【慢性病不用再天天吃藥?】植入人體的「微型醫療機器人」能自動修復病友的突發症狀!

(本文書摘內容出自《明日飆股:機器人學、物聯網彩蛋、基因編輯、精準醫療,搶先布局下一個十年的價值成長股》,由 大牌出版 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題。)

【我們為什麼挑選這篇文章】三高(高血壓、高血糖、高血脂)以及糖尿病是許多國人常見的慢性疾病,在走向精準醫療的時代下,已經出現許多穿戴型儀器能時時監測病友身體狀況,提醒服藥,然而如果可以在出現異常後,讓身體自主產生應變方式,是不是能降低意外發生的機率?

本文出自身兼財經記者,以及《富比士》雜誌專欄作家的 喬恩.馬克曼(Jon D. Markman 所撰寫的《明日飆股:機器人學、物聯網彩蛋、基因編輯、精準醫療,搶先布局下一個十年的價值成長股》一書中《精準醫療:科技與醫學的共舞》章節(責任編輯:何泰霖)

數據、預測分析、高效能超級電腦,以及我們對人類基因組的認知,已經把健康科學和新藥研發產業搞得天翻地覆,傳統製藥公司紛紛與矽谷的中堅分子合作,科技企業家則陸續創辦醫療基金會。 2014 年五月, 電子業大廠三星宣布希望拓展其藥品業務— 現代醫學越來越像是一門電腦科學,兩者的界線變得十分模糊。這是好事一樁。

在這個章節,我會說明這種融合現象如何帶來重大進展,我會引導你們瞭解某些非凡的計畫(與電有關,規模不大且還在籌劃中)。我會說明智慧型手機如何在未來的醫療保健領域發揮更大的作用。我也會探討一種簡單的設備如何緩解肆虐美國的鴉片類藥物危機。

以植入人體的微型醫療機器人,改變人體慢性病的應對方式

2016 年八月,英國製藥巨頭葛蘭素史克和專注生命科學 Verily  公司發布石破天驚的聯合聲明,他們相信能合力把「微型植入式機器人」帶到醫學領域。

製藥業無疑已在醫藥方面取得重大成就。至今,這些成就皆是因為更有效的化學反應而實現,使其成為現代醫學的基礎,但葛蘭素史克與 Verily 堅信還有別的作法。舉例來說,臨床醫生透過調節神經系統的電脈衝,並在某些情况下改變電脈衝,這個試驗就在醫學上取得了重大進展。而這兩間公司的目標,是使用不到一粒米大的植入式機器,將這項研究提升到新的層次—微型機器會附著在我們的肺部、腸道或其他部位,並刺激神經,有望改變人體應付慢性疾病的方式,例如氣喘、克隆氏症、糖尿病, 甚至是關節炎。

如果這一切聽起來很像是 1966 年電影《聯合縮小軍》(Fantastic Voyage)的情節,那是因為少了庸俗特效和女主角拉寇兒.薇芝(Raquel Welch)穿著連身裝的畫面。不過,科學的影響力還是很大。

透過機器學習,找出刺激「人體調節系統」的方法治療疾病

2015 年十月,五角大廈的研究部門宣布了一項以類似科學為基礎的專案計畫。「國防高等研究計畫署」(DARPA)挑選七家頂尖的研究機構。這項耗資 8,000 萬美元的專案名為「ElectRx」,目標是要繪製出人體的神經迴路圖,並確定感測器與馬達信號如何影響人類大腦和器官的變化。

在 DARPA 發布的新聞稿中,專案負責人韋伯(Doug Weber)表示, ElectRx 假定人體中有一套協定系統,可以調節大腦、脊髓和內臟功能以維持健康,而尋找並學習如何刺激這些協定,就是健康的關鍵。這是一個已擁有大量數據基礎的簡單理論,最直接的證據就是現代心律調節器—簡單的電子設備使用可調節的電脈衝,刺激並迫使心臟以健康的速率跳動。「ElectRx 就是末梢神經系統的心律調節器。」韋伯解釋道。

最初,DARPA 專注於類風濕性關節炎和慢性疼痛等發炎疾病。原因很簡單,研究人員認為,「創傷後壓力症候群」(PTSD)是體內生物分子含量過高的產物,這種疾病在退伍軍人圈十分猖獗。理論上,找到調節生物分子含量的方法,就能為成千上萬名退伍軍人帶來舒心的微創療法。直到 2018 年中期,這個專案已涉及七個開發團隊, 擁有強大的軟體與醫療設備。包括加州門洛公園的 Circuit Therapeutics、紐約哥倫比亞大學、澳洲弗洛里神經科學與心理健康研究所、巴爾的摩的約翰霍普金斯大學、劍橋市的麻省理工學院、印第安納的普度大學,以及達拉斯德州大學的研究人員,將共同分攤 8,000 萬美元的資金。

生物學與軟體電機工程學的結合,打造「類心律調節器」的微型科技

葛蘭素史克與 Verily 公司的夥伴關係也變得更加緊密。2016 年八月,他們共投資 7 億 1,500 萬美元到一家名為 Galvani Bioelectronics、專注於生物電子醫療技術的新公司,並在母公司的所在位置附近(倫敦北部與舊金山)設立研究機構。由三十名科學家和臨床醫師組成的團隊,在那裡匯集現有的知識財產權,並開始研究和製造微型電池驅動的設備。

這兩間公司的占股比例分別為 55:45,他們為這間新成立的合資公司帶來截然不同的優勢。葛蘭素史克擁有生物學、藥物開發與輸送的悠久歷史,而 Verily 在軟體架構、數據分析、電機工程學和微型化方面具有豐富的專業知識。新公司的名字取自大名鼎鼎的神經科學之父—賈法尼(Luigi Galvani)。早在 1780 年時,這位義大利的研究先驅利用靜電使解剖中的青蛙腿抽動起來,因而聲名大噪。儘管這種實驗在十八世紀看起來光怪陸離,但你們別忘了,今天的醫生仍仰賴心律調節器,遵循這種開拓性工作的準則。Galvani Bioelectronics 也打算效仿這種做法, 只不過是採用一種更小的設備。

一段時間以來,這一直是葛蘭素史克關注的焦點。從 2012 年起,該公司持續投入大量資金到新興領域,其國際疫苗部門的董事長施勞威(Moncef Slaoui)解釋道:「我們與 Verily 達成的協議,目的就是要建立 Galvani Bioelectronics,這反映出葛蘭素史克的生物電子之旅向前邁出關鍵的一步,將健康和科技結合起來,要實現小型化、精確電子治療的共同願景。我們可以同心協力,讓這個振奮人心的領域加快進展步伐,開發出真正能說人體電氣語言的創新藥物。」

很難想像科技已經發展到這般地步:科學家認真研究能對抗慢性疾病的微型植入式機器人。然而,某些藥物研究與數據科學領域的菁英相信,這不僅辦得到,也會形成顛覆性的力量。要知道,Galvani Bioelectronics 並不是上市公司,而 Verily 也只是 Alphabet 的一家子公司而已。

(本文書摘內容出自《明日飆股:機器人學、物聯網彩蛋、基因編輯、精準醫療,搶先布局下一個十年的價值成長股》,由 大牌出版 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題。首圖:freepik)

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