Сельское хозяйство переживает в начале XXI века самый впечатляющий технологический подъем как минимум с момента массового внедрения тракторов и комбайнов. И если в растениеводстве прогресс связан в первую очередь с достижениями машиностроения и компьютерных технологий, то развитие животноводства подталкивается новейшими разработками в области биологии, химии и нейрофизиологии.
Как в ближайшее десятилетие изменится ветеринарная фармакология? В каком направлении будут развиваться наука и практика? К чему готовиться фермерам-животноводам уже сегодня, начиная мониторить самые передовые технологии? «Рынок АПК» выделяет семь ключевых трендов этой специфической отрасли и коротко объясняет их суть.
Продвижение в компьютерных технологиях
Фермы без компьютера и сегодня-то кажутся артефактом далекого прошлого, а через 10 лет и вовсе исчезнут как вид. Компьютерные технологии уже серьезно изменили ветеринарную фармакологию и животноводство, и дело не только в скорости работы процессором, объема обработки данных или интеграции различных систем в единую. Банально, даже тот факт, что софт становится унифицированным, переносимым с одного устройства на другое, серьезное ускоряет разработку и апробацию новых препаратов — а единые открытые базы данных по отдельным лекарствам (по крайней мере, на Западе) облегчают обмен информацией между исследователями.
Со временем программное обеспечение становится все более «дружелюбным» и понятным обывателю без продвинутых компьютерных навыков. Благодаря этому все больше исследователей в области ветеринарной фармакологии получают возможность заниматься своим делом с помощью современных технических средств — и моментально делать свои наработки доступными для остальных коллег. Осталось только снять неизбежный языковой барьер, но подвижки есть и в этом русле: искусственный интеллект в обозримой перспективе будет автоматически переводить все научные публикации планеты на все языки, и, вероятно, уже это даст ветеринарной фармакологии толчок для развития, несопоставимый ни с одним из предыдущих.
Тесты на «виртуальных животных»
Главное достижение последних лет, связанное с развитием и все большим проникновением компьютерных технологий, — углубившееся понимание процессов ADME: по-английски, «absorption, distribution, metabolism, excretion» (всасывание, распределение, метаболизм, выделение). Эти процессы описывают восприятие каждого фармакологического препарата организмом животного, и сегодня их механизмы ясны исследователям намного лучше, чем еще 20 лет назад, — а значит, и скорость тестирования и внедрения новых препаратов в практику возрастает: многие этапы апробации, которые раньше необходимо было провести «вживую», теперь моделируются.
Моделирование только-только начинает по-настоящему бурно развиваться, но в короткой перспективе ученые-фармакологи получат возможность создавать полноценное «виртуальное животное», на котором будут тестироваться препараты. Пока что такие модели довольно примитивны, но уже очевиден их потенциал для феноменальных продвижений в области компаративной (сравнительной) фармакологии и токсикологии — результатом которых станет появление сверхузкоспециализированных лекарственных препаратов с гораздо более высокой безопасностью для животного, нежели доступная сейчас.
Статистика на основе «больших данных»
В начале 2000-х годов в фармакологии развивается такое направление, как популяционная фармакокинетика: изучая ADME, оно выявляет, как и чем отдельные особи популяции отличаются друг от друга. Чем больше данных может собрать и систематизировать исследователь с помощью компьютера, тем более «заточенным» под конкретную особь или субпопуляцию окажется разрабатываемый препарат. Рассчитать дозу лекарства с точностью до сотой доли миллиграмма и подобрать наиболее эффективный график внесения препарата именно для животного определенной породы в той географической зоне, где находится ферма, — уже одно это позволит многократно уменьшить падеж скота и свиней, с соответствующими экономическими выгодами.
Уже сегодня некоторые ветеринары используют специальные приложения, работающие на основе анализа «больших данных». Например, приложение LifeLearn Sofie использует сервисы IBM Watson и помогает ветеринарам определить заболевание и схему лечения, самостоятельно и автоматически сканируя коллекции медицинской литературы на основе результатов осмотра. Информация передается приложению на естественном языке через распознавание речи. В ветеринарии использование таких приложений особенно важно, так как пациенты не могут выразить свои симптомы, у ветеринаров часто нет времени на изучение тысяч медицинских книг и журналов, и иногда приходится работать с породами и видами животных, с которыми специалист ранее не сталкивался — в общем, ни один человек не в состоянии удержать в голове весь объем необходимых данных. Приложения делают это за него, и уже сейчас их на рынке немало — правда, в основном это англоязычные образцы.
Нанотехнологии
Слово, бывшее модным в конце 2000-х годов, сегодня слегка подзабыто, но это отнюдь не означает, что сами нанотехнологии прекратили развиваться. К нанотехнологиям относятся любые разработки, связанные с частицами размером менее 100 нанометров, которые обладают в силу своего сверхмалого размера уникальными свойствами, не похожими на свойства привычного нам физического мира. Как они могут быть использованы в ветеринарной фармакологии? Сценарии варьируются от вполне реалистичных (наночастицы транспортируют лекарства к конкретным зараженным и пораженным клеткам) до фантастических (мы научимся собирать новые живые клетки с помощью наночастиц).
Как водится, истинная сфера применения находится где-то между этими двумя крайностями: транспортная функция — далеко не единственная, какая доступна наночастицам: уже сегодня ветеринарной науке под силу создать такие препараты, которые смогут не просто доставить спасительное средство к больной клетке, но и сделать это в оптимальный момент. И хотя создание с нуля новых здоровых клеток нам даже в долгой перспективе доступно не будет, уже сейчас можно применять наночастицы, выступающие в роли сверхчувствительных онкосенсоров — иначе говоря, они могут отслеживать злокачественные новообразования на очень ранних стадиях, препятствуя развитию смертельного заболевания.
Здесь очевидно пересекаются интересы ветеринарной и «человеческой» фармакологии: совершенно ясно, что поначалу подобные технологии будут проверены на животных (прежде всего, свиньях, чьи организмы функционально намного ближе к человеческим, чем, например, коровьи), а затем внедрены в медицинскую практику. То, что вы будете применять на своей ферме в 2025 году, в 2035-м станет повседневностью в крупных клиниках.
Продолжение статьи про ветеринарную фармакологию читайте здесь:
Автор: Александр Акулиничев («Рынок АПК»)
Если вам оказалась полезна эта статья, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал!
Еще больше интересной информации – на сайте нашего журнала – https://clck.ru/EgNYf, а также на нашем канале в Яндекс.Дзен.