Y học và công nghệ sản xuất dược phẩm chưa bao giờ ngừng phát triển. Hàng trăm năm qua, những tiến bộ y học phụ thuộc chủ yếu vào các phòng nghiên cứu và phát triển (R&D) của các công ty dược phẩm. Nhưng ngày nay, sự phát triển song hành với tốc độ nhanh chóng của công nghệ và y học, những phát kiến y học có thể bị thay đổi. Hãy cùng nhìn ngắm tương lai của ngành dược phẩm sẽ ra sao trong kỷ nguyên công nghệ mới này.
Trí tuệ nhân tạo
Việc sử dụng trí tuệ nhân tạo trong nghiên cứu và phát triển y khoa sẽ làm thay đổi ngành dược phẩm từng ngày. Máy tính có nhận thức (Cognitive computers) đã được sử dụng nhiều trong các phương thức phân tích dữ liệu cỡ lớn, không chỉ trong nghiên cứu di truyền mà còn trong công nghệ sinh học.
Máy tính có nhận thức có thể truy cứu hàng triệu trang văn bản từ các tạp chí y học và các thử nghiệm lâm sàng từ trước tới nay, các ca bệnh nhân tương tự trước đó bao gồm cả hồ sơ y tế, kết cục điều trị cũng như ghi chú của bác sĩ và đưa ra phân tích, đánh giá trong vòng vài phút. Điều này giúp làm giảm đáng kể chi phí và cải thiện tiến trình điều trị. Điều này cũng sẽ định hình phương thức nghiên cứu và phát triển thuốc mới. Nó có thể dẫn đến sự kết thúc thử nghiệm trên người thông qua mô phỏng chi tiết và đầy đủ về sinh lý của con người. Kỷ nguyên của chúng ta hiện nay với việc đang thử nghiệm các loại thuốc mới trên người thực, có thể sẽ trở thành phi đạo đức trong tương lai. Điều gì sẽ xảy ra nếu các siêu máy tính có thể kiểm tra hàng ngàn loại thuốc trên hàng tỷ mô hình sinh lý của cơ thể con người chỉ trong vài giây?
Các hạt siêu nhỏ có thể tìm và tiêu diệt tế bào ung thư.
Bệnh nhân tự quyết định
Sẽ không còn bệnh nhân thụ động chờ đợi vào những sáng chế khoa học mới của các hãng dược phẩm. Họ sẽ tự khởi động các công ty công nghệ sinh học riêng của mình để phát triển các loại thuốc mới mà họ muốn hoặc mua lại những công ty khác nếu công ty của họ thất bại.
Bệnh nhân sẽ biết từng hoạt động của các công ty dược và công ty y tế cũng như cách họ giao tiếp với các bệnh nhân, người được chăm sóc bằng cách theo dõi các công ty đó trên các phương tiện truyền thông. Một khi được tự quyết định, bệnh nhân sẽ có những kỳ vọng rất cao. Và nếu những kỳ vọng ấy không được đáp ứng, họ sẽ tiếp tục tìm những giải pháp riêng cho mình.
Công nghệ nano
Công nghệ nano liên quan đến công nghệ vi mô với kích thước từ 1-100 nanomet (một tờ báo dày khoảng 100.000 nanomet). Do kích thước cực nhỏ, các hạt nano có thể dễ dàng di chuyển khắp cơ thể con người thông qua hệ tuần hoàn. Các hạt nano là những cỗ máy sinh học hoặc vật liệu cấu trúc nano đơn giản, đã được chứng minh hiệu quả trong điều trị ung thư và làm giảm độc tính.
Công nghệ nano đang được phát triển nhanh chóng. Thông qua công nghệ nano mới, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi khi bệnh nhân uống thuốc để kiểm soát sự tuân thủ. Các hạt nano khi bị tiêu hóa sẽ gửi tín hiệu để chứng minh rằng thuốc đã được uống và các thông tin đó sẽ được báo cáo lại bác sĩ và bệnh nhân thông qua ứng dụng di động (trên smartphone).
Các chuyên gia y tế cũng đang nghiên cứu khả năng sử dụng robot thu nhỏ được gọi là nanobots. Nanobots được lập trình sẵn để thực hiện các nhiệm vụ bên trong cơ thể con người. Nanobots được thiết kế trong dạng viên uống hoặc tiêm, thậm chí có thể tìm và tiêu diệt các tế bào ung thư hoặc thực hiện các nhiệm vụ phẫu thuật nội khoa. Trong tương lai, công nghệ nano kỳ vọng sẽ thay thế hoàn toàn các phẫu thuật y khoa và là giải pháp cho các bệnh nan y như ung thư, HIV... hiện nay.
“Thuốc in 3D”
Gần đây, thuốc động kinh spritam (levetiracetam) đã trở thành “thuốc in 3D” đầu tiên được chấp thuận bởi FDA. Nhà sản xuất tạo ra viên thuốc qua một quá trình in ba chiều, tức là trải các phân tử thuốc thành từng lớp chồng lên nhau cho đến khi đủ liều lượng.
Kỹ thuật này cho phép các viên thuốc cung cấp một liều cao hoạt chất lên đến 1.000mg - trong khi vẫn đủ độ xốp để hòa tan một cách nhanh chóng. Thuộc tính mới này đặc biệt có lợi cho bệnh nhân gặp khó khăn trong việc uống thuốc và khó tuân thủ phác đồ điều trị.
Các nhà nghiên cứu tại Trường Dược thuộc Đại học London (Anh) đã phát triển một kỹ thuật để bào chế thuốc in 3D trong các hình dạng khác nhau, từ “kim tự tháp” đến “bánh rán”, sử dụng một kỹ thuật được gọi là “phun nóng chảy”. Các hình dạng khác nhau (điều mà các công nghệ sản xuất truyền thống hiện nay không làm được) phóng thích hoạt chất ở tốc độ khác nhau. Ví dụ, một viên thuốc hình kim tự tháp giải phóng thuốc chậm hơn so với một viên thuốc hình khối lập phương hoặc hình cầu, giúp quá trình hấp thụ được kiểm soát tốt hơn. Bước đột phá này sẽ mở ra con đường mới cho thuốc in 3D trong tương lai - một lĩnh vực sẽ thay đổi không chỉ phương thức sản xuất thuốc mà còn cả hệ thống dùng thuốc.
Y học chính xác và y học cá thể hóa hoàn toàn
Y học chính xác là một cách tiếp cận tích hợp thông tin lâm sàng và phân tử để hiểu được cơ sở sinh học của bệnh. Thông tin này có thể thu được bằng cách chuyển đổi ADN vào dữ liệu thông qua một quá trình được gọi là giải mã gene. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu này để xác định các điểm bất thường của gene hoặc dấu ấn sinh học để hiểu loại thuốc nào sẽ có hiệu quả cao nhất trên từng bệnh nhân và bệnh nhân nào sẽ có khả năng gặp các tác dụng phụ nghiêm trọng. Điều này giúp hỗ trợ trong việc phát triển các liệu pháp nhắm vào mục tiêu mới và đặt lại mục tiêu cho các thuốc hiện có.
Phương pháp điều trị nhắm vào mục tiêu được thiết kế để phù hợp di truyền với từng cá thể bệnh nhân, nên thử nghiệm gene là cần thiết để xác định phương pháp điều trị hiệu quả nhất trước khi điều trị được thực hiện. Sự hiểu biết mối quan hệ giữa một loại thuốc và gene của bệnh nhân cho phép bác sĩ chỉ định đúng loại thuốc, đúng liều ngay lần đầu tiên dẫn đến kết quả điều trị tốt hơn và giảm tác dụng phụ.
Sự phát triển của công nghệ nghiên cứu gene sẽ cho phép chúng ta có điều trị phù hợp với bản thân. Một khi bệnh nhân có thể sở hữu một tập tin lớn chứa dữ liệu ADN của mình, họ có thể làm việc với bác sĩ để có được các loại thuốc cá nhân phù hợp với riêng họ thay vì các thuốc “bom tấn” được sản xuất cho mẫu gene “trung bình” của hàng triệu người dân với các đặc điểm di truyền và trao đổi chất khác nhau.
Cảm biến sinh học
Các viện nghiên cứu dược phẩm đã bắt đầu tận dụng lợi thế của công nghệ mHealth (tên gọi chung của các ứng dụng chăm sóc sức khỏe trên điện thoại di động) để tiến hành các nghiên cứu lâm sàng. Điện thoại thông minh với bộ vi xử lý mạnh mẽ và cảm biến tiên tiến có thể theo dõi chuyển động, lấy số đo và ghi lại thông tin rất hữu ích trong các nghiên cứu thị trường và cho phép mọi người tham gia vào nghiên cứu một cách dễ dàng hơn.
Cảm biến mHealth không chỉ giới hạn cho điện thoại thông minh; thiết bị đeo như smartwatches và máy nghe nhạc thể thao chứa thiết bị đo gia tốc và định vị toàn cầu (GPS) và các cảm biến có khả năng chụp, đọc sinh trắc học. Hiện các thiết bị di động và thiết bị đeo đã được sử dụng hoặc đang được phát triển cảm biến sinh học để có thể theo dõi nhịp tim, giấc ngủ, căng thẳng, nhiệt độ, lượng đường trong máu, ôxy trong máu... cho phép các thông tin mà chúng thu thập được đồng bộ hóa với các thiết bị khác hoặc được chia sẻ ngay lập tức với bác sĩ và các nhà nghiên cứu. Khi đó, bệnh nhân sẽ không cần đến trung tâm nghiên cứu hoặc bệnh viện để tham gia các thử nghiệm lâm sàng nữa, tất cả có thể được làm từ xa thông qua cảm biến sinh học.