Стивен Эллидж – профессор-генетик, работающий в Гарвардской школе медицины и Браймском и Женском госпитале в Бостоне. Благодаря его исследованиям появляются инструменты для отслеживания закономерностей заболеваний в разных группах населения. Его работа помогает нам понять разницу между молодыми и пожилыми, а также между людьми, живущими в разных уголках мира. Например, он недавно разработал тест, который может определить, оказывают ли вирусы (или иммунный ответ тела на эти вирусы) влияние на хронические заболевания, в том числе рак. Этот тест, который называется VirScan, требует всего одной капли крови, но, тем не менее, может выдать информацию по почти каждому вирусу, воздействию которого пациент подвергался за всю жизнь. Впервые о VirScan сообщили в журнале Science в 2015 году; на данный момент с помощью этого анализа можно идентифицировать более тысячи штаммов вирусов 206 видов – почти весь человеческий «виром», или список вирусов, способных заразить человека: от простуды до ВИЧ [1]. Этот тест работает, обнаруживая антитела – защитные механизмы тела от непрошеных гостей. Антитела – специализированные белки, которые иммунная система вырабатывает для защиты от микробов, в том числе вирусов. После того как вы заразились вирусом и организм дал иммунный ответ, антитела остаются в крови, «сообщая», что вы когда-то перенесли вирусное заболевание.
Применение таких анализов будет просто потрясающе широким. Мы сможем генерировать самые разнообразные данные, документируя, какие болезни и когда переносили пациенты. Некоторые сравнивают эту технологию с разработкой электронного микроскопа, который позволил нам выйти на микроуровень и «увидеть» то, что раньше оставалось невидимым. Одно из возможных применений – описывать исторические и текущие закономерности болезней и определять, как болезни реагируют на разные типы антител в крови больных. Мы уже давно подозревали, что вирусы как-то влияют на хронические заболевания вроде сердечно-сосудистых болезней, астмы и аутоиммунных болезней; последние характеризуются сбоем иммунной системы, которая начинает вырабатывать антитела, путающие собственные клетки больного с чужеродными и атакующие их из-за этого.
Мы еще очень многого не знаем, например, о том, какая связь есть между перенесенным в молодости гриппом и развитием в пожилом возрасте диабета 1 типа или рассеянного склероза. Но пока что не найдено ни одного вируса или антитела, как-либо связанных с этими заболеваниями, а исследования в этой области довольно трудны. Чтобы найти что-то подобное, нужно сначала выделить подозреваемые вирусы, а потом проводить анализы на каждый из них по очереди. Но вот когда в нашем распоряжении появится тест вроде VirScan, мы сможем посмотреть на общую картину и составить базу «больших данных», чтобы найти корреляцию между некоторыми вирусными инфекциями и будущим риском заболеваний. Например, заражение вирусом X приводит к повышению риска подхватить болезнь Y. Или, может быть, антитела, выработанные при борьбе с инфекцией, наоборот, защитят вас от будущих недугов. Таким образом, тестом можно будет воспользоваться, чтобы узнать о ваших конкретных факторах риска и помочь с принятием будущих решений. Эта технология, возможно, даже сможет ответить на некоторые вопросы о раке – почему в разных людях он «работает» по-разному? Может быть, причина именно в том, какие антитела есть в крови человека и когда они выработаны, что, в свою очередь, влияет на реакцию пациента на лечение лекарствами или химиотерапию.
Что самое замечательное, этот анализ недорог (около 25 долларов), а результаты готовы уже через несколько часов. Вот такие вот универсальные анализы должны стать неотъемлемой частью вашего ежегодного медосмотра, чтобы вы как можно раньше занялись профилактикой. Причем чем больше этот анализ будут делать и чем больше станет база данных, тем быстрее, практически по экспоненте, будет расти его полезность.
Анализ данных о закономерностях болезней не всегда будет основываться только на телесных жидкостях. Мы сможем выявить связи в нашей сложной биологии даже после самых простых наблюдений. Вот один пример: в 2014 году обнаружили, что искусственные подсластители сеют в теле настоящий хаос, уничтожая его микробных обитателей [2], коллективно известных как микробиом (эту тему я затрону в следующей главе). Это, в свою очередь, влияет на обмен веществ и уровень сахара в крови. Лишь исследовав микробиом, мы наконец-то получили точную информацию, но мы бы уже много лет назад узнали о связи между употреблением диетической газировки и повышенным риском диабета, если бы у нас была соответствующая база данных. Значительное открытие можно было бы сделать намного раньше, если бы мы просто знали, что люди покупают и потребляют (множество продуктов с искусственными подсластителями) и какие у них после этого проблемы со здоровьем (инсулинорезистентность и диабет).
Еще один пример: в 2015 году появилась новость, которая наверняка вызвала панику у многих людей, принимающих лекарства от изжоги, в состав которых входят ингибиторы протонной помпы (ИПП): эзомепразол (нексиум), омепразол (прилосек) и лансопразол (превацид). В этой новости говорилось, что перечисленные лекарства, многие из которых продаются даже без рецептов, могут повысить риск сердечного приступа до 21 %, причем вне зависимости от того, есть у вас проблемы с сердцем или нет. Красота вывода – в том, что для него потребовался лишь простейший анализ данных. Ученые из Хьюстонского методистского госпиталя и Стэнфордского университета проанализировали 16 миллионов клинических документов о 2,9 миллиона пациентов [3]. Именно так они обнаружили связь между людьми, которым прописали популярные антациды с ИПП, и вероятностью получить сердечный приступ. Исследование началось после публикации в 2013 году доклада в журнале Circulation, где показали, что ИПП могут потенциально привести к хроническим сердечно-сосудистым заболеваниям на молекулярном уровне: они изменяют оболочки кровеносных сосудов [4]. Что интересно, у пациентов, которым прописали другой тип антацидов, содержащих так называемые H2-блокаторы, вероятность сердечного приступа не повысилась.
Антациды, содержащие ИПП, чаще всего прописывают при проблемах с пищеварительной системой, в том числе гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (ГЭРБ). По данным FDA, каждый 14-й американец принимает ингибиторы протонной помпы – это один из самых распространенных типов лекарств в США. Так что результаты этого исследования тревожны, но не забывайте, что они указывают только на ассоциацию, а не на причинно-следственную связь. Возможно, пациенты, принимающие ИПП и потом страдающие от сердечно-сосудистых заболеваний, имеют еще какие-нибудь проблемы со здоровьем, усугубляющие ситуацию, – например, страдают ожирением или гипертонией, или же определенную роль играют генетические факторы. Тем не менее добыча подобной информации из «больших данных» – это часть дивного нового мира медицины. Она дает нам больше знаний, которые можно использовать, чтобы следить за собой.
Давайте я приведу еще один пример – уже реально действующий и преображающий жизни миллионов людей. Всего несколько лет назад Ноттингемский университет разработал приложение под названием MyBabyFace при содействии Фонда Билла и Мелинды Гейтс. Проблема: общемировая младенческая смертность остается высокой – 22 смерти на 1000 живых новорожденных, – особенно в странах, где нет высокотехнологичных установок для УЗИ и квалифицированных врачей. Большинство из этих смертей случается из-за математических ошибок: очень трудно высчитать точный возраст младенца, если не знать даты зачатия. Соответственно, не всегда понятно, что роды преждевременные, и врачи часто упускают возможности для простого, недорогого вмешательства, которое предотвратило бы осложнения от преждевременных родов, например гипотермию. Приложение MyBabyFace использует всю мощь краудсорсинга. Родители всего мира выкладывают фотографии пяток, лица и ушей младенцев, а также неделю, на которой они были рождены. На данный момент приложение только собирает данные, но разработчики надеются, что удастся сделать базу данных, которая поможет оценить, сколько недель ребенок пробыл в утробе. Еще одно приложение, Neogest, оценивает, насколько до срока родился ребенок, используя параметры вроде глубины морщинок на пятках и округлости глаз.
