Как высокие технологии помогают не столкнуться с нежелательными побочными реакциями на лекарства, при чем тут гены и стоит ли покупать препараты по рецепту, выписанному нейросетью.

Об эксперте: Михаил Застрожин, кандидат медицинских наук, руководитель лаборатории генетики и геномики МНПЦ наркологии ДЗМ, доцент кафедры наркологии РМАНПО, CEO проекта PGX2 (биомедкластер «Сколково»).

По данным американского Управления по санитарному надзору (FDA), только в США ежегодно регистрируются около 2 млн серьезных нежелательных побочных реакций на лекарства. 100—240 тыс. из них — со смертельным исходом. На возникновение этих реакций влияют не только особенности конкретного лекарства или клинико-анамнестические характеристики пациента (тяжесть течения основного заболевания, наличие сопутствующих заболеваний, возраст, пол, вредные привычки), но и его генетические особенности, с которыми обычные лечащие врачи не знакомы. Для этого пациента направляют на фармакогенетическое исследование.

Его результаты помогает анализировать и интерпретировать биоинформационный облачный сервис PGX2.


Что это за сервис и для чего он нужен

Просто: сервис помогает оценить скорость метаболизма конкретного пациента. На основе этих данных врач может подбирать подходящую дозировку или тип препарата, чтобы избежать негативных побочных эффектов.

Сложнее: то, как именно преобразуются лекарства и с какой скоростью они выводятся из организма человека (другими словами, метаболизируются), во многом зависит от его генов. У одних людей высокая скорость метаболизма лекарств, а у других — низкая. За эту скорость отвечают белки, кодируемые определенными генами.

У людей с высокой скоростью метаболизма лекарство в нормальных дозах не будет работать. С помощью сервиса врач может назначить таким пациентам другой препарат или повышенную дозу лекарства.

У людей с низкой скоростью лекарство будет накапливается, и у пациента могут быть нежелательные реакции, о которых пишут в инструкциях к препаратам: головная боль, тошнота, седация и прочее.

Мы вычисляем пациентов, генетически предрасположенных к нежелательным реакциям по каждому конкретному лекарству, даем им рекомендации в соответствии с западными гайдлайнами (клиническими рекомендациями), таким образом повышая эффективность и безопасность терапии.


Почему это важно

Просто: когда врач общается с пациентом, часто выясняется, что лекарства, которые он пил раньше, не помогали, или их прием сопровождался головной болью, расстройствами ЖКТ и другими нежелательными побочными реакциями. Врач назначает новый препарат. Может случиться, что он поможет. Но проходит время, пациент мучается, могут развиться какие-то осложнения. Это потеря времени и качества жизни пациента.

Сложнее: персонализированная медицина позволяет сократить время поиска правильного лекарства в правильной дозе. Но для этого врач, заподозривший, что перед ним пациент с высоким риском низкой эффективности терапии, либо с высоким риском развития нежелательных реакций, должен отправить его на фармакогенетическое тестирование. Это исследование, по результатам которого можно оценить влияние особенностей конкретных генов на метаболизм, на эффективность и безопасность лекарств. Полученные данные загружают в специальный калькулятор. Это своего рода система поддержки принятия решения для конкретных лекарств. В этом калькуляторе используются все клинико-демографические данные — возраст, пол и т.д. — и генетические данные. Исходя из этого программа рекомендует лекарство и дозу.

Например: есть лекарства с узким терапевтическим интервалом: скажем, антикоагулянты и антиагреганты (они препятствуют образованию тромбов). Это значит, что оптимальной концентрации этих препаратов в крови, когда они могут помочь и не навредить, добиться сложно. Выход выше за это «окошко» чреват нежелательными реакциями вплоть до тяжелых кровотечений, а ниже — формированием тромбов и осложнений, связанных с ними.

Скажем, человеку провели кардиохирургическую операцию: поставили механический протез клапана сердца. Таким пациентам до конца жизни надо пить разжижающие кровь препараты, чтобы на новом клапане не образовался тромб. И всем им обязательно надо проводить фармакогенетическое тестирование перед назначением лекарства, иначе возможны осложнения и опасные кровотечения.


Какие проблемы?

На Западе на сегодняшний день антикоагулянты и антиагреганты часто назначают на основе фармакогенетического тестирования.

В России фармакогенетическое тестирование применяется реже. Если в клинике нет своей генетической лаборатории, то врач может направить человека в какую-нибудь сетевую лабораторию и попросить его пройти тестированиет там.

Но проблема в том, что там биоинформатический сервис создает условный биоинформатик, который читает статьи, собранные по разным областям медицины, а не клиницист. Для какого-нибудь лекарства будет сказано, что с 60—70% вероятностью разовьются нежелательные реакции. Почему? На чем основано? Непонятно. У вас будет отчет по определенному количеству лекарств, с которым вы можете прийти к врачу, и он спросит: «Что это? Что я с этим должен делать?»


А как правильно?

Во всем мире сейчас применяют модель доказательной медицины. Проводятся исследования, разрабатываются гайды. Практикующие врачи используют рекомендации из них для лечения пациентов. Это не какие-то субъективные риски, которые произведены биоинформатическим сервисом, а конкретные рекомендации. Для каждого лекарства в гайдах прописано, каким образом корректировать дозу медленным метаболизаторам, какие — быстрым. По идее врач мог бы все это читать и держать это в голове. Но на самом деле это очень сложно, да и невозможно, как показывает практика.

Сервис PGX2 основан на доказательных алгоритмах. Его делает большая команда из научных работников, которые живут этими гайдами. Кто-то специализируется на кардиологии, кто-то — на психиатрии, аллергологии и так далее. Во всех областях есть специалист, который постоянно работает с этими темами и следит за актуальностью информации в сервисе.


Как работает сервис:

1. Пациент сам приходит в лабораторию по настоянию врача, или приносят его биоматериалы (волосы, слюну). Специалисты расшифровывают генетический код и вносят информацию об особенностях тех генов, которые кодируют белки, в сервис.

2. В основе сервиса лежит алгоритм. Он учитывает всю генетическую информацию о пациенте, занесенную специалистом — это перечень наиболее часто встречающихся генов, которые могут оказывать влияние на индивидуальный лекарственный ответ. Затем сервис «подтягивает» информацию из гайдов, анализирует все это и выдает итоговый отчет.

3. Этот отчет уже может прочитать врач: алгоритм сам расписывает лекарства по группам, рассказывает, какой препарат и в какой дозе надо назначать, а какой — нет, и почему.

Мы подходим индивидуально к каждому лекарству, основываясь на доказательности, апдейтах международных гайдов, и вся эта информация перерабатывается алгоритмами сервиса. В будущем также мы планируем оценивать межлекарственные взаимодействия. И мы хотим предоставлять доступ к нашему сервису сетевым лабораториям и лабораториям при крупных клиниках.

Проблема в том, что сейчас нейросети еще не в состоянии вникнуть во все нюансы. Поэтому даже если взять самую крутую нейросетку, она, к сожалению, не сможет так проанализировать данные, как это сделает человек.

Сейчас доверять это нейросети опасно: если бы группа людей вбивала эти гайды (как сегодня делаем мы), и на основании них мне бы назначили терапию, я бы согласился. Если бы мне сказали, что это сделала нейросеть, я бы сам захотел перепроверить, что она написала.

На практике: врачи очень плохо понимают генетическое тестирование.

Даже если у врача на руках будут «сырые» данные тестирования, он ничего не сможет с этим сделать. Поэтому нужно более активно просвещать врачей о преимуществах персонализированной медицины и фармакогенетики как основного инструмента персонализации. Для этого, например, на базе Российской медицинской академии непрерывного профессионального образования Минздрава России и Московского научно-практического центра наркологии Департамента здравоохранения Москвы проводятся специализированные образовательные циклы повышения квалификации.

На практике: сейчас в лабораториях дорогие и неполные данные.

Если врач в курсе важности фармакогенетического тестирования, он может направить пациента в лабораторию. Но сейчас человек получит информацию только про одно лекарство за большие деньги — от 2 до 10 тыс. руб. Пока что частные лаборатории предоставляют только такие услуги. Доступ к нашему сервису позволит лабораториям формировать рекомендации по дозированию не для одного лекарства, а для целого спектра лекарств, не меняя стоимость услуги.

На практике: некоторые врачи уже знают о фармакогенетическом тестировании и его преимуществах перед эмпирическим подбором терапии.

Это от многих факторов зависит: есть ли, например, клинический фармаколог в больнице, частный или государственный это медицинский центр. Клинические фармакологии знают, что гены могут оказывать влияние на эффективность и безопасность лекарств, и они хотят получать нормальные рекомендации. Мы проводим определенную работу в этом направлении: например, читаем лекции в РМАНПО Минздрава России и других учреждениях.

На практике: на законодательном уровне это никак не регулируется.

Но спрос на генетические услуги растет, и Владимир Путин заявил, что к 2025 году будут созданы генетические паспорта граждан. Так что постепенно в этой области сформируется законодательство.

Перспектива: для создания генетических паспортов надо полностью расшифровать геномы всех граждан — на каждого человека это 3 млрд нуклеотидов.

Вся эта информация записывается в специальный файл, и с ним в дальнейшем можно что-то делать. Кто будет расшифровывать и за какие средства, я не знаю. В российских лабораториях полногеномное секвенирование стоит около 90 тыс. руб. Таким образом, с помощью результатов секвенирования и достижений фармакогенетики, можно будет подобрать максимально эффективную и безопасную терапию для каждого пациента.

Перспектива: развитие телемедицины.

С телемедициной сейчас такая же штука происходит, что и с фармакогенетическим тестированием, — до конца законодательством это не отрегулировано. И хотя закон о телемедицине был принят в 2018 году, в России нет инфраструктуры для того, чтобы с этим работать — есть только несколько сервисов.

Например, DocDoc, который вошел в экосистему Сбербанка пару лет назад: созваниваешься с врачом, он тебя консультирует и дает официальное заключение с рецептом. С ним можно прийти в поликлинику и получить лекарство.

Но есть много технических проблем: например, отсутствие доступа к широкополосному интернету. В таких условиях сложно говорить о развитии телемедицины: тот же проект Единой государственной информационной системы здравоохранения — это просто запись к врачу по удаленке.

Фото: Владислав Шатило

Похожие новости

  • 09/12/2015

    Николай Колчанов: "Теперь мы можем проводить полный цикл исследований"

    ​- Состоявшаяся сессия показала, что был подведен итог совместной работы двух академий, - сказал директор ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН академик Николай Александрович Колчанов в ходе выступления на Общем собрании РАН в Москве.
    3462
  • 19/12/2018

    Академпарк, Медтехнопарк и «Сколково» договорились о сотрудничестве

    ​В рамках соглашения фонд «Сколково» открывает медицинским инновационным компаниям Новосибирской области пакет своих сервисов, направленных на развитие стартапов. Медицинский технопарк будет формировать перечень компаний, претендующих на статус квалифицированного резидента «Сколково», задействовать свои возможности для проведения мероприятий и реализации проектов в рамках сотрудничества.
    1411
  • 25/09/2017

    V Международный научный конгресс «Глобалистика-2017»

     25 сентября в 13-30 в МГУ имени М.В. Ломоносова состоится торжественное открытие V Международного научного конгресса «Глобалистика-2017».  В этом году Конгресс посвящен Году экологии, учёные сфокусируют свое внимание на глобальных экологических проблемах и устойчивом развитии.
    2472
  • 11/12/2019

    Академик Владимир Чехонин: «Русская медицинская школа всегда была сильна»

    Российская медицинская наука имеет колоссальные ресурсы. Есть множество замечательных идей и разработок. Есть люди, которые многое знают, хотят и умеют работать. Однако в некоторых областях мы отстаем от развитых западных стран.
    1158
  • 17/05/2019

    Ученые РФ и США научились менять 3D-геном для подавления генов, вызывающих опухоли

    ​Международная группа ученых нашла способ изменить пространственную организацию генома (3D-геном) для подавления образующих рак генов. Научная работа открывает новые возможности в создании лекарств для лечения онкологических заболеваний посредством изменения работы генов, пресс-служба Российского научного фонда, грантами которого на разных этапах было поддержано исследование.
    1599
  • 09/04/2016

    ФАНО выделило значительные средства на разработку новых медицинских технологий

    ​Федеральное агентство научных организаций (ФАНО) выделило 2 млрд 261 млн рублей на проведение поисковых исследований и разработку новых медицинских технологий, сообщили в пятницу в пресс-службе ФАНО. "2 млрд 261 млн рублей распределены между 38 учреждениями ФАНО России Центрального, Северо-Западного, Сибирского федерального округа и Дальнего Востока", - отметили в пресс-службе.
    1987
  • 22/09/2020

    12-я Международная школа молодых учёных «Системная Биология и Биоинформатика» SBB-2020 впервые состоялась в Крыму

    ​12-я Международная школа молодых учёных «Системная Биология и Биоинформатика» / 12th International young scientists school «System Biology and Bioinformatics», SBB-2020 впервые проходила не в Новосибирске, а в Крыму.
    523
  • 24/06/2020

    «100 лучших изобретений»: российская вакцина против оспы, гибридная мультироторная летающая платформа, технологии распознавания текста с использованием искусственного интеллекта

    ​По итогам анализа патентного массива 2019 года и 1 полугодия 2020 года Роспатент по традиции выделил «100 лучших изобретений». Список опубликован на сайте ведомства с указанием авторов, патентообладателей, номеров патентов и патентных заявок, а также контактов патентообладателей или их представителей.
    374
  • 20/10/2020

    Более 15 млн участников: XV юбилейный Всероссийский фестиваль NAUKA 0+ завершился рекордами

    ​18 октября в Москве завершился столичный этап юбилейного Всероссийского фестиваля NAUKA 0+, который в этом году прошёл онлайн и за 5 дней собрал рекордное количество участников – более 15 млн пользователей со всего мира стали гостями крупнейшего научно-популярного события.
    195
  • 10/11/2020

    В Иркутске завершился Всероссийский фестиваль NAUKA 0+

    В эти выходные центральная региональная площадка Фестиваля NAUKA 0+ в Иркутске провела заключительные мероприятия. Всероссийский фестиваль NAUKA 0+ в этом году отметил юбилей – 15 лет. Главной темой была выбрана «Физика будущего».
    216