Яд или лекарство? Как растения, порошки и таблетки повлияли на историю медицины - Томас Хэджер

посылает сигнал, когда лекарство принято. В ранних моделях, которые сейчас проходят испытания, датчик – размером с кунжутное семечко, питание происходит от хлорид-ионов в желудке, а сигнал улавливается пластырем на животе. После этого сигнал можно отправить на смартфон или на любое другое передаточное устройство и заложить в компьютерную систему. Первым цифровым лекарством, которое получило одобрение FDA (в конце 2017 года) было Abilify MyCite («Верни возможности»), нейролептик с воспринимающим элементом, показывающим, что лекарство принято по расписанию. Это может иметь значение для категорий пациентов, забывающих о лекарстве, например, для людей с нарушениями настроения или ментальными болезнями, а также для престарелых, когда сочетание необходимости принимать несколько лекарств и проблем с памятью может привести к серьезным побочным эффектам при пропуске таблетки или если приняты две вместо одной. Если вы сторонник конспирологических теорий, можете представить себе будущее в стиле Большого Брата, где таблетки, вызывающие зависимость – такие как Оксиконтин или Фентанил, – усилены нанотехнологическими сенсорами и передатчиками, позволяющими властям отследить их везде, где бы они ни находились, даже в вашем пищеварительном тракте.

Поиск новых лекарств также перешел на цифровые технологии. Бо́льшая часть действий здесь сосредоточена на проектировании все более сложных лекарств, вплоть до уровня огромных белков, на компьютерах, прежде чем тратить время на их создание в лаборатории. Суперкомпьютеры необходимы для проведения расчетов, чтобы показать, какую окончательную форму примет белок после его изготовления – вычислительная задача настолько сложная, что мы до сих пор не довели ее до совершенства. Однако когда это произойдет, это позволит ученым сделать еще один шаг к созданию на своих экранах гораздо большего количества лучше действующих против болезни лекарств с хорошей переносимостью, что теоретически снизит затраты и ускорит процесс открытия. Затем другие компьютерные программы могут быть использованы для изучения того, что будет делать вновь созданный белок, когда попадет в организм. Компьютерное моделирование белков позволяет производителям лекарств, которые раньше ограничивались испытаниями in vitro (в лаборатории) и in vivo (на живых животных), делать все больше и больше in silico: в компьютере.

Третий аспект разработки цифровых лекарств связан не столько с мощными суперкомпьютерами, сколько с коммуникацией: использование Интернета для сбора информации со всего мира и краудсорсинга некоторых этапов разработки лекарств. Фармацевтическая компания Lilly, например, сделала вебсайт под названием InnoCentiv, где для ответов на научные вызовы, поощряемые денежными призами, приглашаются исследователи со всего мира. Приведу примеры проектов: поиск лучшего способа отслеживания поведения отдельных клеток, наблюдение за вирусами в сточных водах, поддержание постоянного уровня глюкозы у пациентов с диабетом.

Вместо путешествий сквозь тропические леса за лекарственными растениями исследователи медикаментов сегодня прочесывают интернет в поисках подходящих идей.

Вот еще один пример: национальные институты здравоохранения США в настоящее время набирают испытуемых для крупнейшего в истории человечества подробного исследования здоровья. В рамках нелепо названной исследовательской программы All of Us предполагается отследить более миллиона человек, представляющих все разнообразие Соединенных Штатов, готовых пройти секвенирование своих геномов, а затем предоставить доступ к результатам анализов крови и медицинским картам на неопределенный срок. «Если все пройдет успешно, – пишет газета New York Times, – результатом станет такая сокровищница медицинской информации, какой мир еще не видел». Этот массивный «биобанк» больших данных должен помочь специалистам здравоохранения лучше понять, кто, когда и почему заболевает.

Другой подход к краудсорсингу был впервые применен рядом некоммерческих организаций. В 1999 году группа правительственных и благотворительных организаций, обеспокоенная тем, что конвейер по производству новых противомалярийных препаратов иссякает, организовала проект Medicines for Malaria Venture («Проект лечения малярии», MMV), объединив усилия государственных, частных, медицинских, правительственных и корпоративных игроков для поиска лучших способов борьбы с болезнью, которая по-прежнему убивает более миллиона человек в год. Компании по производству лекарств знают, что разработка новых противомалярийных препаратов стоит дорого, а большинство потенциальных пациентов – бедняки. Поэтому шансы на прибыль малы. Некоммерческие организации хотели разработать новые лекарства от малярии для общественного блага, а не для частной выгоды. Могут ли они работать вместе?

Да, как оказалось, они могут. Например, один из их проектов, запущенный в 2012 году MMV совместно с Фондом Билла и Мелинды Гейтс и с фармацевтическим гигантом GlaxoSmithKline, был назван Malaria Box («Коробка от малярии»). По запросу MMV присылает исследователям коробку с сотнями труднодоступных экспериментальных лекарств, взятых из различных государственных и частных лабораторий. Предположительно эти лекарства могут в какой-то степени бороться с малярией. Для «всех, у кого есть хорошие идеи, как их использовать» они бесплатны в любой точке земного шара, как говорит Фонд Гейтсов, единственное требование – открыто опубликовать результаты исследований.

Кажется, это далеко от цифровых таблеток. Но такой глобальный охват и быстрый, открытый обмен информацией возможны только благодаря компьютерной коммуникации. Модель «Коробки от малярии» применяется к другим болезням, которым традиционно уделяли мало внимания, в надежде, что развитие лекарств выйдет за пределы тайн больших корпораций и подключится к тому, что один из экспертов называет «глобальным мозгом».

Персонализированная медицина

На другом конце спектра от глобального мозга находится мир персонализированной медицины. С нашей новой способностью довольно просто и быстро считывать детали ДНК каждого человека – его геном – появляется возможность найти, где что-то пошло не так. Каждый из наших генов – участков ДНК, которые кодируют отдельные белки, – имеет небольшой шанс быть поврежденным тем или иным образом: в ДНК не хватает фрагмента здесь, или она перекрещивается с фрагментом там, или возникает ряд других проблем. Когда инструкции ДНК повреждены, повреждаются и продукты (белки, которые кодирует ДНК). Иногда получаемые белки могут работать неправильно или вообще не работать, нарушая цепь реакций, препятствуя некоторым метаболическим процессам, что может привести к серьезным проблемам со здоровьем.

Геном каждого человека уникален, и каждый человек – воплощение своего генома. Есть только один-единственный вы. У вашего тела свой индивидуальный способ реагировать на еду, стресс, секс, на что угодно.

Это называется «биохимическая и психологическая индивидуальность». Мы не похожи друг на друга, и когда дело доходит до реакции на лекарства, одна и та же доза даст одним пациентам только улучшение, а другим – в основном побочные эффекты. Ни одно лекарство не работает одинаково для всех. Вот почему, когда исследователи высчитывают, какие нужны дозы, они опираются на усредненную статистику – на то, что работает лучше всего для большего количества пациентов. Нет гарантии, что на вас оно подействует таким же образом.

Теперь, когда мы можем прочитать инструкцию по эксплуатации каждого человека – его ДНК, –