Медицина 4 п доклад

Обновлено: 17.05.2024

То, что в генах записали
О медицине будущего – персонализированной по данным генома пациента

Суть современной персонализированной медицины – в интегральном подходе к данным, полученным при анализе генома. Сюда входит тестирование на предрасположенность ко всевозможным болезням, рекомендации по профилактике и т.д. И уже сегодня большинство фармацевтических компаний сделали развитие персонализированной медицины одним из приоритетных направлений.

Лидеры по внедрению принципов персонализации в исследования и разработки новых лекарственных средств – такие компании как Roche, Novartis, Pfizer. По данным этих организаций, примерно 50% текущих исследований приходятся именно на персонализированную медицину. А к 2016 году доля персонализированных средств будет составлять треть всех лекарственных препаратов в общем объеме мирового выпуска.

Одним из последних достижений стал метод обнаружения ДНК плода в крови матери уже на 10-й неделе беременности. Такая диагностика неинвазивна (то есть процедура не связана с проникновением в организм через кожу или слизистые) и позволяет с высокой долей вероятности диагностировать хромосомные заболевания плода. В настоящее время нашла широкое распространение и еще одна диагностика – предимплантационная (она выполняется до того, как эмбрион закрепится в матке). Она позволяет определить наличие маркеров наследственных заболеваний до того, как эмбрион будет методом ЭКО имплантирован в матку – то есть женщина избежит риска вынашивать плод с тяжелыми патологиями.

Но профилактика может быть и хирургической. К примеру, в США и Евросоюзе широко распространена профилактическая мастэктомия при обнаружении опасных мутаций в генах BRCA1 и BRCA2, у носителей которых исключительно высок риск развития рака молочной железы.

Если у женщины есть эти мутации, ей показаны регулярные обследования либо профилактическое удаление молочных желез и яичников. Именно последний вариант выбрала, например, известная актриса Анджелина Джоли.

Таким образом, одна из основных задач современных фармацевтов – сделать лекарства именно для предотвращения заболеваний, а не для лечения запущенной болезни.

В известном смысле медицина всегда была персонализирована. Диагностика многие годы помогала подбирать лечение для человека более или менее индивидуально. Но лишь недавно ученые научились заглядывать глубже – на молекулярный уровень. И зачастую именно новые диагностические средства позволяют им оптимизировать задачи.

Краеугольный камень персонифицированной медицины – индивидуализация лекарственной терапии. Ответ на лекарственный препарат, оптимальный класс препарата, его доза и режим применения определяются, по крайней мере, частично, генетическими детерминантами. Использование генетических маркеров может помочь в выборе клиницистом правильной стратегии лекарственной терапии. Исходя из этих принципов, фармакогенетика стремится выявить гены и их варианты, определяющие адекватность фармакотерапии и уменьшающие риск развития побочных эффектов. Показано, что ряд широко применяемых лекарственных средств эффективны только у 25–60% больных. Только в США отмечено два миллиона случаев побочного действия, включая порядка ста тысяч смертельных исходов в год.

Интерпретируя результаты генетического тестирования, врачи могут подобрать алгоритм выбора режима дозирования или отмены применения лекарственного средства. При этом для каждого лекарственного средства алгоритм свой. К примеру, недавно команде якутских генетиков удалось разработать программу для автоматизированной интерпретации результатов фармакогенетического тестирования и на ее основе определить чувствительность человека к некоторым лекарствам. Когда подобные практику станут обычным делом, врачам больше не придется действовать методом проб и ошибок и, например, выяснять, что назначенное лекарство на данного конкретного пациента не действует.

Так что, вполне вероятно, в далеком будущем появятся специалисты по врожденным заболеваниям, приобретенным заболеваниям на ранней стадии, лечению приобретенных заболеваний на запущенной стадии, реабилитации или социальной службы психологической поддержки пациента, а вот привычные врач-офтальмолог, врач-нейрохирург и другие канут в небытие.

Генный диагностик. Кому-то придется проводить анализы и тестировать людей, а затем правильно анализировать их, чтобы можно было разрабатывать действенные лекарства.

Фармакогенетик. Этот специалист должен уметь подбирать правильные лекарства для конкретного генотипа. Он будет изучать характер реакций организма на лекарственные средства в зависимости от наследственных факторов.

Медицинский генетик. Задача этого специалиста – выявление, изучение, профилактика и лечение наследственных болезней, разработка методов предотвратить воздействие негативных факторов среды на наследственность человека.

Генетик-консультант по профилактике. Этот человек будет рассказывать людям об их индивидуальной предрасположенности к различным заболеваниям и предлагать возможные варианты предупреждения болезни.

Тенденции развития современной медицины связаны с достижениями активно разрабатываемого направления 4П-медицины, построенной на принципах персонализированного подхода к здоровью человека и интегрирующей в себе понятия персонализации (индивидуальный подход к каждому пациенту), предикции (создание вероятностного прогноза здоровья), превентивности (предотвращение появления за- болеваний), партисипативности (мотивированное участие пациента).

4П-медицина не является каким-то отдельным, обособленным разделом медицины. Прежде всего она стратегически и тактически отличается от общепринятых на сегодняшний день клинических подходов. Основная концепция нового стратегического направления медицины сфокусирована на индивидуальном здоровье человека и основана на доклиническом выявлении заболеваний, на этапе прогнозирования (предикции) и последующих превентивных мероприятиях, способных реально стабилизировать показатели заболеваемости и снизить инвалидизацию трудоспособного населения, существенно сократив традиционно высокие расходы на лечение уже заболевших людей.

4П-медицина позволяет предотвратить развитие клинической симптоматики на доклинической стадии. 4П-медицину позиционируют как основу для развития принципиально новой концепции медицины индивидуального здоровья, получившей название персонализированной предиктивно-превентивной партисипативной медицины.

4П-медицина ведет к смене парадигмы здравоохранения: отсрочка интервенционных действий и предпочтение предиктивной (предсказательной) медицины с учетом конкретного человека, или, другими словами, от реактивной медицины к профилактической, от болезни к здоровью. Идеология 4П-медицины направлена на снижение заболеваемости как инфекционных, так и неинфекционных хронических заболеваний: диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, онкологических заболеваний и др. При этом 4П-медицина может быть реализована только при активном участии самого человека в профилактике возможных заболеваний и их лечении.

Основная идея концепции 4П-медицины – предоставить все имеющиеся возможности фундаментальной науки конкретному пациенту. 4П-медицина базируется на научно-технологических и методологических достижениях в области геномики, транскриптомики, протеомики, метаболомики и биоинформатики.

При создании алгоритмов предиктивной медицины следует выявлять не столько локальные проявления, сколько молекулярные и клеточные сдвиги, преимущественно функционального характера. Значительную помощь в анализе персональных биомаркеров заболевания должны играть информационные технологии, включая создание определенных баз данных о физиологических и клеточных процессах, болезнях и состояниях, связанных со старением. Полученные при клиническом и лабораторном обследовании результаты после обработки используются для подтверждения диагноза, стратификации риска болезни, прогнозирования развития симптомов, разработки профилактической терапии, мониторинга эффективности, коррекции профилактики.

В настоящее время существуют сотни вебсайтов, которые доступны для обзора и поиска данных по молекулярной биологии и другим смежным дисциплинам. Каждый из них имеет свой формат хранения данных, различную степень избыточности, взаимосвязи с родственными или аналогичными базами данных. Крупнейшими хранилищами первичных структур ДНК и белков являются – EMBL (European Molecular Biology Laboratory), GenBank, DDBJ (DNA Data Base of Japan), SWISS-PROT, PIR. Наряду с интегрированными базами данных в последнее время появилось много специализированных информационных ресурсов. Это базы данных по протеомике, структурам белков, мутациям, метаболическим путям и регуляции, по трансгенным организмам, анатомии, биохимии и др.

На основе этих данных создаются специальные программы по анализу транскриптомных данных конкретного пациента (пока созданы программы по онкологическому профилю), что позволяет с большой точностью отслеживать любые функциональные изменения внутри клетки.

Полученные результаты можно использовать для разработки наиболее эффективной индивидуальной стратегии лечения, которая будет базироваться на анализе экспериментальных данных, относящихся к данной патологии. Иначе говоря, по результатам экспериментальных данных можно предположить возможные мишени для лекарства. Если для этих мишеней уже известны лекарства, они используются для после- дующего анализа. С помощью данных программ можно находить сочетания лекарств, которые наиболее эффективно влияли бы на молекулярные мишени заболевания, а также анализировать побочные эффекты лекарственных средств.

Разработка баз данных с исчерпывающей информацией о возможных биомаркерах всех известных патологических состояний с течением времени позволит корректировать диагностику для каждого конкретного пациента на основе знаний о его персональных заболеваниях, состоянии организма и процессах, связанных со старением. Сочетанное гено- и фенотипирование лиц из групп риска на биопредикторы обеих категорий (геномики и протеомики одновременно) существенно повышает предиктивный индекс (до 85–90%), облегчая селекцию лиц из групп риска для последующей фармакопревенции.

Аналогичные алгоритмы можно разрабатывать для любых социально значимых заболеваний, что позволит вывести оказание медицинской помощи на качественно другой уровень.

Персонализация – индивидуальный подход к каждому пациенту с учетом генетических, биохимических и физиологических особенностей человека.

Предикция – выявление предрасположенности к развитию заболевания.

Превентивность – предотвращение или снижение риска развития болезни.

Партисипативность – активное участие человека в профилактике возможных заболеваний и их лечении.

К предикции относится пренатальная дородовая диагностика ряда хромосомных аномалий, доступная во многих странах. Данная диагностика позволяет обнаружить более 98% плодов с синдромом Дауна (трисомия 21), 99,9% трисомии 18 (известной как синдром Эдвардса), 99,9% трисомии 13 (синдром Патау), более 40% нарушений развития сердца и др. Также активно развивается предимплантационная диагностика (до имплантации в матку) эмбриона, развившегося в результате искусственного оплодотворения (при числе клеток около 10). Определяется наличие маркеров около 6000 наследственных заболеваний, после чего решается вопрос о целесообразности имплантации эмбриона в матку.

Ярким примером развития превентивности является профилактическая мастэктомия при обнаружении опасных мутаций в генах BRCA1 и BRCA2 (предикция), при которых риск развития рака молочной железы исключительно высок. Если эти мутации имеются, человек выбирает либо регулярные проверки, либо профилактическое удаление молочных желез и яичников.

Партисипативность – один из наиболее важных подходов в создании концепции 4П-медицины – основан на мотивированном активном участии человека в профилактике возможных заболеваний и их лечении. Только при осознанном участии самого пациента в лечебном процессе гарантирован успех становления 4П-медицины. При этом предполагается определенная степень ответственности и самостоятельности больного, его участие в принятии решений, определении стратегии и тактики лечения.

Для развития данного направления необходимо проведение просветительской работы среди работников здравоохранения и информирование широкой публики о возможностях 4П-медицины.

Концепция 4П-медицины является не столько революцией, сколько этапом эволюции современной модели здравоохранения, в которой в той или иной степени применяются все подходы 4П-медицины. Однако лишь взаимопроникновение всех четырех принципов 4П-медицины является необходимых условием формирования качественно новой персонализированной модели здравоохранения.

В настоящее время многие фармацевтические компании сделали персонализированную медицину центром своей стратегии. Так, сегодня большинство крупнейших фармацевтических компаний уже начали внедрять принципы персонализации в исследования и разработки биомедицинских технологий.

Лидирующие позиции в этой области занимают компании Roche, Novartis, Pfizer и др. Согласно оценкам медицинского исследовательского центра Университета Тафтс, от 12 до 50% текущих исследований фармкомпаний приходится на персонализированную медицину.

По данным PricewaterhouseCoopers, объем рынка лекарственных средств для персонализированной медицины в США с 2010 по 2015 г. должен практически удвоиться и достичь 425 млрд долларов. При прогнозируемом объеме мирового рынка 1,2 трлн долларов к 2016 г. доля персонализированных средств будет составлять треть всех препаратов.

Позже выяснилось, что рак желудка, где развитием опухоли в основном управляет тот же рецептор, тоже хорошо поддается лечению герцептином.

Продемонстрированная клиническая эффективность диктует необходимость внедрения принципов 4П-медицины, объединенных общей концепцией, в систему здравоохранения. Для развития 4П-медицины в России необходимо решить 3 группы задач:

1. Идеологические

Основной идеологией 4П-медицины является создание вероятностного прогноза здоровья. Модель здравоохранения на основе 4П-медицины потребует изменения парадигмы мышления руководителей здравоохранения, врачей и пациентов.
Потребуется полная скоординированность науки, практической медицины, наличие централизованного механизма управления и широкой информационно-просветительской работы, что позволит комплексно подходить к решению организационных задач по формированию новой модели здравоохранения на основе 4П-медицины.
Одной из значимых идеологических задач является подготовка медицинских кадров в области 4П-медицины, ориентированных на активное сотрудничество с пациентами по мотивации и ответственному отношению к своему здоровью, следуя принципам партисипативности.

2. Методологические.

К методологическим задачам в первую очередь относятся задачи по разработке и валидации методов и биомедицинских технологий 4П-медицины.

выявление индивидуального профиля рисков для каждого конкретного человека в отношении той или иной патологии с потенциальной коррекцией выявленных нарушений;
раннее определение с высокой достоверностью показателей риска возникновения патологии на ее доклиническом этапе;
персонализированная фармакотерапия патологического состояния на основе фармакогенетики;
оптимизация мониторинга развития заболевания и его прогноза при помощи мониторинга биомаркеров и биопредикторов;
разработка и совершенствование стандартов критериев динамики показателей здоровья человека.

3. Организационные.

К организационным задачам относятся:

создание нормативно-правовой базы в области 4П-медицины с акцентом на прогнозирование, профилактику и персонифицированный подход к пациенту с целью улучшения качества жизни людей;
необходимость разработки специальных механизмов поддержки, обеспечивающих реализацию концепции 4П-медицины как новой модели здравоохранения;
консолидация усилий специалистов в интересах совершенствования 4П-медицины;
координация междисциплинарных исследований в области 4П-медицины;
обеспечение высококвалифицированными научными и медицинскими кадрами, реализующими концепцию 4П-медицины;
повышение просветительской роли врачей в области 4П-медицины;
распространение актуальной информации и учебных материалов по внедрению технологий медицины 4П;
развитие системы образовательных центров, кафедр и факультетов, работающих по программам повышения квалификации научных и медицинских кадров в области 4П-медицины.

Более того, применение персонализированных методов существенно сократит смертность от ряда заболеваний, в том числе за счет индивидуального эффекта назначенных лекарственных препаратов. Перспективность этого направления очевидна, особенно по отношению к онко- логическим, сердечно-сосудистым и неврологическим заболеваниям. В развитии 4П-медицины значительная роль отводится организациям, которые проводят в жизнь идеологию персонифицированного подхода к пациенту.

Анализ тенденций развития здравоохранения свидетельствует об успешной реализации принципов 4П-медицины в развитых странах мира в настоящее время. Ведущая роль в продвижении идеологии 4П-медицины принадлежит созданной в 2008 г. Европейской ассоциации предиктивно-превентивной и персонализированной медицины (EPMA – European Association for Predictive, Preventive and Personalised Medicine)

Миссия EPMA состоит в повышении осведомленности и признании 4П-медицины профессиональной общественностью во всех странах мира. Роль 4П-медицины в модернизации здравоохранения была признана в качестве приоритетного направления деятельности глобальных и региональных организаций и учреждений здравоохранения, в том числе таких, как Организация Объединенных Наций, Европейский союз и национальные институты здоровья.

Так, Национальный институт здоровья США включил 4П-медицину в пятерку приоритетных направлений развития медицины в XXI в. В 2009 г. в Женеве прошла первая встреча представителей Европейского бюро ООН с руководством EPMA. Итогом встречи стал программный документ, который определил стратегию взаимодействия ООН и EPMA для реализации философии 4П-медицины. Большое внимание EPMA уделяет проблемам образования и просвещения в области 4П-медицины.

Изменение парадигмы мышления и ориентации врачей и руководителей здравоохранения с преимущественно лечебно-диагностического на преимущественно персонализированный и предиктивно-превентивные подходы при активном участии пациентов потребует от государства и общества серьезных усилий, но в условиях все большего внимания к качеству жизни и особенностям демографической ситуации необходимость обеспечения персонифицированного подхода должна стать национальным приоритетом.

Сведения об авторах

В последнее время всё большее распространение получает абсолютно новая модель здравоохранения - так называемая 4П-медицина, медицина будущего. Свое название она получила от четырех основополагающих принципов: персонализации, предикции, превентивности и партисипативности.

4П-медицина - это не отдельный раздел медицины, прежде всего это идеология, в фокусе которой находится индивидуальный подход к пациенту. Её целью является доклиническое выявление заболеваний и разработка комплекса профилактических мер. Иными словами, если медицина в традиционном её понимании имеет дело с проявлениями болезни (как инфекционных, так и хронических), то 4П-медицина направлена на то, чтобы выделить факторы риска, определить предрасположенность пациента к тем или иным болезням и предотвратить их.

Научные основы 4П-медицины

Реализация четырех основополагающих принципов 4П-медицины на практике становится возможной благодаря многочисленным научным открытиям в сфере биоинформатики, транскриптомики, генетики и ряда других дисциплин. Обращаясь к “медицине будущего”, практикующий врач больше не может ориентироваться на непосредственные локальные проявления заболевания. Теперь всё внимание должно быть направлено на функциональные молекулярные и клеточные сдвиги, которые позволят как отследить все физиологические и клеточные процессы, определить степень рисков, так и предугадать развитие заболеваний, разработать комплекс профилактических мер.

Многочисленные базы данных по молекулярной биологии, биохимии, структурам белков, а также хранилища первичных структур ДНК (такие, как EMBL (European Molecular Biology Laboratory), GenBank, DDBJ (DNA Data Base of Japan), SWISS-PROT и другие) позволяют анализировать транскриптомные данные конкретного пациента. На основе такого анализа и составляются индивидуальные стратегии профилактики и лечения (вспомним первую П: персонализация). Подобные программы позволяют подбирать лекарственные средства и профилактические процедуры с невероятной точностью, вовремя вносить коррективы в план лечения, а также минимизировать возникновение побочных эффектов.

Персонализация, предикция, превентивность и партисипативность

Разберем подробней каждый из принципов 4П-медицины.

Под персонализацией мы понимаем индивидуальный подход к пациенту. Это - основа подобной концепции здравоохранения, поскольку именно для персонализации используются новейшие научные разработки. Если врач хочет не лечить заболевания после их возникновения, а предусматривать и предотвращать их, прежде всего необходим тщательный анализ и разбор генетических и физиологических особенностей конкретного человека. На основе генетического тестирования и сбора родительского (генеалогического) анализа отслеживаются биомаркеры, влияющие на возможное развитие болезней. В рамках реализации этого принципа большое распространение получает создание генетического паспорта пациента.

Предикция - это выявление предрасположенностей на основе такого паспорта и создание прогноза здоровья. Обладая знаниями об индивидуальных особенностях генома человека, врач может верно выделить факторы риска и определить степень вероятности развития того или иного заболевания. Что важно, этому принципу соответствует также и пренатальная диагностика - иными словами, оценить риски можно не только у взрослого пациента, но и у эмбриона. Так, продиагностировав хромосомные аномалии, возможно обнаружить более 98% плодов с синдромом Дауна и более 40% сердечных аномалий.

Превентивность - следующий этап после определения факторов риска. Его суть состоит либо в полном предотвращении, либо в снижение риска развития заболевания. Возможно, это самый главный принцип всей концепции, ведь 4П-медицину часто называют просто превентивной медициной. Составленные на основе генетического анализа прогнозы позволяют разработать комплекс профилактических мер, а персонализированный подход позволяет сделать его наиболее эффективным. Одним из наиболее распространенных примеров реализации данного принципа является профилактическая мастэктомия, популярная на Западе, но еще не получившая распространения в нашей стране. Риск развития рака молочной железы в данном случае определяется на основе опасных мутаций в генах BRCA1 и BRCA2. При выявлении подобных мутаций перед пациентом встает выбор - профилактическое удаление яичников и молочной железы либо регулярные осмотры.

Здесь можно перейти к последнему П - партисипативности, или вовлеченности пациента в процесс лечения. Четвертое П также иногда расшифровывают как “партнерство”. Именно благодаря подобному партнерству между врачом и пациентом становится возможным реализация всей концепции. Пациент мотивирован к участию в профилактике и лечении, он делает осознанный выбор (как в случае с мастэктомией) и принимает на себя ответственность за свое здоровье. Популяризация здорового образа жизни, информированность о рисках и возможностях - именно это является основой для реализации всей концепции 4П-медицины на практике.

Итак, модель 4П действительно является приоритетной для всей системы здравоохранения нашей страны. Для её реализации важно развитие научной базы и обучение практикующих врачей верной интерпретации данных, полученных в результате генетических тестирований.

В этой статье мы поговорим о персонализированной медицине — её современном состоянии и перспективах. Обсудим возможности генетических анализов в точной диагностике и персональном лечении важнейших заболеваний.

Каждый из нас уникален. Мы отличаемся нашими геномами, поведением, историей болезни, медицинским лечением, которое уже прошли или проходим сейчас. Поэтому в здравоохранении XXI века на первый план выходит персонализированная медицина — комплекс методов профилактики, диагностики и лечения болезней, который основан на индивидуальных особенностях пациента.

На чём базируется персонализированная медицина? Это современные подходы, которые помогают продлить жизнь и надолго сохранить её высокое качество:

В научной литературе тема персонализированной медицины появилась не так давно, в 2005 году, и резко стала набирать популярность. Сегодня персонализированная медицина — одно из самых перспективных направлений в здравоохранении. Это закреплено в Стратегии развития медицинской науки в РФ до 2025 года.

Прецизионный подход в медицине

Прецизионная медицина принимает во внимание индивидуальные особенности: разнообразие генов, условий окружающей среды, образов жизни и даже бактериальной микрофлоры. Точная медицина интегрирует последние достижения не только в секвенировании и анализе ДНК, но и в области генетических технологий, биохимии белка, исследований рака, персональных электронных устройств, программного обеспечения, производства компьютерных чипов и многих других. Таким образом, точность достигается путем интеграции максимального числа данных о пациенте.

Что даёт прецизионный подход в медицине? — Во-первых, на основе детальных данных помогает выявить патологии пациента и предотвратить их, или, как минимум, задержать развитие. Во-вторых, позволяет подобрать адекватное лечение эффективным и безопасным препаратом. И, в-третьих, обеспечивает контроль лечения, мониторинг и прогноз заболеваний.

Прецизионный подход актуален для всех областей медицины, но лидером является онкология. Врачи уже обнаружили специфические мутации определённых генов, которые влияют на тяжесть и прогноз заболевания. Это касается рака молочной железы, меланомы, рака толстой кишки и некоторых форм рака лёгкого. Взгляните на рисунок:

Это весьма пессимистичные данные 2001 года. В процентах обозначена доля пациентов, терапия для которых оказалась неэффективной. Заметьте, для онкологических пациентов и людей с болезнью Альцгеймера процент огромный — 75% и 70% соответственно.

А вот более позитивные данные 2019 года:

Посмотрите, как вырос процент точных рекомендаций (в % от общего количества).

Сейчас 38% методов, которые применяются для лечения онкологических больных, — точные.

Возьмём случай не из онкологии. При лечении ишемической болезни сердца используют статины — препараты, которые снижают уровень холестерина. Если перед выбором конкретного статина провести фармагенетическое тестирование, можно избежать побочного эффекта — мышечных болей на фоне лечения. Такой генетический анализ можно сделать в ЦНМТ.

На протяжении всей истории человечества врачи старались лечить не болезнь, а больного — выбирать методы, которые оптимально подходят конкретному пациенту. Подбор заместительной гормональной терапии для женщин с учётом индивидуальных параметров свёртываемости крови, расчёт 10-летнего риска перелома трубчатых костей, предотвращение риска развития рака молочной железы на основании генетического анализа — всё это не фантастика, а активно применяется на практике, повышает продолжительность и качество жизни людей во всем мире. В Центре новых медицинских технологий пациенты могут сделать огромное количество генетических анализов, выявить предрасположенности к заболеваниям и подобрать точное лечение. Наступление эры точной, прецизионной медицины неизбежно!

Новые технологии персонализированной медицины, описанные в этой статье, например, индивидуализации применения антитромботических средств и антидепрессантов, являются дополнительным инструментом, позволяющим повысить качество оказания медицинской помощи.

Преимущества персонализированного подхода к ведению больных очевидны. Более того, философия персонализированной медицины как взаимодействия между двумя людьми — пациентом и доктором — не нова. Именно в этой форме медицина существовала с момента зарождения врачевания как одного из типов деятельности человека. Персонализированная медицина не заменяет собой привычную нам доказательную медицину, а является надстройкой над современным зданием, построенным с помощью совместных усилий ученых и клиницистов, в результате кропотливых исследований достигших понимания функциональной регуляции организма человека и молекулярных основ патогенеза его основных заболеваний. Расскажем об основных принципах 4П-медицины.

Концепция медицины будущего была предложена в 2008 году известным ученым, президентом Института системной биологии в Сиэттле Лероем Худом (Leroy Hood). Она основана на принципах 4П, наиболее ярко отображающих изменения в подходах к ведению пациентов, произошедшие за последние несколько лет.

Заложенные в концепции 4П принципы означают, что медицина должна стать: предиктивной (то есть, предсказательной); профилактической; партисипативной (требующей активного участия пациента), и, наконец персонализированной. Эта концепция уже сейчас претворяется в жизнь, в значительной степени благодаря заметному повышению интереса людей к мониторингу собственного здоровья, которое и является основным движителем постепенного изменения существующей клинической практики.

3. Партисипативная медицина (требующая активного участия пациента): эта особенность медицины будущего подразумевает активное участие пациента в процессе принятия как конкретных медицинских решений, так и в определении общей стратегии мониторинга состояния здоровья. Конечно же, принимаемые решения должны быть информированными, а значит, врачам и ученым нужно вести совместную работу над повышением общего уровня понимания основ работы человеческого организма у неспециалистов.

Первые успехи персонализированной медицины: фармакогеномика

Конечно, нельзя ожидать, что вся медицина вдруг станет персонализированной. Однако уже сейчас можно привести ряд успешных примеров, демонстрирующих явную пользу для больных и врачей. Большинство примеров персонализированного подхода, уже воплощенных в клиническую реальность, находятся в области фармакогеномики — науки, исследующей влияние полиморфизмов, редких генных вариантов и других компонентов генетической основы ответа организма на лекарственные препараты.

Эффективность лекарственных средств и неблагоприятные побочные реакции при применении зависят от индивидуальных особенностей фармакокинетики (всасывание, распределение, метаболизм, выведение) и фармакодинамики (чувствительности молекул-мишеней рецепторов, ферментов, ионных каналов и т. д.). Указанные особенности могут меняться в зависимости от клеточной и тканевой физиологии, которая, в свою очередь, определяется сочетанием генных аллелей пациента, то есть его генотипом. Доказательства влияния генов на различные процессы, опосредующие эффекты лекарственных средств, получены почти для всех терапевтических агентов.

Другой препарат, требующий персонализированного подхода к его назначению — клопидогрел, антиагрегант из группы блокаторов тромбоцитарных рецепторов P2Y12. Печень больных, являющихся носителями аллельных вариантов CYP2C19*2 и CYP2C19*3, генетически не способна к биотрансформации клопидогрела в его фармакологически-активный метаболит. Другими словами, носители таких генных вариантов резистентны к терапевтическому действию клопидогрела, а значит его назначение бессмысленно. При выявлении носительства CYP2C19*2 или CYP2C19*3 (в гетерозиготном или гомозиготном состоянии) рекомендуется использовать иные терапевтические схемы.

Ключи к внедрению персонализированной медицины

Новое понятие нормы

К примеру, верхняя граница нормы содержания глюкозы в крови составляет 5,5 ммоль/литр. Представим себе пациента с показателем ровно по верхней границе нормы — является ли он диабетиком? Вспомним, что показатели каждого параметра постоянно меняются — получается, что один и тот же больной может быть диабетиком сегодня и вернуться в границы нормы завтра? А если он отложит визит к врачу до конца недели, да еще и на всякий случай поголодает перед посещением кабинета, преддиабетическое состояние (нарушенная толерантность к глюкозе, нарушенная гликемия натощак) или сахарный диабет будет пропущены. На этом примере видно, что мониторинг биохимических показателей крови должен проводиться гораздо чаще, чем один раз в год, и по возможности одним и тем же врачом (или врачебной киберсистемой) — только такая стратегия позволит предупредить развитие хронических заболеваний или начать их своевременное лечение.

Биомаркерные тесты как одна из основ персонализированной медицины

В целом все тесты, количественно измеряющие уровни биологических молекул и по этому уровню позволяющие судить о состоянии организма, называют биомаркерными тестами. По принципу их практического использования биомаркеры подразделяют на антецендентные (определяющие риск развития заболеваний), скрининговые (использующиеся для выявления субклинических стадий заболевания при общем осмотре), диагностические (подтверждающие наличие заболевания), так называемые биомаркеры состояния, характеризующие относительную тяжесть заболевания, и прогностические биомаркеры (отражающие динамику течения заболевания, в том числе позволяющие оценивать эффективность лечения). Биомаркеры можно классифицировать и по-другому, а именно по степени их связи с основным патофизиологическим или терапевтическим процессом. Так называемые биомаркеры типа 0 отражают естественную эволюцию заболевания и напрямую связаны с определенными клиническими характеристиками. Примерами биомаркеров типа 0 являются концентрация альбумина в моче, уровень глюкозы натощак, маркеры дисфункции эндотелия. Биомаркеры типа 1 отражают эффект той или иной терапевтической интервенции, а биомаркеры типа 2 являются суррогатами (surrogat endpoint biomarker) — они отражают вероятность успеха выбранной стратегии лечения или предсказательный потенциал диагностической процедуры на основе экстраполяции доказательств, полученных в ходе клинических исследований, проведенных в небольшой группе пациентов на общую выборку всех больных. В качестве примера суррогатных биомаркеров можно привести активность аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ) при заболеваниях печени, а также концентрацию глюкозы у пациента с уже диагностированным сахарным диабетом.

В рамках так называемого SMART-определения биомеркера каждый внедряемый в клиническую практику биомаркер должен быть:

S — specific and sensitive — чувствительным и специфичным;
M — measurable — измеряемым;
A — available and affordable — доступным и недорогим;
R — responsive and reproductive — воспроизводимым;
T — timely — своевременным.

Как же разобраться в море биомаркерных тестов и научиться правильно применять эти тесты?

Полномасштабное iPOP-профилирование пока недоступно подавляющему большинству пациентов. Да это и не нужно. Лонгитюдное профилирование представляет важную информацию и в случаях, когда многократно измеряют не сотни тысяч, а всего лишь десятки наиболее информативных молекул. В случае профессора Снайдера диагноз начинающегося диабета можно было поставить по результатам многократного измерения всего лишь трех важных маркерных молекул, находящихся в арсенале любого врача, а именно глюкозы, инсулина и гликированного гемоглобина HbA1c. Тем не менее, значение результатов, полученных в исследовании профессора Снайдера, нельзя переоценить. Его работа проложила путь к новому видению роли врача как активного наблюдателя за состоянием гомеостаза организма — наблюдателя, в случае необходимости готового к терапевтическому вмешательству.

Контуры будущего

В настоящее время контроль за состоянием здоровья населения осуществляется с помощью механизмов, которые можно сравнить с большими электронно-счетными машинами (БЭСМ), разработанными в СССР в 1950–1970-х годах прошлого века. БЭСМ выпускались ограниченными штучными партиями под жестким контролем использования со стороны государства — что напоминает современную систему стандартов в здравоохранении. Персонализированное использование БЭСМ было невозможно, как невозможна и персонализация врачебной помощи в рамках сегодняшних медицинских стандартов. Однако в конце XX века мир изменился, и вместо БЭСМ мы сегодня имеем персональные устройства (планшеты, смартфоны, ноутбуки, персональные компьютеры), находящиеся в личном распоряжении каждого. Заметьте, что широкое распространение персональных БЭСМ не отменяет существования государственных супер-БЭСМ, в настоящее время реализованных в виде как распределенных, так и централизованных вычислительных мощностей, используемых для мониторинга общего состояния государственной системы.

Заключение

Преимущества персонализированного подхода к ведению больных очевидны. В онкологической практике персонализированное ведение больных уже внедрено в рамках таргетной терапии, когда те или иные лекарственные препараты назначаются после детального молекулярно-генетического исследования опухоли. Следующим шагом на пути персонализации является молекулярно-генетическое исследование организма пациента, которое по возможности должно быть выполнено на этапе, когда его организм достаточно здоров. Фармакогенетические тесты являются первым серьезным инструментом персонализированной медицины, доступным лечащим врачам неонкологических специальностей.

Читайте также: