زندگی در ۲۰۵۰: نگاهی اجمالی به پزشکی در آینده

متیو اس. ویلیامز (Matthew S. Williams)، حوزه‌ی پزشکی را درطول ۵۰ سال آینده بررسی کرده‌است.

سال ۲۰۵۰، روش‌های مراقبت از سلامت، مشاوره پزشکی، دریافت درمان و آنچه تحت درمان قرار می‌گیرد، به‌طور چشمگیری تغییر خواهد کرد.

در این مقاله نگاه خواهیم کرد که چگونه تغییرات و پیشرفت‌ها تا اواسط قرن حاضر پزشکی را متحول خواهند کرد. مانند تمام جنبه‌های دیگر زندگی که تحت‌تاثیر واقع شده‌اند، این انقلاب در حوزه سلامت هم مانند سایر جنبه‌ها به خوبی در جریان است، اما با نزدیک‌تر شدن به سال ۲۰۵۰ به طرز چشمگیری تغییرات سرعت می‌گیرند.

امروزه می‌توان با اطمینان گفت که افراد بیشتری می‌توانند در آینده نه چندان دور زندگی طولانی‌تر و سالم‌تری را نسبت به گذشته تجربه کنند، همچنین این احتمال وجود دارد که نسل‌های آینده با تهدیدات جدیدی در حوزه سلامت مواجه شوند که امروزه کمتر رایج یا حتی ناشناخته هستند.

برای تفکیک آن، حوزه پزشکی تحت‌تاثیر تحولات پنج دسته زیر قرار خواهد گرفت:

۱- بیگ دیتا، بیومتریک‌ها و اینترنت اشیا

۲- یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل پیشرفته

۳- تغییرات آب و هوا و خطرات بهداشت محیطی

۴- «اندام‌های» رباتیک، نانو رباتیک و بیونیک

۵- مهندسی ژنتیک و چاپ زیستی

اگر می‌توانستیم به هر فردی مقدار مناسبی از تغذیه و ورزش بدهیم، نه کم و نه زیاد، مطمئن‌ترین راه برای سلامتی را پیدا می‌کردیم. این سخنان را بقراط، یکی از تاثیرگذارترین چهره‌ها در طول تاریخ در زمینه پزشکی بیان کرد. امروزه این استدلال اساس خودمراقبتی و نظارت بر سلامت است، گفته‌ای که با گذشت زمان و پیشرفت‌های فناوری برای بشر آسان‌تر می‌شود. دلیل این امر تا حد زیادی انفجار در فناوری پوشیدنی، همراه با رشد توانمندی اینترنت بی‌سیم است.

از برنامه‌های موجود در گوشی هوشمند شما گرفته تا دستگاه‌های ردیابی تناسب اندام، افراد می‌توانند ضربان قلب، فشار خون، عادات غذایی، تعداد کالری‌هایی که سوزانده‌اند و تعداد قدم‌هایی که در یک روز برداشته‌اند را نیز اندازه‌گیری کنند.

تا اواسط قرن جاری، این روند برای اکثر نقاط جهان به یک امر عادی تبدیل خواهند شد، زیرا دسترسی به اینترنت تقریبا به‌طور صددرصد همه‌گیر می‌شود. براساس گزارش سال 2018 اتحادیه بین‌المللی مخابرات سازمان ملل (ITU)، 90درصد از جمعیت جهان (تخمین زده می‌شود 9.73 میلیارد نفر در سال 2050 باشد) تا سال 2050 به خدمات اینترنت دسترسی خواهند داشت، درحالی که تخمین زده می‌شود در بهترین حالت امروزه بیش از 4 میلیارد نفر از 7.9میلیارد جمعیت کنونی کره‌زمین به خدمات اینترنت دسترسی دارند. علاوه بر بیش از چهار میلیارد کاربر جدید، تعداد دستگاه‌های بی‌سیم متصل به اینترنت تا سال 2050 به‌طور تصاعدی افزایش خواهد یافت. بین سال‌های 2016 تا 2021، تعداد دستگاه‌های متصل به یک شبکه محلی بی‌سیم (WLAN) از 8.36 به 22.2 میلیارد افزایش یافته است (حدودا 265درصد).

پیش‌بینی می‌شود تا اواسط قرن حاضر این تعداد به بیش از ۱۰۰ میلیارد برسد. در ترکیب با صدها میلیارد دوربین، حسگر، خانه‌ها و کل شهرهایی که به هم متصل خواهند شد، انفجار حاصل در داده‌ها چیزی را ایجاد می‌کند که به عنوان «اینترنت اشیا» شناخته می‌شود. مقدار حاصل از داده‌های تولیدشده به صورت روزانه بسیار زیاد خواهد بود و بخش قابل توجهی نیز در این میان ماهیت پزشکی خواهد داشت.

در «خانه‌های هوشمند» آینده، همه این داده‌ها در اختیار افراد قرار می‌گیرند. به محض بیدار شدن، تشخیص سلامت یا توصیه‌ها برای تک‌تک افراد در دسترس خواهند بود. به افراد گفته می‌شود که از نظر دستیابی یا حفظ اهداف سلامتی خاص چگونه عمل کنند، یا اگر مشکلی وجود داشته باشد، به آنها هشدار داده می‌شود و در صورت لزوم به آنها توصیه می‌شود که فورا به پزشک خود اطلاع دهند، یا حتی شاید پزشک آنها به‌طور خودکار مطلع شود.

پزشکی به کمک هوش مصنوعی

با حجم عظیمی از داده‌های پزشکی که مقامات بهداشتی و پزشکان باید برای آنها چاره‌اندیشی کنند، برای نظارت دقیق و صحیح بر همه آنها به تجزیه و تحلیل پیشرفته و یادگیری ماشین (معروف به هوش مصنوعی) اعتماد می‌شود. در بخش‌های محلی‌تر و گستره جغرافیایی بسیار کوچک، از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل داده‌های بیمار برای نشانه‌هایی از شرایط احتمالی سلامتی و پیش‌بینی شرایط آینده استفاده خواهد شد. این به پزشکان و نهادهای مسوول مراقبت‌های بهداشتی این توانایی را می‌دهد که مشکلات را از قبل و موارد را با سرعت و کارایی بیشتر (و با ریسک پایین تشخیص اشتباه) تشخیص دهند.

تاریخچه بیمار نیز بسیار به‌روزتر و دقیق‌تر خواهد بود و پایش بی‌درنگ بیماری خصوصا برای افراد مسن و افرادی که در معرض خطر سکته مغزی، حمله قلبی و… هستند به راحتی در دسترس پزشکان خواهد بود. به‌طور کلی، هوش مصنوعی همچنین مسوول تجزیه و تحلیل الگوهای بهداشتی در سراسر جهان برای ردیابی همه‌گیری‌ها و پیشگیری از شیوع بیماری خواهد بود.

در این میان توانایی ردیابی ناقلان بیماری و پیش‌بینی جهش در ویروس‌های موجود بسیارمساله مهم‌تر و قابل حل‌تری برای مراجع ذی‌صلاح خواهند بود و باید درنظر داشت که در آینده نه چندان دور تغییرات آب و هوایی منجر به افزایش انتشار ویروس‌های کشنده در سراسر جهان می‌شود.

آخرین مورد و البته کم‌اهمیت‌ترین در این دسته‌بندی نیز بر می‌گردد به تحقیقات با کمک هوش مصنوعی؛ این مهم منجر به توسعه درمان‌ها و درمان‌های جدید برای بیماری‌ها می‌شود. به‌طور معمول، تولید داروها و واکسن‌های جدید فرآیندی پرهزینه و زمان‌بر است که مستلزم آزمایش‌های زیادی است، به همین دلیل است که بسیاری از شرکت‌های بزرگ داروسازی در حال حاضر برای کمک به کشف دارو به پلتفرم‌های هوش مصنوعی روی آورده‌اند. همان‌طور که این پلتفرم‌ها پیچیده‌تر و پیشرفته‌تر می‌شوند، روند توسعه بسیار سریع‌تر و مقرون به صرفه‌تر می‌شود. حتی قبل از فرا رسیدن سال 2050، واکسن‌هایی برایHIV، برخی از انواع سرطان و مالاریا انتظار می‌رود، به این معنی که آنها می‌توانند به فهرست بیماری‌های ریشه‌کن‌شده آبله بپیوندند.

زندگی بیشتر و زندگی طولانی‌تر

فراتر از ریشه‌کن کردن بیماری‌ها، سلامت نیز تا اواسط قرن به دو طریق عمیق بهبود خواهد یافت. از یک‌سو، افزایش دسترسی به خدمات پزشکی در کشورهای در حال توسعه منجر به کاهش قابل‌توجهی در میزان مرگ و میر نوزادان و تعداد زنانی خواهد شد که حین زایمان جان خود را از دست می‌دهند.

در همین حال، درمان‌های طول عمر در جهان توسعه‌یافته به مردم این امکان را می‌دهد که زندگی طولانی‌تر و سالم‌تری داشته باشند. بین سال‌های ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۹، تعداد کودکانی که قبل از رسیدن به پنج سالگی جان خود را از دست دادند، ۵۹درصد کاهش یافت، از ۹۳ مرگ در هر ۱۰۰۰ تولد زنده در سال ۱۹۹۰ به ۳۸ مورد در ۱۰۰۰ تا سال ۲۰۱۹ رسید. خدمات اساسی در کشورهای در حال توسعه که در آن مرگ و میر نوزادان از یک در ۱۰ (۱۰٪) به ۱ در ۲۰ (کمتراز ۵٪) بین سال‌های ۱۹۹۰ و ۲۰۱۵ کاهش یافته است. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ میانگین مرگ و میر نوزادان در سراسر جهان به ۲ درصد برسد.

درحالی که انتظار می‌رود این روند ادامه یابد، بهبود مراقبت‌های پزشکی و افزایش دسترسی باید با تهدیدات بهداشتی نوظهور ناشی از تغییرات آب‌وهوایی مقابله کند. در همین حال، امید به زندگی در کشورهای توسعه‌یافته به لطف درمان‌هایی که پیری را به تاخیر می‌اندازد و روند کهولت سن را معکوس می‌کند، افزایش خواهد یافت.

از سال ۲۰۱۹، میانگین امید به زندگی در سراسر جهان ۷۲.۶ سال بود که نشان‌دهنده افزایش دو برابری از سال ۱۹۰۰ است. تا سال ۲۰۵۰، این میزان برای افرادی که به مراقبت‌های پزشکی ممتاز دسترسی دارند، می‌تواند به ۱۱۵ سال یا بیشتر افزایش یابد. جدای از پزشکی شخصی و تجزیه و تحلیل داده‌های بهبودیافته، یک محرک اصلی توسعه نانو رباتیک خواهد بود (در ادامه در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد).

در فرآیند پیری طبیعی، توالی‌های نوکلئوتیدی تکراری در انتهای کروموزوم‌های خطی (به نام تلومرها) با گذشت زمان کوتاه می‌شوند. این درنهایت منجر به آسیب سلولی و مرگ (معروف به پیری) و شروع بیماری‌های مرتبط با افزایش سن می‌شود. اما با دستگاه‌هایی که به اندازه کافی کوچک هستند تا به کروموزوم‌ها دسترسی داشته باشند، تلومرها می‌توانند به‌طور دوره‌ای طولانی شوند تا سرعت پیری را کاهش داده و عمر افراد را به‌طور طبیعی افزایش دهند.

البته فراموش نشود که در این میان پژوهشگران و دانشمندانی نیز هستند که باور دارند این نوع اقدامات پزشکی امکان جاودانگی بالینی را فراهم خواهد کرد، جایی که انسان می‌تواند از طریق مداخله پزشکی عمر خود را به مدت نامحدود طولانی کند. درحالی که این ممکن است یک تصور دور از ذهن باشد، تا سال ۲۰۵۰ ترکیبی از پزشکی پیشرفته، بیونیک و سایر پیشرفت‌ها احتمالا میانگین امید به زندگی را در سراسر جهان افزایش می‌دهد.

تهدیدات زیست‌محیطی

همان‌طور که در گزارش پنجم ارزیابی (IPCC (AR5 آمده است: پیش‌بینی می‌شود در مناطق شهری، تغییرات آب و هوایی خطرات را برای مردم، دارایی‌های آنان، اقتصادها و همین‌طور اکوسیستم‌ها افزایش دهد، ازجمله خطرات ناشی از استرس گرمایی، توفان و بارش شدید، سیل داخلی و ساحلی، رانش زمین، آلودگی هوا، خشکسالی، کمبود آب، افزایش سطح آب دریاها و افزایش قطعی احتمال وقوع توفان‌های سهمگین و وقوع طوفندها، خطرات برای کسانی که فاقد زیرساخت‌ها و خدمات ضروری هستند یا در مناطق در معرض خطر زندگی می‌کنند، تشدید خواهد نمود. در مناطق روستایی، افزایش خشکسالی، آب و هوای شدید و گسترش ابتلا به بیماری‌ها تاثیر عمده‌ای بر امنیت غذایی و صنعت کشاورزی خواهند داشت.

در مجموع، جمعیت‌های آسیب‌پذیر شامل کسانی خواهند بود که در جزایر کوچک، مناطق ساحلی، کلان‌شهرها و در مناطق کوهستانی و قطبی زندگی می‌کنند. با این حال، آسیب‌پذیرترین افراد در کشورهای در حال توسعه، به ویژه کودکان و افراد مسن خواهند بود. در واقع، WHO (سازمان بهداشت جهانی) پیش‌بینی می‌کند که بین سال‌های 2030 تا 2050، تغییرات آب و هوایی باعث حدود 250.000 مرگ و میر اضافی در سال خواهد شد.

از این تعداد، تخمین زده می‌شود که 38.000 نفر سالمندانی باشند که در اثر گرما جان خود را از دست می‌دهند، 48000 نفر به دلیل اسهال خونی (عمدتا ناشی از مصرف آب آشامیدنی آلوده)، 60000 نفر به دلیل مالاریا و گزیده شدن توسط پشه آنوفل و 95000 نفر به دلیل سوء تغذیه دوران کودکی قربانی شده و جان خود را ازدست خواهند داد. کاهش تاثیر این امر بر جمعیت انسانی مستلزم همکاری بین‌المللی و تلاش‌های چندجانبه برای اسکان مجدد مهاجران، توزیع دارو و خدمات پزشکی و ایجاد زیرساخت‌های لازم برای مقابله با بحران است.

عوامل موثر شامل افزایش میزان بدهی‌های افراد، بیکاری، رشد خشونت خانگی، وقوع جنگ‌ها، افزایش سطح استرس‌های زندگی روزمره در محیط شهری، تخریب محیط زیست و بلایای طبیعی است. تغییر جمعیت‌شناسی نیز نقش مهمی ایفا خواهد کرد، به ویژه در مورد سن جمعیت.

بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی (WHO)، بین سال‌های 2015 تا 2050، نسبت جمعیت 60 ساله یا مسن‌تر جهان تقریبا دو برابر خواهد شد، از حدود 900 میلیون نفر به 2 میلیارد نفر (12% تا 20٪ از این افراد، تقریبا 20% از یک اختلال شناختی (مانند زوال عقل، آلزایمر، پارکینسون و …) رنج خواهند برد.

بحران «سال‌های از دست رفته»

درحالی که بهبود در تشخیص و درمان این نگرانی‌های سلامتی را با کارایی بیشتر برطرف می‌کند، افسردگی یکی از دلایل اصلی «سال‌های از دست رفته» (یعنی سال‌هایی که در وضعیت سلامت ضعیف زندگی کرده‌اید) باقی خواهد ماند. خوشبختانه، درک بیشتر مغز و اعصاب و پیشرفت در کشف دارو به این معنی است که افرادی که از افسردگی رنج می‌برند، می‌توانند درمان موثری دریافت کنند.

همچنین در سال‌های اخیر افزایش آگاهی عمومی (که ممکن است به دلیل افزایش شیوع باشد یا نباشد) منجر به افزایش بی‌اعتنایی شده است. براساس نظرسنجی انجام‌شده توسط موسسه HealthPartners، بین سال‌های 2017 تا 2019، درصد افرادی که از صحبت کردن در مورد بیماری روانی خود احساس راحتی می‌کنند از 66درصد به 71درصد افزایش یافته است.

همین نظرسنجی به افزایش افرادی که مایل به صحبت با دوستان در مورد بیماری روانی خود هستند (34%تا 41%) و همچنین کاهش بی‌میلی برای کمک گرفتن (50%تا 46%) اشاره می‌کند. واضح است که افزایش شیوع منجر به افزایش آگاهی و نگرش‌های سالم‌تر در اذهان عمومی می‌شود. بنابراین، درحالی که افسردگی ممکن است تا سال 2050 شایع‌تر باشد، تصور عمومی و علم پزشکی نیز با این پدیده سازگارتر خواهد بود.

از ابزارهای پوشیدنی تا «اندام‌های مصنوعی»

انتظار می‌رود که نظارت بر سلامت با در دسترس قرار گرفتن لوازم الکترونیکی تعبیه‌شده (معروف به «داخلی») با سرعتی جهشی پیشرفت کند. اینها شامل تکه‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر هستند که می‌توانند مستقیما به ماهیچه‌ها و اندام‌ها پیوند زده شوند تا ضربان قلب، عملکرد کبد، عملکرد کلیه، هضم، تنفس و فعالیت مغز را برای نشانه‌های بی‌نظمی کنترل کنند.

همین دستگاه‌ها همچنین می‌توانند در صورت نیاز دارو را آزاد کنند که به ویژه برای بیماران مبتلا به دیابت یا اختلالات عصبی مفید است. بین حسگرهای داخلی که نظارت منظم بر سلامتی ارایه می‌کنند و حسگرهایی که می‌توانند داروها را تجویز کنند، افراد می‌توانند مراقبت‌های بهداشتی خود را به گونه‌ای شخصی‌سازی کنند که قبلا هرگز امکان‌پذیر نبود.

درحالی که این دستگاه‌ها به ظهور پزشکی شخصی کمک می‌کنند، مطمئنا در بیمارستان‌ها نیز به یک ویژگی معمولی تبدیل خواهند شد. به جای نظارت بر علایم حیاتی و بیومتریک بیماران با پدهایی که از طریق سیم به تجهیزات حجیم متصل می‌شوند، هر آنچه پزشکان و پرستاران باید بدانند به صورت بی‌سیم و از طریق حسگرهای پوشیدنی مستقیما به سیستم نظارت بر بیمار منتقل می‌شود.

قطعات داخلی نیز به شکل نانوماشین‌ها، روبات‌های کوچکی خواهند بود که قطر آنها تنها چند میکرون است یا نهایتا در ابعاد میلی‌متری خواهند بود، پیش‌بینی می‌شود بین سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۲۵، ارزش بازار جهانی نانوپزشکی از ۵۳ میلیارد دلار به ۳۳۴ میلیارد دلار افزایش یابد که میانگین رشد ۱۷.۵درصدی در سال است. با این نرخ افزایش، ارزش بازار تا سال ۲۰۵۰ به بیش از ۱۹ تریلیون دلار خواهد رسید. نانوپزشکی تا اواسط قرن به اشکال مختلفی ازجمله نانوحسگرها، نانوذرات و نانوروبات‌ها عرضه خواهد شد.

نانوحسگرها به شکل ماشین‌های کوچک مجهز به فرستنده‌های کوچک رادیویی/ مایکروویو / یا طیف‌سنج‌ها هستند. اینها به صورت داخلی در درون بدن به‌ کار گرفته می‌شوند و خون و بافت نرم افراد مورد مداوا را برای علایم عدم تعادل شیمیایی، بررسی وجود باکتری‌ها، ویروس‌ها، یا حتی ویروس‌هایی مانند HIV یا سلول‌های سرطانی اسکن می‌کنند. سال‌هاست که نانوذرات به دلیل کاربردهای پزشکی بالقوه‌شان مورد بررسی قرار گرفته‌اند و احتمالا در سال‌های آینده به ابزار غالب دارورسانی تبدیل خواهند شد.

به عنوان مثال، ثابت شده است که نانوذرات حاوی زهر زنبورعسل در کشتن سلول‌های سرطانی و HIV بسیار موثر هستند، درحالی که بافت اطراف را سالم می‌گذارند. از این نظر، نانوذرات پزشکی می‌توانند بیماری‌های کشنده را بدون عوارض جانبی مضر معمول شیمی‌درمانی یا داروهای ضد ویروسی درمان کنند.

در همین حال، نانوروبات‌هایی می‌توانند ساخته شوند که وارد جریان خون شوند و وظیفه پاکسازی پلاک‌ها و انسداد شریان‌ها، بهبود گردش خون، ترمیم زخم‌ها، آنوریسم‌ها و رفع سایر مشکلات سلامتی را داشته باشند. نانوروبات‌های پزشکی که توسط بیمارستان‌ها و تیم‌های فوریت‌های پزشکی (EMT) استفاده می‌شوند، می‌توانند نیاز به جراحی اکتشافی و رویکرد تشخیصی قدیمی را از اساس دگرگون کرده یا از بین ببرند. به سادگی نانوروبات‌ها به بیمار تزریق‌شده و پزشکان یا اولین پاسخ‌دهندگان تمام داده‌هایی را که برای اجرای درمان نجات‌دهنده نیاز دارند دراختیار خواهند داشت.

معاینات مجازی و پزشکان

در واقع، افراد بیشتری در سراسر جهان ممکن است اطلاعات سلامتی خود را به یک هوش مصنوعی (یک پزشک مجازی) بسپارند که براساس علایم آنها به پزشکان و متخصصان اطلاع دهد که چه چیزی ممکن است برای بیمار رخ داده باشد. با پیشرفت در رباتیک، بازخورد حسی (معروف به لمسی) و واقعیت مجازی، پزشکان همچنین قادر خواهند بود تا در مسافت‌های طولانی و بدون نیاز به حضور فیزیکی در سراسر جهان جراحی را روی بیماران انجام دهند، «جراحی از راه دور» درحالی که مجموعه‌های جراحی روباتیک، متصل به اینترنت، عملیات واقعی را انجام می‌دهند، احتمالا وظیفه یک جراح انسانی (با استفاده از لباس واقعیت مجازی تمام بدن) برای کنترل این روش خواهد بود.

روباتیک و بیونیک

پیشرفت در روباتیک و بیونیک نیز در خط مقدم نوآوری پزشکی با نزدیک شدن به سال ۲۰۵۰ خواهد بود. قبلا دیده‌ایم که چگونه اسکلت‌های بیرونی روباتیک می‌توانند به افرادی که پس از آسیب‌دیدگی و فلج جزیی دست و پنجه نرم می‌کنند، کمک کنند. اما تا سال ۲۰۵۰، اسکلت‌های بیرونی که احتمالا سبک‌تر، کوچک‌تر و از مواد انعطاف‌پذیر ساخته می‌شوند تنها نوک کوه یخ خواهند بود!

همان‌طور که بدیهی است، روباتیک و سایبرنتیک تا سال ۲۰۵۰ به یک ویژگی عادی برای سربازان نیز تبدیل خواهند شد چه در میدان جنگ و چه خارج از آن. اما این بازار تجاری خواهد بود که در آن، این پیشرفت‌ها بیشترین تاثیر را خواهد گرفت، به ویژه برای بیمارانی که از حوادث و جراحات شدید بهبود می‌یابند این یک روزنه امید بسیار درخشان خواهد بود

به عنوان مثال، ایمپلنت‌های چشمی برای بیمارانی که دچار از دست دادن بینایی شده‌اند، در دسترس خواهند بود و بینایی بهبودیافته (یا حتی تقویت‌شده) را ارایه می‌دهند، درحالی که حلزون مصنوعی گوش و غضروف‌های آن می‌توانند کاهش شنوایی را اصلاح کنند.

محرک‌های اپتوژنتیک که برای تحریک عضلات به پالس‌های نور متکی هستند، می‌توانند آسیب‌های بافت نرم را درمان کنند که در غیر این صورت به سال‌ها جراحی، فیزیوتراپی و داروهای ضد درد نیاز دارند. یکی دیگر از نوآوری‌های اصلی (که امروزه در قالب Neuralink شاهد آن هستیم) ایمپلنت‌های عصبی است که انتظار می‌رود تا اواسط قرن رایج شود.

علاوه بر فعال کردن رابط مغز به ماشین و مغز به مغز (BMI و BBI)، ایمپلنت‌های نرم و انعطاف‌پذیر نیز می‌توانند برای رسیدگی به آسیب‌های مغزی و درمان بیماری‌های عصبی مورد استفاده قرار گیرند. همچنین حوزه رو به رشد بیونیک وجود دارد که در آن الکترونیک از زیست‌شناسی تقلید می‌کند تا توانایی‌های انسان را افزایش دهد.

درحالی که پیشرفت‌های انتخابی و نظامی اجتناب‌ناپذیر است، کاربردهای پزشکی مانند اندام‌های مصنوعی و اندام‌های جایگزین احتمالا تا سال ۲۰۵۰ امری جهانشمول و رایج خواهند بود. همچنین در سال‌های اخیر نیز پروتزهایی به صورت تجاری در دسترس قرار گرفته‌اند که از الکترودهایی برای اتصال به کانال‌های عصبی کاربر استفاده می‌کنند و به آنها اجازه می‌دهد اندام‌ها را مانند دست‌ها یا پاهای خود کنترل کنند.

علاوه بر این، امروزه پروتزهایی وجود دارند که می‌توانند با استفاده از الکترودهایی که اعصاب خاصی (فشار، لرزش، دما، لذت و درد) را تحریک کرده و بازخورد حسی ارایه دهند. تا سال ۲۰۵۰، این پیشرفت‌ها می‌تواند به توسعه پیشرفت‌های بیونیکی منجر شود که حداقل از نظر ظاهری، از چیز واقعی قابل تشخیص نیستند. از آنجایی که این فناوری‌ها به آسانی در دسترس عموم قرار می‌گیرند، به معنای تفاوت بین زندگی و مرگ برای افراد بیشتر و بیشتر قابل درک خواهد بود.

ویرایش ژن و چاپ زیستی

در سال 2012، یکی از مهم‌ترین یافته‌ها در تاریخ زیست‌شناسی و پزشکی زمانی حاصل شد که جنیفر دودنا و امانوئل شارپنتیر تحقیقاتی را منتشر کردند که نشان می‌داد پروتئینCas9 (پروتئین 9 مرتبط با CRISPR) می‌تواند با استفاده از RNA برنامه‌ریزی شود. این دریچه را برای ویرایش ژنومیCRISPR-Cas9 باز کرد، جایی که ساختار DNA را می‌توان برای حذف یا اضافه کردن توالی تغییر داد.

در دهه‌های آینده، انتظار می‌رود پیشرفت در ویرایش ژنوم منجر به «کشیدن و رها کردن» مهندسی ژنتیک و حذف بسیاری از بیماری‌های ژنتیکی شود. در همین حال، پیش‌بینی می‌شود که ژن‌درمانی‌ها به صورت تجاری در دسترس قرار گیرند که می‌توانند بینایی و کم‌شنوایی را بازگردانند و آلزایمر، پارکینسون، فلج و سایر شرایط و بیماری‌های دژنراتیو را درمان کنند.

سایر گزینه‌های درمانی که تا اواسط نیمه دوم قرن معاصر رایج خواهد شد، شامل درمان پیشرفته با سلول‌های بنیادی است. در واقع، انتظار می‌رود که داروخانه‌های سلول‌های بنیادی که درمان‌های بافتی را ارایه می‌کنند، تا اوایل دهه 2030 به صورت تجاری در جهان توسعه‌یافته در دسترس قرار گیرند و درمان‌های مقرون‌به‌صرفه، شخصی و هدف‌مندی را برای بازسازی اعضای بدن، اندام‌ها و توانایی‌های بازیابی ارایه دهند.

در دسترس بودن رو به رشد سلول‌های بنیادی نیز پیامدهای شدیدی در مورد چاپ زیستی خواهد داشت. به عنوان یک کاربرد پزشکی پرینت سه بعدی (ساخت افزودنی)، پرینت زیستی شامل استفاده از سلول‌های بنیادی برای تولید مواد بیولوژیکی ازجمله پوست جایگزین، استخوان‌ها، اندام‌ها و اعضای بدن جایگزین می‌شود.

از آنجایی که چاپ زیستی آسان‌تر می‌شود، افراد می‌توانند به کلینیک یا بیمارستان بروند، نمونه‌ای از DNA تهیه کنند و کشت سلول‌های بنیادی براساس ژنوم خود را در کمترین زمان ممکن انجام دهند. این سلول‌های بنیادی می‌توانند برای ساختن هر آنچه فرد نیاز دارد، خواه کلیه جدید، پیوند پوست یا رگ‌های خونی جدید مورد استفاده قرار گیرند. معیارهای زیادی برای اندازه‌گیری رشد و توسعه انسان وجود دارد.

برای برخی، پیشرفت به ایجاد ساختارهای بزرگ‌تر، درخشان‌تر و دقیق‌تر است و برای برخی دیگر (شاید حتی سایر موجودات زنده) ضرورت دارد که حقوق و امتیازات اولیه اخلاقی را به آنها تعمیم دهیم. برخی هم فکر می‌کنند پیشرفت را می‌توان با میزان کارآمدی این فناوری‌ها سنجید که چطور جلوی از دست رفتن جان‌ها را می‌گیرد. اما بسیاری از مردم احتمالا موافق هستند که وضعیت پزشکی و نحوه مراقبت از بیماران و مجروحان خود ارزشمندترین معیار برای سنجش میزان پیشرفت ما است.

تا سال ۲۰۵۰، ما پیشرفت‌های باورنکردنی خواهیم داشت، برخی از مرگبارترین بیماری‌ها را درمان خواهیم کرد و کیفیت زندگی میلیاردها نفر در سراسر جهان را بهبود خواهیم بخشید. این پیشرفت‌ها به عنوان تهدیدات بهداشتی جدید به‌طور کامل مورد آزمایش قرار خواهند گرفت که بسیاری از آنها نتیجه تغییرات آب‌وهوایی خواهند بود، زیرساخت‌ها و امکانات ما را به حداکثر می‌رسانند.

مانند تمام جنبه‌های دیگر زندگی که در این مقاله بررسی کرده‌ایم، نحوه برخورد ما با بیماران و مجروحان راه جدیدی و نوظهوری است که بشریت در اواسط نیمه دوم قرن حاضر سرنوشتش را در یک زمان به دو سوی خواهد کشید، یکی تاریک و دیگری روشن. اما این همه‌چیز چگونه انجام خواهد شد؟

گفتنش سخت است اما از نقطه نظر فعلی ما، دو احتمال روشن است؛ یا اوضاع درنهایت بهتر می‌شود یا بدتر. خوشبختانه، هر کسی که امروز در قید حیات است، یا در حصول اطمینان از اینکه اولی است، نقش دارد یا خواهد داشت. تنها سوال این است که آیا ما در حال انجام وظیفه هستیم یا مسیر را اشتباه طی خواهیم کرد؟

منبع: اعتماد