4п-медицина. Системная медицина будущего — новое понятие или очередной виток по спирали?

Новая медицина позволит нам жить лучше, не болеть и продлевать свою жизнь сколь угодно долго. Так ли это? Разберёмся в системном подходе к медицине в данной статье.

ЮЛИЯ ЮСИПОВА,
врач, специалист по превентивной и антивозрастной медицине, Россия

Биология, особенно молекулярная её часть, активно развивалась в последние десятилетия. Получилось так, что массив данных рос быстрее возможности их обрабатывать, и тут нам помогли компьютерные технологии, которые взяли на себя работу по хранению данных, а технологии машинного обучения помогли систематизировать многие параметры и выдать необходимый результат.

Когда медицина сталкивается с IT, даже опытные врачи начинают побаиваться, что останутся в скором будущем без работы. Это одна из перспектив, которая, скорее всего, заставит пересмотреть врачебную занятость и качественно улучшить медицинские услуги. Появятся новые профессии, наиболее вероятно, на стыке медицины и биологии. Ведь для того, чтобы разбираться во всём массиве данных, нужны другие знания, другое восприятие и возможность мыслить системно, имея хорошие базовые знания как в медицине, так и в биологии.

Откуда появилось понятие системности медицины и биологии?

Системная биология — это изучение биологических систем как наборов взаимосвязанных на разных уровнях объектов, начиная от молекулярного уровня, затем клеточного, тканевого и организменного, до популяционного уровня. Восстановление целостности объекта, изучение его со всех сторон, а не отдельное от всего восприятие, открывает более широкие перспективы как в биологии, так и в медицине [1].

Системная медицина — это применение системной биологии к заболеваниям человека. И в системной медицине, и в биологии работают с количественными данными и высокими технологиями, как, например, секвенирование ДНК и РНК. Создаётся глобальный набор данных и динамических взаимодействий (сетевых) между различными областями биологии человека и уже с этой информацией работает врач или, правильнее сказать, аналитик системных данных.

В 2008 году Лерой Худ — американский биолог, один из основателей Института системной биологии (США), сформулировал основные концепции современной медицины. Он основывался на том, что вся существующая конвенциональная медицина является реактивной, то есть реагирующей на возникшие проблемы со здоровьем. В то же время экономически более выгодным считается превенция заболеваний. Дешевле составить профилактические рекомендации, нежели вкладывать деньги в развившиеся патологии. А так как медицина в США страховая, то экономические расходы по лечению тяжёлых заболеваний, требующих включения высоких медицинских технологий, безусловно выше. Лерой Худ утверждает, что в ближайшее десятилетие концепция современной медицины полностью изменится, и мы видим, как новое стучится в наши двери [2].

Концепции 4П-медицины включают в себя прогнозирование, профилактику, персонализированный подход и партисипаторность, то есть партнёрство врача и пациента.

Прогнозирование и профилактика

Сейчас мы можем сдать генетический анализ и увидеть риски развития тех или иных заболеваний. Но однозначны ли эти данные? Скорее всего, не до конца. Сбор данных о взаимосвязи различных генетических полиморфизмов и медицинских диагнозов продолжается. Врачи-генетики с большой осторожностью рассказывают на приёмах о прогнозах заболеваний. Более того, этический аспект заставляет с большим вниманием преподносить данные о рисках развития онкологии и других тяжёлых заболеваний. На сайте известного сервиса 23andme для того, чтобы узнать, есть ли у вас гены болезни Альцгеймера или онкологии, вас просят пройти двойное подтверждение для раскрытия этих данных

Учёные и врачи понимают, что знания о генетических полиморфизмах (мутациях) помогают нам предотвратить или, по крайней мере, минимизировать риски развития тяжёлых заболеваний, но не являются однозначной прямой линией соответствия «ген — болезнь» и «билетом в один конец». Важно, чтобы потенциальные потребители генетических данных понимали эту разницу и не боялись результатов тестирования. Развитие системной медицины позволяет выйти на новый уровень не только в прогнозировании заболеваний, но и в профилактике, а значит, риски развития заболевания уменьшатся в разы.

Однако здесь остро встаёт вопрос о сохранности в тайне данных генома, поскольку эти данные человек может просто не захотеть разглашать, и это его право. Или, быть может, страховая компания, зная данные генома, изначально сделает более высокие ставки для человека с риском тяжёлого заболевания, что может быстрее привести к печальному исходу. Здесь в будущем будет необходима юридическая поддержка по защите и использованию генетических данных.

Эпигенетика

Питер Медавар, известный американский биолог, лауреат Нобелевской премии, сказал однажды об эпигенетике так: «Генетика предполагает, а эпигенетика располагает». В переводе с греческого «эпи-» означает «над», «выше», «сверху». Поскольку генетика изучает гены и мутации, а также их наследование, то эпигенетика расскажет нам о том, активен ли данный ген и каковы риски развития заболевания не только в предположительном ключе, но и во вполне конкретном.

Эпигенетика имеет как наследственную часть, так и управляемую извне. Даже такие обыденные вещи, как питание, уровень стресса, окружающая среда, образ жизни могут оказать значительное воздействие на активность наших генов, как патологических, так и благоприятных.

Профилактика

Современный подход даёт возможность не просто предотвратить заболевание, но и избавить от принятия сложных решений миллионы людей и поставить для них новые интересные задачи. Ведь вместо того, чтобы лежать на больничной койке, человек сможет заниматься своей профессиональной деятельностью и приносить пользу обществу, а быть может, решать более глобальные задачи о возрастающем количестве населения вследствие таких перспектив. Таким образом, силы общества будут переправлены в новые отрасли и, быть может, даже на освоение других планет. Но вернёмся на Землю и рассмотрим основные профилактические меры 4П-медицины.

Институт системной биологии разработал рекомендации и уже провёл научные исследования по необходимости отслеживания некоторых важных маркеров заболеваний [3, 4].

Была представлена системная картина, на которой мы можем увидеть рекомендуемые точки для отслеживания.

Мозг: исследование сна, ежедневное, с помощью специальных приборов, датчиков сна. Этот метод подскажет как причины хронической усталости, так и возможную недостаточность гормональной системы, например возрастное снижение мелатонина.

Сердце: такие параметры, как пульс, уровень физической активности, отслеживаемые носимым датчиком, могут предсказать развитие тяжёлых сердечных патологий и порекомендовать профилактическое лечение, диету, витамины и добавки к пище.

Кишечник: расширенное исследование стула каждые три месяца будет полезно для предотвращения болезней кишечника, многие из которых, становясь хроническими, переходят в тяжело протекающие заболевания. Уже сейчас медицина знает о таком понятии, как повышенная кишечная проницаемость, об этом больше говорят врачи системной и функциональной медицины и дают хорошо работающие протоколы.

Печень, лёгкие, мозг и сердце: отслеживание 100 белков, дающих информацию о должном функционировании органа. Такой протеомный анализ рекомендуется каждые три месяца.

Лимфатическая система: исследование активности иммунной системы не реже одного раза в квартал.

Чувствительность к инсулину: простой тест, который выделяется в отдельный пункт. Это подчёркивает важность данного анализа из -за его системного влияния в случае обнаружения инсулинорезистентности.

Исследуется не только глюкоза в крови натощак, но и уровень инсулина и гликозилированный гемоглобин, а также вычисляется индекс HOMA — степень инсулинорезистентности.

Хромосомный уровень: полное секвенирование генома в данный момент является довольно дорогостоящим мероприятием, поэтому, по возможности, полезно сдавать те максимальные генетические тесты, которые финансово доступны. Мы ожидаем снижение цен на генетические анализы в ближайшие пять-десять лет.

Большое количество данных окружит облаком информации практически каждого жителя Земли и позволит стать врачу не столько воином в неравном бою с неизлечимыми болезнями, сколько мудрым советчиком в новой системной 4П-велнес-медицине. Безусловно, системный или целостный подход к медицине существовал и ранее, возьмём, к примеру, традиционные медицинские системы древности. Там мы видим и конституциональный подход, который является, по сути, генетическим. Там есть и персонализация, и профилактика. Но, имея современные возможности проведения количественной оценки различных показателей, новый целостный подход приобрёл более яркую окраску и является перспективным новым витком развития системности в медицине.

Персонализация

В среднем каждый человек отличается примерно шестью миллионами нуклеотидов, что даёт явные логические предпосылки для персонализированного подхода к лечению и профилактике. До сих пор некоторые данные лабораторных анализов имеют происхождение своих нормальных значений от мужчин-новобранцев, собранных в середине XX века в СССР. И лишь некоторые доктора, которые разбираются в системной медицине, берут на себя смелость давать более тонкую оценку данных лабораторной диагностики. В противоположность этому, основываясь на 4П-медицине, у каждого индивидуума должен быть свой личный набор нормальных значений различных параметров для определения минимальных расхождений и предотвращения развития патологий.

Партисипаторность или партнёрство «врач-пациент»

Учитывая экономическую сложность и необходимый временной резерв для развития 4П-медицины, и, в первую очередь, набор доказательной базы, мы можем предположить, что возникнет новый тип взаимодействий в здравоохранении. Не только партнёрство врача с пациентом, но и, по сути, активное участие самого пациента в поддержании собственного здоровья.

Это новая, доселе невиданная структура, уже становится более осязаемой в современном обществе. Так, скажем, в России не составляет сложности сдать анализы в лаборатории даже без назначения врача. Есть возможности по аналитике своих тонких анализов и огромное количество системного материала, особенно для тех, кто читает на английском. Общество и конкуренция заставляют современных людей быть более эффективными на своём рабочем месте. Поэтому превенция, профилактика и не только партисипаторность, но и, по сути, тождество «врач = пациент», выводят на новый уровень 4П-медицину в качестве велнес-медицины.

Стоит также упомянуть и модные тенденции последних лет, например биохакинг. Само название предполагает наличие корней данного течения в IT-индустрии. Действительно, кремниевая долина давно соревнуется не только в стартапах, но и в собственной эффективности, и, как следствие, высокой продуктивности.

Биохакинг — новое модное течение, которое позволяет людям найти, в первую очередь, общение среди единомышленников, а также объём информации, необходимый для собственного апгрейда. И эта степень самоулучшения уже может варьироваться от банального применения ноотропных препаратов до улучшения некоторых параметров общего анализа крови через приём добавок, витаминов, модуляции физической активности.

Что же делать врачу в новом изменяющемся мире?

Врач современной медицины просто обязан иметь базовые знания в генетике и быть способным расшифровать ДНК хотя бы по самым известным патологическим маркерам (см. статью «Прикладная генетика или ликбез для каждого» на стр. 80 в LNE № 3 (16) 2018).

Уже сейчас мы видим, как осуществляется превенция и даже лечение не только со стороны базовых генетических предпосылок, но и со стороны тонких медицинских анализов — омиксных маркеров, в частности, метаболитов тех либо иных гормонов, которые показывают не только концентрацию гормона в крови, но и степень его трансформации в метаболиты, обладающие патологической и профилактической активностью. Зная это, мы может предотвратить тяжёлые заболевания, в частности, онкологию.

Резюмируя, хочется сказать, что 4П-медицина — это тот логический вектор развития медицины, к которому мы должны стремиться, более того, в Российской Федерации 4П-медицина принята как новое перспективное направление и включена в дорожные карты развития здравоохранения РФ.

Источники

1. Hood L, Heath JR et al. Systems biology and new technologies enable predictive and preventative medicine // Science. — 2004 Oct 22;306 (5696):640 – 3.
2. Mauricio Flores, Gustavo Glusman et al. P4 medicine: how systems medicine will transform the healthcare sector and society // Per Med. — 2013; 10 (6): 565 – 576.
3. Leroy Hood, Rudi Balling, Charles Auffray. Revolutionizing medicine in the 21st century through systems approaches // Biotechnol J. — 2012 Aug; 7 (8): 992 – 1001.
4. Nathan D Price, Andrew T Magis et al. A wellness study of 108 individuals using personal, dense, dynamic data clouds // Nat Biotechnol. — 2017 Aug; 35 (8): 747 – 756.