Когда мы спрашивали экспертов, какие молодые ученые могли бы войти в ежегодный рейтинг Forbes «30 талантов до 30 лет», чаще прочих звучало имя Джека Андраки, теперь уже 17-летнего подростка, который создал прототип тест-системы для диагностики рака и выиграл главный приз — грант в $75 000 — на ежегодном конкурсе школьных научных разработок Intel.
Это неудивительно. Последние два года Андрака присутствует всюду. Победа на конкурсе Intel привлекла к нему внимание прессы, он стал героем нескольких телепередач и удостоился статьи в Forbes, получил награду «Борец за изменения» в Белом доме и стал гостем Мишель Обамы во время ежегодного послания президента Конгрессу США. Юный гений прочитал несколько лекций на TED-конференциях; одна из них собрала более миллиона просмотров.
Достижения Андраки везде подаются как революционные.
Изобретенный Джеком метод в нашей прошлой статье о нем назван «прорывом», а Смитсоновский институт объявил его «вундеркиндом в области борьбы с раком поджелудочной железы».
И все-таки я решил не включать Андраку в рейтинг, несмотря на рекомендации экспертов, поскольку его результаты еще не опубликованы в рецензируемом научном журнале, а ученых оценивают все-таки по напечатанным работам. А когда Андрака поделился с нами черновиком статьи, которую собирается подать в один из журналов, я лишь укрепился в своем мнении.
quote_block node/234069Участник жюри нашего рейтинга, генетик Джордж Черч из Гарвардского университета, один из отцов нового подхода к секвенированию ДНК, ознакомившись со статьей, пришел к выводу, что многие из утверждений автора — например, что предложенный им способ в 168 раз быстрее, в 26 667 раз дешевле и в 400 раз чувствительнее, чем существующие технологии, — могут не подтвердиться. По крайней мере для их доказательства предстоит еще немало потрудиться. Я послал статью еще пяти ведущим ученым, большинство из которых оценили ее анонимно. Почти все из них указали на слабость аргументации и сочли, что результаты не соответствуют тем оптимистичным заявлениям, которые растиражированы СМИ.
Общее мнение таково: сенсор Андраки — это открытие, достойное статьи в журнале, которая в конце концов должна быть опубликована, и большое достижение для старшеклассника. Но оно не совершит переворота в науке и является лишь небольшим шагом на пути к созданию нового метода диагностики рака. Впрочем, понимает это и сам Андрака. «Проект многообещающий, но он находится на предварительной стадии и вовсе не является столь совершенным, как рассказано во многих СМИ, — написал мне юноша. — Оглядываясь назад, я понимаю, что это был лишь проект для школьного конкурса и эксперимент, который доказывал обоснованность концепции. Поначалу я думал, что готовый продукт можно вывести на рынок за 1-2 года, но я за последнее время очень многое узнал и понимаю теперь, что на это уйдет гораздо больше времени».
Недооценка существующих технологий
Согласно черновику статьи, Андрака изобрел устройство, погрузив бумажный фильтр в раствор с углеродными нанотрубками, покрытыми антителами к особому белку, уровень которого повышается у пациентов с раком поджелудочной железы. Он доказал, что устройство позволяет обнаруживать наличие белка мезотелина в растворах клеточных культур. И что сенсор позволяет различить кровь мышей с пересаженной опухолью поджелудочной железы человека и мышей без опухоли.
Пока все хорошо. Но насколько оправданны заявления, что новый подход сделает тестирование более быстрым, точным и дешевым, чем существующая технология иммуноферментного анализа (ИФА)? Этот метод, разработанный 60 лет назад, использует антитела, которые связаны с меняющими цвет ферментами. Если искомый антиген присутствует, при добавлении еще одного химиката проявляется цвет.
Цифры Андраки («в 168 раз быстрее, в 26 667 раз дешевле и в 400 раз более чувствителен») основаны на сравнении с методом ИФА. Но Черч обратил внимание на странные показатели, которые Андрака приводит для теста ИФА.
Скорость анализа: Андрака говорит, что сравнивал скорость своего анализа со временем, потраченным на то, чтобы получить результат с помощью тест-системы ИФА, которую он заказал по интернету: 14 часов. Это странно — современный анализ ИФА дает результат за час.
Стоимость анализа: Андрака сравнивает коммерческую стоимость тест-системы — включая прибыль производителя и накладные расходы — с собственными издержками. Это нечестно. Он говорит, что единственная тест-система для выявления мезотелина, которую он нашел, стоит $912. Но другие тест-системы продаются по $400 за 60 анализов или $600 за 96 анализов, другими словами, около $6,50 за анализ. Это по-прежнему много по сравнению с $3, в которые Андраке обошлись 10 анализов, но следует помнить, что, если фармацевтическая компания начнет продавать тест-системы по его технологии, они будут дороже опытного образца.
Чувствительность: по мнению Черча, стандартное отклонение в приводимых Андракой результатах слишком высоко, чтобы утверждать, что его метод более чувствителен, чем ИФА. Другие эксперты отмечают, что пока неясно, какая чувствительность потребуется для применения нового метода.
Тот ли это белок? Встает еще один вопрос: анализирует ли Андрака присутствие именно того белка, присутствие которого позволяет эффективно диагностировать рак поджелудочной железы? Врачи используют белок крови с обозначением CA19-9, чтобы отслеживать рост опухоли поджелудочной железы или ее повторное возникновение. Но CA19-9 не используют при скрининге, потому что в этом случае многие опухоли остались бы незамеченными и, что более важно, у многих здоровых людей был бы диагностирован рак поджелудочной железы. Пришлось бы проводить ненужные томографические обследования и даже ненужные операции для удаления несуществующих опухолей.
Андрака утверждает, что лучше всего анализировать наличие белка мезотелина. Но один из привлеченных мной анонимных рецензентов указал на одну статью, которая опубликована в журнале Международной гепатопанкреатобилиарной ассоциации. В ней сравнивается использование мезотелина и CA19-9 как маркеров рака поджелудочной железы и доказывается, что мезотелин менее пригоден для диагностики. Автор статьи надеется, что по сочетанию целого ряда белков можно будет диагностировать рак простаты. Поэтому нет уверенности, что метод Андраки, каким бы чувствительным он ни был, будет широко использоваться для выявления мезотелина. (Его наставник из Университета Джонса Хопкинса настаивает, чтобы в сообщениях прессы упоминались и другие белки.) На все эти вопросы Андраке придется ответить в процессе подачи статьи в рецензируемый журнал, и, вероятно, ему придется скорректировать свои результаты.
Сложности проведения анализов
Врачи-онкологи в целом скептически относятся к скрининговым анализам. Большие споры вызывает проведение скрининга рака предстательной железы и маммографии для выявления рака груди у молодых женщин. Это связано с тем, что вредное воздействие этих процедур — обследования, сопряженные с дозами радиации, биопсия и даже удаление опухолей, которые могли быть не опасны для жизни, — могут быть более тяжелыми, чем раковые заболевания, которые таким образом можно предотвратить.
Эта проблема стоит особенно остро в случае с раком поджелудочной железы, потому такую опухоль трудно диагностировать, ведь она расположена глубоко в брюшной полости за другими уязвимыми органами.
Ректор Университета Калифорнии в Сан-Франциско Сьюзен Десмонд-Хеллман, которая тоже прочитала черновик статьи, ответила, что осознание ограничений ранней диагностики — актуальная сегодня проблема в научном мире. Для того чтобы скрининг рака поджелудочной железы стал повседневной реальностью, нужно убедиться, что это позволит выявлять рак на ранней стадии, что он будет операбелен и что удастся свести к минимуму случаи, когда операция будет проводиться у здоровых людей (хирургия поджелудочной железы очень сложная, такие операции нельзя поставить на поток, как удаление опухолей груди или предстательной железы). «Поэтому рукопись очень интересная, но путь к внедрению скринингового анализа будет, скорее всего, очень долгим, трудным и дорогим», — резюмирует она.
В черновике Андраки нет сведений об испытаниях сенсора на образцах человеческой крови. Не проводились испытания на людях.
Метод позволяет отличить мышь с человеческой опухолью от мыши без опухоли. Но способен ли он отличить кровь человека с воспалением поджелудочной железы или желчными камнями от крови больного раком? После того как эта работа будет сделана, для введения метода в медицинскую практику — или отказа от него — придется провести клинические испытания. Наконец, сделает ли вас здоровее проведение анализов? От выявления белка в крови человека до создания диагностической тест-системы очень долгий путь. Нет смысла делать вид, будто дело обстоит иначе.
Проверка в реальных условиях
Двумя экспертами проекта, которые проголосовали за включение Андраки, были глава исследовательского отдела Pfizer Микаэль Долстен и исполнительный директор FutureMed Даниель Крафт. Оба сказали мне, что его пример вдохновляет других молодых людей. Я надеюсь, что это так, но не считаю правильным чествовать Андраку по этой причине. Люди, которые занимаются разработками в области медицины, знают, как тяжело их внедрять: они делают тысячи бесплодных экспериментов, но удачи тоже нередко оборачиваются провалами.
Более того, я думаю, для Андраки и его изобретения было бы лучше, если бы он прошел через обычный процесс публикации своих результатов и их представления строгому, но доброжелательному ученому сообществу до того, как стать медиазвездой. Научная публикация должна выйти в свет до лекций TED и потоков лестных отзывов. По словам юного изобретателя, он ожидает, что крупные производители диагностического оборудования лицензируют новый метод и разработают тест-системы; но я уверен, что таким компаниям было бы проще иметь дело с опубликованными научными результатами.
Пока же возникает ощущение, что все, кто пишет о нем, просто повторяют утверждения, которые он сделал, чтобы победить на конкурсе школьных научных разработок. Сам Андрака говорит, что это превратилось в «цирк медиа». Он признался мне: «Я впервые оказался в лаборатории и был восхищен тем, что могу заниматься серьезной научной работой и рассказывать о своих исследованиях журналистам».
TED и многие другие медиа, включая наш журнал, просто попались на удочку подросткового восторга и превратили его в народного героя.
Тем самым они дали ложную надежду раковым больным и внушили широкой аудитории неверное представление о том, как устроена медицинская наука. Многим нравится верить, что специалисты по раку упустили из виду что-то настолько очевидное, что школьник смог сделать большой прорыв в науке. Нам хочется, чтобы этот очень умный и амбициозный школьник разгадал тайны рака, но это заболевание буквально заложено в нашей ДНК.
В одной из первых статей об Андраке шеф-редактор Forbes Брюс Апбин задавался вопросом: «Неужели пятнадцатилетний школьник из Мэриленда взял и просто изменил методику лечения рака?» Девятнадцать месяцев спустя я могу с чистым сердцем ответить: «Нет». И нечестно было бы по отношению к нему и к его работе ожидать чего-то подобного. Потому что то, что он действительно совершил — разработал замечательный биосенсор, учась в школе, — само по себе достойно восхищения.