, "Människor med amyotrofisk lateralskleros eller hög ryggmärgsskador har svårigheter att kommunicera eller använda sina lemmar. Att avkoda vad de tänker från sina hjärnsignaler kan erbjuda sätt att kommunicera och gå igen. "

8 En enhet som förflyttar förlamade extremiteter med maktkraft

I 2010 blev Ian Burkhart förlamad när han slog en sandbar under en simhallolycka och bröt sin nacke. År 2013 blev Burkhart, tack vare ansträngningarna från ett partnerskap mellan Ohio State University och Battelle, världens första man för att kringgå ryggmärgen och flytta en lem med endast sina tankar.

Genombrottet kom fram tack vare en ny typ av elektronisk neural bypass, en enhet som implanterar ett ärtstorlek i motorcortex hos en patients hjärna. Chippet tolkar hjärnsignaler och skickar dem till en dator. Datorn skriver om signalerna och skickar dem till en hylsa som patienten bär, vilket stimulerar de relevanta musklerna till handling. Hela processen tar en bråkdel av en sekund.

Det tog dock lite arbete att komma till den punkten. Teamet bakom tekniken måste räkna ut den exakta sekvensen av elektroder som skulle tillåta Burkhart att röra sin hand. Burkhart själv måste genomgå månader av terapi för att återuppbygga atrofierade muskler. Slutresultatet är att han nu kan rotera sin hand, göra en näve och klämma ihop fingrarna för att fånga föremål.

7 bakterier som äter nikotin och hjälper rökare sluta

Att sluta röka är en enorm svår uppgift, som alla som har försökt det vet. Nästan 80 procent av dem som försöker använda apotekslösningar misslyckas. År 2015 hittade forskare vid Skaggs Institute for Chemical Biology vid Scripps Research Institute ett nytt hopp i form av ett bakteriellt enzym som förbrukar nikotin innan det någonsin når hjärnan. Enzymet finns i bakterierna Pseudomonas putida. Medan enzymet inte är en ny upptäckt, har den bara nyligen producerats i laboratoriet.

Forskarna hoppas att använda detta enzym för nya behandlingar för rökningstopp. Genom att blockera nikotin innan den når hjärnan och orsakar dopaminproduktion (den kemiska "belöningen" i hjärnan) hoppas de kunna förhindra lusten att röka. För att vara livskraftig måste varje utvecklad terapi vara stabil nog att arbeta utan att orsaka ytterligare problem. Hittills har det laboratorieproducerande enzymet varit stabilt i mer än tre veckor i en buffertlösning (och tre dagar i ett serum) och test med lab-möss gav inga observerbara bieffekter.

Forskarna publicerade sina testresultat i augusti online version av Journal of the American Chemical Society.

6 Ett universellt vaccin för influensa

Peptider är korta kedjor av aminosyror som existerar på cellerna. De fungerar som det grundläggande byggstenen för proteiner. Forskare som arbetar 2012 vid University of Southampton, University of Oxford och Retroscreen Virology Ltd. har identifierat en ny uppsättning peptider som finns på influensavirus som kan ge upphov till ett universellt vaccin mot alla virusstammar. Resultaten publicerades i tidningen Naturmedicin.

När det gäller influensa muterar peptider på virusens yttre yta snabbt, vilket gör dem svåra för att droger eller vacciner ska rikta sig. De nyligen identifierade peptiderna finns på den inre strukturen hos celler och muterar långsammare. Dessutom finns dessa interna strukturer i varje influensastam, från säsongsmässiga variationer till svin och aviär influensa. Nuvarande vacciner mot influensa tar ungefär sex månader att utvecklas och ger inte långvarig immunitet, men det är tänkbart att genom att rikta in de inre peptiderna kunde ett universellt vaccin utvecklas som ger långvarig immunitet.

Influensa är en övre andningsvirus sjukdom som attackerar näsan, halsen och lungorna. Det kan vara dödligt, särskilt för unga, gamla eller redan sjuk. Influensastammar har varit ansvariga för flera pandemier genom historien, särskilt 1918-pandemin. Ingen vet säkert hur många människor dog av sjukdomsvågorna, men vissa uppskattningar sätter det på 30-50 miljoner människor världen över.

5 En möjlig botemedel mot Parkinsons sjukdom

I 2014 tog forskare konstgjorda men helt fungerande-mänskliga neuroner och framgångsrikt ympade dem till hjärnorna hos möss. Neuronerna har potential att behandla eller till och med bota sjukdomar som Parkinsons sjukdom.

Neuronerna skapas av en forskargrupp från Max Planck-institutet, Universitetssjukhuset Munster och Universitetet i Bielefeld. Gruppen skapade stabil nervvävnad från neuroner omprogrammerade från hudceller. Med andra ord inducerade de neuronala stamceller, en metod som förbättrar de nya neurons kompatibilitet. Efter en hel sex månader hade de behandlade mössen inga negativa biverkningar som de implanterade neuronerna integrerade med hjärnorna. De visade normal hjärnaktivitet och bildandet av nya synapser.

Den nya tekniken har potential att ge neuroscientists möjligheten att ersätta sjuka, skadade neuroner med friska celler, som en dag tillåter dem att behandla och bota sjukdomar som Parkinsons sjukdom, en sjukdom som orsakar neuronerna i hjärnan som ger dopamin till dö av. Det har för närvarande ingen botemedel, men symptom kan behandlas. Det förekommer vanligtvis hos personer mellan 50 och 60 år och orsakar styva muskler, förändringar i tal och gång och tremor.

4 Världens första godkända bioniska öga

Retinitpigmentosa är den vanligaste av en grupp av ärftliga progressiva retinala störningar som leder till förlust av syn och ofta fullbordad blindhet. Tidiga symtom inkluderar förlust av nattesyn och ökad svårighet att se i perifer vision.

År 2013 introducerades Argus II Retinal Prosthesis System, världens första bioniska öga godkänt av Food and Drug Administration, speciellt utformat för att behandla late-stage retinitis pigmentosa. Argus II-systemet omfattar ett par yttre glasögon utrustade med en kamera. Videobilder konverteras till elektriska pulser som skickas till en uppsättning elektroder som implanteras på patientens näthinnor. Dessa bilder uppfattas då som ljusmönster i hjärnan. Patienten lär sig att tolka dessa mönster och därigenom återfå viss mått av visuell uppfattning.

Enligt deras hemsida är Argus II för närvarande tillgänglig i USA och Kanada, och det finns planer på att introducera det globalt.

3 En painkiller som bara använder ljus

Allvarlig smärta har traditionellt behandlats med opioidläkemedel. Nackdelen är att sådana droger kan vara beroendeframkallande och ha en stark potential för missbruk, vilket kommer med intensiva abstinenssymptom. Så vad om vetenskapsmän kunde sluta smärta med ingenting annat än ljusets kraft?

I april 2015 meddelade neurovetenskapare vid Washington University School of Medicine i St Louis att de hade gjort just det. Genom att anmäla ett ljuskänsligt protein till opioidreceptorer i ett provrör kunde de aktivera opioidreceptorer på samma sätt som opiatdroger men med hjälp av ljus. Deras resultat publicerades online i tidskriften Nervcell.

Förhoppningen är att forskare kommer att kunna utveckla sätt att använda ljus för smärtlindring med droger som har färre biverkningar. Enligt studerande författaren Edward R. Siuda är det även tänkbart att efter mer forskning kan ljuset ersätta droger helt och hållet.

För att testa den nya receptorn implanterades ett LED-ljus om storleken på ett mänskligt hår i belöningscentret hos hjärnorna hos möss som injicerades sedan med receptorn. Mössen placerades i en tänd kammare som stimulerade frisättningen av dopamin genom receptorerna. Om musen lämnade ett visst område släcktes lampan och stimuleringen stoppades. Mössen återvände snabbt till det ursprungliga området.

2 Ett konstgjort ribosom

En ribosom är en molekylmaskin som består av två subenheter som använder aminosyror inuti celler för att bygga proteiner i en process som kallas översättning. Var och en av ribosomens subenheter syntetiseras i en cells kärna och exporteras sedan till cytoplasman.

År 2015 lyckades forskare Alexander Mankin (chef för University of Illinois College of Pharmacy Center for Biomolecular Sciences) och Northwestern University Michael Jewett (biträdande professor i kemisk och bioteknik) bygga världens första konstgjorda ribosom som lovar att avslöja ny insikt i hur dessa molekylära maskiner fungerar. Det kan också ligga till grund för framtida droger och biologiska material. Deras resultat kom fram i juli-utgåvan av den prestigefyllda tidningen Vetenskap.

Enligt det här dokumentet användes den konstgjorda ribosom-kallad "Ribo-T" -funktionen när den infördes i E coli celler, även i frånvaro av "vilda" ribosomer, håller bakterierna levande och till och med demonstrerar förmågan att utvecklas.

Till skillnad från vanliga ribosomer kommer subenheterna Ribo-T inte att separera standardbeteende i ribosomer som hittills antogs vara en nödvändig del av proteinsyntesen. Ribo-T lär oss redan nya saker om hur ribosomer fungerar. "Vår nya proteinproducerande fabrik har lov att expandera den genetiska koden på ett unikt och transformativt sätt, vilket ger spännande möjligheter till syntetisk biologi och biomolekylär teknik", säger Michael Jewett av forskningen.

1 En bilateral handtransplantation

Barnsjukhuset i Philadelphia tillsammans med läkare vid Penn Medicine gjorde historia år 2015 när de framgångsrikt transplanterade två givarhänder och underarmar på åttaårig mottagare Zion Harvey. Harvey hade mött en njurtransplantation och dubbel amputation efter att han lidit en allvarlig infektion vid två års ålder.

Inledningsvis hänvisat till Shriners sjukhus för barn utvärderades Harvey genom en gemensam insats mellan de två institutionerna som kandidat. Donatorbenen skaffades genom donationsprogrammet Gift of Life Donor, en ideell organisation som verkar i den östra halvan av Pennsylvania, södra New Jersey och Delaware.

Det kirurgiska laget fästde benen, blodkärlen, nerverna och senorna i händerna i en komplicerad 10-timmars procedur i juli, vilket gjorde Harvey världens första barnmottagare av en bilateral handtransplantation. Han behöver idag en serie dagliga immunsuppressiva läkemedel och genomgår fysisk terapi för att återvinna så mycket funktionalitet som möjligt. Som med andra transplantationsmottagare kommer Harvey att förbli på denna behandling av droger och terapi under resten av livet för att minimera risken för att hans kropp avvisar donatorvävnaden.