«Появятся всевозможные препараты во всевозможных дозировках»

Как будет работать персонализированная медицина

Одна из задач для квантовых вычислений, в развитии которых участвует «Росатом», — создание персонализированных лекарств. Размышление об этом привело нас к необходимости разобраться, что такое персонализация, как устроена персонализированная медицина и как именно квантовые вычисления могли бы помочь в этой области. С такими вопросами мы обратились к врачу-генетику «Медскан Hadassah» Александру Резнику.

— Александр, расскажите, пожалуйста, как появился термин «персонализированная медицина»?

— Термин «персонализированная медицина» впервые использовал в 2008 году в одной из своих статей Лерой Худ, известный исследователь в области генома человека. Он утверждал, что за персонализированной медициной будущее. Он понимал этот термин как набор подходов, методов диагностики и лечения пациента, которые учитывают все его индивидуальные особенности, поскольку медицина уже давно столкнулась с тем, что на одни и те же лекарства люди реагируют по-разному. У одного средство для профилактики тромбов, напротив, приведет к опасным для жизни кровотечениям, у другого никакого эффекта не будет. То же относится, например, и к антидепрессантам: иногда годы уходят на то, чтобы подобрать действенный препарат в подходящей дозировке. Персонализированная  медицина — часть концепции 4П-медицины, объединяющей также превентивные, предиктивные и партисипативные подходы. Эти термины широко растиражированы, хорошо известны людям без специальной подготовки и имеют больше сотни синонимов.

— Поясните все же для тех, кто пока не знаком с этой темой, что значит каждая «П»?

— Первая «П» — это персонализация, фактически персона: врачи работают не только с болезнями и индивидуальными показателями органов и систем человека, но и с потребностями, запросами, знаниями, жизненным опытом пациента. Вторая «П» — предиктивность. Современная медицина должна уметь предсказывать, как будет протекать заболевание, чтобы не было никаких сюрпризов. Условно: человек заболел, и мы знаем, что через месяц его организм поведет себя так-то, через три ответит на терапию, а через полгода человек выздоровеет или потребуется замена схемы лечения. Третья «П» — превенция. Превенция — это совокупность подходов, методов и мер, нацеленных на то, чтобы человек обследовался до появления жалоб. Все это уже доступно. Любой может прийти в поликлинику и записаться, например, на прием к гастроэнтерологу, пройти гастро- и колоноскопию. С точки зрения экономики и здравого смысла предотвратить заболевание проще и дешевле, чем его лечить, а потом устранять последствия. В России превенция всем нам хорошо знакома по диспансеризации. Правда, россияне плохо идут на диспансерное наблюдение, но это тема для другого большого разговора. Четвертая «П» — партисипативность, от слова participate — «участвовать». Партисипативный подход подразумевает, что у человека должен формироваться активный подход к своей проблеме. Он не просто объект лечебно-диагностического процесса, он должен хотеть, знать, уметь задавать правильные вопросы врачу, умеренно контролировать ход лечения, не занимаясь при этом самолечением. Это тоже уже происходит. Многие пациенты читают публикации в Интернете, советуются с коллегами, друзьями, обстоятельно готовятся и приходят на прием уже вооруженные какой-то информацией, хотя не всегда хорошей или правильной. Но главное, что пациент проделал большую работу, пытаясь разобраться в своей проблеме. Важно сформировать у людей правильное, конструктивное отношение к тому, с чем они столкнулись, чтобы человек занимался своим здоровьем или лечением.

— Что происходило после публикации Лероя Худа?

— Она прогремела. Более 20 стран начали реализовывать концепцию персонализированной медицины, на нее были выделены огромные деньги. В первую очередь речь шла о сборе и интерпретации генетических данных. Между генетикой и персонализированной медициной сегодня можно поставить знак равенства. Однако программы забуксовали. Прошло уже 17 лет, и можно сказать, что концепция персонализированной медицины нигде не была реализована в полной мере. Еще в середине прошлого столетия заговорили о том, что лекарства надо назначать с учетом индивидуальных особенностей человека, и с тех пор, если начистоту и с рядом оговорок, мы примерно там же и находимся.

— Вся активность угасла и ничего не происходит?

— Нет, персонализированная медицина остается на слуху. Например, Food and Drug Administration (FDA), профильный регулятор в США, раз в год публикует отчеты по персонализированной медицине. Как правило, первые строчки занимают таргетные препараты для лечения онкологических заболеваний. Раньше при химиотерапии агрессивный агент, препарат платины например, воздействовал на весь организм. Опухоль повреждалась, но и побочные эффекты были тяжелыми, не все опухоли на химиотерапию отвечали. Но долгое время ничего другого не было. Сейчас, когда у человека обнаруживают онкологическое заболевание, то делают генетические тесты, которые позволяют понять, что именно произошло в опухоли у этого человека, какие там генетические поломки, и конкретно под них подбираются или разрабатываются таргетные препараты. Они позволяют пациенту в ряде случаев избавиться от болезни с минимумом побочных эффектов. Поэтому, когда стали развиваться технологии получения и анализа генетических данных, разговоры про персонализированную медицину и стали разговорами про генетику. Но пока нет такого, что как только человек приходит в больницу, то запускается полная диагностика, смотрят все его генетические особенности и его наблюдают или лечат с учетом этих особенностей.

После 4П- появились 5П-, 8П-медицина. Известно больше 100 синонимов к термину «персонализированная медицина» — «прецизионная», «стратифицированная», «геномная». В России также в ходу словосочетание «персонифицированная медицина». В мире в целом наиболее устоявшиеся термины — «персонализированная» и «прецизионная медицина». Последний термин тоже связан с онкологией и прецизионным, то есть очень точным, лечением конкретной опухоли у конкретного человека с учетом генетических особенностей и, что важно, сопутствующих проблем — лишнего веса, сердечно-сосудистых заболеваний и так далее.

— То есть сейчас персонализированную медицину можно найти только в онкологии, верно?

— Помимо онкологии можно выделить эндокринологию и все, что связано с заболеваниями сердца и сосудов. Еще одно интересное направление, где она развивается, — это инструменты для постоянного мониторинга нашего здоровья: чтобы мы знали, что с нами происходит, в любой момент времени и могли вовремя среагировать.

— Людям это интересно?

— Да, очень. Коллеги в США провели исследование о том, чего хотят пациенты в старшей возрастной группе. И выяснилось (кстати, неожиданно): люди хотят, чтобы медицина была доступна дома. Это уже происходит. Самый базовый пример: сейчас человек сам может измерять уровень сахара в крови с помощью глюкометра, просто купив его в аптеке. Более того, есть системы постоянного мониторинга — устройства, которые наклеиваются на предплечье или в область лопатки. Это важно для людей с ожирением, а таких сейчас все больше, по данным Всемирной организации здравоохранения, мы живем в эпидемию ожирения. Говорим «ожирение» — имеем в виду метаболический синдром и сахарный диабет 2-го типа, грозное заболевание. Таким образом, человек получил возможность постоянно отслеживать уровень сахара в крови и видеть его зависимость от того, что он делает, что ест, в какой климатической зоне находится. У кого-то может быть пик в ответ на горох, у другого — на бананы.

— А многочисленные приложения, определяющие давление и пульс, — в ту же копилку?

— Да, причем интересно, что в этих приложениях еще и накапливаются данные за долгое время. Если их наложить на образ жизни (при условии, что человек будет честно отвечать на вопросы), можно будет понять какие-то тренды, и будет работать предиктивность. Но это пока тоже не реализовано в полной мере. Возможно, у врачей нет возможности обрабатывать эти данные, не хватает аналитиков данных, вычислительной инфраструктуры.

— Допустим, человек видит на глюкометре изменения — и что дальше?

— Если наступает состояние, требующее коррекции, он может купить в аптеке инсулин и сделать инъекцию. Также появились современные и очень эффективные препараты для лечения сахарного диабета 2-го типа, они действуют долго, дозы подбираются индивидуально, так что тут вполне можно говорить о персонализированном контроле заболевания. Правда, не обошлось без тревожных трендов в связи с некоторым ажиотажем как среди пациентов, так и в рядах врачей. Но главное — прямо у нас дома появились инструменты индивидуального мониторинга и коррекции состояния.

Еще один важный момент: в профессиональной среде высказывается мнение, что пациент, находясь в больнице, не может получить по-настоящему персонализированное лечение, потому что вступают в силу протоколы, гайдлайны. А персонализация возможна, когда пациент имеет некую степень свободы.

— Есть запрос на такую свободу?

— Да, пациенты тоже этого хотят: в 2024 году в США опросили несколько десятков тысяч человек, из них 63% заявили, что хотели бы заниматься своим здоровьем дома. В том числе 48% заявили, что, когда они хотели индивидуально подходить к своему здоровью, они не получили такую возможность. А что может быть более персонализированным, чем наш дом? Это направление стало развиваться, медицина одной ногой шагнула к нам в дом. Дома можно не только измерять уровень сахара в крови, но и делать отпечаток сетчатки, соскоб с внутренней стороны щеки, брать образцы крови, стула, пота, кожи, мочи.

— Как это происходит? Надо купить оборудование типа лабораторного домой?

— Нет, речь идет о сдаче анализов на дому. Курьер привозит набор в стерильном герметичном пакетике, в него сдается анализ, он отдается на исследование, результаты появляются в личном кабинете. Импульсом стала пандемия: до нее никто даже не задумывался о том, что можно какой-то анализ сдать дома.

— В России такое тоже доступно, значит, мы можем говорить, что у нас персонализированная медицина тоже есть?

— Да. Причем у нас есть «преимущество отстающего»: мы смотрим, какие ошибки сделали первопроходцы, и, не тратя лишних ресурсов, перенимаем лучшие практики. Не вижу в этом ничего плохого.

— Хорошо, мы получили более-менее персонализированную диагностику. Но нам надо сделать следующий шаг и получить персонализированное лечение и в идеале персонализированную таблетку. Как с этим обстоят дела?

— Уже начинается. Таков, например, «Оземпик». Он продается в виде шприц-ручек, его можно держать дома, он используется по индивидуально составленному протоколу. Есть и другие примеры. Современные, появившиеся лишь в 2017–2018 годах препараты на основе антител для лечения мигрени, болезни Крона, язвенного колита, псориаза, астмы, системного воспаления можно использовать на дому. Форм-фактор тот же — удобная шприц-ручка или, как в случае с псориазом, устройство, которое крепится на теле. Человек не обращается в поликлинику, а берет препарат и на основе конкретных симптомов вводит его себе в той или иной дозировке.

— Но дозировку определяет все-таки врач, верно? При одних симптомах, условно, надо выпить две капли, а при других — пять.

— Да, конечно. В персонализированной медицине врач остается «входными воротами» лечения пациента. Наверное, не будет такой ситуации, когда мы будем совершенно самостоятельно лечиться. Хотя, будем честны, часто люди покупают препараты и сами себе подбирают дозировки, без участия врачей.

— А можно ли создать персонализированную таблетку?

— Разберемся, как это работает: нам надо, чтобы лекарство действовало на конкретную мишень, как правило, белок. Полагаю, что совместная работа искусственного интеллекта и мощных вычислительных систем, какими, как можно надеяться, станут квантовые компьютеры, приведет к появлению большего количества препаратов, более сложноустроенных, чем нынешние, которые будут действовать на конкретные белки.

— Насколько эти препараты можно считать персонализированными?

— Наверное, правильнее говорить не о персонализированном подходе, а о прецизионном, то есть более точном. Я далек от мысли, что на фармацевтических заводах будут задумываться о конкретных Петях Ивановых или Майклах Джонсонах, когда будут разрабатывать лекарства: на это нет ни времени, ни денег, ни желания. Разработка лекарств и вывод их на рынок и сейчас занимают годы и требуют миллиардов долларов. Поэтому исследователи будут идти по пути более точного понимания механизмов тех или иных заболеваний. Чем больше мы будем знать о механизмах, тем больше у нас будет возможностей, чтобы влиять на их ключевые звенья. Если вы возьмете любую статью про молекулярно-генетические механизмы онкологии, сахарного диабета, ожирения, нейродегенеративных болезней типа Альцгеймера или чего-то еще, везде будет написано: мы исследовали столько-то человек, сделали генетический анализ, посмотрели, как устроены генетические сети для того или иного заболевания, и нам это дало возможность в будущем разработать более точно действующие препараты для этого заболевания.

— Только в будущем?

— Идем в настоящее. Например, для болезни Альцгеймера разработана уже субстанция для такого будущего препарата. Это серьезный шаг к излечению болезни. Если посмотреть вперед, то с использованием квантовых компьютеров и искусственного интеллекта мы получим представление о генетической архитектуре всех возможных заболеваний и реакций человека.

— Поправьте, если неправильно поняла: если мы поймем генетическую архитектуру, то, например, при болезни Альцгеймера мы будем знать, какой ген поврежден и как именно, и нам надо будет придумать лекарство, которое будет подсоединяться строго к этому гену и как-то его чинить?

— Да, все верно. Но важно добавить, что и течение заболевания может отличаться: у кого-то при одном и том же высоком давлении просто голова заболит, а кто-то от инсульта умрет. Поэтому полагаю, что со временем у нас под каждое течение заболевания будет набор инструментов, с помощью которых мы на него сможем воздействовать. Приведу пример: подавляющее большинство лекарств у нас взаимодействуют с GPCR — рецепторами, которые связаны с G-белками. G-белки — это «ворота» для лекарств: через них лекарство входит в клетку и выполняет свои функции. И до сих пор до конца не понятно, как устроены у человека эти белки. Поэтому абсолютно все лекарства имеют побочные эффекты.

— Потому что молекулы лекарства, условно, «толпятся у входа»?

— Можно и так представить. Поэтому задача ИИ и квантовых компьютеров сделать лекарства более эффективными, учитывающими конкретные особенности протекания заболевания, с минимальным количеством побочных эффектов, а лучше — без них. Тогда лечение заболевания, если пофантазировать, будет выглядеть примерно так: пациент плюет в пробирку, и после анализа слюны у врача появится информация о протекании тех или иных заболеваний, перечень лекарств, которыми их можно вылечить, и дозировок. То есть будет происходить персонализация не пациента, а протекания его заболеваний и методов лечения. Каждый новый пациент будет попадать в определенный набор параметров, от которого будут зависеть рекомендации и дозировки.

— Образно говоря, у нас будет не пять цветов для плаката, а 50 тыс. оттенков для сложной картины?

— Абсолютно верно. Например, в отчетах FDA каждый год упоминаются примерно десяток-полтора вышедших на рынок лекарств для лечения онкологических, наследственных заболеваний.

— Наступит ли время, когда мы будем знать о человеке все?

— Теоретически да, но надо всегда помнить, что, имея дело с природой, мы имеем дело с шулером, у которого все карты крапленые и тузы во всех рукавах.

— Как могли бы выглядеть фармпредприятия будущего? Это будут не фабрики с потоками материалов, как сейчас, а комплекс микроцехов, в каждом из которых свой набор субстанций и компонентов?

— Предположу, что увеличится число уникальных лекарственных субстанций. Сейчас их порядка 11 тыс. Будет расти, конечно, число непатентованных названий и дозировок, в том числе потому, что ферменты в печени у нас работают с разной скоростью — очень быстро, быстро, нормально, медленно и ультрамедленно, причем на разные препараты может быть разная реакция, и это обязательно надо учитывать. Резюмируя: появятся всевозможные препараты во всевозможных дозировках.