Эрик Тополь входит в десятку самых цитируемых исследователей в медицине. Его индекс Хирша составляет 235 (всемирно признанная характеристика продуктивности ученого, основанная на количестве публикаций и количестве цитирований этих публикаций; самый высокий индекс Хирша из ныне живущих ученых — у эпидемиолога Грэма Колдица (274). — Forbes Life). Тополь —рок-звезда в науке, самый влиятельный врач-руководитель в США, независимый директор и акционер компании DexCom с капитализацией $49 млрд, которая разрабатывает и производит системы непрерывного мониторинга уровня глюкозы для людей с диабетом. Ученый также работает кардиологом-консультантом в Исследовательском институте Скриппса — самом влиятельном исследовательском учреждении в мире. А еще он главный редактор авторитетного медицинского портала Medscape и автор научно-популярных книг об искусственном интеллекте в медицине. Удивительно, как он все успевает.
Информационный наркоман
У Тополя больше 630 000 подписчиков в Twitter. Каждый из 18 000 твитов в этой социальной сети пишет сам ученый. «Люди думают, что у меня есть армия ассистентов, которые помогают мне, но нет. Я — информационный наркоман. С самого детства я читал не переставая. И теперь каждый день — пару часов утром и вечером, я читаю медицинские исследования», — говорит Тополь в интервью Time. Тополь пишет и собственные работы — на его счету более 1200 научных статей. Сфера его интересов — геномные и цифровые инструменты в медицине. Тополь считает, что будущее в медицине наступит тогда, когда врачи «перестанут лечить население и начнут лечить конкретного человека». «Мне потребовалось заняться глубокими исследованиями и прочитать массу литературы, чтобы попытаться ухватить этот момент и предсказать, куда пойдет медицина», — написал Тополь в предисловии к книге «Будущее медицины». И пришел к выводу, что ИИ — единственный шанс решить основные проблемы со здравоохранением сегодня.
В 2018 году министерство здравоохранения Великобритании поручило Эрику Тополю проанализировать, как изменить систему здравоохранения в стране, чтобы обеспечить цифровое будущее. В отчете Тополь написал, что в течение десяти лет большинство пациентов будут справляться с хроническими заболеваниями с помощью носимых на теле устройств, и это будет намного эффективнее, чем случайные визиты к врачу. Пациентов будут наблюдать не в больницах, а дома.
Для такого регулярного мониторинга потребуется пересмотреть рабочие процессы и нанять больше помощников, медсестер и врачей, а также обучить их оказывать услуги на расстоянии. Зато врачи смогут заняться сложными случаями. В интервью Forbes Тополь добавил, что в системе здравоохранения США, в отличие от Великобритании и Китая, пока нет стратегии в области искусственного интеллекта.
Стетоскопы — вчерашний день
Тополь говорит, что смартфоны станут «центром медицины будущего», они будут передавать врачам данные о состоянии здоровья пациентов в режиме реального времени. В сочетании с аналитикой и искусственным интеллектом когда-нибудь эти данные смогут предсказывать сердечный приступ до того, как он произойдет.
Тополь считает, что возможность оцифровать людей — первый шаг на пути к будущему медицины. «Раньше у нас не было возможности измерять кровяное давление 24 часа в сутки, сердечный ритм при боли в груди или уровень глюкозы в крови каждую минуту. Если бы люди пользовались непрерывным измерением глюкозы хотя бы в течение недели, возможно, мы смогли бы справиться с эпидемией диабета», — говорит Тополь в интервью The Atlantic.
Технологии уже помогают врачам и пациентам. В своей практике Тополь больше 10 лет не пользуется стетоскопом. «В рамках обычного медицинского осмотра я делаю пациентам УЗИ сердца с помощью Vscan — портативного УЗИ-сканера. Я вижу клапаны, камеру, все, что нужно. Зачем мне слушать сердце или тратить время на классическое 45-минутное УЗИ. Это технология устарела. Я делаю УЗИ за одну-две минуты», — заявляет Тополь.
От традиционной электрокардиограммы Тополь тоже давно отказался. Он использует ЭКГ-приложение на смартфоне. 10 лет назад, когда прототип этого приложения только появился на рынке и еще не был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), Тополь воспользовался им и спас жизнь пассажиру самолета. Мужчине стало плохо, кардиолог приложил на его грудь два датчика, подключенные к приложению компании AliveCor, и считал его ЭКГ в режиме реального времени прямо на телефоне. Оказалось, что у мужчины сердечный приступ, и самолету пришлось экстренно сесть.
Генетическое тестирование перед лечением
14 лет Эрик Тополь руководил Кливлендской клиникой. Более 10 лет она удерживала первое место как лучший кардиологический центр страны. Именно здесь в 1996 году Тополь начал собирать первый банк генов, которые «виновны» в сердечно-сосудистых заболеваниях. Это привело к открытию нескольких генов, связь которых с сердечным приступом удалось доказать. Американская кардиологическая ассоциация сочла эти открытия одними из 10 важнейших достижений в 2000 и 2004 годах.
Помимо попыток понять генетику сердечных приступов, Эрик Тополь занимается исследованиями генетической совместимости пациентов и препаратов. Одна из ключевых его работ связана с тем, как пациенты после стентирования — операции по расширению сердечных сосудов — переносят лечение препаратом для разжижения крови плавиксом. Оказалось, 30% европейцев и более чем 40% африканцев или азиатов препарат не помогает из-за изменений в гене CYP2C19. Это открытие привело к внедрению генотипирования пациентов перед назначением лечения.
Генетическое тестирование перед назначением лекарств — один из ключевых моментов персонификации медицины, за которую борется Эрик Тополь. FDA считает, что более 250 часто назначаемых лекарств связаны с побочными эффектами из-за генетических особенностей пациентов. Есть, например, генетические тесты на побочный эффект статинов — препаратов для снижения уровня холестерина. На их основе людям назначают только те лекарства, которые сработают.
«Естественно, я не жду, что технология сможет спасти человечество, но, кажется, что это именно так. Медицина настолько неэффективна и обезличена, и сейчас у нас есть инструменты для устранения всех ее недостатков. Мы можем глубже понять каждого человека, чтобы обеспечить точный уход и профилактику», — сказал Тополь в интервью американскому Forbes.
Лечение — это сшитый на заказ костюм
Сам Тополь «попал под раздачу» универсального подхода в медицине в 2016 году. Ему потребовалась обычная операция по замене коленного сустава — такую каждый год проходят 750 000 американцев. Большинству людей после процедуры восстановиться помогает физиотерапия, но некоторые проходят через тяжелую реабилитацию. Тополю не повезло оказаться в числе последних.
Стандартный протокол физиотерапии оказался для Тополя пыткой — отек увеличивался, а колено болело так, что от обезболивающих не было толку. «Я был в отчаянии. Несмотря на мою карьеру врача-исследователя, который выступает за доказательную медицину, я согласился на кучу сомнительных методов: иглоукалывание, электроакупунктуру, холодный лазер, мази, куркумин и другие БАДы. Но мне становилось все хуже — приходилось лежать на животе несколько минут, чтобы разогнуть колено и передвигаться с ортезом», — рассказывал Тополь изданию The Washington Post.
Лишь после того как Тополь обратился к другому доктору, который назначил ему индивидуальное лечение, ему полегчало. Врач изучила его анамнез, отменила агрессивную физиотерапию и назначила курс противовоспалительных препаратов. Уже через несколько дней дело пошло на лад. По иронии судьбы пока Тополь выздоравливал, Национальные институты здравоохранения США дали ему грант в размере $207 млн на исследование точной медицины (точной медициной — Precision Medicine — называют подход в системе здравоохранения, при котором профилактика и лечение заболеваний подбирается по генетической информации и на основе больших данных). Теперь Тополь с коллегами занимается масштабным проектом по сбору генетических данных и данных о здоровье одного миллиона добровольцев. Идея проекта в том, чтобы в будущем лечение было похоже на сшитый на заказ костюм: дозы лекарств адаптированы к геному, химиотерапия — к ДНК опухоли, диета — к риску диабета. Как показывает опыт Тополя, точный подход в медицине — это еще и индивидуальный подбор физиотерапии.
«К примеру, мы секвенируем кровь плода матери в первом триместре и выясняется, что у ребенка высокий риск развития диабета 1 типа — аутоиммунного заболевания. Его поджелудочная железа даст сбой через пять лет после рождения. Зная о риске, мы можем встроить датчик для отслеживания иммунной атаки на поджелудочную железу ребенка. Так мы останавливаем диабет», — рассуждает Тополь.
Конфликт с Merck
В 2005 году Тополь был вынужден уйти с поста руководителя Кливлендской клиники из-за конфликта с фармацевтическим гигантом Merck. Тополь был одним из первых ученых, который поставил под сомнение безопасность обезболивающего препарата рофекоксиба. Еще в 1999 году исследователь утверждал, что у Merck были научные доказательства, что препарат опасен: пациенты, принимавшие его, перенесли в пять раз больше сердечных приступов, чем те, кто принимал более старое болеутоляющее — напроксен. В 2001 году у 53-летнего жителя Флориды случился сердечный приступ после того, как он в течение месяца принимал рофекоксиб. Всего с этим препаратом связывают примерно 7000 случаев осложнений и смертей.
В 2004 году после долгих судебных разбирательств препарат отозвали с рынка. Этот скандал привлек внимание прессы, в результате чего руководство Кливлендской клиники обвинили в непрозрачности при проведении исследований и конфликте интересов. Тополю пришлось разорвать контракт с медучреждением. В интервью The New York Times он заявил, что Merck настойчиво пытается дискредитировать его. Тополь подчеркнул, что никогда не участвовал в исследованиях, где была бы заинтересованная сторона.
ИИ не заменит врачей
После ухода из клиники Тополь проложил исследовательскую работу и врачебную практику в некоммерческой организации здравоохранения Скриппса. «Сейчас мы наблюдаем быстрое внедрение алгоритмов, которые позволяют более точно диагностировать болезни и лечить их», — говорит Тополь. К
Например, компания DeepMind разработала искусственный интеллект, который может определять рак груди по маммограмме на 11,5% точнее, чем радиологи. Тополь полагает, что ИИ можно использовать как второе мнение, когда нужно поставить диагноз. Это революционная разработка, потому что врачи часто допускают ошибки, когда смотрят на маммограммы.
Еще одна отрасль, которая уже получает пользу от внедрения ИИ, — это офтальмология. Диабетическую ретинопатию — частое осложнение диабета и причину слепоты — теперь диагностируют с помощью ИИ. Компания IDx разработала систему IDx-DR, которая позволяет врачам оценить по фотографии сетчатки риск потери зрения.
Для широкой аудитории доступны смарт-часы, которые обнаруживают мерцательную аритмию. Скоро на рынке появятся браслеты, которые определяют уровень калия в крови без крови. Это сильно облегчит жизнь людям с заболеванием почек, а некоторых спасет от смерти.
Несмотря на веру в силу ИИ, Эрик Тополь признает, что у него есть и обратная сторона: «Точная медицина оцифровывает нас, чтобы получить богатые, глубокие данные о каждом человеке. Это позволяет разработать более эффективные методы профилактики, скрининга и лечения. Некоторые из этих данных будут действительно полезными. Но некоторые из них будут лишними, приведут к ненужным обследованиям и беспокойству. Но это не значит, что этим не нужно заниматься».