Предиктивная медицина это: ПРЕДИКТИВНАЯ МЕДИЦИНА В ГЕМАТОЛОГИИ — Extempore

Содержание

Обсуждение в ФГБУ ГНЦ — ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России

Критические комментарии к документу с условным названием


«Концепция „МЕДИЦИНА 4П“ профессора Г. Т. Гурии»

Прежде всего необходимо отметить, что введение основных понятий в «Концепции Медицина 4П» производится некорректно.

С одной стороны, широко известные понятия, такие как «геномика» и «протеомика», определяются способом, отличным от широко принятого. С другой стороны, понятия недостаточно известные в медицинских и широких научных трудах вводятся совершенно не критично и произвольно, вне исторического контекста, в котором они впервые появились. Так, например, понятие «предиктивная медицина» вводится совершенно вычурным образом, принципиально отличным от того, в каком этот термин используется в развитых странах, в частности, в рамках Европейской комиссии.

Как известно, группой компаний в 2015 году создан международный консорциум Альянс Авиценна для лоббирования в обществе идей и понятий, отражающих возможности компьютерных и вычислительных методов (in silico) для оценки эффективности медикаментозных воздействий на организм.

Другими словами, сегодня в Европе (по крайней мере, в рамках 7-й Европейской программы) понятие «предиктивная медицина» используется как эвфемизм компьютерных (in silico) методов для анализа перспективности воздействий на медицинские системы.

Считается, что наряду с испытаниями in vivo и in vitro испытания in silico постепенно найдут своё широкое применение в области предварительной оценки принципиальной возможности влиять на физиологические системы человека различными средствами. Термин «in silico trials» фактически вошло в современный обиход.

В тесном контакте с Avicenna-Alliance for Predictive Medicine работает международный Virtual Physiology Human Institute, ставящий целью создать виртуальную, то есть компьютерную, модель физиологии человека, которая в будущем должна быть пригодна для анализа вариативных реакций организма на гипотетические воздействия.

В этом (западном) смысле термин «предиктивная медицина» не имеет отношения к какой-либо из уже существующих форм современного врачевания. Корректнее было бы говорить о прогностических компьютерных методах in silico для навигации врача в условиях неопределенности при принятии диагностических и прогностических решений.

Из всего выше изложенного ясно, что «предиктивная медицина» в её сегодняшнем виде не имеет отношения к оказанию практической помощи пациентам в учреждениях системы здравоохранения.

В действующих же сегодня НИИ системы Минздрава России весь спектр математических и компьютерных методов (in silico) активно развивается. Практически нет ни одного НИИ системы Минздрава, где бы уже не было компьютерного отдела или лаборатории математического моделирования биологических и медицинских процессов. Такие подразделения со времени И. М. Гельфанда есть в Институте хирургии им. А. В. Вишневского, в Институте трансплантологии и искусственных органов им. В. И. Шумакова, в Гематологическом научном центре Минздрава России (www.blood.ru, www.in-silico.ru), в Институте скорой медицинской помощи им. Н. В. Склифосовского и ряде других.

Иными словами, компьютерные средства и методы in silico для предиктивных и навигационных целей в настоящее время развиваются в учреждениях системы Минздрава Российской Федерации. Использование любых методов для анализа состояния пациентов подразумевает, что данные методы прошли проверку, и их использование не опасно для здоровья пациентов. В этом смысле методы in silico не являются исключением. Границы их безопасной применимости широко обсуждаются, а требования к «model credibility risk» находятся на стадии формулировки. В частности, комиссия по продуктам питания и лекарственным средствам США (Food and Drug Administration) в настоящее время ещё рассматривает нормы и стандарты, регулирующие испытания на компьютерных моделях, которые можно было бы считать заслуживающими доверия, то есть достаточно надежными.

Схожая ситуация имеет место в России. Моделей физиологических процессов предложено много, но заслуживающих доверия (внушающих доверие) врачей, прошедших испытания — мало.

Подводя итог рассмотрению, следует сказать, что предиктивные методы in silico находятся в научной разработке и их массовое (не точечное) применение в медицине явно преждевременно. В этом смысле «предиктивная медицина» — это мечта о «медицине будущего». Работать над её воплощением в жизнь предстоит ещё долго, а делать вид, что применение методов in silico на практике станет возможным уже завтра, было бы ребячеством.

Сегодня ни у кого в мире ещё нет предиктивной медицины. Средства и методы для предиктивных целей находятся на стадии разработки. К их испытаниям ещё предстоит приступить. А массовое практическое использование лежит за горизонтом 5—10 лет.

Другим термином, активно используемым в Концепции 4П, является «персонализированная медицина». С этим термином ситуация в мире такова. Ещё 2013 году в Израиле состоялся международный конгресс по персонализированной медицине (http://2013il.pmwcintl.com/index.php) Однако, термин, судя по всему, не прижился. Об этом свидетельствует тот факт, что организаторы очередного конгресса (http://www. pmwcintl.com/2017sv/), запланированного в 2017 году в Palo Alto (California, USA), сочли за благо переименовать Конгресс. Теперь международный конгресс называется «International Meeting for Precision Medicine». То есть слово «Персонализированный» заменено на «Прецизионный». При этом, термин «Прецизионная медицина» (Precision Medicine), по-видимому, в США и вообще в мире не вызывает такого отторжения в обществе, поскольку указывает на использование в медицинских целях методов, позволяющих устанавливать с большей точностью (прецизионностью) медицинские показатели.

В любом случае, понятие «прецизионная медицина» не относится к медицине как таковой, то есть к собственно традиционным технологиям врачевания. Термин «прецизионность» указывает на более высокую точность диагностики отдельных лабораторных показателей, некоторые из которых действительно могут иметь прогностические значения. В медицине прецизионность не относится к числу безусловно положительных признаков, необходимых для постановки диагноза и формулировки прогноза.

Можно предположить, что в будущем прецизионные аспекты будут играть всё большую роль в рентгенографии, томографии и магнитно-резонансной томографии. В этом смысле все методы, которые сегодня условно относятся на Западе к так называемой «ядерной медицине», то есть предполагаемые использование радионуклидов для контрастирования и для лечения, вероятно, могут быть усовершенствованы с целью повышения точности регистрации патологических очагов в организме.

С практической точки зрения, для хирургов прецизионность не очень важна. Они обычно стремятся «с запасом» иссекать пораженные участки тканей и органов. С научной же точки зрения, прецизионность представляется желательной, если она не требует чрезмерных затрат, не зашкаливает по стоимости.

Вышеизложенное показывает, что вне России эпитет «персонализированная» в отношении медицины применяться перестал, так как вызвал острую реакцию со стороны врачей. Действительно, оказание медицинской помощи во все времена подразумевало использование «персональных» данных пациента. В этом смысле медицина во все времена была персонализированной. При этом «передовой» по Гиппократу и его последователям считалась та медицина, в рамках которой от одной и той же болезни всех пациентов лечили по-разному (то есть персонализированно). В отличие от этого, книтяне, жители соседнего острова Книт, от одной и той же болезни всех считали необходимым лечить одинаково. Сейчас бы сказали, по единым стандартизированным протоколам. Это показывает, что ещё в античности «персонализированные» методы лечения использовались наряду с «массовыми» — стандартными. При этом и в античности, и в средние века, и в новое время «массовые» методы оказания медицинской помощи были значительно дешевле персонализированных.

В свете этого, когда авторы Концепции «Медицина 4П» выносят на щит утверждение, что внедрение персонализированной медицине позволит экономить средства, этот тезис представляется ошибочным. Один только учет большего числа персонализированных данных подразумевает большие затраты на их сбор и обработку.

Поэтому продвижение идеи внедрения персонализированных методов в медицину, как средства понижения затрат на здравоохранение в стране, выглядит, по меньшей мере, странным.

Имея же в виду, что глубина «персонализации» ничем не ограничивается, можно предположить, что распространение и углубление «персонализированных подходов» в практическом здравоохранении потребует перераспределение затрат из не персонализированных статей расходов на оказание медицинской помощи.

Авторы Концепции Медицины 4П именно это и предлагают. Они прямо пишут, что средства на развитие предиктивной и персонализированной медицины следует искать в разделе Бюджета, предназначенном для оказания Профилактической помощи пациентам

(дословно: Развитие предиктивной, превентивной и персонализированной медицины в Российской Федерации должно осуществляться в целях реализации подпрограммы 3 «Развитие и внедрение инновационных методов диагностики, профилактики и лечения, а также основ персонализированной медицины» государственной программы развития здравоохранения Российской Федерации. ).

В этой связи надо отметить, что Профилактическая медицина по своей сути не может быть избирательной, то есть персонализированной. Вся прелесть и ценность профилактической медицины в её массовости. Скажем, вакцинация проводится всем пациентам, находящимся в зоне риска безотносительно к их полу, расе, росту, цвету глаз, артериальному давлению и прочему. Иными словами, профилактическая медицина — это область человеческой деятельности, в которой идеи персонализации не использовались до настоящего времени*.

В этом смысле употребление в Концепции Медицины 4П термина «профилактическая» через запятую с термином «персонализированная» выглядит алогично.

Во всем мире «превентивные» скрининговые мероприятия по массовым обследованиям и диспансеризации, используемые для целей профилактики заболеваемости, проводятся неселективно с целью покрытия широких групп предполагаемых пациентов (скажем, всех жителей данной местности, всех военнослужащих, всех учащихся и т. д.).

Наличие отдельных исключений (отводов от вакцинации) только подтверждает правило, что профилактические меры носят не избирательный характер.

Если же идеи, заложенные в Концепции Медицины 4П, в отношении персонализированной медицины будут реализованы на практике, то это вступит в противоречие с конституционной нормой «о не избирательности применения норм и правил российского законодательства».

Более того, классификационные процедуры «персонализированной» медицины сами по себе могут носить дискриминационный характер, когда речь будет идти о произведении профилактических процедур. В этом смысле деятельность по выполнению процедур априорного обследования контингента лиц будет попадать под действие норм международного права, запрещающего направление исследований в области медицины, известное под названием «евгеника». Действительно, при всей кажущейся идейной корректности евгенических процедур нам известна порочная практика применений евгенических идей в 3-м Рейхе.

В какой мере следует в современной России возрождать под флагом «персонализации» идеи, в высокой степени дискредитировавшие себя в рамках евгеники? Это большой вопрос. Думается, что универсальной идее «профилактической» медицины, то есть ветви реальной медицины, не следует прибавлять никаких эпитетов, так как это не проясняет саму идею и цель «профилактики», как мероприятия массового не избирательного и общедоступного…

И последним «П» в Концепции Медицины 4П является символ, отображающий слово «партисипаторный». Словосочетание «партисипаторная медицина» подразумевает такую форму «соучастия пациента» в оказании врачу помощи при постановке диагноза и выбора путей лечения, которые ранее в медицине было принято называть «доверительным контактом». Современное законодательство не предусматривает понятие «доверительные отношения» между лицами, не связанными близким родством. В частности, не предусматривает запрет на допрос врача в качестве свидетеля по делу его пациента. Судя по тексту предлагаемой Концепции Медицины 4П, авторы под «тесным контактом врача и пациента» понимают нечто иное, отличное от «доверительного контакта». Можно предположить, что под партисипаторностью они понимают нечто близкое к «добровольному искреннему сотрудничеству подозреваемого со следствием», принятому в юриспруденции. То есть предполагается, что пациент будет не просто сотрудничать со следствием (простите, с врачом) путем добросовестного чистосердечного раскаяния в содеянном, но и содействовать в выдвижении и анализе «рабочих гипотез и предположений».

Нет никакой уверенности, что такого рода «партисипаторность» поможет врачу принять рациональное решение. Такой партисипаторный способ поведения пациента, предполагающий общение с врачом на грани исповедальности, по мнению известного врача, Нобелевского лауреата Берни Лауна (см. Б. Лаун {The Lost Art of Healing) «Утраченное искусство врачевания», М. 2010), чреват серьезными осложнениями. В его книге пациентам рекомендуется следовать совсем иной схеме общения с врачом, никакой активной партисипаторности не предполагается. Этого же мнения придерживаются и многие другие врачи, которые отмечают, что чрезмерно активное поведение пациента на приеме усложняет врачу возможность получить ответы на те вопросы, которые он сам считает необходимым задать пациенту, а потому активная партисипаторность не может считаться позитивным элементом в общении врача и пациента.

Подводя общий итог рассмотрению Концепции Медицины 4П, следует констатировать, что три «П» не имеют отношения к медицине, лежат вне её. Они выступают как эпитеты в известных лозунгах типа: «Слава передовой советской науке». Авторы Концепции полагают, что слова «предиктивный», «персонализированный» и «партисипаторный» следует понимать как эпитет «передовой» в приведенном выше лозунге.

С декоративно-иллюстративной точки зрения, им кажется самоочевидным, что чем больше букв «П» будет рядом со словами «профилактическая медицина», тем более монументальным будет выглядеть концепция распила бюджета на профилактическую медицину на 4 части.

Мне же кажется, что не следует «пилить алмаз». Лозунг «Слава профилактической советской медицине» вполне хорош.

Вопрос о финансировании разработок в области предиктивной (in silico) персонализированной и партисипативной медицины следует отложить до отдельного рассмотрения на ученых советах научных учреждений Министерства Здравоохранения России.

Настоящие замечания поданы в Ученый Совет НМИЦ гематологии Минздрава России профессором Г. Т. Гурия в связи с обсуждением документа «Об утверждении Концепции предиктивной, превентивной и персонализированной медицины в Российской федерации до 2025 года» (циркулирующего в сети без грифа «ПРОЕКТ»).

__________

* Если не иметь в виду отдельные работы по подготовке ослабленных детей к вакцинации от оспы.

Генетические исследования — сдать анализы в СЗЦДМ

Благодаря обширным научным изысканиям генетики смогли получить уникальные знания о геноме человека и научились диагностировать многочисленные заболевания посредством анализа крови, слюны и другого биоматериала. Такой подход позволяет оперативно получить максимально полную и объективную информацию о предрасположенности каждого отдельного пациента к определенным заболеваниям, своевременно выявить патологии плода у беременных и достоверно определять отцовство и степень родства.

С каждым днем перечень генетических исследований расширяется. Это дает людям больше шансов на выздоровление и долголетие и позволяет лечащим врачам подбирать наиболее эффективные методы лечения.

Генетические исследования: что это такое и в чем их особенность

Каждый человек – обладатель уникального набора макромолекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Он присутствует в каждой клетке живого организма, и именно он отвечает за хранение и передачу программы развития от прародителя к потомкам. Соответственно, изучив последовательность расположения нуклеотидов в двойной спирали ДНК, а также степень ее скрученности, можно расшифровать генетический код человека и:

  • диагностировать врожденные патологии;

  • определить физические и интеллектуальные склонности;

  • выявить мутации и полиморфизмы, вызванные наследственными или внешними факторами.

На данный момент уже известно почти 5 000 заболеваний, передающихся по наследству. Из них около 2 000 относятся к тяжелым патологиям. На основе расшифрованной транскрипции генетического кода врачи могут не только подбирать наиболее действенные методики медикаментозной терапии, но и выявить склонности к определенному заболеванию еще до проявления клинических признаков. Это дает возможность значительно облегчить протекание болезни или вообще предотвратить ее развитие.


генетические исследования

Виды генетических исследований

Предиктивная медицина позволяет каждому получить информацию о своей склонности к болезням или избыточной массе. При этом многие мультифакторные патологии могут развиваться лишь при определенных условиях. Соответственно, упразднив риски, пациент может, если не избежать заболевания, то значительно минимизировать его клинические проявления. В Северо-западном центре доказательной медицины предлагается возможность сдать генетические анализы, наиболее широко востребованные в современной медицинской практике.

Выявление предрасположенности к заболеваниям

Онкология, дисфункция эндокринной системы, болезни сердечно-сосудистой системы, аутоиммунные и метаболические изменения в органах и мягких тканях – это далеко не полный список заболеваний, которые проявляются уже в той стадии, когда медикаментозное лечение может оказаться неэффективным. ДНК-скрининги позволяют выявить у пациентов врожденную склонность к тому или иному заболеванию задолго до его развития и обострения и подтвердить диагноз при нетипичной симптоматике. Также генетические тесты актуальны для выявления заболеваний с гендерными факторами: гемофилия, рак молочной железы, синдром Клайнфельтера и прочие.


Установление родства

Вопросы крови – самые сложные. ДНК-текст позволяет подтвердить отцовство и кровное родство людей. Анализ может с высокой степенью достоверности не только установить первичную степень родства, но и установить являются ли люди родственниками второй линии:

  • родными и сводными братьями и сестрами;

  • внуками, кузенами и племянниками;

  • бабушками и дедушками;

  • дядями и тетями.

Для проведения исследования необходим биоматериал двух предполагаемых родственников. В случае судебных разбирательств забор биологического материала должен проводиться в присутствии законных представителей ребенка и с соблюдением всех процессуальных норм.

Выявление хромосомных болезней плода

Данный анализ может проводиться по желанию родителей и по назначению врача. Входит в комплексную пренатальную диагностику, если:

  • возраст потенциальной мамы больше 32 лет;

  • УЗИ показало отстающее/аномальное развитие плода;

  • получены анализы с ненормативными отклонениями по биохимическим маркерам;

  • имеются клинические основания, предполагающие вероятность повреждения 9, 13, 16, 18 и 21 хромосомы.

Скрининг направлен на исследование крови матери и позволяет еще в первом триместре выявить распространенные хромосомные аномалии плода или подтвердить его физиологически нормальное развитие. Проводится с 10 недели при одноплодной и многоплодной беременности. Позволяет избежать болезненных инвазивным процедур, представляющих риск для плода и матери: амниоцентеза, биопсии ворсин хориона и короцентеза.

Фармакогенетические исследования

Наиболее действенный инструмент, позволяющий определить насколько организм конкретного пациента откликается на медикаментозную терапию, ведь большинство фармацевтических препаратов имеют побочные эффекты и взаимодействуют с полиморфизмами в человеческом геноме. Данное исследование дает возможность:

  • выявить индивидуальную непереносимость и гиперчувствительность к отдельным веществам;

  • минимизировать побочные явления и исключить прием малоэффективных препаратов;

  • с высокой долей достоверности предположить характер иммунного ответа на лечение;

  • диагностировать мутагенез, спровоцированный медикаментозными средствами.

На сегодняшний момент фармакогенетические скрининги наиболее широко применимы в онкологии. Это обусловлено тем, что исследования особенностей генома пациента, уже ослабленного развитием злокачественных новообразований, дает возможность подобрать терапию, обеспечивающую максимальный эффект и дающую минимально возможную токсикацию организма. В эндокринологии, терапии вирусных гепатитов и кардиологии также активно используются фармакогенетические тесты. Причем не только для подбора препаратов, но и для отслеживания динамики лечения.

Генетический паспорт

Это цифровой банк данных о ДНК-профиле пациента. Кроме информации о структуре генома человека, генетический паспорт содержит интерпретирующую часть, в которой расшифрованы основные генетические показатели и маркеры. Количество последних может варьироваться и определяется самим пациентом.

Наличие генетического паспорта существенно упрощает выявление патологических рисков различного характера, включая наследственные болезни у детей и биологическую совместимость супругов, вероятность донорства. А также позволяет выполнять идентификацию личности по биологическим следам.

Генетические предрасположенности к заболеваниям

Уже ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что наследственность играет ключевую роль при развитии многих заболеваний у человека как в детском, так и в зрелом возрасте. Но всегда ли болезни родителей передаются детям и внукам? Генетические скрининги помогут избежать ложных сомнений и выявить склонность к заболеваниям:

  • сердечно-сосудистым.

  • онкологическим.

  • гипертоническим.

Кардио- и онкомаркеры достоверно выявляют мутации генов. В первом случае исследуют, как правило, мутагенез ACE, ADRB1, apoE, GPllb/llla, MTHFR,CCR2, во втором варианте исследуют более 200 генов. Поэтому если в вашей семье имели место такие заболевания у родителей, бабушек и дедушек, врачи рекомендуют пройти генетические исследования, для выявления предрасположенностей заболеваний, вызываемых полиморфизмом.

Также не стоит игнорировать ДНК-тесты людям, у которых нарушен сон, проявляется нервная раздражительность, стенокардия и систематические перепады давления. Это первичные симптомы, предвещающие не только ишемическую болезнь и гипертонию, но и инфаркт миокарда и инсульты головного мозга. К тому же скрининги позволят не только подтвердить патологическую наследственность, но и установить механизмы, вызывающие артериальную гипертонию и влияние PPAC на работу сердечно-сосудистой системы, функцию эндотелия и накопление в организм избыточной жидкости.

При явном лишнем или недостаточном весе, хронической усталости, инфантильности к физическим нагрузкам и головных болях стоит пройти обследование на сахарный диабет. Если подтвердится наследственная предрасположенность к данному заболеванию, то это позволит:

  • выявить аномалии инсулина и его трансмембранного рецептора;

  • подобрать наиболее эффективную медикаментозную терапию;

  • организовать рациональное питание с учетом генетических особенностей организма.

Таким образом, ДНК-тесты помогут выявить еще на бессимптомной стадии онкологические, сердечно-сосудистые и эндокринные заболевания. А также помогут установить наследственный или приобретенных характер болезни и упразднить негативные факторы, усугубляющие развитие и течение заболевания.

Методы проведения исследований

В нашем центре установлено современное высокотехнологичное оборудование и широко используются передовые мировые методики. Это дает возможность нам оперативно и на высоком качественном уровне выполнять многочисленные лабораторные исследования и генетические тесты.

Химический синтез ДНК

Наиболее важный метод молекулярных исследований. Характеризует белковую и нуклеиновую структуру и реакционную способность биополимеров. Проводится в несколько этапов в условиях автоматизированного цикла, поэтому занимает продолжительное количество времени и отличается высокой чистотой результатов.

Рестрикция

Рутинный метод, основанный на расщеплении ДНК и изучении рестрикцидных эндонуклеаз. Позволяет получить данные об отдельных фрагментах и последовательностях расположения нуклеотидов и выявить внутриклеточные защитные механизмы, в том числе и реакцию чужеродный белок. Используется в фармакогенетике и диагностики врожденных и приобретенных патологий.

ПЦР

Полимеразная цепная реакция – молекулярно-биологический метод исследования. Обеспечивает высокую аналитическую точность и позволяет успешно проводить амплификацию и сращивание фрагментов ДНК. ПЦР применима, как для подтверждения кровного родства, так и для выявления предрасположенностей к различным заболеваниям.

Гибридизация с использованием ДНК-зондов

Реакционный метод, направленный на изучение структурных последовательностей в ДНК и определение числа отдельных нуклеотидных фрагментов. Введение специальных маркеров (радиоактивные зонды или пластинки с иммобилизованными ДНК-зондами) позволяет в процессе гибридизации выявить отдельные гены и их многочисленные фрагменты-копии, а также транскрибируемые и нетраскрибируемые ДНК. Результаты исследования позволяют судить о дифференцировке клеток у эмбриона.

Исследуемый материал

Чаще всего генетические скрининги проводятся на венозной крови пациента и мягком соскобе буккального эпителия (слизистая оболочка щеки). Также исследования проводятся на слюне, сперме, живом волосе и ногтевой пластине.

Подготовка к анализу

Особой подготовки для проведения генетических исследований не требуется. Биологический материал можно сдавать в любое время суток, натощак и после еды. Но все же для достоверности результата специалисты рекомендуют отложить исследования больным вирусными и инфекционными заболеваниями, а также пациентам в день прохождения физпроцедур и рентгенографической диагностики.

Где сдать анализы

Северо-западный центр доказательной медицины обладает обширной структурой филиалов и лабораторных терминалов, что дает возможность любому желающему сдать ДНК-анализы в удобное для него время. Вы также можете заказать выезд специалиста на адресную точку. Он прибудет в указанное время домой или офис с набором для забора биоматериала и проведет все манипуляции профессионально и безболезненно даже для новорожденного.

Обращайтесь. Мы используем уникальную систему кодирования биологического материала и гарантируем достоверность и полную конфиденциальность исследований.

Инновационные методы молекулярной диагностики — генетический полиморфизм, моногенные заболевания Киев

Введение

Революционные достижения генетики человека, связанные с расшифровкой его генома, определяют переход современной медицины на молекулярный (геномный) уровень, способствуя тому, что проблемы классической медицины: диагностика, профилактика и лечение решаются на уровне нуклеиновых кислот и продуктов их экспрессии – РНК и белков. Диагностика моногенных заболеваний (заболеваний, обусловленных мутациями отдельного гена, проявление таких заболеваний не зависит от внешних факторов, но болезнь может развиться как в течение первых дней жизни, так и через несколько лет) помогает установить точный диагноз/носительство, позволяя оценить риски передачи наследственных заболеваний от родителей к ребенку. В то время как профилактическим направлением молекулярной медицины стала предиктивная (предсказательная) медицина, основной особенностью которой является индивидуальный подход к каждому пациенту, поскольку геном каждого человека индивидуален, а также профилактическая направленность, которая позволяет выявить заболевание, заложенное в генах, задолго до его проявления, позволяя предупредить болезнь. Данное направление применяется к мультифакториальным заболеваниям – то есть к таким, которые возникают при неблагоприятном сочетании генетических факторов (генетической предрасположенности) и неблагоприятного влияния внешней среды — вредных привычек, образа жизни, профессиональной деятельности и т. д. Полученные знания о геноме помогут человеку оставаться молодым, здоровым и сохранять хорошую физическую форму долгие годы. Методологическую основу предиктивной медицины составляют представления о генетическом полиморфизме, генах «предрасположенности».

В человеческом организме около 30 тыс. генов. Гены в строго определенной последовательности расположены в хромосомах — гораздо более крупных образованиях, имеющихся в ядре каждой клетки (Рис. 1) и видимых под микроскопом. Хромосомный набор человека состоит из 46 хромосом (23 пары, в каждой паре одна получена от отца, другая — от матери). Одна из хромосомных пар определяет пол (эти хромосомы и называют половыми): у женщин имеется две хромосомы «Х», у мужчин — «Х» и «Y».

По числу хромосом и генов, по местоположению генов в хромосомах люди одинаковы (если речь не идет о хромосомных болезнях), но различные варианты одних и тех же генов и их сочетаний чрезвычайно разнообразны, отсюда генетическое разнообразие людей — от индивидуального до расового.

Уже сегодня расшифрованы все гены человека, и часть из них ученые научились использовать для «превентивной диагностики». Чтобы понимать, для чего необходима превентивная (то есть упреждающая) диагностика, надо понимать, что большинство болезней развиваются на почве «наследственной предрасположенности». Существуют некоторые заболевания, развитие которых на 100% предопределено наследственностью – они называются моногенными (то есть обусловленными одним единственным геном) и их не так уж много. В качестве примера можно привести гемофилию, фенилкетонурию, муковисцидоз. Большинство же болезней передаются по наследству в виде предрасположенности – то есть определенных особенностей обмена веществ, строения тела, силы иммунного ответа. Эти заболевания называются полигенными или мультифакториальными (то есть на их развитие влияют сразу несколько генов). К ним относятся большинство злокачественных опухолей, сахарный диабет 2 типа, системный атеросклероз и его осложнения – инфаркты, инсульты, гангрены; сердечная недостаточность; тромбозы и тромбоэмболии; остеопороз и связанные с ним переломы, и многие другие заболевания. Эти заболевания проявляются только при воздействии определенных условий внешней среды, поведения человека, набора привычек. То есть болезнь не передается по наследству со 100-процентной неотвратимостью, и при грамотном подходе ее развитие можно предотвратить.

Но для того, чтобы понимать, какие индивидуальные превентивные (то есть предупреждающие развитие болезни) программы помогут именно Вам, необходимо исследовать индивидуальные генетические особенности. Эти особенности можно исследовать при помощи методов предиктивной медицины, которые позволяют анализировать самые незначительные, так называемые полиморфные изменения, тот самый важнейший механизм, объясняющий нашу генетическую непохожесть. Таким образом, персонализированные исследования методами предиктивной медицины (поиск генетических полиморфизмов) могут выявить, почему каждый из нас по-своему переносит болезни, реагирует на стресс, лекарства, продукты питания. В настоящее время это самый мощный инструмент, который позволяет предупредить болезнь.

Генетический полиморфизм

Предиктивную медицину уместно рассматривать как первый и наиболее ранний этап активного воздействия человека на свой организм с целью своевременной коррекции потенциально возможной патологии или патологического процесса. Концептуальную основу предиктивной медицины составляют представления о генетическом полиморфизме.

ДНК выявляется более чем у 1 % людей в популяции и не приводит к развитию заболевания, это называется полиморфизмом, если же менее 1 % или с высокой вероятностью приводит к болезни — мутацией.



Рисунок 2. Пример генетического полиморфизма.

Полиморфными принято называть гены, которые представлены в популяции несколькими разновидностями — аллелями, что обусловливает разнообразие признаков внутри вида. Большинство известных полиморфизмов выражаются либо в заменах одного нуклеотида, либо в изменении числа повторяющихся фрагментов ДНК. Генетические полиморфизмы могут быть полезными, нейтральными, однако значительно чаще они приводят к появлению белковых продуктов с несколько измененными физико-химическими свойствами и параметрами функциональной активности. При этом функциональный спектр таких белков может сильно меняться от практически нейтрального эффекта генетического полиморфизма до полного нарушения функции соответствующего белкового продукта. Следует заметить, что отличие между полиморфизмом и мутацией довольно условно: когда один из вариантов нуклеотидных последовательностей участка ДНК выявляется более чем у 1 % людей в популяции и не приводит к развитию заболевания, это называется полиморфизмом, если же менее 1 % или с высокой вероятностью приводит к болезни — мутацией.

Масштабы полиморфизма ДНК таковы, что между последовательностями ДНК двух людей, если только они не однояйцевые близнецы, существуют миллионы различий.

Пренатальная диагностика моногенных заболеваний

Хотя лишь немногие болезни полностью обусловлены мутацией одного гена, концепция моногенных болезней по-прежнему важна. Для таких болезней обычно характерен один из трех типов наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный или Х-сцепленный. Общая распространенность моногенных болезней составляет 10 на 1000 новорожденных. Одна и та же моногенная болезнь может быть обусловлена разными мутациями в одном гене. Например, в гене муковисцидоза описано свыше 1700 вызывающих болезнь мутаций.

Генодиагностика применяется для выбора лечения и медико-генетического консультирования при многих моногенных болезнях, таких как нейрофиброматоз, синдром Марфана, семейная гиперхолестеринемия, поликистоз почек, муковисцидоз, гемоглобинопатии и других. При этих заболеваниях генодиагностика позволяет поставить или подтвердить диагноз даже в отсутствие симптомов, выявить заболевание у родственников больного, иногда предсказать тяжесть заболевания. На основе результатов генодиагностики проводят медико-генетическое консультирование.

Существует несколько типов генетического тестирования:

  • Диагностическое тестирование — помогает поставить или подтвердить диагноз у человека с симптомами.
  • Прогностическое тестирование — относится к бессимптомному тестированию, когда члену семьи был поставлен диагноз и существует необходимость выявления мутации в семье.
  • Тестирование на носительство — используется для рецессивных или Х-сцепленных заболеваний, когда есть случаи заболевания в семейном анамнезе или высокий уровень заболеваемости в популяции, помогает оценить риск определенных заболеваний у будущего потомства и спланировать рождение здорового потомства.
  • Пренатальное тестирование — тестирование плода, о котором известно, что он подвержен высокому риску.
  • Преимплантационное тестирование — тестирование эмбрионов на очень ранних сроках, полученных в результате экстракорпорального оплодотворения, альтернатива пренатальному тестированию и прерыванию беременности.
  • Скрининг новорожденных — тестирование заболеваний у новорожденных.

Превентивное генетическое тестирование мультифакториальных заболеваний

В отличие от моногенных заболеваний, мультифакториальные заболевания обусловлены взаимодействием большого числа генов и внешних факторов. При мультифакториальных заболеваниях наследуются не сами заболевания, а только предрасположенность к ним, и только при сочетании полиморфных генов с неблагоприятными внешними факторами (лекарства, продукты питания, вредные привычки, загрязнения окружающей среды) возможно проявление заболевания. Такие гены, аллельные варианты которых при наличии определенных условий предрасполагают к определенным заболеваниям, и получили название генов предрасположенности. Сочетания аллельных вариантов различных генов, вовлеченных в развитие каждой конкретной патологии, получили название «генных сетей». Идентификация всех генов человека, открытие новых генных сетей неизмеримо увеличивают возможности генетического тестирования наследственной предрасположенности и значение медико-генетического консультирования.

Генетическое тестирование наследственной предрасположенности уже достаточно широко практикуется во многих частных лабораториях и диагностических центрах мира.

В лабораториях проведены исследования ассоциации множества генов-кандидатов с рядом болезней, таких как ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, гипертоническая болезнь, различные виды опухолей и некоторые другие. Генетическое тестирование в досимптоматический период дает возможность выявить существующие пока только в геноме наследственные тенденции к развитию будущих болезней и, исходя из современного врачебного опыта, наметить пути их ранней профилактики. Внедрение результатов этих исследований в клиническую практику позволит получить пациенту информацию о возможном риске развития у него указанных заболеваний, а врач, принимая во внимание результаты молекулярно-генетического анализа, — разработать тактику упреждающей терапии предполагаемого заболевания, что позволит снизить заболеваемость, инвалидность и смертность населения. По данным английских ученых, ослабление неблагоприятного эффекта функционально неполноценных аллелей генов предрасположенности с помощью диеты, коррекции образа жизни, лекарственных и пищевых добавок позволяет человеку “выиграть” 14 лет активной полноценной жизни. По данным Института Медицины США, превентивное генетическое тестирование в США помогает предотвратить возникновение более 2 млн побочных реакций на медикаменты, 3 млн врачебных ошибок, 2.2 млн хирургических вмешательств, 200 тысяч сердечных приступов и 100 тысяч летальных исходов в год.

Приведенные выше факты свидетельствуют о большом медицинском и социальном значении тестирования аллелей «генов предрасположенности» и генов наследственных заболеваний. При достаточно высоком уровне медицинского обслуживания выявление лиц с наследственной предрасположенностью к той или иной патологии чрезвычайно важно для профилактики, лечения и прогноза течения заболеваний.

Среди них наиболее известных генов предрасположенности – гены предрасположенности к раку легких (CYP1A1, GSTP1, GSTM1, GSTT1), ишемической болезни сердца (NOS3), нарушению метаболизма фолиевой кислоты (MTHFR), инфаркту миокарда, гипертонии (АСЕ, AGT), болезни Альцгеймера (АPOЕ), тромбозу (F2, F5), воспалению (IL6, IL10), неприживаемости зубных имплантов (TNF, IL1A), мужского бесплодия (AZF, CFTR, SRY), гестоза (F5, FGB, APOE, MTHFR), истощения яичников (INHA, FSHR, ESR1) и др. Установлено, что у курильщков с мутациями в генах GSTM1 и GSTT1 риск заболеть раком легких примерно в 3 раза выше по сравнению с курильщиками без этих мутаций. Еще выше (почти в 20 раз) риск рака молочной железы у курящих женщин с мутациями в генах GSTM1 и NAT2. Тестирование генов метаболизма лекарств позволяет не только идентифицировать индивидуумов с «быстрым» и «медленным» типами метаболизма лекарственных препаратов, но и определять индивидуальную чувствительность к ним. Более того, именно таким образом можно подобрать индивидуальную дозировку различных лекарств и таким путем приблизиться к идеальной схеме индивидуального лечения, то есть к решению основной задачи фармакогенетики.

Гены человека остаются неизменными в течение всей жизни.  Достаточно однократного проведения диагностики, чтобы стало ясно, какие основные заболевания нашего времени угрожают вам, а какие нет. Генетическое тестирование в любом возрасте, задолго до начала самого заболевания, позволяет не только выявить уникальные особенности генотипа каждого человека, его генетическую индивидуальность, но и заранее начать профилактические мероприятия, предупреждающие развитие болезни. Своевременная коррекция питания, профориентации и пр. позволили бы избежать многих катастроф, способствовали профилактике многих недугов, обеспечили творческое долголетие.

Врач-генетик МЦ «ИГР» Надежда Казачкова. 

Список использованной литературы

  1. Баранов В.С., Асеев М.В., Баранова Е.В. Гены предрасположенности и генетический паспорт. Природа.1999. №3. 17-27
  2. Баранова Е.В. Код ДНК, или Как продлить молодость. Издательство АСТ, М. 2007. 223 с.
  3. Боринская С.А.. Геномика и биотехнология: наука начала третьего тысячелетия. Энергия. 2005, № 10. 28-34.
  4. Бочков Н.П. Клиническая генетика. Издательство: Медицина. 1997. 287 с.
  5. Клаг У., Каммингс М. Основы генетики. Издательство: Техносфера. 2007. 896 с.
  6. Тюняев А.А. Синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита (СГХИД). Преамбула. Апрель – август 2008 года.
  7. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х томах. Издательство: Мир. 1998. 764 с.
  8. Gibson G. & Muse S. V. A Primer of Genome Science. 2005. 350 pp.
  9. Motulsky A. If I had a gene test; What would I have and who would I tell? Lancet.1999. № 1.35-37.
  10. Nebert D.W., Carvan M.J. Ecogenetics: from Biology to Health. Toxicol.Industr.Health.1997.V.13.163-192.
  11. Schmutz J., Wheeler J. et al. Quality assessment of the human genome sequence. Nature. 2008. 453, 56-64.
  12. Venter J.C. et al. The sequence of the human genome. Science. 2001, 291, 1304-1351.

Предиктивная медицина. Как будет устроена экосистема здоровья в будущем (лекция)

21-22 июня в Москве при поддержке Фонда Росконгресс и телеканала «Доктор» прошел IX Форум VESTIFINANCE, который продолжил серию выступлений известных российских экспертов на тему «Следующие 20 лет». На площадке Форума Андрей Перфильев, сооснователь, медицинский директор международной компании Atlas Biomed Group затронул тему предиктивной медицины, призванной предотвращать заболевания на самых ранних стадиях. Андрей Перфильев: «Сегодня люди готовы платить самостоятельно за исследование генома, чтобы больше узнать о себе, понять новые возможности для своего организма. И это становится трендом». Вместе с тем, эксперт отметил, что данные о здоровье становятся реально «большими». Их объем настолько колоссальный, что сегодня со всех сторон: и от государства, и от научных центров, и от коммерческих организаций есть запрос на их получение. Национальные системы здравоохранения перегружены расходами. Количество населения, требующее дорогой медицинской помощи, увеличивается. Эти расходы нужно как-то контролировать, снижать. Одно из решений — это предиктивная медицина.

Молекулярная диагностика, генетика, методы секвенирования генома становятся доступнее и в связи с этим большое количество научных проектов, коммерческих компаний начали развиваться и вывели на рынок новые решения. Одним из таких глобальных проектов стал «Геном Человека», главной целью которого было определить последовательность нуклеотидов, которые составляют ДНК, и идентифицировать 20—25 тыс. генов в человеческом геноме. Этот проект называют крупнейшим международным сотрудничеством, когда-либо проводившимся в биологии. Он завершился в 2003 году и стоил глобальному консорциуму порядка $3 млрд.

Этот проект заложил основу для более производительных и точных методов секвенирования генома и положил начало многим научным коллаборациям и локальным проектам, которые сейчас наполняют публикациями, исследованиями весь научный ландшафт. Стоимость исследований генома сейчас снизилась до сотни долларов. Доступность таких сложных исследований для рядовых потребителей позволяет научным организациям и коммерческим компаниям проводить всевозможные исследования, базируясь на научных публикациях, которые делают биологи, биоинформатики, врачи.

Один из интересных актуальных примеров — компания Google. У них есть отдельное подразделение, которое занимается биомедицинскими разработками. В рамках этого подразделения был сформирован проект Google Baseline Study — всестороннее исследование людей, где учитывается целая вселенная различных молекулярых событий.

Можно учесть образ жизни людей, медицинскую историю, включая данные с носимых устройств, географические и экологические факторы и сделать вывод о рисках определенных заболеваний. Это позволит не только найти методы лечения людей с разными генотипами, но и предотвращать их. Для этого необходимо вначале накопить достаточно большие объемы информации, а затем выявить в собранных материалах зависимости.

Google хотят научиться идентифицировать изменения в человеческом здоровье на ранней стадии, на которой врачи обычно не замечают проблем со здоровьем пациентов.

Есть еще проект 100K Wellness Project, основанный профессором Лероем Худом, автором понятия 4П–медицины, в основе которой лежит предсказание, предупреждение заболеваний, персонифицированный и партисипативный подход.

Смысл проекта в том, чтобы отсеквенировать геномы ста тысяч человек, дополнить их медицинскими данными, исследованиями микробиоты кишечника и медицинским анализом. Чтобы накопить большую базу, которая позволит найти превентивные маркеры развития болезней. И дать людям возможность предотвращать заболевания, используя эти маркеры.

Это некоммерческий проект, но на его основе запускается коммерческий стартап: человеку назначается персональный коуч, который на основе всех полученных данных помогает подопечному изменить образ жизни или вовремя обратиться в больницу.

Точная медицина как феномен обсуждается с середины 2000 годов, когда впервые было успешно проведено лечение ребенка с генетическим дефектом благодаря анализу его генома и последующей трансплантации стволовых клеток, взятых из пуповинной крови.

Инициатива Барака Обамы, которая запущена в 2015 году, получила название «precision medicine» (точная медицина). Документ положил начало глобальному использованию персонализированных данных, для того чтобы понимать нюансы развития болезней у людей с разными генотипами, обнаруживать биологические маркеры, которые сигнализируют о риске заболеваний, разрабатывать новые классификации болезней и так далее.

Сейчас проект называется «All Of Us» и предполагает провести базовые исследования генома и иных показателей у миллиона человек. Понятно, что это не просто избыточные исследования. Они все выверены научным сообществом. Эти проекты движутся и реализуются авторитетными учеными и врачами. Тем не менее, это исследовательские проекты, направленные на выявление отклонений, которые можно замечать до того, как болезнь наступила.

Проект реализуется в коллаборации с NIH , коммерческими компаниями, научными институтами и т. д. У каждого из этих участников есть электронные медицинские карты. Это достаточно хороший пример технологической трансформации.

Здоровье человека — одно из ключевых ценностей. Количество и качество собранных данных определяет в дальнейшем прикладные технологии. Терабайты информации о здоровье — огромная диагностическая вселенная. В Стенфорде было очень интересное исследование организовал Майкл Снайдер. Он провел мультиомиксное профилирование собственного здоровья по 30 000 показателям. Снайдер был шокирован открытием своей предрасположенности к диабету 2 типа, после чего, вместе с коллегами, наблюдал резкое повышение уровня глюкозы в собственной крови вскоре после перенесенной вирусной инфекции, ознаменовавшее манифестацию этого заболевания.

По словам Снайдера, он не знал ни одного родственника с диабетом 2 типа и не имел ни одного значимого фактора риска по этому заболеванию. Однако анализ результатов секвенирования генома выявил наличие генетической предрасположенности, поэтому исследователи начали пристально следить за динамикой уровня глюкозы в крови Снайдера. В результате своевременное выявление проблемы позволило ученому незамедлительно изменить рацион питания и начать тренировки. Благодаря вовремя принятым мерам содержание глюкозы в крови Снайдера постепенно вернулось в нормальный диапазон и ему удалось избежать запуска процесса повреждения тканей, что было бы неизбежно в случае скрытого течения заболевания и его выявления спустя 1-2 года (типичное развитие событий на современном этапе развития медицины).

Это является важным достижением на пути к реализации потенциала персонализированной медицины, суть подхода которой заключается в адаптации методов медицинского обслуживания к уникальным особенностям каждого индивидуума. На сегодняшнем этапе анализ такого типа чрезвычайно дорог. Однако можно ожидать, что, как и полногеномное секвенирование, он значительно подешевеет в ближайшем будущем.

Созданием и внедрением в клиническую практику инструментов персонализированной медицины занимается биомедицинский холдинг «Атлас». Компания была создана в октябре 2013 года и начиналась с идеи подготовки генетического теста и команды врачей для работы с его результатами. За два с половиной года холдинг открыл несколько новых структурных подразделений. Этот шаг в развитии был сделан для того, чтобы контролировать полный цикл оказания медицинских услуг: от исследований и профессионального образования до внедрения и накопления уникального клинического опыта и научного знания.

Главное направление научного интереса — клиническая биоинформатика. Ученые и программисты работают над созданием алгоритмов анализа геномных данных. Теория очень тесно переплетается в этом месте с практикой и использованием Big Data: создаются модели анализа омиксных данных. Биоинформатики на базе фундаментальных исследований и научных разработок создают потребительские и прикладные продукты. Задействованы различные информационные подходы, частности, искусственный интеллект и машинное обучение.

Алгоритмы машинного обучения получают на обработку результаты геномного анализа, данные анализа обилия бактерий, которые живут внутри нас. По данным научных публикаций ищутся выборки, на них тренируются алгоритмы и предоставляются результаты конкретному человеку.

Сейчас на здравоохранение оказывает влияние фактор, получивший название Patient-Driven Health Care — здравоохранение, которое движимо пациентом. Сейчас люди, которые пытаются глубоко вникать в собственное здоровье, очень хотят обладать полной информацией и поэтому хорошо воспринимают новые технологии в этой сфере. Стоит упомянуть проект 23 And Me, который стал основой для потребительской генетики — генетическое тестирование там прошло уже больше 8 млн человек. Огромная цифра и люди сами платят за исследование генома, за новые знания себе, за новые возможности для своего здоровья.

Основой для концепции превентивной медицины является наш геном, который на 15-20% позволяет оценить возможные риски в случае многофакторных заболеваний. При моногенных заболеваниях более ограниченные и понятные связи заболеваний с разными мутациями в геноме.

Генетический скрининг проводится для людей без активных симптомов. Тест основан на технологии ДНК микрочипов, когда в одном исследовании мы можем изучить порядка миллиона участков в геноме. Это как расширенное оглавление огромной книги. Мы не смотрим всю книгу, мы смотрим известные участки и сообщаем пациенту, в каком состоянии они находятся.

Еще один тест, позволяющий оценить риск развития заболеваний, качество питания и иммунной защиты — тест микробиоты. В теле каждого из нас живут сотни триллионов бактерий. Совокупность геномов их видов превышает объем человеческой ДНК в тысячи раз. После внимательного изучения, ученые пришли к выводу, что бактерии кишечника — отдельный орган в теле человека. Было проведено более двадцати тысяч исследований, научные описания которых «Атлас» использует для интерпретации результатов теста.

Для исследования используется секвенирование генома бактерий, что позволяет не только качественно определить состав бактерий, но и рассчитать их соотношение. Кроме того, секвенирование — более чувствительный тест, он способен определить даже те бактерии, которые не могут выжить на чашках Петри (в питательной среде, которая используется для определения бактериального состава). Методы секвенирования помогли расширить информацию о бактериях, их роли в кишечнике и их связи со здоровьем.

Подобные исследования дают надежду на то, что в результате появятся новые лекарственные средства, но даже самое простое, что человек может начать делать по рекомендациям — менять образ питания, привычки, физическую активность – уже может привести к значимым положительным результатам для здоровья.

Должна формироваться экосистема здоровья, когда объединяются и сопоставляются между собой множество данных. «Атлас» уже применяет данный подход, когда пользователи получают результаты генетического теста, исследования микробиоты кишечника, отвечают на вопросы в опроснике.

К примеру, у человека в ходе генетического теста выявлен риск сердечно-сосудистых заболеваний. Плюс, по результатам микробиоты известно, что за последние 1-2 года он не следил за питанием, есть избыточная масса тела. Придя в поликлинику, пациенту сказали, что ни одного симптома нет. Тем не менее, можно дать человеку некую прогностическую картину, в которой он четко видит неизбежность траектории, по которой идут его болезни. Это становится очень сильным мотиватором к изменениям.

У «Атласа» есть также отдельное направление, которое занимается онкодиагностикой. Молекулярная диагностика в онкологии — тот метод, который позволяет ставить более точные диагнозы, выбирать терапию, когда берется конкретная ткань опухоли, исследуется, проводится множественный анализ, секвенирование и другие лабораторные диагностики. Объединяя эти результаты, врачу-химиотерапевту предоставляется максимально полная картина.

«Предиктивно – превентивная персонифицированная медицина 21 века.

Смена парадигм»

Евгений Иванович Ткаченко, д.м.н., профессор, гл. специалист Комитета по здравоохранению СПб по гастроэнтерологии.

О том, что правильнее лечить не болезнь, а больного, говорил еще Гиппократ. И лечение это должно быть ин
дивидуальным. Понятие «предиктивная»» или персонифицированная медицина» впервые было введено в научный лексикон для обозначения инновационного подхода к диагностике, профилактике и лечению социально значимых заболеваний.  Базовой основой для развития предиктивной медицины является фармакология,  задачей которой стало создание эффективных лекарственных препаратов таргетного действия.

Современные биомедицинские исследования свидетельствуют о том, что эффективность применения того или иного лекарственного средства зависит от генетических и эпигенетических факторов, среди которых ключевое место занимают сигнальные молекулы, осуществляющие широкие межклеточные взаимодействия; нарушения последних лежат в основе патогенеза многих заболеваний. Сегодня большие надежды возлагаются на достижения молекулярной медицины, геномику, метаболомику, транскриптомику, РНомику, которые позволят с учетом индивидуальных особенностей человека перейти на персональную профилактику. Перспективная модель предполагает разработку донозологической диагностики с включением ОМИК-технологий; генную диагностику, в том числе с определением внутриутробно предполагаемых заболеваний до появления их признаков; электронную медицину.

Если говорить о профилактической медицине, то сегодня это  предиктивно-превентивно-персонифицированная медицина на основе многомерной биологии, являющаяся медициной 21 века. Необходимо  внедрять в практику ее принципы. Ноосферогенез наступает, интеллект – основное богатство, молекулярная биология и ее достижения – вот сущность современных подходов профилактического направления.

Профилактика должна проводиться на основе изучения индивидуальных особенностей, свойств, предрасположенностей человека. Мир вокруг нас изменился, соответственно, изменился эндогенный микробиоценоз — микрофлора внутри нас. Человек — это надорганизменная  система. Поэтому управление микробиотой – это управление здоровьем.

Профилактические работы: сколько букв «п» в слове «медицина»


Профилактические диспансеры появились в России сразу после Гражданской войны — в 1922 году. Тогда же стартовал санпросвет: трудящимся с помощью лекций и агитплакатов разъясняли, как надо жить, чтобы жить долго. В 30‐е годы в систему вошли профилактические осмотры на предприятиях и появилось понятие гигиены труда. Всеобщую полную диспансеризацию — обследование населения — в СССР ввели с середины 80‐х годов прошлого века.

В США национальная Коллегия профилактической медицины была основана в 1954 году под тем же лозунгом «Проще предотвратить, чем лечить»и с теми же акцентами: просвещение, гигиена труда, скрининги.

Так что сейчас даже неловко делать вид, будто превентивная медицина не существовала в докомпьютерную эпоху. Однако столь же неверно думать, что замена греческого корня prophylaktikos на английский рreventive — это чисто маркетинговый ход. В ХХI веке действительно многое изменилось.

Реклама на Forbes

2п‐медицина — Preventive & Predictivе 

Медицина с 20‐х до 90‐х годов прошлого века могла бы называться 2р‐medicine, или 2п‐медицина: превентивная и предиктивная.

Превентивная медицина — это и есть профилактика — предотвращение заболеваний и устранение рисков их развития. В народном представлении она часто сводится к ЗОЖ. И это порой создает проблемы. «Люди, ведущие здоровый образ жизни (или то, что они таковым считают), зачастую избегают врачейи медицинских учреждений. Онине обследованы и, как правило, имеют очень приблизительное представлениео своем собственном здоровье. Образ жизни, диеты, режим они перестраивают не потому, что в их организме произошли некие перемены, которые надо учитывать, а исключительно потому, что прочитали какую‐то новую теорию или рекламу новых БАДов. В результате, как ни парадоксально, именно зожники, люди, увлеченные профилактикой, составляют группу риска», — объясняет Давид Матевосов, к. м. н., руководитель отделения персонифицированной медицины, заведующий МЕДСИ Premium, врач‐гастроэнтеролог, гепатолог.

Предиктивная (или предсказательная) медицина — это обследование здорового населения — скрининг тех заболеваний, которые в конкретной стране становятся основной причиной инвалидности и преждевременной смерти. Или даже не самих заболеваний, а рисков их развития. ВОЗ рекомендует его, «если распространенность заболевания достаточно высока, чтобы оправдать усилия и затраты». Иными словами, все программы скрининга во всем мире ориентируются на здоровье нации в целоми на среднестатистического человекав этой нации.

Проблема в том, что «среднестатистического человека» в природе не существует. Как ни банально, все люди разные.

3п-медицина — Preventive, Predictive, Personalised

Персонализированная медицина — это учет ваших личных обстоятельств и особенностей при разработке программ обследования и лечения. «По сути, речь идет о смещении акцентов — со здоровья нации в целом и увеличения средней продолжительности жизни на здоровье отдельного человека. Какая вам радость от того, что общая смертность в мире от рака груди снизилась, если у вас все родственники умирали от панкреатита? Профилактическая медицина в наше время не может не быть персонифицированной», — говорит Елена Пшинник, врач-эндокринолог клиники «К+31 Петровские ворота».

Расшифровка человеческого генома и изучение возможных мутаций на разных его отрезках вывели медицину на принципиально новый уровень.

«Тесты, которые мы используем в своей работе, — рассказывает Давид Матевосов, — позволяют предиктировать более 200 генетически обусловленных заболеваний. Однако генетика — это же относительно неточная наука. Регулярно выходят исследования, которые выявляют новый набор генов, ответственных за то или иное заболевание, пересматривают роль и значимость уже известных мутаций. Чтобы тактика профилактики могла оперативно меняться в соответствии с новыми знаниями, в личный кабинет пациента присылают уведомления: «есть новые данные, ваши риски пересмотрены».

По сути, персонализация предполагает не только постоянную связь врача и пациента, но и связь пациента с первоисточником — с исследователем, который буквально в этот момент делает открытие, касающееся лично вас. А также коммуникацию генетика с врачом-клиницистом, чтобы они совместно разработали персонифицированный диагностический и лечебный план под конкретного пациента.

Здесь возникает забавный парадокс: об изменениях в мировой науке вы узнаете буквально день в день, а об изменениях в собственном организме — далеко не так оперативно. А ведь здоровье и продолжительность жизни лишь на четверть определены генетически. Остальные параметры зависят от внешних условий. Любое событие — свадьба, похороны, сломанная нога — меняют ваши внутренние настройки. Не будете же вы каждый день пересдавать кровь. Или будете? По сути, это уже вопрос о вовлеченности пациента в процесс слежения за здоровьем. Где-то на этом перекрестке 3п-медицина надстраивается еще одним «п».

4п-медицина — Preventive, Predictive, Personalised, Participative

«Превентивная медицина объединяет в себе несколько принципиальных моментов: возможность предсказать развитие заболевания, предупреждение развития заболевания, персонализация проведения мероприятий и партисипативность (активная роль самого пациента в этом процессе), — говорит Жанна Дорош, директор медицинской службы АО «Медицина» (клиника академика Ройтберга), к. м. н., доцент. — В последнее время термин «превентивная медицина» стали заменять на «анти- эйдж-медицина», тем самым подчеркивая основную цель данного направления — профилактика возникновения заболева- ния и сохранение активного долголетия».

Партисипация в переводе с латыни — «соучастие». В России вместо термина «партисипация» часто используется более понятный: «пациентоориентированность». Но понимают его довольно прямолинейно: врач должен быть вежливым с пациентом, все ему подробно объяснять и перед любой медицинской манипуляцией получить от него письменное согласие на таковую. На самом деле тема гораздо обширнее и сложнее.

«Партисипативная медицина предполагает, что пациент не объект исследования и не образец для медицинских манипуляций, а действующий субъект процесса. Он в состоянии контроли- ровать собственное здоровье, но ему нужны подробные инструкции от врачаи инструменты, позволяющие следитьза работой организма, даже когда врача нет поблизости. Медицина же, выстраивая план профилактики и лечения, должна учитывать жизненные условия пациента и их изменчивость», — объясняет Светлана Бунова, главный врач Европейского медицинского центра, д. м. н., профессор.

Даже ВОЗ отметила: «Человек живет в своих собственных обстоятельствах 24/7, а не только в тот момент, когда он обращается к доктору». Допустим, вчера у вас болела голова и повышалось давление. Сегодня вы записались к врачу, он измерил ваше давление — оно в норме, и голова прошла. В старой парадигме это значило бы, что проблема снялась сама собой. Но в кон- цепции «4п» это значит: «Поступил сигнал тревоги, следим за динамикой».

Европейская ассоциация 3п-медицины на Конгрессе в 2019 году выделила в отдельный блок тему технологий, которые позволяют человеку мониторить свое физическое состояние в режиме нон-стоп, чтобы вовремя обращаться к врачу. В идеале — сразу пересылать врачу данные.

5п-медицина — Preventive, Predictive, Personalised, Participative, Precisе

Прецизионная (точная, точечная, таргетная) медицина достраивалась к трем первым «п» одновременно с пар-

Реклама на Forbes

тисипативной, поэтому их часто путают или считают синонимами. Однако это не совсем верно. Правильнее говорить, что партисипативная и прецизионная — составные части персонализированной.

Понятие «прецессионный», или «точечный», следует трактовать в самом буквальном смысле — как воздействие не на организм в целом и даже не на клетку, а на определенную молекулу клетки. Так сложилось, что развивается эта тема сейчас в основном в русле кардиологии и онкологии — есть социальный запрос.

По статистике ВОЗ, каждая четвертая смерть в мире происходит из-за сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). В России — каждая вторая. По оценкам Европейского общества кардиологов (ESC), наша страна относится к регионам высокого риска по смертности от ССЗ.

«У нас, к сожалению, очень недооценивается тема семейной дислипидемии. Это наследственная патология, при которой уровень липопротеидов низкой плотности и липопротеида Лп(а) в крови всегда повышен — вне зависимости от диеты и образа жизни. Именно она — основная причина развития ИБС (ишемическая болезнь сердца), инфарктов и инсультов в 30–40–50 лет. К сожалению, в России вовремя диагностируется только 5% наследственных дислипидемий», — говорит Геннадий Коновалов, д. м. н., профессор, научный руководитель КДЦ МЕДСИ на Белорусской, руководитель Центра диагностики и инновационных медицинских технологий, член НОА, председатель Ученого Совета ГК МЕДСИ, создатель и координатор проекта феде- ральной сети липидных клиник МЕДСИ. Исследование генов, ответственных за инфаркты и инсульты у молодых, началось еще в середине 90-х годов прошлого века. Однако генетическое тестирование для прогнозирования сердечно-сосудистых рисков до сих пор остается вопросом спорным: это дорого и не всегда оправданно. «Диагноз семейной гиперлипидемии легко установить даже без генетических тестов, — поясняет Геннадий Коновалов. — Достаточно ориентироваться на три главных симптома: повышенный уровень холестерина у пациента и его близких родственников, случаи ишемической болезни сердца в семье в возрасте до 55 лет, холестериновые отложения на коже». Офтальмологи, дерматологи, гастроэнтерологи могли бы и должны направлять пациентов с признаками дислипидемии к кардиологам. Важно, чтобы сами пациенты знали, на какие изменения следует реагировать немедленно.

Генетические тесты для выявления мутаций, повышающих риски онкозаболеваний, более востребованы. Самые известные — это генетические маркеры рака груди BRCA1 и BRCA2. В мировой практике также не принято делать их всем подряд. «BRCA-тестирование рекомендовано в первую очередь пациентам с личным и семейным анамнезом, указывающим на высокую вероятность развития мутации гена BRCA, и пациентам с уже установленным раком молочной железы, которым требуется химиотерапия», — говорит Ольга Вуль, заведующая отделением, врач-онколог противоопухолевой лекарственной терапии АО «Медицина» (клиника академика Ройтберга). Генетическое тестирование на фоне уже установленной болезни необходимо для выбора терапии. «Раковые клетки нуждаются в определенных молекулах, чтобы выжить, размножаться и распространяться. Эти молекулы обычно активируются генами и дают клеткам сигнал к бесконтрольному делению. Выявив мутацию, мы можем определить мишень для атаки и назначить таргетную терапию — лекарство, прицельно действующее на эту «сигнальную» молекулу, но не повреждающее другие клетки, — объясняет Гелена Генс, д. м. н., главный онколог сети клиник «К+31», руководитель Клиники онкологии, персонализированного лечения и профилактики рака. — Сейчас медицина использует два типа таргетных препаратов, чтобы остановить рост опухолей: малые молекулы и моноклональные антитела». Таргетная терапия при генетических мутациях может успешно применяться и в кардиологии. Почти всегда для достижения целевых показателей холестерина в крови назначаются статины. Но при наследственных формах дислипидемии они могут вообще не дать эффекта или даже вызвать ухудшение. Если атеросклероз связан с мутациями в гене PCSK9, то применяются моноклональные антитела к PCSK9. Это позволяет предотвратить инфаркт и инсульт у людей, которые еще 10 лет назад были бы обречены. «Эти препараты дают возможность достичь целевых уровней холестерина у больных с очень высоким риском осложнений ИБС при семейных формах дислипидемии. Когда и такая лекарственная терапия не дает эффекта, применяются технологии афереза — прямое извлечение холестерина из крови», — говорит профессор Коновалов.

Реклама на Forbes

Несмотря на сложность технологий и масштаб вмешательства, такие меры относятся именно к профилактической (превентивной) медицине, поскольку предотвращают заболевания, ведущие к инвалидности и смерти. 

Вместе с декабрьским номером Forbes вышло приложение Forbes Beauty, где вместе с экспертами и лидерами рынка мы рассказали о трендах превентивной медицины, о том, как в постковидной реальности развивается бизнес эстетической медицины, о ведущих игроках этого рынка, лучших практиках и новых технологиях. Полную онлайн-версию приложения можно прочитать здесь.

Генетические исследования мультифакториальных заболеваний в концепции персонализированной медицины

Персонализированную медицину сегодня позиционируют как основу принципиально новой концепции медицины индивидуального здоровья, получившей название предиктивно-превентивной персонализированной, партисипативной медицины (медицины 4П). Стратегия медицины 4П направлена на выявление предрасположенности к развитию заболевания (предиктивная медицина), предотвращение риска развития болезни (превентивная, или профилактическая, медицина), оказание медицинских услуг c учетом биологических особенностей пациента (персонализированная медицина), активное участие пациента в профилактике возможных заболеваний и их лечении (партисипативная медицина) [1].

Развитие медицины 4П стало возможным благодаря тому, что при каждом конкретном заболевании можно проанализировать индивидуальный молекулярный портрет патологически измененных клеток и тканей, зависящий от взаимодействия разнообразных сигнальных путей. В результате формируется набор специфических биомаркеров, которые одновременно являются индикаторами патологического процесса, указывающими на наличие или отсутствие болезни, и могут служить показателями эффективности лечения. Поэтому эффективность 4П-медицины выше в сравнении с традиционной медициной.

Среди разнообразных биологических маркеров важное место в диагностике заболеваний принадлежит генетическим маркерам. С развитием технологий секвенирования становится возможным обнаружение практически любых мутаций в геноме клетки. Поэтому сегодня актуален вопрос использования ДНК-маркеров для выявления развития мультифакториальных (многофакторных) заболеваний (МФЗ), таких как сердечно-сосудистые, онкологические, нейродегенеративные, аутоиммунные и т. д.

В основе любого МФЗ лежат генетические и негенетические факторы. В ряде случаев заболевание может быть обусловлено кумулятивным эффектом нескольких факторов — генетических (один или несколько генов), экологических (химические факторы окружающей среды), вредных привычек (курение, алкоголь, жирная и острая пища) и т. д. Для точной оценки рисков заболеваний потребуются знания о многочисленных генетических полиморфизмах, которые следует учитывать в сочетании с негенетическими факторами. В настоящее время такая информация в большинстве случаев отсутствует. В то же время обнаружение этих недостающих взаимодействий может быть полезным для более точного предсказания рисков [2].

Для большинства распространенных МФЗ наследственные факторы не являются строго определяющими, поэтому говорят о наследственной предрасположенности к заболеванию. Однако почти во всех категориях этих заболеваний имеются одна или несколько подгрупп, составляющих не более 5—10% всех случаев заболевания, связанных с действием одиночных основных генов, которые подчиняются менделевским законам наследования [3]. В многочисленных клинических исследованиях риск заболевания в этих случаях был выявлен с высокой степенью достоверности. Оценка клинической достоверности и значимости в этих случаях должна соответствовать тем же правилам, которые рекомендованы для других моногенных менделевских заболеваний. Тестирование для этих моногенных подтипов распространенных болезней внедряется в практику здравоохранения в некоторых странах Европы. Однако к настоящему времени в большинстве стран и в России генетическое тестирование пациентов и семей, попадающих в категорию менделевских форм распространенных МФЗ, еще не вошло в рутинную медицинскую практику. Внедрение генетического тестирования распространенных МФЗ с менделевским типом наследования в практику общественного здравоохранения полностью укладывается в концепцию персонализированной медицины, позволяет снизить заболеваемость и смертность.

Рассмотрим примеры МФЗ с менделевским типом наследования, для которых предиктивное генетическое тестирование представляет интерес с точки зрения профилактики, индивидуального лечения и прогноза заболевания.

Генетическая природа рака молочной железы (РМЖ) активно изучается в настоящее время. Обнаружены гены высокой степени пенетрантности, подчиняющиеся менделевским законам наследования по аутосомно-доминантному типу наследования, — BRCA1 и BRCA2. Многоцентровые клинические исследования по выявлению риска РМЖ и рака яичников (РЯ) проходят в разных странах мира. Установлено, что мутации в генах BRCA1 и BRCA2 играют значительную роль в развитии наследственного РМЖ и Р.Я. Поэтому, согласно результатам проведенных исследований, скрининг генов BRCA½ рекомендуется в качестве важного маркера для раннего выявления всех пациентов с риском BRCA1 и BRCA2 и семейным анамнезом заболевания [4—6].

Кроме генов BRCA½, в настоящее время обнаружено большое количество генов предрасположенности умеренной и низкой пенетрантности к РМЖ, например мутации в генах ATM, BRIP1, CHK2, PTEN, TP53, LKB1, NBS1 PALB2 и т.д. Большинство из этих полиморфизмов минимально повышает риск, но в случае сочетания нескольких генетических вариантов риск может резко возрасти. В настоящее время, по мнению ряда авторов [7, 8], генетические исследования, связанные с выявлением риска развития РМЖ, основанные на известных аллелях умеренного риска, не обеспечивают достаточной информации, чтобы оправдать индивидуализированную профилактику. Тем не менее скрининговый тест в будущем может стать актуальным в контексте программы скрининга населения. Так, например, его можно использовать для выявления женщин с более высоким риском, которым может быть предложен маммографический скрининг с более раннего возраста, а не с 40—45 лет (возраст регулярной маммографии сегодня).

Обнаружение мутаций высокой степени предрасположенности к заболеванию при наследственном неполипозном раке толстой кишки может изменить превентивные подходы как для пациентов, так и для их родственников. В частности, в случае колоректального рака с мутациями MLh2, MSh3 и MSH6 (аутосомно-доминантный тип наследования) ассоциации генетиков рекомендуют проводить ежегодный мониторинг здоровых родственников с использованием колоноскопии, а для родственников женского пола дополнительно ежегодное обследование органов репродуктивной системы, так как повышается риск развития злокачественных опухолей эндометрия и яичников [9].

В кардиологической практике особое значение имеет ранняя диагностика кардиомиопатий, таких как гипертрофическая, дилатационная и аритмогенная кардиомиопатия правого желудочка. Эти заболевания без выраженных клинических проявлений в молодом возрасте могут стать причиной внезапной смерти при повышенных эмоциональных или физических нагрузках. Они относятся к наследственным аутосомно-доминантным с высокой генетической гетерогенностью заболеваниям. В последние годы выявлено значительное число генов, ассоциированных с кардиомиопатиями, что способствует интенсификации клинических исследований в этом направлении. Выявление носителей мутаций включает профилактическое и симптоматическое лечение как лекарственными средствами, так и с помощью устройств. Например, имплантируемый сердечный дефибриллятор может предотвратить внезапную сердечную смерть в молодом возрасте [10].

Гипертрофическая кардиомиопатия является наиболее распространенным аутосомным доминантным заболеванием сердца (частота встречаемости 1 на 500) и основной причиной внезапной сердечной смерти у спортсменов. С другой стороны, большинство пациентов с гипертрофической кардиомиопатией имеют нормальную продолжительность жизни. Ежегодный риск внезапной сердечной смерти у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией 1%, но может возрасти до 5% у лиц с двумя факторами риска и более. Гипертрофическая кардиомиопатия является генетически гетерогенным заболеванием, что создает сложности для генетического тестирования. В настоящее время в клинических исследованиях изучают более 50 генов-кандидатов для подтверждения наследственной формы гипертрофической кардиомиопатии, из них только 8 представляют наибольшую ценность для генетического тестирования: MYBPC3 (ген сердечного миозинсвязывающего протеина С), MYH7 (ген бета тяжелой цепи сердечного миозина), TNNT2 (ген, ответственный за синтез белка мышечных волокон сердца тропонина Т), TNNI3 (ген тропонина I), TPM1 (ген тропомиозина), ACTC1 (α-актин сердечной мышцы 1), MYL2 (легкая цепь миозина типа 2) и MYL3 (легкая цепь миозина типа 3) [11].

Идиопатическая дилатационная кардиомиопатия отличается клинической гетерогенностью и является наследственной примерно в 30% случаев. К наиболее распространенным формам с преимущественно аутосомно-доминантным типом наследования относятся заболевания с мутациями в генах, кодирующих структурные белки цитоскелета (дистрофин, ДАГ-комплекс, ламинин, саркогликановый комплекс), саркомерные белки (тропонины, актин, β-миозин), белки ядерной оболочки (ламины, А и С). Наиболее частой формой (более ½ всех наследственных форм) является дилатационная кардиомиопатия с мутацией в гене LMNA, кодирующем белок ядерной оболочки ламин А/С. Ближайшим родственникам лиц с гипертрофической и дилатационной кардиомиопатией рекомендуются активный сердечный скрининг и наблюдение.

Аритмогенная кардиомиопатия правого желудочка является частой причиной внезапной сердечной смерти у детей и подростков, а также у спортсменов, особенно мужчин. Признаками этого заболевания является замена мышцы правого (а иногда и левого) желудочка жировой и соединительной тканью, что вызывает дилатацию желудочков и тяжелые аритмии. Этиология аритмогенной кардиомиопатии правого желудочка вызвана генетическими нарушениями с аутосомно-доминантным типом наследования с неполной пенетрантностью (около 20%) [12]. Тем не менее есть отдельные регионы, где пенетрантность значительно выше. Например, в провинции Наксос (Греция) она достигает 90% [13]. Генетика этого заболевания очень сложна: обнаружено несколько мутаций более чем в одном гене, что осложняет скрининг. В то же время кардиологический скрининг (включая использование магнитно-резонансной томографии [МРТ]) рекомендуется для всех ближайших родственников пациентов с этим заболеванием. В настоящее время единственной эффективной профилактической мерой является имплантируемый сердечный дефибриллятор.

К группе кардиологических заболеваний генетической природы относится синдром удлиненного интервала QT, вызванный нарушениями в ионных каналах сердца. Частота встречаемости заболеваний — приблизительно 1 на 5000—7000 человек. Большинство случаев удлиненного QT вызвано мутациями в пяти известных генах ионных каналов сердца (KCNQ1, KCNh3, SCN5A, KCNE1, KKCNE2), наследуется по аутосомно-доминантному типу. Для двух патологий, вызванных мутациями в генах KCNQ1 и KCNh3, эффективна терапия β-блокаторами. В случае синдрома удлиненного QT, вызванного мутациями в гене SCN5A (15% случаев), β-блокаторы и блокаторы ионных каналов неэффективны, а для нормализации патологического состояния подходит лишь имплантируемый сердечный дефибриллятор [14].

Такие кардиологические заболевания, как ишемическая болезнь сердца и атеросклероз, являются широко распространенными МФЗ, патогенез которых зависит от множественных взаимодействий большого числа генетических полиморфизмов, а также от их взаимодействий с факторами окружающей среды и образа жизни. В то же время среди большого числа клинических и патогенетических форм этих заболеваний выделяют семейную гиперхолестеринемию — наследственное аутосомно-доминантное, подчиняющееся менделевским законам наследования заболевание [15, 16].

Генетические основы семейной наследственной гиперхолестеринемии связаны с мутациями в генах, участвующих в метаболизме холестерина. В первую очередь это разнообразные мутации в генах рецептора липопротеинов низкой плотности (ЛПНП; LDLR), аполипопротеина B100 (APOB), фермента протеиновой конвертазы субтилизин-кексинового типа 9 (PCSK9), вызывающей разрушение ЛПНП-рецепторов [17,18]. Генетические исследования и/или скрининг на поиск мутаций, вызывающих семейную гиперхолестеринемию, может обеспечить раннее выявление, лечение и целенаправленное наблюдение, что позволит осуществлять эффективные меры профилактики нежелательных осложнений заболеваний.

Наследственный гемохроматоз является аутосомно-рецессивным заболеванием, которое возникает примерно у 1 из 200—250 человек. Мутации в гене HFE, кодирующем белок, участвующий в транспорте железа в цитоплазму клетки, приводят к избыточному поглощению железа кардиомиоцитами, клетками поджелудочной железы и гепатоцитами. Без применения медикаментозной терапии развиваются хронические заболевания печени: фиброз, цирроз и гепатоцеллюлярная карцинома. К настоящему времени разработано много инвазивных и неинвазивных диагностических тестов для количественной оценки уровня железа в печени, однако наиболее перспективным, безопасным и эффективным, эталонным стандартом является МРТ. Включение МРТ в клинические рекомендации по лечению наследственного гемохроматоза позволит значительно замедлить прогрессирование заболевания [19].

Одной из причин развития эмфиземы легких является дефицит α1-антитрипсина, вызванный мутацией в гене PI (ptotease inhibitor), наследственная аутосомно-рецессивная форма заболевания встречается у 1—2% больных с эмфиземой легких. Поиск новых стратегий раннего обнаружения эмфиземы и биомаркеров для прогнозирования заболевания необходим для снижения заболеваемости и смертности у этих пациентов [20].

Применение методов генетического тестирования в случае сахарного диабета (СД) также может быть полезным для установления причины заболевания и его прогноза. Подтипы MODY — «диабет взрослого типа у молодых» (Maturity-onset diabetes of the young) — имеют аутосомно-доминантный тип наследования, что указывает на более высокий риск повторения, чем при других типах диабета. В настоящее время различают 13 подтипов MODY. Достоверно подтвердить MODY могут лишь молекулярно-генетические исследования.

MODY имеет тенденцию к развитию в раннем возрасте, однако клинические проявления и осложнения при разных типах различаются. Так, наиболее распространенный подтип MODY2, который развивается из-за мутации в гене глюкокиназы (GCK), часто является мягким типом С.Д. Распространенность микрососудистых осложнений ниже, чем при позднем СД 2-го типа. Гипергликемия в этом случае устраняется с помощью диеты. Подтип MODY3, вызванный мутациями в гене ядерного фактора гепатоцитов 1α (HNF1A), — более тяжелая форма. Однако такие пациенты демонстрируют хороший гипогликемический эффект при назначении им пероральных сахароснижающих препаратов, производных сульфонилмочевины. В этом случае лечение инсулином может быть отложено. MODY1 по клиническому течению напоминает MODY3. Подтипы MODY 2 и 3 вместе составляют большинство случаев MODY. Редкий подтип MODY5, вызванный мутациями в гене ядерного фактора гепатоцитов 1β (HNF-1В), характеризуется быстрым снижением количества β-клеток и требует быстрого назначения инсулина. Это подчеркивает важность распознавания подтипов СД для оптимизации их лечения [21—23].

СД 2-го типа является полигенным метаболическим заболеванием, характеризующимся гипергликемией, возникающей в результате нарушения секреции инсулина и/или инсулинорезистентности. Среди различных генетических факторов, связанных с СД 2-го типа, наибольший генетический риск связан с транскрипционным фактором 7 (TCF7L2). Однако механизмы, с помощью которых TCF7L2 предрасполагает к СД, остаются неизвестными [24].

Активно обсуждается актуальность генетического тестирования для целиакии — хронического аутоиммунного заболевания кишечника. Целиакия — важная проблема для здоровья человека и общества ввиду высокой распространенности [25]. Подавляющее большинство случаев остается недиагностированными. Предрасположенность к целиакии несут в себе гены HLA-DQ2 и HLA-DQ8. В настоящее время клиническая значимость выявления мутаций в этих генах низкая. Во-первых, обнаружение мутаций в указанных генах не означает, что человек непременно болен целиакией. Их наличие означает лишь, что у обследуемого есть предрасположенность к ее развитию, а этиология и факторы, приводящие к заболеванию, не установлены. Во-вторых, анализ не имеет 100% специфичности, мутации в указанных генах могут свидетельствовать о предрасположенности к другой патологии. В-третьих, до сих пор у врачей нет единого мнения о необходимости терапевтических мероприятий у отдельных лиц с мягкими клиническими симптомами. В то же время данное генетическое исследование показано в том случае, когда имеется непереносимость глютена, но тесты крови на антитела отрицательны, а биопсия ввиду неудобства или непереносимости процедуры нежелательна.

Одной из причин болезни Альцгеймера являются мутации в гене аполипопротеина Е (APOE), которые наследуются по аутосомно-доминантному типу. Известны три изоформы этого белка (АПOE2, АПОE3 и АПОE4), которые отличаются аминокислотными остатками в положениях 130 и 176. Аллель гена APOE3 кодирует белок с аминокислотой цистеина в положении 130 и аргинина в положении 176. Аллель гена APOE2 кодирует цистеин в положении как 130, так и 176. Аллель гена APOE4 — аргинин в положении и 130, и 176. Риск болезни Альцгеймера у носителей мутаций APOE4/4 выше по сравнению с пациентами, у которых нет данной мутации. Пациенты с генотипом APOE4/4 хуже поддаются лечению такими препаратами, как донепезил, ривастигмин, галантамин и мемантин. Кроме того, сочетание аллеля APOE4 с конкретными генетическими вариантами других генов (например, CYP2D6, ангиотензинпревращающего фермента [ACE]) отрицательно сказывается на терапии когнитивных и поведенческих функций [26]. Фармакогенетическое тестирование позволит индивидуализировать лечение пациентов, у которых есть симптомы болезни Альцгеймера. В то же время ввиду отсутствия эффективных способов профилактики или лечения болезни Альцгеймера в настоящее время скрининг населения с предиктивными целями бесперспективен.

Применение методов генетического тестирования целесообразно при тромбофилиях различной этиологии. Венозный тромбоз вызван сочетанием генетических факторов и факторов окружающей среды. Несмотря на то что описано достаточно много мутаций в генах, влияющих на коагуляцию, наиболее распространенным фактором генетического риска для венозных тромбозов является мутация в V факторе (Лейден; аутосомно-доминантный тип наследования). Около 5% белого населения имеют эту мутацию. Активно обсуждается актуальность соответствующего генетического тестирования перед хирургическими вмешательствами, во время беременности, родов и при назначении оральных контрацептивов [27]. В случае наличия венозного тромбоза (в том числе в анамнезе) генетическое тестирование все равно может быть актуальным, поскольку риск рецидива выше у носителей мутации.

Таким образом, в настоящее время наиболее перспективно внедрение скрининговых генетических технологий для тех подгрупп распространенных МФЗ, патогенез которых связан с действием одиночных генов, подчиняющихся менделевским законам наследования. Высокая достоверность развития заболевания в этих случаях была продемонстрирована в клинических исследованиях. Что касается остальных подгрупп распространенных МФЗ, то в их развитии достаточно велико значение негенетических факторов, поэтому точная и полноценная оценка риска только на основе генетических мутаций, без оценки воздействия экологических, поведенческих и других факторов, невозможна [2, 28]. В связи с этим требуются крупномасштабные высококачественные исследования для дальнейшего выявления влияния генетических факторов совместно с факторами окружающей среды и образа жизни на развитие распространенных МФЗ.

В свете новых персонализированных подходов существует необходимость разработки рекомендаций и внедрения в практику общественного здравоохранения генетического тестирования/скрининга на выявление носителей распространенных МФЗ с менделевским типом наследования. По результатам генетического тестирования распространенных МФЗ должны быть предложены варианты, касающиеся превентивных стратегий, связанных с образом жизни, возможностями лекарственной терапии, регулярным мониторингом (например, определение биохимических маркеров в крови, функции органа и т. д.).

Необходимы организация координированного и взвешенного подхода к переходу от генетического тестирования к скринингу, а также оценка возможностей и последствий генетического тестирования и скрининга при распространенных МФЗ в плане как клинической, так и социальной перспективы. Эта оценка должна включать аналитическую достоверность, клиническую валидность, клиническую полезность, этические, юридические и социальные вопросы, а также экономические аспекты. Если генетический тест на распространенные болезни будет иметь достаточно высокую клиническую значимость, то с точки зрения организации здравоохранения необходимо определить условия его реализации (кого тестировать, какой тест использовать, кто из специалистов здравоохранения должен реализовывать эту услугу) в рамках работы клинического генетика, первичной медико-санитарной помощи или в качестве коммерческого предложения.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

*Белушкина Наталья Николаевна, д.биол.н., ведущий научный сотрудник Центра иммунологии и молекулярной биомедицины биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова; e-mail: [email protected]

Чемезов Александр Сергеевич, https://orcid.org/0000-0002-8999-9564

Пальцев Михаил Александрович, https://orcid.org/0000-0002-5737-5706; Scopus ID: 7006008692

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Белушкина Н.Н., Чемезов А.С., Пальцев М.А. Генетические исследования мультифакториальных заболеваний в концепции персонализированной медицины. Профилактическая медицина. 2019;22(3):26-30. https://doi.org/10.17116/profmed20192203126

Predictive Medicine — StatPearls — NCBI Bookshelf

Определение/Введение

Здравоохранение в Соединенных Штатах в первую очередь основано на диагностике болезни и последующем лечении болезни. Рассмотрим несколько наиболее выдающихся медицинских достижений прошлого века: [1][2]

  • Антибиотики для лечения различных инфекций

  • Катетеризация сердца для лечения закупорки коронарных сосудов

  • Бета-блокаторы для лечения высокого кровяного давления

Хотя широко распространено мнение, что профилактическая медицина приводит к лучшим результатам при меньших затратах, она получила гораздо меньше внимания.Одна из проблем заключается в том, что профилактическая медицина менее прибыльна, чем другие меры. Другая проблема заключается в том, что у нас отсутствует понимание индивидуального риска отдельных заболеваний. Например, хотя мы знаем, что такие факторы риска, как курение и загрязнение окружающей среды, повышают уровень заболеваемости раком легких среди населения, мы не можем надежно предсказать риск рака легких у конкретного человека, даже если известен статус курения и загрязнения окружающей среды; в конце концов, не каждый человек, который курит или живет рядом с автострадой, заболеет раком легких.В результате наш нынешний подход к профилактической медицине заключается в универсальном применении универсального вмешательства; ремни безопасности, прививки, диета и физические упражнения являются яркими примерами.

Однако существует ограниченное понимание индивидуального риска заболевания при рассмотрении дополнительных профилактических мер. Если бы новые вмешательства применялись полностью, огромное количество ресурсов было бы потрачено впустую на внедрение этих мер в отношении лиц, которые никогда не подвергались риску такого исхода. Например, рассмотрите потери, осложнения и моральные последствия в гипотетическом сценарии проведения всеобщей мастэктомии для предотвращения рака груди.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Прогностическая медицина является относительно новой областью здравоохранения, однако сама концепция не нова. Проще говоря, прогностическая медицина использует специальные лабораторные и генетические тесты для определения вероятности развития заболевания у человека. Использование биомаркеров было обычным явлением в области онкологии, но теперь цель состоит в том, чтобы увеличить использование подобных биомаркеров для прогнозирования более распространенных клинических расстройств, наблюдаемых в повседневной жизни.

Прогностическая медицина 

В идеале мы должны рассчитать индивидуальный риск развития рака молочной железы или любого другого заболевания и принять соответствующие меры.Это цель прогностической медицины, практики получения и каталогизации характеристик отдельных пациентов, анализа этих данных для прогнозирования индивидуального риска пациента для интересующего исхода, прогнозирования того, какое лечение для какого человека будет наиболее эффективным, а затем вмешательства до того, как результат наступает. Традиционно прогностическая медицина ограничивалась исключительно областью генетики. Когда-то считалось, что генетика произведет революцию в медицине, и на самом деле генетика и геномика улучшили нашу способность прогнозировать индивидуальный риск некоторых заболеваний (например,например, ген BRCA и рак молочной железы) и предсказать, какое лечение будет более эффективным у данного человека (например, терапия, направленная на молекулярную мишень при раке). Однако предсказание риска на основе генетики оказалось ограниченным по причинам, в том числе (1) секвенирование всего генома все еще относительно дорого и в настоящее время не покрывается страховкой, и (2) большинство заболеваний, поражающих сегодня население, являются многофакторными. Например, на болезни сердца влияет не только генетика, но и возраст, диета, физические упражнения и уровень стресса.Сбор и систематизация этих данных для анализа бесценны.

Революция больших данных  [3]

Несмотря на то, что данные о здравоохранении никогда не поддавались количественной оценке, они уже были собраны в титаническом масштабе; каждый жизненный показатель, медицинская карта и рентгенологическое изображение из каждой клиники, аптеки и больницы в совокупности представляют собой лишь небольшую часть точек данных, доступных для анализа. Данные социальных сетей, данные о выставлении счетов, данные переписи населения и многое другое также включают информацию, которая способствует улучшению результатов в области здравоохранения.Объем данных увеличивается в геометрической прогрессии по мере снижения стоимости сбора, хранения и обработки данных. Все эти данные в сочетании с новейшими компьютерными аналитическими методами, такими как машинное обучение, составляют так называемую «революцию больших данных». Благодаря большим данным прогностическая медицина вскоре сможет количественно определять индивидуальный риск для различных исходов лечения и определять оптимальные, персонализированные варианты лечения. Другие отрасли уже воспользовались этой революцией и продолжают совершенствовать свои прогностические приложения: банки могут предсказывать индивидуальный риск клиента в случае неуплаты кредита, веб-сайты социальных сетей предсказывают тип рекламы, на которую пользователь, скорее всего, отреагирует, и страховые компании прогнозируют, насколько вероятно, что человек подаст иск.Самое главное, эти отрасли разработали программное обеспечение и инфраструктуру рабочих процессов, необходимые для развертывания этих анализов в режиме реального времени на переднем крае их операций.

Клиническая значимость

Для достижения своих целей прогностическая медицина должна предоставлять применимую информацию о результатах, которые еще не произошли, и предоставлять эту персонализированную информацию поставщикам медицинских услуг, работающим на переднем крае, таким как врачи, практикующие врачи среднего звена и медсестры, в момент контакта с пациентом. .В противном случае потенциал прогностической медицины сведется к академической новизне: привлекательной в теории, но непрактичной для реальной клинической практики.

Для эффективного принятия и внедрения потребуются значительные усилия по закупке, разработке и совершенствованию необходимой ИТ-инфраструктуры и пропаганде следующего поколения медицины, основанной на данных. Успех потребует согласования стимулов для всех заинтересованных сторон — от компаний-разработчиков медицинского программного обеспечения, которые разрабатывают эти инструменты, до администрации медицинского центра, которая инвестирует в инфраструктуру, и поставщиков медицинских услуг, которые в конечном итоге несут ответственность за надлежащее использование этих инструментов.Предполагая полное внедрение, прогностическая медицина столкнется с дополнительными новыми проблемами. С беспрецедентным сбором и использованием медицинских данных и данных, связанных со здравоохранением, HIPAA и безопасность данных станут еще более важной проблемой. С философской точки зрения, скорее всего, будут продолжаться дебаты об использовании и чрезмерном использовании этих технологий и их влиянии на клиническую проницательность и медицинскую практику, так же как продолжается критика чрезмерного использования КТ и других методов визуализации. Ни одна из этих проблем не является непреодолимой, и потенциальные выгоды на данный момент стоят затраченных усилий.С переходом Закона о доступном медицинском обслуживании от возмещения расходов на здравоохранение, основанного на количестве, к системе возмещения расходов, основанной на стоимости, заинтересованные стороны должны быть еще более заинтересованы в том, чтобы внимательно изучить экономию средств и повышение качества, обеспечиваемые прогностической медициной и большими данными. Только время покажет, оправдает ли прогностическая медицина свой потенциал.[4][5]

Самая большая проблема с прогностической медициной — достоверность доступного теста. Ни один тест не является на 100% чувствительным и на 100% специфичным.Следовательно, при применении любого теста для прогнозирования заболевания ожидаются как ложноположительные, так и ложноотрицательные результаты. Когда дело доходит до генетического тестирования для прогнозирования заболевания, стоимость и этика также вызывают серьезные опасения. Применяя генетические тесты для прогнозирования заболеваний, нельзя отрицать роль окружающей среды или образа жизни. Плюс надежность генетического тестирования не 100%. Поскольку сдерживание затрат является приоритетом в здравоохранении, эмпирическое назначение прогностических тестов может быть непрактичным или реалистичным для всего населения.

Хотя результаты больших данных помогли получить ценные клинические переменные, которые потенциально связаны с интересующими клиническими исходами пациентов, необходимо понимать ограничения больших данных. Действительно, было несколько отчетов о возможном неправильном кодировании и/или неправильном диагностическом кодировании, которые в конечном итоге могут привести к неубедительным или потенциально неверным статистическим выводам.

Несколько авторов предложили использовать результаты больших данных и их статистически и клинически значимые переменные в качестве «фонарика», чтобы выделить более крупные группы соответствующих переменных, которые будут применяться на институциональном уровне в рамках более специализированного статистически значимого анализа для смягчения этих ограничений.[6][7]

Сестринское дело, Allied Health и Interprofessional Team Interventions

Поскольку прогностическая медицина может помочь выявить пациентов с наибольшим риском неблагоприятного исхода, медицинскому персоналу необходимо понимать прогностическую медицину и важность собираемых данных. Это включает в себя точный и надлежащий сбор данных, правильную технику проведения оценок и информирование медицинского персонала, когда у пациента возникают «красные флажки», указывающие на то, что он относится к группе риска.

Ссылки

1.
Хури М.Дж. Сможет ли генетика произвести революцию в медицине? N Engl J Med. 2000 16 ноября; 343(20):1497; обсуждение 1498. [PubMed: 11184470]
2.
Ференс Б.А., Чаухан М.С., Изумо С. Произведет ли генетика революцию в медицине? N Engl J Med. 2000 16 ноября; 343 (20): 1497-8. [PubMed: 11184469]
3.
Мердок Т.Б., Детский А.С. Неизбежное применение больших данных в здравоохранении. ДЖАМА. 2013 03 апреля; 309 (13): 1351-2. [PubMed: 23549579]
4.
Уоррен М. Подход к прогностической медицине, который берет штурмом исследования геномики. Природа. 2018 Октябрь; 562 (7726): 181-183. [PubMed: 30305759]
5.
Бин П., Капассо Э., Патерностер М., Федели П., Поличино Ф., Казелла С., Конти А. Генетический риск в области страхования. Open Med (Войны). 2018;13:294-297. [Бесплатная статья PMC: PMC6110137] [PubMed: 30155519]
6.
Варакалло М.А., Херцог Л., Тусси Н., Йохансон Н.А. Десятилетние тенденции и независимые факторы риска незапланированной реадмиссии после планового тотального эндопротезирования суставов в крупной городской академической больнице.J Артропластика. 2017 июнь;32(6):1739-1746. [PubMed: 28153458]
7.
Варакалло М.А., Маттерн П., Акоста Дж., Тусси Н., Денехи К.М., Хардинг С.П. Детерминанты стоимости 90-дневного лечения изолированных переломов лодыжки в большой городской академической больнице. J Ортопедическая травма. 2018 июль; 32 (7): 338-343. [PubMed: 29738399]

Predictive Medicine — StatPearls — NCBI Bookshelf

Definition/Introduction

Здравоохранение в Соединенных Штатах в первую очередь основано на диагностике болезни и последующем лечении болезни.Рассмотрим несколько наиболее выдающихся медицинских достижений прошлого века: [1][2]

  • Антибиотики для лечения различных инфекций

  • Катетеризация сердца для лечения закупорки коронарных сосудов

  • Бета-блокаторы для лечения высокого кровяного давления

Хотя широко распространено мнение, что профилактическая медицина приводит к лучшим результатам при меньших затратах, она получила гораздо меньше внимания. Одна из проблем заключается в том, что профилактическая медицина менее прибыльна, чем другие меры.Другая проблема заключается в том, что у нас отсутствует понимание индивидуального риска отдельных заболеваний. Например, хотя мы знаем, что такие факторы риска, как курение и загрязнение окружающей среды, повышают уровень заболеваемости раком легких среди населения, мы не можем надежно предсказать риск рака легких у конкретного человека, даже если известен статус курения и загрязнения окружающей среды; в конце концов, не каждый человек, который курит или живет рядом с автострадой, заболеет раком легких. В результате наш нынешний подход к профилактической медицине заключается в универсальном применении универсального вмешательства; ремни безопасности, прививки, диета и физические упражнения являются яркими примерами.

Однако существует ограниченное понимание индивидуального риска заболевания при рассмотрении дополнительных профилактических мер. Если бы новые вмешательства применялись полностью, огромное количество ресурсов было бы потрачено впустую на внедрение этих мер в отношении лиц, которые никогда не подвергались риску такого исхода. Например, рассмотрите потери, осложнения и моральные последствия в гипотетическом сценарии проведения всеобщей мастэктомии для предотвращения рака груди.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Прогностическая медицина является относительно новой областью здравоохранения, однако сама концепция не нова.Проще говоря, прогностическая медицина использует специальные лабораторные и генетические тесты для определения вероятности развития заболевания у человека. Использование биомаркеров было обычным явлением в области онкологии, но теперь цель состоит в том, чтобы увеличить использование подобных биомаркеров для прогнозирования более распространенных клинических расстройств, наблюдаемых в повседневной жизни.

Прогностическая медицина 

В идеале мы должны рассчитать индивидуальный риск развития рака молочной железы или любого другого заболевания и принять соответствующие меры.Это цель прогностической медицины, практики получения и каталогизации характеристик отдельных пациентов, анализа этих данных для прогнозирования индивидуального риска пациента для интересующего исхода, прогнозирования того, какое лечение для какого человека будет наиболее эффективным, а затем вмешательства до того, как результат наступает. Традиционно прогностическая медицина ограничивалась исключительно областью генетики. Когда-то считалось, что генетика произведет революцию в медицине, и на самом деле генетика и геномика улучшили нашу способность прогнозировать индивидуальный риск некоторых заболеваний (например,например, ген BRCA и рак молочной железы) и предсказать, какое лечение будет более эффективным у данного человека (например, терапия, направленная на молекулярную мишень при раке). Однако предсказание риска на основе генетики оказалось ограниченным по причинам, в том числе (1) секвенирование всего генома все еще относительно дорого и в настоящее время не покрывается страховкой, и (2) большинство заболеваний, поражающих сегодня население, являются многофакторными. Например, на болезни сердца влияет не только генетика, но и возраст, диета, физические упражнения и уровень стресса.Сбор и систематизация этих данных для анализа бесценны.

Революция больших данных  [3]

Несмотря на то, что данные о здравоохранении никогда не поддавались количественной оценке, они уже были собраны в титаническом масштабе; каждый жизненный показатель, медицинская карта и рентгенологическое изображение из каждой клиники, аптеки и больницы в совокупности представляют собой лишь небольшую часть точек данных, доступных для анализа. Данные социальных сетей, данные о выставлении счетов, данные переписи населения и многое другое также включают информацию, которая способствует улучшению результатов в области здравоохранения.Объем данных увеличивается в геометрической прогрессии по мере снижения стоимости сбора, хранения и обработки данных. Все эти данные в сочетании с новейшими компьютерными аналитическими методами, такими как машинное обучение, составляют так называемую «революцию больших данных». Благодаря большим данным прогностическая медицина вскоре сможет количественно определять индивидуальный риск для различных исходов лечения и определять оптимальные, персонализированные варианты лечения. Другие отрасли уже воспользовались этой революцией и продолжают совершенствовать свои прогностические приложения: банки могут предсказывать индивидуальный риск клиента в случае неуплаты кредита, веб-сайты социальных сетей предсказывают тип рекламы, на которую пользователь, скорее всего, отреагирует, и страховые компании прогнозируют, насколько вероятно, что человек подаст иск.Самое главное, эти отрасли разработали программное обеспечение и инфраструктуру рабочих процессов, необходимые для развертывания этих анализов в режиме реального времени на переднем крае их операций.

Клиническая значимость

Для достижения своих целей прогностическая медицина должна предоставлять применимую информацию о результатах, которые еще не произошли, и предоставлять эту персонализированную информацию поставщикам медицинских услуг, работающим на переднем крае, таким как врачи, практикующие врачи среднего звена и медсестры, в момент контакта с пациентом. .В противном случае потенциал прогностической медицины сведется к академической новизне: привлекательной в теории, но непрактичной для реальной клинической практики.

Для эффективного принятия и внедрения потребуются значительные усилия по закупке, разработке и совершенствованию необходимой ИТ-инфраструктуры и пропаганде следующего поколения медицины, основанной на данных. Успех потребует согласования стимулов для всех заинтересованных сторон — от компаний-разработчиков медицинского программного обеспечения, которые разрабатывают эти инструменты, до администрации медицинского центра, которая инвестирует в инфраструктуру, и поставщиков медицинских услуг, которые в конечном итоге несут ответственность за надлежащее использование этих инструментов.Предполагая полное внедрение, прогностическая медицина столкнется с дополнительными новыми проблемами. С беспрецедентным сбором и использованием медицинских данных и данных, связанных со здравоохранением, HIPAA и безопасность данных станут еще более важной проблемой. С философской точки зрения, скорее всего, будут продолжаться дебаты об использовании и чрезмерном использовании этих технологий и их влиянии на клиническую проницательность и медицинскую практику, так же как продолжается критика чрезмерного использования КТ и других методов визуализации. Ни одна из этих проблем не является непреодолимой, и потенциальные выгоды на данный момент стоят затраченных усилий.С переходом Закона о доступном медицинском обслуживании от возмещения расходов на здравоохранение, основанного на количестве, к системе возмещения расходов, основанной на стоимости, заинтересованные стороны должны быть еще более заинтересованы в том, чтобы внимательно изучить экономию средств и повышение качества, обеспечиваемые прогностической медициной и большими данными. Только время покажет, оправдает ли прогностическая медицина свой потенциал.[4][5]

Самая большая проблема с прогностической медициной — достоверность доступного теста. Ни один тест не является на 100% чувствительным и на 100% специфичным.Следовательно, при применении любого теста для прогнозирования заболевания ожидаются как ложноположительные, так и ложноотрицательные результаты. Когда дело доходит до генетического тестирования для прогнозирования заболевания, стоимость и этика также вызывают серьезные опасения. Применяя генетические тесты для прогнозирования заболеваний, нельзя отрицать роль окружающей среды или образа жизни. Плюс надежность генетического тестирования не 100%. Поскольку сдерживание затрат является приоритетом в здравоохранении, эмпирическое назначение прогностических тестов может быть непрактичным или реалистичным для всего населения.

Хотя результаты больших данных помогли получить ценные клинические переменные, которые потенциально связаны с интересующими клиническими исходами пациентов, необходимо понимать ограничения больших данных. Действительно, было несколько отчетов о возможном неправильном кодировании и/или неправильном диагностическом кодировании, которые в конечном итоге могут привести к неубедительным или потенциально неверным статистическим выводам.

Несколько авторов предложили использовать результаты больших данных и их статистически и клинически значимые переменные в качестве «фонарика», чтобы выделить более крупные группы соответствующих переменных, которые будут применяться на институциональном уровне в рамках более специализированного статистически значимого анализа для смягчения этих ограничений.[6][7]

Сестринское дело, Allied Health и Interprofessional Team Interventions

Поскольку прогностическая медицина может помочь выявить пациентов с наибольшим риском неблагоприятного исхода, медицинскому персоналу необходимо понимать прогностическую медицину и важность собираемых данных. Это включает в себя точный и надлежащий сбор данных, правильную технику проведения оценок и информирование медицинского персонала, когда у пациента возникают «красные флажки», указывающие на то, что он относится к группе риска.

Ссылки

1.
Хури М.Дж. Сможет ли генетика произвести революцию в медицине? N Engl J Med. 2000 16 ноября; 343(20):1497; обсуждение 1498. [PubMed: 11184470]
2.
Ференс Б.А., Чаухан М.С., Изумо С. Произведет ли генетика революцию в медицине? N Engl J Med. 2000 16 ноября; 343 (20): 1497-8. [PubMed: 11184469]
3.
Мердок Т.Б., Детский А.С. Неизбежное применение больших данных в здравоохранении. ДЖАМА. 2013 03 апреля; 309 (13): 1351-2. [PubMed: 23549579]
4.
Уоррен М. Подход к прогностической медицине, который берет штурмом исследования геномики. Природа. 2018 Октябрь; 562 (7726): 181-183. [PubMed: 30305759]
5.
Бин П., Капассо Э., Патерностер М., Федели П., Поличино Ф., Казелла С., Конти А. Генетический риск в области страхования. Open Med (Войны). 2018;13:294-297. [Бесплатная статья PMC: PMC6110137] [PubMed: 30155519]
6.
Варакалло М.А., Херцог Л., Тусси Н., Йохансон Н.А. Десятилетние тенденции и независимые факторы риска незапланированной реадмиссии после планового тотального эндопротезирования суставов в крупной городской академической больнице.J Артропластика. 2017 июнь;32(6):1739-1746. [PubMed: 28153458]
7.
Варакалло М.А., Маттерн П., Акоста Дж., Тусси Н., Денехи К.М., Хардинг С.П. Детерминанты стоимости 90-дневного лечения изолированных переломов лодыжки в большой городской академической больнице. J Ортопедическая травма. 2018 июль; 32 (7): 338-343. [PubMed: 29738399]

Predictive Medicine — StatPearls — NCBI Bookshelf

Definition/Introduction

Здравоохранение в Соединенных Штатах в первую очередь основано на диагностике болезни и последующем лечении болезни.Рассмотрим несколько наиболее выдающихся медицинских достижений прошлого века: [1][2]

  • Антибиотики для лечения различных инфекций

  • Катетеризация сердца для лечения закупорки коронарных сосудов

  • Бета-блокаторы для лечения высокого кровяного давления

Хотя широко распространено мнение, что профилактическая медицина приводит к лучшим результатам при меньших затратах, она получила гораздо меньше внимания. Одна из проблем заключается в том, что профилактическая медицина менее прибыльна, чем другие меры.Другая проблема заключается в том, что у нас отсутствует понимание индивидуального риска отдельных заболеваний. Например, хотя мы знаем, что такие факторы риска, как курение и загрязнение окружающей среды, повышают уровень заболеваемости раком легких среди населения, мы не можем надежно предсказать риск рака легких у конкретного человека, даже если известен статус курения и загрязнения окружающей среды; в конце концов, не каждый человек, который курит или живет рядом с автострадой, заболеет раком легких. В результате наш нынешний подход к профилактической медицине заключается в универсальном применении универсального вмешательства; ремни безопасности, прививки, диета и физические упражнения являются яркими примерами.

Однако существует ограниченное понимание индивидуального риска заболевания при рассмотрении дополнительных профилактических мер. Если бы новые вмешательства применялись полностью, огромное количество ресурсов было бы потрачено впустую на внедрение этих мер в отношении лиц, которые никогда не подвергались риску такого исхода. Например, рассмотрите потери, осложнения и моральные последствия в гипотетическом сценарии проведения всеобщей мастэктомии для предотвращения рака груди.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Прогностическая медицина является относительно новой областью здравоохранения, однако сама концепция не нова.Проще говоря, прогностическая медицина использует специальные лабораторные и генетические тесты для определения вероятности развития заболевания у человека. Использование биомаркеров было обычным явлением в области онкологии, но теперь цель состоит в том, чтобы увеличить использование подобных биомаркеров для прогнозирования более распространенных клинических расстройств, наблюдаемых в повседневной жизни.

Прогностическая медицина 

В идеале мы должны рассчитать индивидуальный риск развития рака молочной железы или любого другого заболевания и принять соответствующие меры.Это цель прогностической медицины, практики получения и каталогизации характеристик отдельных пациентов, анализа этих данных для прогнозирования индивидуального риска пациента для интересующего исхода, прогнозирования того, какое лечение для какого человека будет наиболее эффективным, а затем вмешательства до того, как результат наступает. Традиционно прогностическая медицина ограничивалась исключительно областью генетики. Когда-то считалось, что генетика произведет революцию в медицине, и на самом деле генетика и геномика улучшили нашу способность прогнозировать индивидуальный риск некоторых заболеваний (например,например, ген BRCA и рак молочной железы) и предсказать, какое лечение будет более эффективным у данного человека (например, терапия, направленная на молекулярную мишень при раке). Однако предсказание риска на основе генетики оказалось ограниченным по причинам, в том числе (1) секвенирование всего генома все еще относительно дорого и в настоящее время не покрывается страховкой, и (2) большинство заболеваний, поражающих сегодня население, являются многофакторными. Например, на болезни сердца влияет не только генетика, но и возраст, диета, физические упражнения и уровень стресса.Сбор и систематизация этих данных для анализа бесценны.

Революция больших данных  [3]

Несмотря на то, что данные о здравоохранении никогда не поддавались количественной оценке, они уже были собраны в титаническом масштабе; каждый жизненный показатель, медицинская карта и рентгенологическое изображение из каждой клиники, аптеки и больницы в совокупности представляют собой лишь небольшую часть точек данных, доступных для анализа. Данные социальных сетей, данные о выставлении счетов, данные переписи населения и многое другое также включают информацию, которая способствует улучшению результатов в области здравоохранения.Объем данных увеличивается в геометрической прогрессии по мере снижения стоимости сбора, хранения и обработки данных. Все эти данные в сочетании с новейшими компьютерными аналитическими методами, такими как машинное обучение, составляют так называемую «революцию больших данных». Благодаря большим данным прогностическая медицина вскоре сможет количественно определять индивидуальный риск для различных исходов лечения и определять оптимальные, персонализированные варианты лечения. Другие отрасли уже воспользовались этой революцией и продолжают совершенствовать свои прогностические приложения: банки могут предсказывать индивидуальный риск клиента в случае неуплаты кредита, веб-сайты социальных сетей предсказывают тип рекламы, на которую пользователь, скорее всего, отреагирует, и страховые компании прогнозируют, насколько вероятно, что человек подаст иск.Самое главное, эти отрасли разработали программное обеспечение и инфраструктуру рабочих процессов, необходимые для развертывания этих анализов в режиме реального времени на переднем крае их операций.

Клиническая значимость

Для достижения своих целей прогностическая медицина должна предоставлять применимую информацию о результатах, которые еще не произошли, и предоставлять эту персонализированную информацию поставщикам медицинских услуг, работающим на переднем крае, таким как врачи, практикующие врачи среднего звена и медсестры, в момент контакта с пациентом. .В противном случае потенциал прогностической медицины сведется к академической новизне: привлекательной в теории, но непрактичной для реальной клинической практики.

Для эффективного принятия и внедрения потребуются значительные усилия по закупке, разработке и совершенствованию необходимой ИТ-инфраструктуры и пропаганде следующего поколения медицины, основанной на данных. Успех потребует согласования стимулов для всех заинтересованных сторон — от компаний-разработчиков медицинского программного обеспечения, которые разрабатывают эти инструменты, до администрации медицинского центра, которая инвестирует в инфраструктуру, и поставщиков медицинских услуг, которые в конечном итоге несут ответственность за надлежащее использование этих инструментов.Предполагая полное внедрение, прогностическая медицина столкнется с дополнительными новыми проблемами. С беспрецедентным сбором и использованием медицинских данных и данных, связанных со здравоохранением, HIPAA и безопасность данных станут еще более важной проблемой. С философской точки зрения, скорее всего, будут продолжаться дебаты об использовании и чрезмерном использовании этих технологий и их влиянии на клиническую проницательность и медицинскую практику, так же как продолжается критика чрезмерного использования КТ и других методов визуализации. Ни одна из этих проблем не является непреодолимой, и потенциальные выгоды на данный момент стоят затраченных усилий.С переходом Закона о доступном медицинском обслуживании от возмещения расходов на здравоохранение, основанного на количестве, к системе возмещения расходов, основанной на стоимости, заинтересованные стороны должны быть еще более заинтересованы в том, чтобы внимательно изучить экономию средств и повышение качества, обеспечиваемые прогностической медициной и большими данными. Только время покажет, оправдает ли прогностическая медицина свой потенциал.[4][5]

Самая большая проблема с прогностической медициной — достоверность доступного теста. Ни один тест не является на 100% чувствительным и на 100% специфичным.Следовательно, при применении любого теста для прогнозирования заболевания ожидаются как ложноположительные, так и ложноотрицательные результаты. Когда дело доходит до генетического тестирования для прогнозирования заболевания, стоимость и этика также вызывают серьезные опасения. Применяя генетические тесты для прогнозирования заболеваний, нельзя отрицать роль окружающей среды или образа жизни. Плюс надежность генетического тестирования не 100%. Поскольку сдерживание затрат является приоритетом в здравоохранении, эмпирическое назначение прогностических тестов может быть непрактичным или реалистичным для всего населения.

Хотя результаты больших данных помогли получить ценные клинические переменные, которые потенциально связаны с интересующими клиническими исходами пациентов, необходимо понимать ограничения больших данных. Действительно, было несколько отчетов о возможном неправильном кодировании и/или неправильном диагностическом кодировании, которые в конечном итоге могут привести к неубедительным или потенциально неверным статистическим выводам.

Несколько авторов предложили использовать результаты больших данных и их статистически и клинически значимые переменные в качестве «фонарика», чтобы выделить более крупные группы соответствующих переменных, которые будут применяться на институциональном уровне в рамках более специализированного статистически значимого анализа для смягчения этих ограничений.[6][7]

Сестринское дело, Allied Health и Interprofessional Team Interventions

Поскольку прогностическая медицина может помочь выявить пациентов с наибольшим риском неблагоприятного исхода, медицинскому персоналу необходимо понимать прогностическую медицину и важность собираемых данных. Это включает в себя точный и надлежащий сбор данных, правильную технику проведения оценок и информирование медицинского персонала, когда у пациента возникают «красные флажки», указывающие на то, что он относится к группе риска.

Ссылки

1.
Хури М.Дж. Сможет ли генетика произвести революцию в медицине? N Engl J Med. 2000 16 ноября; 343(20):1497; обсуждение 1498. [PubMed: 11184470]
2.
Ференс Б.А., Чаухан М.С., Изумо С. Произведет ли генетика революцию в медицине? N Engl J Med. 2000 16 ноября; 343 (20): 1497-8. [PubMed: 11184469]
3.
Мердок Т.Б., Детский А.С. Неизбежное применение больших данных в здравоохранении. ДЖАМА. 2013 03 апреля; 309 (13): 1351-2. [PubMed: 23549579]
4.
Уоррен М. Подход к прогностической медицине, который берет штурмом исследования геномики. Природа. 2018 Октябрь; 562 (7726): 181-183. [PubMed: 30305759]
5.
Бин П., Капассо Э., Патерностер М., Федели П., Поличино Ф., Казелла С., Конти А. Генетический риск в области страхования. Open Med (Войны). 2018;13:294-297. [Бесплатная статья PMC: PMC6110137] [PubMed: 30155519]
6.
Варакалло М.А., Херцог Л., Тусси Н., Йохансон Н.А. Десятилетние тенденции и независимые факторы риска незапланированной реадмиссии после планового тотального эндопротезирования суставов в крупной городской академической больнице.J Артропластика. 2017 июнь;32(6):1739-1746. [PubMed: 28153458]
7.
Варакалло М.А., Маттерн П., Акоста Дж., Тусси Н., Денехи К.М., Хардинг С.П. Детерминанты стоимости 90-дневного лечения изолированных переломов лодыжки в большой городской академической больнице. J Ортопедическая травма. 2018 июль; 32 (7): 338-343. [PubMed: 29738399]

Predictive Medicine — StatPearls — NCBI Bookshelf

Definition/Introduction

Здравоохранение в Соединенных Штатах в первую очередь основано на диагностике болезни и последующем лечении болезни.Рассмотрим несколько наиболее выдающихся медицинских достижений прошлого века: [1][2]

  • Антибиотики для лечения различных инфекций

  • Катетеризация сердца для лечения закупорки коронарных сосудов

  • Бета-блокаторы для лечения высокого кровяного давления

Хотя широко распространено мнение, что профилактическая медицина приводит к лучшим результатам при меньших затратах, она получила гораздо меньше внимания. Одна из проблем заключается в том, что профилактическая медицина менее прибыльна, чем другие меры.Другая проблема заключается в том, что у нас отсутствует понимание индивидуального риска отдельных заболеваний. Например, хотя мы знаем, что такие факторы риска, как курение и загрязнение окружающей среды, повышают уровень заболеваемости раком легких среди населения, мы не можем надежно предсказать риск рака легких у конкретного человека, даже если известен статус курения и загрязнения окружающей среды; в конце концов, не каждый человек, который курит или живет рядом с автострадой, заболеет раком легких. В результате наш нынешний подход к профилактической медицине заключается в универсальном применении универсального вмешательства; ремни безопасности, прививки, диета и физические упражнения являются яркими примерами.

Однако существует ограниченное понимание индивидуального риска заболевания при рассмотрении дополнительных профилактических мер. Если бы новые вмешательства применялись полностью, огромное количество ресурсов было бы потрачено впустую на внедрение этих мер в отношении лиц, которые никогда не подвергались риску такого исхода. Например, рассмотрите потери, осложнения и моральные последствия в гипотетическом сценарии проведения всеобщей мастэктомии для предотвращения рака груди.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Прогностическая медицина является относительно новой областью здравоохранения, однако сама концепция не нова.Проще говоря, прогностическая медицина использует специальные лабораторные и генетические тесты для определения вероятности развития заболевания у человека. Использование биомаркеров было обычным явлением в области онкологии, но теперь цель состоит в том, чтобы увеличить использование подобных биомаркеров для прогнозирования более распространенных клинических расстройств, наблюдаемых в повседневной жизни.

Прогностическая медицина 

В идеале мы должны рассчитать индивидуальный риск развития рака молочной железы или любого другого заболевания и принять соответствующие меры.Это цель прогностической медицины, практики получения и каталогизации характеристик отдельных пациентов, анализа этих данных для прогнозирования индивидуального риска пациента для интересующего исхода, прогнозирования того, какое лечение для какого человека будет наиболее эффективным, а затем вмешательства до того, как результат наступает. Традиционно прогностическая медицина ограничивалась исключительно областью генетики. Когда-то считалось, что генетика произведет революцию в медицине, и на самом деле генетика и геномика улучшили нашу способность прогнозировать индивидуальный риск некоторых заболеваний (например,например, ген BRCA и рак молочной железы) и предсказать, какое лечение будет более эффективным у данного человека (например, терапия, направленная на молекулярную мишень при раке). Однако предсказание риска на основе генетики оказалось ограниченным по причинам, в том числе (1) секвенирование всего генома все еще относительно дорого и в настоящее время не покрывается страховкой, и (2) большинство заболеваний, поражающих сегодня население, являются многофакторными. Например, на сердечные заболевания влияет не только генетика, но и возраст, диета, физические упражнения и уровень стресса.Сбор и систематизация этих данных для анализа бесценны.

Революция больших данных  [3]

Несмотря на то, что данные о здравоохранении никогда не поддавались количественной оценке, они уже были собраны в титаническом масштабе; каждый жизненный показатель, медицинская карта и рентгенологическое изображение из каждой клиники, аптеки и больницы в совокупности представляют собой лишь небольшую часть точек данных, доступных для анализа. Данные социальных сетей, данные о выставлении счетов, данные переписи населения и многое другое также включают информацию, которая способствует улучшению результатов в области здравоохранения.Объем данных увеличивается в геометрической прогрессии по мере снижения стоимости сбора, хранения и обработки данных. Все эти данные в сочетании с новейшими компьютерными аналитическими методами, такими как машинное обучение, составляют так называемую «революцию больших данных». Благодаря большим данным прогностическая медицина вскоре сможет количественно определять индивидуальный риск для различных исходов лечения и определять оптимальные, персонализированные варианты лечения. Другие отрасли уже воспользовались этой революцией и продолжают совершенствовать свои прогностические приложения: банки могут предсказывать индивидуальный риск клиента в случае неуплаты кредита, веб-сайты социальных сетей предсказывают тип рекламы, на которую пользователь, скорее всего, отреагирует, и страховые компании прогнозируют, насколько вероятно, что человек подаст иск.Самое главное, эти отрасли разработали программное обеспечение и инфраструктуру рабочих процессов, необходимые для развертывания этих анализов в режиме реального времени на переднем крае их операций.

Клиническая значимость

Для достижения своих целей прогностическая медицина должна предоставлять применимую информацию о результатах, которые еще не произошли, и предоставлять эту персонализированную информацию поставщикам медицинских услуг, работающим на переднем крае, таким как врачи, практикующие врачи среднего звена и медсестры, в момент контакта с пациентом. .В противном случае потенциал прогностической медицины сведется к академической новизне: привлекательной в теории, но непрактичной для реальной клинической практики.

Для эффективного принятия и внедрения потребуются значительные усилия по закупке, разработке и совершенствованию необходимой ИТ-инфраструктуры и пропаганде следующего поколения медицины, основанной на данных. Успех потребует согласования стимулов для всех заинтересованных сторон — от компаний-разработчиков медицинского программного обеспечения, которые разрабатывают эти инструменты, до администрации медицинского центра, которая инвестирует в инфраструктуру, и поставщиков медицинских услуг, которые в конечном итоге несут ответственность за надлежащее использование этих инструментов.Предполагая полное внедрение, прогностическая медицина столкнется с дополнительными новыми проблемами. С беспрецедентным сбором и использованием медицинских данных и данных, связанных со здравоохранением, HIPAA и безопасность данных станут еще более важной проблемой. С философской точки зрения, скорее всего, будут продолжаться дебаты об использовании и чрезмерном использовании этих технологий и их влиянии на клиническую проницательность и медицинскую практику, так же как продолжается критика чрезмерного использования КТ и других методов визуализации. Ни одна из этих проблем не является непреодолимой, и потенциальные выгоды на данный момент стоят затраченных усилий.С переходом Закона о доступном медицинском обслуживании от возмещения расходов на здравоохранение, основанного на количестве, к системе возмещения расходов, основанной на стоимости, заинтересованные стороны должны быть еще более заинтересованы в том, чтобы внимательно изучить экономию средств и повышение качества, обеспечиваемые прогностической медициной и большими данными. Только время покажет, оправдает ли прогностическая медицина свой потенциал.[4][5]

Самая большая проблема с прогностической медициной — достоверность доступного теста. Ни один тест не является на 100% чувствительным и на 100% специфичным.Следовательно, при применении любого теста для прогнозирования заболевания ожидаются как ложноположительные, так и ложноотрицательные результаты. Когда дело доходит до генетического тестирования для прогнозирования заболевания, стоимость и этика также вызывают серьезные опасения. Применяя генетические тесты для прогнозирования заболеваний, нельзя отрицать роль окружающей среды или образа жизни. Плюс надежность генетического тестирования не 100%. Поскольку сдерживание затрат является приоритетом в здравоохранении, эмпирическое назначение прогностических тестов может быть непрактичным или реалистичным для всего населения.

Хотя результаты больших данных помогли получить ценные клинические переменные, которые потенциально связаны с интересующими клиническими исходами пациентов, необходимо понимать ограничения больших данных. Действительно, было несколько отчетов о возможном неправильном кодировании и/или неправильном диагностическом кодировании, которые в конечном итоге могут привести к неубедительным или потенциально неверным статистическим выводам.

Несколько авторов предложили использовать результаты больших данных и их статистически и клинически значимые переменные в качестве «фонарика», чтобы выделить более крупные группы соответствующих переменных, которые будут применяться на институциональном уровне в рамках более специализированного статистически значимого анализа для смягчения этих ограничений.[6][7]

Сестринское дело, Allied Health и Interprofessional Team Interventions

Поскольку прогностическая медицина может помочь выявить пациентов с наибольшим риском неблагоприятного исхода, медицинскому персоналу необходимо понимать прогностическую медицину и важность собираемых данных. Это включает в себя точный и надлежащий сбор данных, правильную технику проведения оценок и информирование медицинского персонала, когда у пациента возникают «красные флажки», указывающие на то, что он относится к группе риска.

Ссылки

1.
Хури М.Дж. Сможет ли генетика произвести революцию в медицине? N Engl J Med. 2000 16 ноября; 343(20):1497; обсуждение 1498. [PubMed: 11184470]
2.
Ференс Б.А., Чаухан М.С., Изумо С. Произведет ли генетика революцию в медицине? N Engl J Med. 2000 16 ноября; 343 (20): 1497-8. [PubMed: 11184469]
3.
Мердок Т.Б., Детский А.С. Неизбежное применение больших данных в здравоохранении. ДЖАМА. 2013 03 апреля; 309 (13): 1351-2. [PubMed: 23549579]
4.
Уоррен М. Подход к прогностической медицине, который берет штурмом исследования геномики. Природа. 2018 Октябрь; 562 (7726): 181-183. [PubMed: 30305759]
5.
Бин П., Капассо Э., Патерностер М., Федели П., Поличино Ф., Казелла С., Конти А. Генетический риск в области страхования. Open Med (Войны). 2018;13:294-297. [Бесплатная статья PMC: PMC6110137] [PubMed: 30155519]
6.
Варакалло М.А., Херцог Л., Тусси Н., Йохансон Н.А. Десятилетние тенденции и независимые факторы риска незапланированной реадмиссии после планового тотального эндопротезирования суставов в крупной городской академической больнице.J Артропластика. 2017 июнь;32(6):1739-1746. [PubMed: 28153458]
7.
Варакалло М.А., Маттерн П., Акоста Дж., Тусси Н., Денехи К.М., Хардинг С.П. Детерминанты стоимости 90-дневного лечения изолированных переломов лодыжки в большой городской академической больнице. J Ортопедическая травма. 2018 июль; 32 (7): 338-343. [PubMed: 29738399]

Альянс Авиценна: Что такое предиктивная медицина?

Прогностическая медицина или «медицина in silico» в более широком смысле — это использование компьютерного моделирования и симуляции в диагностике, лечении, профилактике заболеваний и разработке продуктов.

Медицина на силиконовых носителях стала возможной только за несколько десятилетий, когда беспрецедентно широко распространились высокопроизводительные вычисления. Обработка огромных объемов сложных данных, которые могут учитывать всевозможные переменные, и преобразование их в ценные знания — это то, что было немыслимо всего десять лет назад.

In silico может:

  • Разрешить проведение клинических испытаний первой фазы на компьютере, а не на животных, что значительно сократит затраты на исследователей и поможет добиться сокращения испытаний на животных, к чему часто призывают европейские и национальные парламенты;
  • Возможность моделирования имплантатов с учетом индивидуальных особенностей, чтобы можно было полностью избежать скандалов, таких как инцидент с металлическим тазобедренным имплантатом, и чтобы пациенты получали имплантаты, подходящие им, что повышает безопасность пациентов;
  • Обеспечить обучение молодых специалистов в области здравоохранения, чтобы хирурги могли выполнять операции «in silico», совершая ошибки снова и снова виртуально, чтобы избежать реальных ошибок на реальных пациентах;
  • Сокращение ненужного использования лекарств за счет обработки индивидуальных данных пациента, чтобы пациент получал правильное лечение, сокращая дорогостоящее пребывание в больнице и ускоряя его выздоровление.

Альянс Авиценны: 


расширенные знания, улучшенные решения, лучшие результаты

Моделирование и симуляция , являющаяся основой прогностической медицины, уже используется для улучшения процесса принятия решений в ряде других отраслей, таких как авиация, финансы и прогнозирование погоды.

В авиационном проектировании использование моделирования и симуляции может уменьшить потребность в проектировании и создании нескольких прототипов.

Инженеры берут все соответствующие данные и создают компьютерную модель, которая поможет им решить, какой самолет будет самым быстрым , самым безопасным и самым эффективным.

Это улучшает их принятие решений и снижает стоимость их исследований.

Тот же принцип может быть применен к клиническим испытаниям, испытаниям медицинских устройств и раннему выявлению заболеваний

Снижение затрат на исследования

Благодаря лучшей идентификации многообещающих новых соединений и лучшей предсказуемости того, какие соединения могут оказаться неэффективными, in silico может значительно снизить частоту неудачных испытаний лекарственных средств и оптимизировать процесс клинических испытаний.

Методы работы многих разработчиков устройств долгое время включали использование компьютерных технологий, и все чаще индивидуализация с учетом анатомических особенностей способствовала пониманию и совершенствованию процесса разработки продукта.Теперь клинические испытания in silico дают возможность сократить и сократить время вывода продукта на рынок за счет распространения вычислительных ресурсов на регулирующую фазу процесса.

 

Повышение безопасности пациентов

Медицина in silico позволяет нам тестировать сценарии, которые было бы невозможно или неэтично тестировать на реальных пациентах. Например, тестирование долговечности металла на металлических тазобедренных имплантатах может позволить нам разработать более безопасные и эффективные медицинские устройства, соответствующие специфике каждого пациента.Точно так же с лекарственными препаратами построение усовершенствованных моделей на основе стратификации пациентов может помочь определить, какие пациенты могут не подходить для конкретного лечения, и обеспечить большую предсказуемость эффективности лекарств.

 

Помогает избежать побочных реакций

При переходе от испытаний на животных к испытаниям на людях всегда необходим скачок веры. Медицина in silico может помочь значительно уменьшить этот скачок. In silico, примененный к клинической разработке, может полностью изменить парадигму, переключившись с дорогостоящей модели следа/ошибки, где РКИ фазы 3 являются исследовательскими, к модели, в которой эта фаза 3 становится подтверждением ex ante моделирования in silico, усиливая определение ценности нового продукта и сосредоточение расходов на наиболее перспективных сценариях.

Может ли прогностическая медицина на основе ИИ стать следующим шагом в здравоохранении?

Предсказание до того, как оно станет проблемой 

Представьте, если бы вы могли предсказать проблему со здоровьем до того, как она станет проблемой?

В настоящее время система здравоохранения настроена на лечение лиц, у которых возникли проблемы со здоровьем, а затем проводится лечение их симптомов. Этот реактивный подход стоит системе здравоохранения и пациенту времени, денег и ресурсов.

Но что, если система здравоохранения уже предсказала, что у определенного человека есть риск развития этого заболевания? Затем мы могли бы включить профилактические меры и направить их на пути к здоровью, чтобы воздействие болезни было значительно уменьшено, и им не потребовалось бы дорогостоящего лечения.

Что такое прогностическая медицина?

Прогностическая медицина – относительно новая специальность в здравоохранении, но сама концепция не нова. Прогностическая медицина оценивает вероятность и риск развития заболевания у человека в будущем. Прогностическая медицина использует определенные лабораторные тесты, генетические тесты при анализе данных о состоянии здоровья и социальных данных человека и их сопоставлении с исследованиями и результатами, чтобы определить вероятность развития заболевания у человека.

Биомаркеры первоначально использовались в области онкологии для прогнозирования рецидива рака. Теперь аналогичное использование биомаркеров может прогнозировать более распространенные клинические расстройства в повседневной жизни. Например, холестерин в крови – это хорошо известный биомаркер риска ишемической болезни сердца, а простат-специфический антиген (ПСА) связан с раком предстательной железы.

Могут ли алгоритмы революционизировать здравоохранение?

Predictive Medicine позволяет клиницистам и лицам, осуществляющим уход, подбирать интервенционные методы лечения, которые поддерживают здоровье более точным, чем когда-либо прежде.

В этой области медицины используются не только генетические тесты, но и учитываются результаты лечения в прошлом, результаты последних исследований, частота госпитализаций и повторных госпитализаций. Прогностическая медицина использует искусственный интеллект и многие типы данных для создания профиля прогнозирования (алгоритма) для отдельных лиц.

Со всеми анализами данных, которые требуются для прогнозной медицины, у отрасли здравоохранения есть невероятная возможность повысить общую точность диагнозов, помочь в профилактической медицине и сократить растущие расходы на здравоохранение.

Примеры прогностической медицины  

Сегодня уже существует много аспектов предиктивной медицины.

Например, вскоре после рождения у новорожденного берут образцы крови, чтобы как можно раньше выявить потенциальные генетические нарушения. Это одна из самых распространенных форм предиктивной медицины.

Другой распространенный подход оценивает факторы риска пациента, которые могут усугубить вероятность заболевания. Например, заядлый курильщик с большей вероятностью будет подвержен раку легких, эмфиземе и другим заболеваниям по сравнению с некурящим.

Диагностическое тестирование — это когда врач ставит предварительный диагноз; он используется для подтверждения или опровержения диагнозов. Например, тест на чувствительность к глютену может определить, есть ли у пациента непереносимость глютена.

И, наконец, тестирование перед зачатием оценивает родителей, прежде чем они начнут пытаться зачать ребенка, чтобы определить, несут ли родители генную мутацию, которая может вызвать генетические нарушения.

В последние годы такие сервисы, как AncestryDNA и 23andMe, стали явлением.Они анализируют вариации, называемые однонуклеотидными полиморфизмами (SNP), в определенных позициях вашего генома, которые могут рассказать вам о ваших чертах и определенных состояниях здоровья. Хотя они и не такие всеобъемлющие, как другие виды прогностической медицины, они имеют преимущество в виде повышенной доступности и большей конфиденциальности.

Может ли машинное обучение предсказывать болезни и сдерживать их, пока не стало слишком поздно?

Решения для машинного обучения, такие как Orion Health Intelligence, могут анализировать большие наборы данных, чтобы прогнозировать долгосрочные состояния, позволяя вмешиваться, когда они нужны больше всего.

Способность предсказывать индивидуальный риск развития заболевания дает врачам возможность диагностировать пациентов на ранней стадии их состояния и раньше вмешиваться, что приводит к улучшению состояния здоровья пациентов.

Благодаря инструментам машинного обучения организации здравоохранения могут не только помочь пациентам с точным оказанием помощи , но и сократить расходы на лечение и ежегодно экономить миллиарды долларов.

Хотите узнать больше об Orion Health Intelligence?

Это введение в прогностическую медицину.Следующий блог в этой серии будет посвящен примеру прогностической медицины в действии.

Развитие прогностической медицины

Благодаря значительным достижениям в области генетики мы не только лучше диагностируем болезни, но и предсказываем их. Прогностическая медицина — это захватывающий новый подход к здравоохранению, который использует новейшие биологические и аналитические методы для прогнозирования будущего здоровья пациента или населения.Благодаря прорыву в нашей способности обнаруживать и анализировать небольшие различия в генах, белках и других клеточных компонентах, ученые могут делать прогнозы о вероятности развития заболевания у пациента или о том, как он будет реагировать на лечение.

Геномика играет важную роль в этой медицинской революции. Хотя мы знаем о ДНК с 1960-х годов, только после завершения проекта «Геном человека» в 2003 году ученые смогли нанести на карту весь геном человека.Это привело к большому шуму вокруг потенциального воздействия геномики с надеждой, что это новое знание позволит нам немедленно открыть лекарства от всех болезней. Несмотря на то, что проект показал, насколько сложна биология, были сделаны прорывы с точки зрения того, как быстро могут быть получены геномные данные, детали, которые могут быть выделены из этих данных, и информация, которую можно понять из этих данных.

Революция в здравоохранении

Пациенты часто имеют больше шансов на выздоровление, чем раньше будет диагностировано их заболевание, а технологии предиктивной медицины выводят это на новый уровень.Пациентов можно лечить еще до того, как у них разовьются симптомы, или изменить образ жизни, чтобы предотвратить появление этих симптомов. Понятно, что перед лицом стареющего населения и все более ограниченных бюджетов на здравоохранение правительства поддерживают такие технологии. Мы можем ожидать, что они будут быстрее внедряться, особенно по сравнению с традиционными медицинскими технологиями, такими как новые лекарства.

Перспективные приложения

Значительное исследование направлено на прогнозирование рака, особенно если в семейном анамнезе есть конкретный рак.Например, некоторые женщины в настоящее время подвергаются предупредительному хирургическому вмешательству, если в семейном анамнезе есть рак молочной железы, и где у них была идентифицирована связанная с раком мутация в гене BRCA.

Также предпринимаются усилия по более точному прогнозированию возникновения и развития рака у людей с другими факторами риска, такими как социально-экономические факторы или факторы образа жизни. Профилактика или ранняя диагностика рака окажет огромное влияние на жизнь людей, а также на экономические последствия для поставщиков медицинских услуг, поэтому ожидается, что в этой области произойдут некоторые значительные изменения.

Медицина прогнозирования развития плода также будет продолжать расти, особенно в области неинвазивного неонатального тестирования. Ожидается прогресс в лечении рецидивирующе-ремиттирующих расстройств, таких как рецидивирующе-ремиттирующий рассеянный склероз или синдром раздраженного кишечника, что поможет улучшить нашу способность прогнозировать (и, следовательно, предотвращать или уменьшать) тяжесть рецидивов.

Точная медицина и данные

Применяя аналогичные диагностические и прогностические технологии, персонализированная медицина добилась значительных успехов наряду с прогностической медициной, например, улучшения в нашей способности секвенировать нуклеиновые кислоты как с точки зрения масштаба, так и с точки зрения детализации.

Недавние достижения были достигнуты (и будут продолжаться) за счет усовершенствований способов обработки и обработки больших данных. Несомненно, из уже имеющихся данных можно понять гораздо больше, пытаясь отфильтровать фоновый шум, чтобы выявить изменения, которые на первый взгляд могут показаться небольшими и несущественными. Эти данные не только позволяют нам понять, почему пациенты по-разному реагируют на одно и то же лечение, но и то, как разные факторы способствуют прогрессированию заболевания.

Что дальше?

С точки зрения эволюции, мы увидим расширение типов болезней, которые мы предсказываем. Это будет идти рука об руку с увеличением типов данных, которые способствуют этому прогнозу.

Post A Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.