Rusbase

Большие данные, AR и генная инженерия — как развиваются медицинские технологии

Перспективы рынка медицинских технологий
и место России в нем

25 июля 2018

Мировой рынок здравоохранения продолжает развиваться. По данным компании Deloitte, уровень расходов на медицину в мире будет увеличиваться в среднем на 4,1% в течение ближайших четырех лет, а к 2020 году глобальные затраты на здравоохранение составят $8,7 трлн.

При этом одним из наиболее динамичных сегментов медицинской отрасли остаются биотехнологии. По оценкам исследовательской компании Grand View Research, в ближайшие семь лет мировой рынок BioTech должен вырасти почти в два раза, с $400 млрд в 2018 году до $727,1 млрд к 2025 году. С увеличением объемов рынка также растет интерес инвесторов к биотехнологиям. Так, в компании Bureau van Dijk подсчитали, что мировые инвестиции в биотех-проекты увеличились с $4,6 млрд в 2012 году до $15,4 млрд в 2017 году.

Какие медицинские технологии мы уже используем

Особое внимание инвесторов на этом рынке сегодня привлекают растущие направления телемедицины, мобильной медицины (mHealth) и интернета вещей. Так, разные специалисты сейчас продолжают говорить о новых возможностях, которые предлагает пациентам телемедицина. Впервые телемедицинские услуги стали оказывать в начале 1990-х годов медики норвежских клиник жителям сел, расположенных в труднодоступных местах страны. Сегодня, по оценкам Allied Market Research, мировой рынок телемедицины оценивается в $12–15 млрд, и его объем в ближайшие годы продолжит расти на 7–10% в год.

Несмотря на немалую историю этой индустрии, потенциал телемедицинских услуг полностью смог раскрыться только с появлением смартфонов, беспроводных носимых устройств и видеоконференций. Сегодня технологии удаленного доступа в медицине позволяют проводить мониторинг состояния пациента в период реабилитации, оказывать поддержку жителям отдаленных и труднодоступных районов, помогать людям, пострадавшим при чрезвычайных ситуациях, и решать вопросы, не требующие присутствия пациента в больнице. В результате заметно снижаются затраты на услуги врачей и при этом сохраняется высокий уровень сервиса.

Появление смартфонов и носимых устройств оказало существенное влияние на развитие телемедицины
Фото: Unsplash

Другим динамичным направлением биотехнологий можно назвать медицинский интернет вещей. По оценкам аналитиков ResearchAndMarkets, расходы на системы, программное обеспечение, сервисы и медицинское оборудование для интернета вещей в сфере здравоохранения в 2017 году составили $41,22 млрд и этот рынок будет расти в среднем на 28,9% в год, а к 2026 году достигнет в $405,65 млрд. Применять интернет вещей можно в таких областях медицины, как удаленный мониторинг состояния здоровья, предупреждение и предотвращение нежелательных состояний, требующих оказания срочной медицинской помощи, а также оказание персонализированной медицинской помощи, учитывающей индивидуальные особенности организма.

Одним из главных направлений цифровой медицины сегодня остается также мобильное здравоохранение. В 2017 году глобальный рынок mHealth-решений достиг отметки в $21,17 млрд, а к 2022 году его объем должен вырасти до $90,49 млрд. Пересекаясь с рынком IoT в области технологий, позволяющих контролировать и отслеживать показатели здоровья и лечения пациентов, мобильная медицина кроме этого помогает пользователям мобильных приложений вести здоровый образ жизни, заниматься фитнесом, не нарушать график приема лекарств и хранить важную медицинскую документацию.

Медицина будущего

Однако часть разработок в высокотехнологичной медицине, о которых все говорят уже сегодня, все еще не выходит за пределы теоретических или лабораторных исследований либо не используется индустрией массово. Тем не менее практический потенциал таких технологий фактически не исчерпаем. Приблизить воплощение в жизнь идей биоэкономики медицинским компаниям помогает развитие генной инженерии, 3D-печати, робототехники и клонирования, а также искусственный интеллект и другие перспективные технологии.

Большие возможности для развития здравоохранения сегодня открывают методики машинного обучения. Искусственный интеллект в медицине может использоваться для выбора оптимальных способов лечения и для производства более эффективных препаратов. Машинное обучение должно помочь врачам обрабатывать большие данные, следить за состоянием здоровья пациентов, а также принимать важные клинические и профилактические решения. Кроме этого ИИ имеет большой потенциал в области разработок лекарственных средств: технология позволяет оценивать влияние лекарств на различные болезни, сокращать побочные эффекты от препаратов и искать оптимальные химические формулы.

Одна из главных задач современной медицины — правильная диагностика заболеваний. Большой потенциал в этой области имеет применение микродатчиков и биочипов. Выполнять эти функции могут небольшие таблетки, биометрические татуировки или микрочипы, имплантируемые под кожу. Но следует отметить, что возможности биочипов не ограничиваются только измерением важных показателей здоровья. Благодаря микродатчикам врачи также могут моделировать человеческие клетки, органы или физиологические системы, а значит, в скором времени может исчезнуть необходимость тестирования новых медицинских решений на животных и людях.

Заметный вклад в развитие медицины в будущем также могут внести космические исследования. Лечение и реабилитация пациентов, имеющих болезни опорно-двигательного аппарата, заболевания сердца и сосудов, проходят быстрее и эффективнее в условиях невесомости. В результате на космической орбите когда-нибудь могут появиться медицинские клиники. Отсутствие гравитации в космосе также позволяет фармацевтам производить сверхчистые лекарства. Так, кристаллы белка теплового шока ученые отправляют в космос уже сегодня, чтобы вырастить их в идеальных условиях.

Помогать врачам, вероятно, смогут также технологии дополненной реальности. Немецкие хирурги уже сегодня тестируют использование AR во время операций. Очки HoloLens, разработанные компанией Microsoft, позволяют врачам детально изучать тело пациента, видеть кровеносные сосуды перед началом разреза, определять плотность и структуру ткани. К новым технологиям хирургии стоит добавить также возможности «умных» хирургических ножей, которые, например, позволяют распознавать раковые клетки по запаху, современные лазерные скальпели и возможности роботов-хирургов, помогающих врачам оперировать пациентов на расстоянии.

Очки HoloLeams уже не раз испльзовали при проведении сложных операций
Фото: East News

Для развития трансплантологии большое значение имеют разработки в области 3D-печати. 3D-принтеры сейчас выращивают новую кожу, уши, носы, кроме того, они распечатывают кости, артерии и печень. При производстве новых тканей используется генетическая карта самого пациента, поэтому риск отторжения таких органов становится минимальным. Эксперты говорят, что за биопечатью огромный потенциал, а переломный момент самых важных открытий в этой области уже близок.

Помогать людям, утратившим конечности, в будущем смогут роботизированные протезы. Управлять такими органами можно будет с помощью силы мысли. Более того, искусственные протезы будут выдерживать огромные физические нагрузки. В апреле этого года ученые из Иллинойсского университета представили публике искусственную мышцу, которая способна поднимать вес в 12,6 тысяч раз больше своего. Новая разработка, по словам специалистов, может найти применение в робототехнике, протезировании и ортопедии.

Одной из главных технологий биотеха сегодня остается генная инженерия. Исследователи продолжают работать над новым методом редактирования генома – CRISPR-cas9, который должен помочь излечивать такие заболевания, как кистозный фиброз, мышечная дистрофия и гипертрофическая кардиомиопатия. Однако действительный потенциал генной инженерии шире. Проект расшифровки генома человека, стартовавший около тридцати лет назад, сейчас приближается к завершению, а полученные знания о функциях генов открывают большие возможности для развития персонализированной медицины. Но эксперты утверждают, что технология редактирования генома имеет куда более впечатляющие возможности, фактически делая возможным выстраивание организма человека по любому желаемому сценарию, например, для создания идеального ребенка или универсального солдата.

Возможности генной инженерии пока не раскрыты полностью, но уже сейчас технология может дать впечатляющие результаты
Фото: Unsplash

В медицине продолжают развиваться также технологии клонирования. Однако их применение на данный момент распространяется только на область трансплантологии. При помощи современных методов выращивания тканей исследователи уже сегодня могут создавать некоторые биологически функциональные органы. Так, в 2015 году специалисты из Массачусетской больницы широкого профиля в Бостоне впервые вырастили с помощью технологий клонирования крысиную лапку.

Генно-инженерные технологии также открывают ученым возможности для разработки бактерий-симбионтов и нанороботов, которые смогут жить в организме человека и при необходимости вырабатывать и вводить в его кровь необходимые гормоны, обезболивающие лекарства, антибиотики и другие нужные вещества. Но эта практическая идея пока остается только теорией.

Свой вклад в развитие биотехнологий и биомедицины вносят также российские ученые и предприниматели. В феврале 2018 года действующий на тот момент вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин заявил, что у России есть прорывные медицинские технологии, которые правительство «готово показать». В своем выступлении вице-премьер, в частности, рассказал о новых возможностях технологий «золотого часа», которые позволяют спасать людей в течение короткого времени. В этой области российской медицине уже сейчас помогают разработки новых сложнокомпонентных жидких смесей.

Работая над медицинскими технологиями, российское правительство также продолжает реализовывать меры по оказанию высокотехнологичной медицинской помощи за счет государства. Само понятие «высокотехнологичная медицинская помощь» появилось в российском законодательстве в 2013 году и включает в себя использование новых и уникальных, а также ресурсоемких методов лечения, например клеточные технологии, робототехнику и методы генной инженерии. Получить такую помощь россияне могут как за счет средств ОМС, так и за счет субсидий.

Сегодня также начинает активно развиваться в России сегмент mHealth. Собственное медицинское мобильное приложение в ноябре 2016 года запустила компания «Яндекс». Сервис «Яндекс.Здоровье» помогает пациентам записаться на прием в частные клиники Москвы, а с апреля 2017 года в приложении также стал доступен сервис медицинских онлайн-консультаций. На сегодняшний день на вопросы пользователей «Яндекс.Здоровья» уже отвечают врачи по 14 специальностям.

Особое внимание российские власти уделяют развитию телемедицины. С 1 января 2018 года в России вступил в силу закон о телемедицине, который позволяет использовать телемедицинские технологии при оказании первичной медико-санитарной помощи, а также при скорой, специализированной, высокотехнологичной и паллиативной помощи. Сегодня врачи могут проводить удаленные консилиумы, консультации и наблюдать на расстоянии за состоянием пациента. Чтобы получить право на дистанционное лечение пациентов, медучреждение, согласно новому закону, должно пройти регистрацию в Федеральном реестре медицинских организаций Единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения, а врачи — зарегистрироваться в Федеральном регистре медицинских работников Единой системы. Своими комментариями о развитии телемедицины в январе поделилась с журналистами министр здравоохранения Вероника Скворцова. Чиновник, в частности, сообщила тогда, что Минздрав намерен сделать телемедицину в России круглосуточной.

Развивается в России и применение робототехники в здравоохранении. Так, российские компании уже сегодня разрабатывают бионические протезы конечностей, медицинские экзоскелеты, медицинские роботы-симуляторы и системы трекинга глаз и оборудование для исследования физиологии человека. В сентябре 2017 года министр здравоохранения РФ сообщила, что российские специалисты продолжают внедрять в медучреждения России разработанного отечественными инженерами робота-хирурга. По словам министра, новый робот уже сегодня позволяет проводить дистанционные операции и готов к серийному производству.

Российские власти не забывают о поддержке разработок в генной инженерии. В марте этого года Федеральное агентство научных организаций сообщило об утверждении правительственного плана мероприятий «Развитие биотехнологий и генной инженерии» на 2018–2020 годы. Документ предусматривает поддержку исследовательских проектов, организацию отраслевых мероприятий и создание центров компетенции по работе с технологиями генетического редактирования.

Инвестиции в биотехнологии в России

Эксперты отмечают, что в российской медицине традиционно сильные позиции занимает фундаментальная наука, развитие которой здесь в целом происходит с такими же темпами и в тех же направлениях, что и в мировой индустрии. Однако, по мнению директора инвестиционного направления Инфрафонда Российской венчурной компании (РВК) Кирилла Волынчика, российские биотехнологии определенно провисают на этапе их прикладной реализации, когда фундаментальные знания нужно применить к конкретным рыночным потребностям и трансформировать в продукт.

При этом достаточно низкой на сегодняшний день остается инвестиционная привлекательность российского биотеха.

«Отечественный венчурный рынок биотехнологий и фармацевтики пока очень мал. Если на фармацевтическую отрасль в России приходится около 2% от мирового рынка, то венчурные инвестиции в эту область в нашей стране занимают куда более скромные позиции, составляя сотые доли процента от мировых объемов».

Максим Горбачев

Управляющий партнер инвестиционной компании
«РМИ Партнерс»

По словам директора по развитию и сооснователя компании Genotek Артема Елмуратова, невысокий интерес инвесторов к индустрии может быть связан с особенностями самого рынка биотехнологий. Эксперт говорит, что в отличие от многих других технологичных рынков эта область требует намного больше времени и финансовых ресурсов для проведения R&D и тестирования продукта. Как следствие, отрасль нуждается в «длинных» деньгах. При этом достаточно велик риск того, что профинансированный инвестором биотех-проект провалится. Поэтому инвесторы вынуждены диверсифицировать свои вложения на этом рынке, выбирая для инвестирования сразу несколько проектов. Однако такую стратегию, отмечает Артем Елмуратов, могут позволить себе лишь немногие компании в России.

Рассуждая о наиболее перспективных инвестиционных направлениях в биотехе, Максим Горбачев отмечает, что для корпоративных и частных инвесторов в России сегодня особенно привлекательны вложения в лекарственные препараты с относительно коротким циклом разработки и возможностью быстрого выхода на рынок. Это могут быть биоаналоги, перепозиционированные дженерики, препараты на поздних стадиях клинических испытаний, а также биотехнологии для сельского хозяйства и животных.

Артем Елмуратов к числу перспективных областей российского биотеха относит геномные технологии, включая возможности генетического редактирования, клеточные, регенеративные технологии, синтетическую биологию и биоинформатику.

Кирилл Волынчик отмечает, что сейчас особенно активно развиваются медицинские технологии на стыке возможностей информационных технологий, больших данных и диагностики. Именно эта сфера применения биотеха, по словам Кирилла Волынчика, позволит медикам снизить вероятность принятия неверных решений при интерпретации данных для визуализационной оценки, а также расширит возможности телемедицины в области мониторинга и регистрации важных медицинских показателей.

Из-за недостатка финансирования отечественные разработчики и стартапы не всегда могут выдерживать конкуренцию с западными технологиями, однако эксперты говорят, что у российских компаний есть шансы занять высокие позиции там, где отечественные технологии исторически остаются сильными, либо в тех областях, где не нужны значительные инвестиции в оборудование и расходные материалы.

Россия может сегодня также воспользоваться возможностями, которые открывает для отечественной отрасли рынок технологий геномного редактирования, если российские власти начнут регулировать эту область не так жестко, как это делают сейчас в других странах. Однако такой подход может вызвать принятие целого комплекса новых мер, которые в том числе должны ответить и на вопросы этики.

Материалы по теме:

Как будет развиваться индустрия хранения данных на ДНК

Сможем ли мы обрести бессмертие благодаря технологиям?

Поможет ли CRISPR там, где антибиотики бессильны?

Как победить старость (или заработать на желании других её победить)

Биотехнологии станут новым диджиталом