8. Здравоохранение и пациенты

Медицина всегда была сочетанием искусства и науки. Однако как никогда раньше технология стала не только движущей силой прогресса в здравоохранении, но и разрушающей его силой. Исторически жизненный цикл технологий в медицине был длиннее, чем в других отраслях, но сейчас он стремительно ускоряется. Отвлекаясь от всех остальных потрясений, которые могут произойти до 2050 года, можно с уверенностью сказать одно: определять ход изменений будут пациенты, а не технологии. Это означает, что здравоохранение начнет все больше напоминать остальные отрасли и пациент будет рассматривается как клиент.

Чтобы понять непредсказуемость технического прогресса в области здравоохранения, нужно вернуться на 15 лет назад. Подумайте о внедренных тогда технологиях и об их сегодняшнем влиянии на здоровье.

В 2000 году было объявлено о секвенировании генома человека. Поначалу это породило целый ряд технологических компаний, старавшихся занять доминирующие места в данном бизнесе. Большинство из них вскоре развалились, поскольку объем данных оказался очень большим, а знания об их клиническом использовании отсутствовали. Но в настоящее время медико-биологические разработки, заброшенные большинством фирм 10 лет назад, являются одними из самых процветающих направлений медицинских исследований и привлекают внимание многих государств. Может показаться, что эти радикальные изменения произошли внезапно, но на самом деле семена были посеяны задолго до того, как их значение стало понятным. Сейчас, когда коммерциализация догоняет научный потенциал секвенирования, его важность становится очевидной. Аналогичным образом новые знания о научных достижениях как в области медицины, так и за ее пределами можно использовать для прогнозирования основных технологических изменений в здравоохранении в ближайшие десятилетия.

Врачам уже давно мешало отсутствие достаточного количества информации при постановке диагноза. Теперь они сталкиваются с противоположной проблемой — риском когнитивной перегрузки. До недавнего времени для диагностики болей в животе использовался один рентгеновский снимок. Сегодня же применяется магнитно-резонансная томография (МРТ), генерирующая одновременно сотни изображений. После провала первых попыток диагностики с использованием цифровых технологий компании-производители ПО перешли к созданию компьютерных диагностических инструментов с компьютерными же алгоритмами для интерпретации полученных данных. Впрочем, последнее слово пока все равно остается за врачом. Но к сегодняшнему дню мы уже достигли уровня, когда наборы данных стали достаточно объемными, машинное обучение — достаточно сложным, а вкладываемые суммы — достаточно большими (по некоторым оценкам, в 2015 году в данное направление исследований во всем мире было инвестировано 8,5 млрд долларов). Становится все более очевидно, что привычное здравоохранение будет разрушено искусственным интеллектом. Мы увидим новое поле деятельности для специализированных приложений, которые смогут обобщить анамнез, определить вероятность положительных результатов тестирования и диагнозы, интерпретировать анализы, собрать воедино все полученные разрозненные данные и персонализировать последующее лечение пациента. Задачи, в настоящее время стоящие перед людьми — начиная с обыденного мониторинга жизненно важных признаков в реанимации и прочтения необходимых для составления диагноза изображений до выполнения самых сложных операций, — все чаще будут выполняться с помощью обучающихся машин.

Этот путь идентичен тому, который прошла автомобильная промышленность, сменившая круиз-контроль на адаптивный круиз-контроль и теперь уверенно движущаяся к автомобилям без водителя. В ближайшие годы между учеными-биологами и инженерами-программистами произойдет укрепление партнерских отношений, что приведет к созданию технологий в области здравоохранения, не только удобных в использовании, но и согласующихся с образом мыслей практикующих врачей. Это простимулирует рост производства все более сложных инструментов на базе ИИ, способных превзойти докторов при решении определенных когнитивных задач.

Всего за 10 лет регенеративная медицина превратилась из только зарождающейся, но многообещающей области в реальность. Тело человека обладает невероятными способностями самоисцеления, но мы лишь начинаем использовать эту силу. Один из видов терапии, называемый аутологичной, включает регенерацию клеток пациента в лаборатории, а затем возвращение их в организм. А уж там эти клетки начинают действовать как локомотив восстановительной системы и приводят к исцелению. Благодаря этим достижениям первые нынешние попытки использования стволовых клеток перерастут в средство для лечения множества различных хворей.

По мере определения подмножеств заболеваний, реагирующих на выявленные биотерапевтические продукты, и распространения клинического применения регенеративной медицины количество натуральных веществ, созданных биоинженерами, будет устойчиво расти. Коммерческое производство стволовых клеток фармацевтического класса станет необходимостью, стимулирующей создание новых компаний, вкладывающих деньги в эту отрасль здравоохранения.

Сегодня большинство биотерапевтических препаратов являются неклеточными (например, моноклональные антитела или факторы роста). Ситуация изменится, если перенаправить использование стволовых клеток на лечение самых разных заболеваний, таких как боль в суставах, сердечную недостаточность, инсульт, БАС (боковой амиотрофический склероз, или заболевание двигательных нейронов) и даже диабет и травму спинного мозга. Уже ведутся успешные крупномасштабные клинические испытания. Необходимость получать стволовые клетки по запросу и в требуемом количестве, а также заданных чистоты и стадии дифференциации породит совершенно новую индустрию.

В качестве ресурса, полученного от пациентов, этот биотерапевтический продукт объединит больного, поставщика и производителя, что в значительной степени размоет границу между производством (традиционный оплот компаний) и поставкой (традиционный оплот больниц). Это потребует выработки новых, не существующих сегодня бизнес-направлений, которые соединят традиционные отрасли промышленности и биологических поставщиков. Использование в больших масштабах ресурсов, производимых пациентами, порождает сложности, с которыми нынешние поставщики справиться не в состоянии. В случае продуктов регенеративной медицины клинического класса для достижения масштаба, необходимого для улучшения здоровья всего населения, придется создать целую цепочку поставок, которая интегрирует каждую часть процесса, поддерживая одинаковое качество на всех этапах от производства до поставки клиенту и может быть быстро индивидуализирована.

Помимо этого, большие перспективы сулят нынешние значительные успехи в области иммунологической терапии и вакцинации. Мы уже видели преимущества иммунной терапии при лечении некоторых видов раковых и ревматологических заболеваний. Но область ее применения будет расширяться и включит сердечно-сосудистые заболевания, аутоиммунные и многие другие. Вакцины остаются основой профилактики инфекционных заболеваний, таких как гепатит B, полиомиелит или грипп. Они уже ликвидировали оспу. За некоторыми заметными исключениями меньший успех был достигнут при использовании вакцин для лечения активных заболеваний — инфекционных или онкологических, но в результате совместного использования терапевтических вакцин и профилактических мер в ближайшие годы эта ситуация должна измениться. Сегодня проводится более 1000 активных клинических испытаний вакцин, нацеленных на самые разные виды заболеваний.

Одним из новых направлений является использование прививок для ослабления выборочных звеньев иммунной системы при аутоиммунных заболеваниях, в число которых входит диабет 1-го типа. У нас уже есть вакцины, предназначенные для профилактики рака путем воздействия инфекционных агентов, таких как вирус папилломы человека. Однако многие раковые прививки, поначалу казавшиеся весьма многообещающими, не прошли окончательного тестирования, что снизило энтузиазм и приток инвестиций. Будущее этой области медицины определит новая серия испытаний передовых вакцин. Существует также интерес к новому виду прививок, персонализированных на основе генного секвенирования опухолей. Хотя в сообщениях СМИ, как правило, будет доминировать информация о прогрессе в области терапевтической вакцинологии, следует обратить внимание и на огромный рынок профилактических вакцин, особенно против инфекционных агентов с повышенной устойчивостью к антибиотикам, как туберкулез или респираторные инфекции.

Из-за устаревших систем и отсталого законодательства информация, собранная во время встреч врачей и пациентов, по большей части хранится отдельно от данных, собранных больным с помощью устройств, не одобренных с медицинской точки зрения (то есть почти всеми носимыми устройствами). Для большинства потребителей это будет неприемлемо, поскольку сильно отличается от всего происходящего в других областях жизни. Следующее поколение систем электронных медицинских записей сможет обрабатывать разрозненные данные гораздо лучше, но этого все равно будет недостаточно.

Спрос рождает предложение. Агрегаторы данных и технологические компании, занимающиеся их сбором и обработкой, увидят в медицине растущий рынок для своих услуг. Появятся технологические компании, которые будут обслуживать пациентов и поставщиков медицинских услуг, обобщая большие наборы данных — слов и чисел, — облегчая принятие решений и рекомендуя их варианты. Информация, собираемая потребителями с помощью собственных устройств, качественно и количественно приблизится к клиническому уровню, что сделает ее актуальной и пригодной для постановки диагнозов и, следовательно, возникнет необходимость ее включения в электронные медицинские записи. Вместе с тем придется использовать дополнительную технологию, позволившую вычленять изо всех получаемых от потребителя данные лишь содержательную информацию, которая бы информировала системы поддержания здоровья и лечения, а не мешала бы им работать.

Проблемы, относящиеся к подключенному к системе лицу, распространяются и на интегрированный в нее дом. По большей части технология позволит нам избегать поездок к врачу, поскольку дома людей станут продолжением их тел, собирая информацию об их здоровье и помогая не болеть. Провайдер медицинских услуг будет использовать дома в качестве врачебного кабинета и получит доступ к собранным данным, что избавит большинство людей от необходимости посещать докторов. Для этого нам понадобятся те же разработки, что и для носимых устройств, организующие взаимодействие и сосредоточивающие все внимание на потребностях человека, а не только на решениях, принимаемых одной лишь технологией.

После объявления в 2000 году о секвенировании генома человека «начерно» и после завершения — пять лет спустя — полной расшифровки открылось поле геномики (изучение совокупности всех наших генов и ДНК). Это также породило несколько новых «-омик», в том числе, фармакогеномику (взаимодействие между лекарствами и генами), эпигеномику (изучение изменений в генерации генов, не являющихся следствием изменений в ДНК) и протеомику (масштабное исследование белков, их структуры и функций, а также изменений с течением времени и вследствие болезней).

Коммерческие и медицинские посулы геномики будут сдерживаться отсутствием понимания, какой из десятков тысяч вариантов генома несет предрасположенность к болезням, а также какое сочетание способствует укреплению здоровья или вредит ему.

Поначалу еще одним ограничивающим фактором была стоимость секвенирования генома. Ее снижение с сегодняшних 1000 долларов хотя бы до 200 — при том, что некоторые части генома будут секвенированы глубже других, — снимет эту преграду. Наше непонимание вариантов по-прежнему остается существенным препятствием на пути широкого использования новых «-омических» анализов и методов лечения, однако надежность быстро растущих доступных баз данных говорит о том, что для изменения ситуации будет достаточно пяти лет.

Лабораторные исследования значительно ускорят использование секвенирования следующего поколения, которое заменит существующие методологии, такие как неонатальный скрининг, флуоресцентная гибридизация in situ (или метод FISH) и широкий спектр генетических тестов. При диагностике редких заболеваний использование целого экзома или секвенирования генома превратится из последней надежды в первичный анализ: предполагается, что в подобных случаях это даст необходимый ответ быстрее и дешевле. С расширением доступа к масс-спектрометрии, белковым чипам и нанотехнологиям, а также к тестированию на протеомной основе мы улучшим свои представления о заболеваниях по генной информации, кроме того, это поможет нам правильнее понимать течение болезней. Хотя применение микрофлюидики в лабораторных исследованиях и было приостановлено, эта технология проторит себе путь в больницы, обеспечив возможность их децентрализации и проведения диагностики в местах наблюдения за пациентом, например в умном доме, подключенном к системе здравоохранения.

Быстрорастущей отраслью медицины станет и фармакогеномика, в которую войдут как уже работающие медицинские компании, так и стартапы, предоставляющие прямые предложения потребителям. Из всех «-омик» эта — самая полезная, имеющая наибольший объем данных и существующие каналы поставки. Скорее всего, она будет быстро расширяться. В настоящее время геномную информацию на маркировке имеют более 150 лекарств (13 % от общего числа). Когда цены стабилизируются, а врачи и фармацевты смогут более легко интерпретировать данные и применять их для уточнения рецепта и дозировки, извлечение фармакогеномической информации из цельных геномных данных и целевое секвенирование конкретных генов станут вполне жизнеспособными платформами. Помимо этого предстоит решить вопрос о полной интеграции секвенирования генов фармакогеномики с помощью имеющегося ПО для внесения в электронную медицинскую документацию и назначения лекарств.

При разработке последних будет доминировать целевая терапия (ориентированная на больную молекулу или клетку, а не на все сразу). Хотя большинство людей связывают такое лечение с раком, область его применения гораздо шире: по данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США (FDA) 43 % всех разрабатываемых препаратов предназначены для целевой терапии. В 2014 году 20 % разрешений, выданных Управлением, были предназначены именно для нее; в 2015-м этот показатель вырос до 28 %. Рост этого показателя обусловлен положительной обратной связью от секвенирования следующего поколения. Идентификация целей приводит к разработке направленных методов лечения, которые затем требуют изучения пораженных объектов, что, в свою очередь, приводит к открытиям новых целей.

Эпигеномика используется при лечении широкого спектра хронических заболеваний, включая болезни обмена веществ, такие как сахарный диабет, ожирение, болезни сердца и рак. Все они потенциально обратимы — отсюда и большой интерес к этой области. Эпигенетические изменения происходят при помощи самых разнообразных механизмов, большинство которых были обнаружены совсем недавно. Все большее внимание будет уделяться разработке препаратов, ингибирующих метилирование ДНК, и лекарств, нацеленных на конкретный механизм, такой как ингибитор бромодомена, гистонацетилтрансферазы, гистондеацетилазы, метилирования гистона и белковой метилтрансферазы. Кроме того, в качестве стандартных схем химиотерапии, скорее всего, будет использоваться сочетание эпигеномных препаратов и иммуномодуляторов.

Самым передовым методам визуализации — таким, как компьютерная томография (КТ) и МРТ — уже 40 лет. Хотя базовые технологии и претерпели множество усовершенствований, ученые намерены продолжать их улучшение, на следующем этапе к этим и новым технологиям будет активно добавляться молекулярная визуализация. Здесь речь идет о комбинации таких методов, как рентген, ультразвук, МРТ или свет с механизмом выцеливания клеток или их компонентов (вроде специфических молекул).

В здравоохранении этим термином обычно обозначается использование видеозондов, направленных на определенные молекулы, которые затем могут быть визуализированы вне организма. Самым известным методом этого процесса является позитронная эмиссионная томография (ПЭТ), опирающаяся на излучающие позитроны изотопы. В будущем все более широкое распространение станет приобретать сочетание молекулярного прицеливания, предоставляемого ПЭТ, с качеством изображения КТ и МРТ (ПЭТ-МРТ и ПЭТ-КТ). Кроме того, появится больше новых контрастных агентов с более выраженной специфичностью.

Это попытка бросить взгляд на обширные области, в которых технология преобразует медицину в обозримом будущем. Нам понадобятся новые медицинские технологии, которые разрушат привычные представления — особенно в связи с ростом инвалидности и хронических заболеваний стареющего населения.

Мы уже сейчас живем в мире, где благодаря информационной коммуникабельности скорость инноваций постоянно растет. Как увеличивается и разрыв между их — совершенно беспрецедентными — темпами и нормативной средой, а также способностью людей приспособиться к ним. Так каким же образом мы сможем идти в ногу с ними и принимать решения о доступе к информации и доступности? Кто будет решать, что наилучшим образом отвечает интересам пациента? Благодаря телемедицине можно быстрее и качественнее предоставлять медицинские услуги людям, живущим далеко от крупных городов. Но пандемии тоже распространяются все быстрее и дальше.

Этими и им подобными проблемами должна заниматься медицинская этика. Мы обязаны сделать так, чтобы потребности пациентов не подчинялись технологиям и чтобы стремление к знаниям не становилось самоцелью, но приносило пользу человечеству.