健康問題は、年齢や状況によって様々な形で現れます。ここでは、科学技術が解決に貢献している大きな問題をいくつかご紹介します。
0歳~12歳
アレルギー
米国の子供の約8%が食物アレルギーに苦しんでおり、その多くはピーナッツによるものです。上皮免疫療法が効果を発揮する可能性があります。これは、ピーナッツタンパク質の層を皮膚に塗布するパッチ剤で、血流に入ることなくリンパ節(アレルギー反応の抑制に関与)へと移動する免疫細胞を活性化します。このパッチ剤はまだ臨床試験段階ですが、ナッツアレルギー反応を引き起こすことなく、耐性を促進できることが期待されています。
自閉症
研究によると、4歳までの介入は認知能力、言語能力、適応行動に大きな進歩をもたらすものの、自閉症は早期に予測することが困難です。科学者たちは人工知能を用いて、乳児のfMRIにおける脳のつながりを分析する方法を開発しました。この手法は、生後6か月の乳児が2歳までに自閉症を発症するかどうかを96%以上の精度で予測することができました。

聴覚
生後約6ヶ月になると、赤ちゃんの脳は生まれてから聞き続けてきた言語と音に特化するように、自らを刈り込みます。聴覚障害のある乳児は、人工内耳を装着した後でも、この発達における重要な転換期を見逃してしまうリスクがあります。科学者たちは、乳児のMRI画像を解析して言語発達を予測し、特別な支援が必要かどうかを判断する機械学習アルゴリズムを開発しました。
ビジョン
弱視は、米国の子供たちに最も多く見られる視覚障害です。初期の研究では、仮想現実(VR)ゲームが従来の眼帯治療よりも効果的であることが示されています(わーい!)。VRシステムは左右の目に異なる映像を照射することで3Dの錯覚を作り出すため、ゲームでは、視力の弱い方の目に表示する映像に重要な情報(例えば、飛行する小惑星など)を表示するように設計できます。これは脳と両眼の連携を訓練することになり、将来のeスポーツ選手にとって有利なスタートとなるかもしれません。
13歳〜26歳
脳震盪
高校スポーツにおける傷害の約10分の1は脳震盪ですが、その重症度を判断するのは非常に困難です。最近の研究では、脳震盪を起こした生徒の血中タウタンパク質濃度と、若いアスリートが回復に要した時間とが相関関係にあることが明らかになりました。回復期間を確実に予測できる簡単な血液検査が実現する日もそう遠くないかもしれません。
うつ
2016年には、米国で約310万人の青少年が少なくとも1回は重度のうつ病を経験しました。彼らは、認知行動療法を学んだ新しいチャットボットと話したいと思うかもしれません。このチャットボットは毎日気分について質問し、ユーザーがネガティブな考え方(「人生はあっという間に過ぎていく。フェリス・ビューラーという賢者がそう言っていた」)を改め、達成可能な目標を設定できるようにトレーニングします。
糖尿病
1型糖尿病は10代前半に発症することが多く、1日に複数回の血糖値測定とインスリン注射といった病気の管理は容易ではありません。この負担を軽減するために、14歳以上の患者を対象としたインスリンポンプシステム「MiniMed 670G」が開発されました。このシステムは、血糖値を自動的にモニタリングし、アルゴリズムを用いて正確なインスリン注入のタイミングを決定します。
HIV
現在、世界中で400万人以上の若者がHIVと共に生きています。治療法は飛躍的に進歩し、もはやHIVは必ずしも死を意味するものではありません。しかし、病気をコントロールするには、患者は複雑な錠剤を毎日服用する必要があります。この負担を軽減するため、科学者たちは、患者が週に1回服用するだけで済む6つの突起を持つカプセルを設計しました。突起はそれぞれ異なるポリマーで構成されており、それぞれが異なる速度で溶解するため、数日かけて薬剤が作用します。
年齢 27 - 54
癌
ほとんどのがんは年齢を重ねてから発症しますが、医師は30代や40代の患者に、大腸がん、前立腺がん、乳がん、子宮頸がんの検査を受けることを推奨しています。科学者たちは現在、血液や尿中の腫瘍から排出された分子を検出する、いわゆるリキッドバイオプシーの開発に取り組んでいます。これは組織生検よりも侵襲性が低く、痛みも少なく、繰り返しやすい検査です。
不妊
35歳未満の女性の場合、体外受精(12,000ドル以上!)1サイクルの成功率はわずか50%程度です。研究者たちは、体外受精に使用する精子を選択するための小型マイクロ流体デバイスを開発しました。このデバイスでは、精子が一種の障害物コースを泳ぎ回り、最も健康で、最も速く、最も正常な形状の精子を選別します。期待されるのは、優れた精子が体外受精の成功率を高めることです。
インフルエンザ
科学者たちは、複数のインフルエンザ株に効果のある万能ワクチンの開発に近づいています(毎年の予防接種が不要になるなんて!)。その戦略の一つは、ウイルスの外表面にあるヘマグルチニンと呼ばれるタンパク質を標的とすることです。ヘマグルチニンはウイルスが細胞に侵入する際に利用します。このタンパク質の頭部は頻繁に変異しますが、幹は通常、株間で同じままです。そのため、抗体にとって有望な弱点となっています。
自殺
2015年には、35歳から54歳までの年齢層が全自殺者の3分の1以上を占めました。研究者たちは、スマートフォンのセンサーから得られるデータを用いてメンタルヘルスをモニタリングする方法を研究しています。例えば、うつ病の人は活動量が少なく、これはスマートフォンのGPSと加速度計で追跡できます。睡眠パターンはしばしば乱れており、研究者はスマートフォンの使用時間からそれを観察できます。こうした情報により、医師は患者が自己申告する以上のデータを収集することが可能になります。
55歳 — インフィニティ
アルツハイマー病
アルツハイマー病の早期診断は、症状を改善し、認知機能の低下を遅らせる治療を可能にします。2017年、科学者たちは7万人の高齢者のデータを精査し、アルツハイマー病に関連する31の遺伝子マーカーに焦点を当てることで、アルツハイマー病の検査を開発しました。この検査は、アルツハイマー病を発症するリスクを正確に判定し、加齢とともにそのリスクがどのように変化するかを調べます。(ネタバレ注意:リスクは高くなります。)
腎臓
腎臓病は米国成人の14%に罹患しており、その大半は60歳以上です。治療法は必ずしも理想的とは言えません。透析は短期的で費用のかかる治療法であり、ドナー臓器も不足しています。現在、研究者と医師のグループが、シリコン膜を通して血液をろ過し、体内の血圧で動作する埋め込み型人工腎臓の開発に取り組んでいます。
リンパ腫
リンパ腫の診断年齢の中央値は67歳で、化学療法が必ずしも効果を発揮するとは限りません。科学者たちはCAR-T細胞療法と呼ばれる新たな治療法を研究しています。患者自身の血液からT細胞を採取し、がん細胞に特異的に結合するように設計された受容体を結合させ、それを患者の体内に放出することで、探索・破壊活動を行います。
代謝
細胞を動かすエネルギーを生成する細胞小器官であるミトコンドリアは、加齢とともに変異を起こし、機能不全に陥り始めます。科学者たちは、ミトコンドリアが老化に重要な役割を果たしているのではないかと疑っています。おそらく、加齢とともに低下する代謝プロセスに関与しているためでしょう。ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドと呼ばれる分子が、このシステムを活性化させる可能性があります。この分子はミトコンドリアの生成を助けるタンパク質の燃料として働き、科学者たちは代謝低下の治療サプリメントとして利用できる可能性があると考えています。

続きを読む
0〜12歳:
不妊症を治す方法 • 胎児手術のためのツール • 未熟児を救う • 今年の最高のテクノロジーおもちゃ • 子供向けYouTubeで儲ける • #MiniMilah効果 • スクリーンタイムの再考 • デジタル不安の簡潔な歴史13歳〜26歳:
Oracle Highの内側 • 私に電話を、たぶん • 新しいサイバー部隊 • コンピュータサイエンスの多様性 • スターダムへの道 • 10代が車を運転しない理由 • Stravaで恋に落ちる • 中学生の恋愛の終焉27歳〜54歳:
リアルウェディング、バーチャル空間 • 若さの追求 • デジタルビジョンの問題 • 真のスクリーン中毒者 • ゲーマーの年齢制限 • 生殖の再起動 • シリコンバレーのブロトックスブーム • 次世代スティーブ・ジョブズ55歳 — インフィニティ:
私たちは一体何歳なのだろうか? • Wiiボウリングの黄金時代 • テストステロン神話 • 永遠に生きる方法 • 未来をデザインする • オンデマンドの老化 • 液状化埋葬
この記事は4月号に掲載されます。今すぐ購読をお願いします。