На протяжении столетий медицина пыталась лечить болезни.
Сейчас ее главная цель - предотвратить заболевания.
Для этого необходимо научиться предсказывать их вероятность.
Жан Доссе (Jean Dausset), французский ученый, лауреат Нобелевской премии
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 заболеваний), 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 предиктивнопревентивной партисипативной медицины [1].
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 [2].
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 [3].
Основная идея концепции 4П-медицины - предоставить все имеющиеся возможности фундаментальной науки конкретному пациенту [4].
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, сколь-ко 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 [5].
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. [6].
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 последующего 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 результатеискусственного 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 [7, 8].
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 [9].
"Золотым стандартом" персонализированного подхода считают препарат герцептин для лечения рака молочной железы с избыточным количеством рецептора HER2 на поверхности клетки. Герцептин вышел на мировой рынок еще в 1998 г. Стимулом для создания лекарства стало открытие гена, кодирующего рецептор HER2. Выяснилось, что поломка в этом гене многократно увеличивает количество рецепторов и позволяет им, как заевшей пластинке, беспрестанно посылать сигнал клетке на деление, а это вызывает развитие одной из самых агрессивных форм рака молочной железы. Такие мутации выявляются примерно в 25% случаев. И именно для этих пациенток создавался герцептин - антитело, призванное блокировать этот сигнал.
Первые же клинические исследования показали, что применение герцептина для группы больных с HER2-положительным раком молочной железы дает значительный эффект, увеличивая выживаемость без признаков заболевания и побочных эффектов, характерных для традиционной терапии. Позже выяснилось, что рак желудка, где развитием опухоли в основном управляет тот же рецептор, тоже хорошо поддается лечению герцептином [9].
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 здравоох-ранения, 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 [10].
2. Методологические. К методологическим задачам в первую очередь относятся задачи по разработке и валидации методов и биомедицинских технологий 4П-медицины [11].
К ним относятся:
- 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.
Безусловно, перечисленные идеологические, методологические и организационные задачи становления 4П-медицины являются долгосрочными и финансово емкими. Однако отмечается, что в конечном счете персонализированный подход ведет к существенной экономии расходов на медицину: при правильно поставленном диагнозе и тактике лечения соответствующие затраты резко сокращаются.
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 онкологическим, сердечно-сосудистым и неврологическим заболеваниям [12].
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) [13].
Штаб-квартира этой организации находится в Брюсселе, где EPMA зарегистрирована. Президент EPMA - профессор Винченцо Костильола (Италия). В настоящее время представительства ЕРМА имеются в 44 странах мира, в том числе в России. 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. EPMA имеет свой сайт, ежегодно проводит международные конгрессы и форумы, издает книги и журналы.
В России Распоряжением Правительства Российской Федерации от 28.12.2012 № 2580-р принцип персонализации медицины включен в Стратегию развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 г.: "Персонализированную медицину определяют как быстро развивающуюся область здравоохранения, основанную на интегрированном, координированном и индивидуальном для каждого пациента подходе к анализу возникновения и течения заболеваний, или интегральную медицину, которая включает разработку персонализированных средств лечения на основе геномики, тестирование на предрасположенность к болезням, профилактику, объединение диагностики с лечением и мониторинг лечения" [14].
В рамках утвержденного председателем Правительства Российской Федерации (Резолюция № ДМ-П8-5 от 03.01.2014) Прогноза научнотехнологического развития России на период до 2030 г. отмечено, что персонализированная медицина является перспективной моделью развития здравоохранения в России [15].
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.
ЛИТЕРАТУРА
1. Hood L., Balling R., Auffray C. Revolutionizing medicine in the 21st century through systems approaches // Biotechnol. J. 2012. Vol. 7 (8). Р. 992-1001.
2. Flores M., Glusman G., Brogaard K., Price N.D., Hood L. P4 medicine: how systems medicine will transform the healthcare sector and society // Per. Med. 2013. Vol. 10 (6). Р. 565-576.
3. Пальцев М.А. Персонифицированная медицина // Наука в России. 2011. № 1. С. 12-17.
4. Hood L. Systems biology and p4 medicine: past, present, and future // Rambam Maimonides Med. J. 2013. Vol. 4 (2). Р. e0012. doi: 10.5041/RMMJ.10112
5. Quaglini S., Sacchi L., Lanzola G., Viani N. Personalization and Patient Involvement in Decision Support Systems: Current Trends // Yearb Med. Inform. 2015. Vol. 10 (1). Р. 106-118.
6. Hood L., Tian Q. Systems approaches to biology and disease enable translational systems medicine // Genomics. Proteomics. Bioinformatics. 2012. Vol. 10. Р. 181-185.
7. Jоrgensen J.T. Companion diagnostics: the key to personalized medicine. Foreword // Expert Rev. Mol. Diagn. 2015. Vol. 15 (2). Р. 153-156.
8. Hamburg M.A., Collins F.S. The Path to Personalized Medicine // N. Engl. J. Med. 2010. Vol. 363 (4). Р. 301-304.
9. www.pwc.ru10. Cesario A., Auffray C., Russo P., Hood L. P4 medicine needs P4 education // Curr. Pharm. Des. 2014. Vol. 20 (38). Р. 6071-6072.
11. Jain K.K. Personalized medicine // Curr. Opin. Mol. Ther. 2002. Vol. 4 (6). Р. 548-558.
12. Shabaruddin F.H., Fleeman N.D., Payne K. Economic evaluations of personalized medicine: existing challenges and current developments // Pharmgenomics Pers. Med. 2015. Vol. 8. Р. 115-126.
13. http://www.epmanet.eu/
14. http://government.ru/docs/7257/
15. (http://www.hse.ru/data/2014/07/15/1312463362/Medicine.pdf).