Медичні дослідження в області серцево-судинної системи
П’єр Корвол,
заслужений професор Коледжу Франції
Західні країни досягли вражаючого прогресу щодо тривалості життя та якості життя протягом цих 20-30 років або близько того. Очікувана тривалість життя збільшується на один рік кожні 4 роки, значна частина з яких пов'язана з прогресом у серцево-судинній медицині, навіть якщо падіння на 50% зменшення серцево-судинної смерті у Франції пов'язане не тільки з терапевтичним прогресом. Серцево-судинні захворювання є і залишатимуться основною причиною смерті у всьому світі. Вони залишаться такими, оскільки в країнах, що розвиваються, саме серцево-судинні захворювання (інсульт, ішемічна хвороба серця та серцева недостатність) залишаються основною причиною смерті навіть до інфекційних захворювань.
Профіль серцево-судинних захворювань також змінився через раннє лікування ІХС. Серцева недостатність замінює ішемічну хворобу. Сьогодні ми говоримо про «епідемію серцевої недостатності», оскільки у пацієнтів, які переживають раптовий інфаркт або важку хворобу ішемічної артерії, з часом часто розвивається серцева недостатність. Поширеність певних захворювань серця пов’язана із зростанням старіння населення. Таким чином, повна аритмія за допомогою фібриляції передсердь та застійної серцевої недостатності вражає майже 10% населення у віці від 80 до 90 років.
Ця стаття має на меті надати огляд основних діагностичних та терапевтичних досягнень у серцево-судинній галузі протягом останніх 10 років завдяки спеціальним біомедичним дослідженням, проведеним за досягненнями французьких дослідницьких груп.
Ризик розчарувати широку громадськість, яка очікувала би вражаючого прогресу, наприклад, препарат, який вилікує коронарну атерому або відкриття гена артеріальної гіпертензії, діабету, інфаркту або ожиріння, прогресування найчастіше є результатом стриманого, скромного і тривалого прогрес. За попереднє десятиліття не відбулося парадигматичного стрибка, великої концептуальної чи терапевтичної «революції» в серцево-судинній патології. Досягнення медицини стосуються не лише терапії, а й діагностики, генетики, медичної візуалізації. Сьогодні медицина ділиться на чотири "П": вона має на меті бути прогностичною, профілактичною, точною та спільною. Це виходить за рамки так званої "реактивної" медицини, зведеної до лікування симптомів. Ми побачимо, як ці цілі можна досягти в серцево-судинній медицині.
Дослідження серцево-судинної системи підкріплюються розвитком фундаментальних знань у найрізноманітніших галузях: звичайно, біологія, а також точні науки (фізика, хімія, інформатика та цифрові науки), гуманітарні та соціальні науки. За останні 10 років кардіологія отримала користь від прогресу генетики, клітинної та генної терапії та моноклональних антитіл. Обчислювальна техніка та цифрові науки глибоко змінили весь медичний ландшафт, включаючи серцево-судинну медицину. Саме в цьому світлі ми будемо розглядати досягнення у діагностиці та лікуванні захворювань серця та судин.
Терапевтичні засоби в біологічний вік
Медикаментозна терапія
Кілька серцево-судинних захворювань отримали користь від прогресу медицини та оптимізації терапевтичних стратегій за останні роки. Однак протягом кількох років кількість хімічних речовин з терапевтичним ефектом, що випускаються на ринок, зменшується на користь терапевтичних засобів, отриманих з біології. Дослідження фармацевтичної промисловості в традиційному секторі синтезу молекул відносно сповільнилися на користь розвитку продуктів, отриманих з біології, як зазначено вище. Неможливо бути вичерпним у такому огляді, і тут наведено лише кілька прикладів, вибраних з найбільш значущих.
Кілька препаратів із оригінальним механізмом дії доповнюють вже існуючу фармакопею серцево-судинних та метаболічних захворювань: езетиміб (гіперхолестеринемія), івабридин (анти-стенокардія)…. Можна експериментально поліпшити роботу серцевого насоса за допомогою препаратів, які впливають на мобілізацію кальцію всередині клітини міокарда, на іонні транспортери та рециркуляцію внутрішньоклітинного кальцію. Так багато шляхів для майбутніх ліків від серцевої недостатності.
Раптова серцева смерть зростає (1 на 1000 смертей на рік), і одним із ефективних практичних заходів стала широка імплантація дефібриляторів у громадських місцях. Ідентифікація пацієнтів із групи ризику прогресує завдяки генетичним даним. З віком спостерігаються все частіші порушення ритму передсердь або шлуночків, такі як повна аритмія миготливої аритмії з її ускладненнями. Давно сподівались на прогрес у лікуванні порушень серцевого ритму. Однак практично нічого не знайдено, ніж аміодарон з його побічними ефектами, навіть якщо багато дізналися про різні канали, що забезпечують електропровідність у міокарді, та механізми, що відповідають за генетичні захворювання, що відповідають за різні порушення ритму. Серце іноді спричиняє раптову смерть . Помітним прогресом стало відкриття Мішелем Гассагерре аритмогенних аберантних серцевих клітин, розташованих у легеневій вені, і абляція яких радіочастотою дозволяє придушити ритмічні розлади. Подібна стратегія дозволяє ідентифікувати аберрантні шлуночкові вогнища та їх видалення (17).
Показання до лікування різними типами блокаторів ренін-ангіотензинової альдостеронової системи є добре встановленими: артеріальна гіпертензія, серцева недостатність, постінфарктна хвороба та діабетична нефропатія. Однак було б передчасним думати, що цей напрямок досліджень вичерпався, як, здається, вважає основна фармацевтична промисловість. Розвиток інгібіторів амінопептидази А може блокувати мозкову систему реніну та представляти потенційний новий шлях для лікування гіпертонії та серцевої недостатності (18). Внесок запального процесу у конституцію та розвиток атероми ще не призвів до протизапальної терапії. Лікування моноклональними антитілами проти інтерлейкіну-1-decrea зменшує кількість серцево-судинних подій у коронарних хворих, але пов’язане зі збільшенням смертності від інфекції (19).
Фармацевтична промисловість активно досліджує препарати для лікування інсулінонезалежного діабету та ожиріння. Протягом попереднього десятиліття для діабету було розроблено кілька молекул: інгібітори ко-транспортера натрію-глюкози типу 2, інгібітори дипептидил-пептидази; аналоги глюкагоноподібного пептиду-1 (GLP-1), який є інкретином. Пошук препаратів, які є активними та не мають побічних ефектів при ожирінні, зупинився, незважаючи на відкриття декількох гормональних систем, які контролюють насичення. Знову ж таки, не класична фармакологія дала змогу прогресувати в лікуванні ожиріння, оскільки саме баріатрична хірургія стала вибором лікування цього стану. Ожиріння - це стан хронічного запалення. У пацієнтів зі зниженим мікробним багатством спостерігається більш виражене низькошумне запалення. Цей дефіцит можна було б виправити завдяки адаптованому харчовому втручанню, що модифікує мікробіоти і, таким чином, відкриває нові терапевтичні перспективи.
Біомедична інженерія
- Обробка зображення
Медична візуалізація (ПЕТ-сканування, МРТ органів та функціональна МРТ) дозволяє вражаюче реконструювати тривимірні зображення таких органів, як серце, мозок, судини тощо. Моделювання функціонування серця є важливим інструментом для фізіологів та електрофізіологів. Сьогодні ми можемо вивчати судини інвазивно або за допомогою ультразвуку, робити дуже тонку ендоваскулярну візуалізацію для виявлення бляшок, їх прогресування, ерозії та врешті-решт руйнування. Визначення атероматозних бляшок у судинах, особливо в коронарній артерії, зростає з точністю, що, очевидно, має важливе застосування з точки зору проектування епідеміологічних досліджень, постановки діагнозу та лікування.
Виготовлення штучного серця - це тривалий процес. Новинкою стала розробка дослідниками компанії Carmat гемосумісного серця, що виключає ризик тромбоутворення та утворення тромбів у стінках штучної порожнини. Значного прогресу в його механічних характеристиках було досягнуто завдяки автоматизованому проектуванню. Це дозволило вижити протягом кількох місяців пацієнтам із кінцевою стадією серцевої недостатності. Його розвиток є результатом співпраці фізіологів, лікарів, інженерів-механіків та інформатиків. Залишається кілька основних проблем: серед іншого, контроль над подачею енергії до штучного насоса та витратами. Якщо штучне серце є надмірно дорогим, його майбутнє буде поставлене під загрозу. Його майбутнє, як і лікування серцево-судинних клітин та генних терапій, буде залежати від їхньої доступності для великої кількості пацієнтів, інакше ці методики залишатимуться терапіями високого рівня, зарезервованими для обмеженої кількості пільгових пацієнтів.
Цифрові та інформаційні науки.
Ми знаходимося в епоху цифрових технологій, спілкування та інформації, пов’язаної медицини, великих даних про здоров’я та штучного інтелекту. Це, мабуть, найважливіша революція, яку ми спостерігали за останні 20 років. Ми бачили декілька застосувань у серцево-судинній галузі: геномні дані, автоматизований дизайн молекул, обробка зображень, комп’ютерна хірургія, телемедицина, вбудовані та пов’язані об’єкти, обробка великих даних. Ті, хто прийде, величезні, і важко передбачити наслідки через десять чи двадцять років, за винятком того, щоб зробити фантастику медицини, яку деякі самі не заперечують. Алгоритми, які розробляють дослідники та інформатики, допоможуть лікарю та пацієнту встановити діагноз, оптимізувати терапевтичний вибір та дати прогностичні показання.
Нещодавнє відкриття даних SNIRAM (Національної інформаційної системи схем медичного страхування), а також даних лікарень та реєстрів смертей дозволить встановити дуже масштабні зв'язки між смертністю, серцево-судинною захворюваністю та дуже багатьма параметрами (біометричні дані, генетичні, соціальні -культурні фактори, лікування наркотиків, фактори навколишнього середовища тощо). Такі дослідження доповнять традиційні терапевтичні випробування. Вони будуть поєднані з медико-економічним аналізом: економіка охорони здоров’я - це область вивчення та дії на стику медицини та економіки. Він збільшиться. Вся наша розмова обертається навколо цього. Як фінансувати дедалі дорожче лікування, дедалі частіше звертаючись до біотерапії або дорогих терапевтичних антитіл, для постійно зростаючої кількості пацієнтів, тривалість життя яких зростає одночасно з обмеженими можливостями та нервово-сенсорним дефіцитом? Який сенс їхати на Місяць або на Марс, якщо ми не в змозі покращити стан здоров’я наших співгромадян? У наступні 10 років відкладати час для вибору буде вже неможливо.
Попереджайте, а не лікуйте! "Персоналізована" серцево-судинна медицина проти "масової медицини"
Ідея персоналізованої медицини по меню, пристосованої до умов кожного пацієнта, може бути лише привабливою. Це відповідає прагненню лікаря лікувати кожного пацієнта певним чином, останній бажає лікуватися відповідно до його попередніх показників та його власних особливостей. У серцево-судинній галузі ідеальним буде запобігання атероми, лікування дуже рано, у будь-якому випадку раніше, усіх факторів ризику, що призводять до атероми: гіпертонія, холестерин, тютюн тощо. Ми бачили, що окрім діагностики моногенних захворювань, в даний час не можна сподіватися на середньострокову перспективу використовувати особисті генетичні дані для індивідуалізації лікування або терапії. З іншого боку, пов’язані об’єкти - це інструмент для самоконтролю та терапевтичного налаштування, який може бути особливо ефективним у серцево-судинній галузі. Але ці методи є дорогими і вимагають мінімум знань, щоб бути ефективними. Тільки багаті суспільства або багаті люди в бідних суспільствах можуть дозволити собі, принаймні наразі, вартість персоналізованої медицини.
Ідею "масової" серцево-судинної профілактики пропагують Вальд і Ло (20). Ці англійські епідеміологи покладаються на епідеміологічні аргументи та мета-аналіз терапевтичних випробувань. Вони пропонують одночасно зменшити кілька факторів ризику серцево-судинної системи, які з віком переважають за допомогою комбінації різних препаратів. За цими аргументами, поки що не доведеною, серцево-судинна захворюваність буде значно зменшена, а тривалість життя збільшена. Це відбувається завдяки прийому трьох-чотирьох генеричних препаратів (поліпіл: статини, бета-блокатори/анти-кальцій, інгібітор ренінової системи, аспірин) у низьких дозах людям віком від 55 років, чоловікам чи жінкам. Це навіть за відсутності ненормальних значень холестерину, артеріального тиску, ... Про хорошу переносимість та ефективність таких комбінацій препаратів щодо холестерину та артеріального тиску щойно повідомляли індійські лікарі. Цей поліпіл є дешевим (кілька доларів на місяць), його легко приймати, а враховуючи високу поширеність атероми, діабету та дегенеративних серцево-судинних захворювань у країнах, що розвиваються, це може бути цікавою стратегією.