Автор: Эллисон Проффитт
3 марта 2026 г. | Когда Лерой Худ поднялся на трибуну на Симпозиуме по интегративной медицине в прошлом месяце, чтобы получить премию «Визионер», он сказал аудитории, что сделал 200 отжиманий, прежде чем спуститься вниз тем утром. Ему 87 лет.
Это было подходящее начало для выступления, которое представляло собой в равной степени интеллектуальную автобиографию, научный шедевр и провокацию — вызов всей системе здравоохранения, которая, по мнению Худа, рассматривает проблему здоровья человека почти исключительно в обратном порядке.
«Это медицина «из одного», — сказал Худ, описывая видение, которое занимало его последние два десятилетия жизни. — И мы будем практиковать это в будущем».
Карьера, построенная на кардинальных изменениях.
Худ, основатель Phenome Health и одна из самых титулованных фигур в современной биологии, рассказывает о своей карьере, которая неоднократно заставляла научное сообщество догонять его. По его словам, будучи молодым молекулярным иммунологом в Калифорнийском технологическом институте в 1970 году, он убедился, что сложность человеческой биологии является центральной проблемой, заслуживающей решения, — и в то же время убедился, что для ее решения потребуются инструменты и концепции, которых просто еще не существовало.
«Это было абсолютно неприкосновенно», — сказал он аудитории. «Во-первых, нам нужны были технологии, которые могли бы извлекать из каждого человека его уникальные данные. А во-вторых, нам нужен был новый подход к анализу данных».
Затем последовало примерно тридцать лет работы над созданием приборов. Лаборатория Худа разработала шесть приборов, способных считывать и записывать ДНК, включая автоматический секвенатор белков, который позволил клонировать ранее не поддающиеся секвенированию редкие белки и открыл пять новых направлений в медицине, а также автоматический секвенатор ДНК, который сделал технически возможным проект «Геном человека». Он был одним из двенадцати ученых, которые встретились в Санта-Крузе весной 1985 года, чтобы обсудить, достижимо ли секвенирование генома человека и целесообразно ли это. Девяносто процентов биологов были против, вспоминал Худ; потребовалось еще пять лет, чтобы запустить эту инициативу.
Затем последовало основание одного из первых по-настоящему междисциплинарных биологических факультетов в Вашингтонском университете — ставшее возможным благодаря Биллу Гейтсу — а после того, как было установлено, что крупные институциональные бюрократические структуры структурно не способны к реализации действительно новых идей, был создан Институт системной биологии.
Институт системной биологии стал инкубатором для системной биологии как дисциплины: он занимался картированием динамических сетей, лежащих в основе биологических функций, отслеживанием каскада сетевых изменений, предшествующих и сопровождающих заболевания, а также созданием аналитических рамок, необходимых для осмысления данных в масштабах, с которыми биология никогда прежде не сталкивалась.
Четыре «П» — и одна, которая до сих пор не разгадана.
В начале 2000-х годов, по словам Худа, он начал формулировать то, что он назвал четырьмя «П» медицины: прогнозирование, профилактика, персонализация и участие. Первые три, как он утверждал, теперь достижимы — наука существует, инструменты существуют, и данные начинают появляться. Четвертая — участие — остается центральной нерешенной проблемой в здравоохранении.
«Важно убедить пациентов, врачей, руководителей здравоохранения, специалистов по медицинским технологиям и, в конечном итоге, политиков… изменить наши устоявшиеся системы, ориентированные на борьбу с болезнями, в соответствии с принципами оздоровления и профилактики», — сказал он. Ключевой момент: продемонстрировать экономическую целесообразность. Показать, что это работает, доказать экономию средств и убедить несколько передовых учреждений первыми внедрить это.
Масштаб возможностей, по мнению Худа, почти невозможно осознать. США ежегодно тратят 5 триллионов долларов на здравоохранение, причем 86% этих средств уходит на лечение хронических заболеваний. «Если за пять лет мы сможем искоренить четверть хронических заболеваний, — сказал он, — мы сэкономим триллионы долларов». Он провел параллель с проектом «Геном человека», рентабельность инвестиций в который, по расчетам через десять лет после завершения, оценивалась в 800 миллиардов долларов при вложениях в 3 миллиарда долларов. «Я думаю, что феномика затмит рентабельность инвестиций в проект генома», — сказал он.
Что уже показывают данные
Основой для оптимизма Худа служит, в значительной степени, научно-исследовательская программа Arivale по оздоровлению 5000 человек, которую его команда проводила в течение последнего десятилетия — своего рода долгосрочный сбор многомерных данных, который, по его мнению, представляет собой будущее клинических исследований (DOI: 10.1038/nbt.3870 и многое другое).
Каждый участник был проанализирован по шести основным параметрам: геномные варианты, белки крови (первоначально около 500, теперь масштабировано до 5000), метаболиты, биохимические показатели, микробиом кишечника и физиологические данные с носимых устройств. В результате получился не просто набор моментальных снимков состояния здоровья, а динамическая картина индивидуальных траекторий здоровья — и богатый источник того, что Худ называет «практически применимыми возможностями».
Из первоначальной выборки в 100 человек команда Худа выявила 3500 статистически значимых корреляций между аналитами. Систематизация этих данных с помощью алгоритмов обнаружения сообществ позволила выявить примерно 70 различных биологических сообществ — кластеров аналитов, которые изменяются совместно таким образом, что это соответствует либо нормальной физиологии, либо конкретным патологическим процессам. Одно из таких сообществ, сосредоточенное на холестерине ЛПНП, включало тироксин в качестве коррелированной переменной; команда предположила, что он может стать потенциальной мишенью для лекарственных препаратов, и позже обнаружила, что компания Eli Lilly уже проводит 3-ю фазу клинических испытаний препарата на основе тироксина для снижения уровня холестерина. По словам Худа, суть в том, что мишени для лекарственных препаратов можно обнаружить на основе таких данных — без необходимости гадать.
Среди наиболее значимых с клинической точки зрения результатов программы можно выделить следующие:
Биологический возраст существенно отличается от хронологического. Группа исследователей разработала методы расчета биологического возраста на основе белков крови, метаболитов и других аналитов. Участники оздоровительной программы теряли в среднем примерно один год биологического возраста за каждый год участия. Еще более поразительно то, что отдельные органы могли стареть с заметно отличающейся скоростью как друг от друга, так и от общей оценки биологического возраста, что создает возможность для разработки рекомендаций, специфичных для каждого органа. Каждое заболевание, исследованное в ходе исследования, было связано со значительным увеличением биологического возраста.
Здоровье микробиома является прогностическим фактором выживаемости у пожилых людей. В исследовании, охватившем около 9000 человек в возрасте 60 лет и старше, команда Худа обнаружила поразительное расхождение в динамике микробиома между здоровыми и нездоровыми пожилыми людьми. Здоровые люди постепенно теряли свой базовый микробиом, начиная со среднего возраста, и формировали уникальный, индивидуально дифференцированный состав микробиома. У нездоровых людей такой дифференциации не наблюдалось. За четырехлетний период наблюдения вероятность смерти у людей с нездоровым микробиомом была в четыре раза выше. (DOI: 10.1038/s42255-021-00348-0)
Раковые признаки появляются в крови за годы до постановки диагноза. Возможно, наиболее важным открытием стало то, что, изучив образцы крови, собранные за один-четыре года до того, как участникам был поставлен диагноз рака, команда Худа выявила белки, уровень которых был «поразительно повышен», иногда совпадающие с известными сетями заболеваний, характерными для конкретных типов рака. В наборе данных они задокументировали 167 переходов от хорошего самочувствия к болезни, включая 35 переходов к раку. «Единственным ответом на большинство болезней будет профилактика или ранняя диагностика и лечение», — сказал Худ. «Мы никогда не сможем вылечить болезнь с помощью одного-единственного лекарства».
Он описал прогрессирование заболевания как длительный доклинический период, в течение которого связанные с заболеванием биологические сети экспоненциально, незаметно и тихо расширяются, прежде чем появятся какие-либо симптомы. К моменту постановки клинического диагноза, по его словам, «у вас уже есть очень сложный набор сетей заболевания», и таргетная терапия пытается наверстать упущенное в борьбе с проблемой, которая уже стала сложной. Окно для вмешательства, утверждал он, находится именно на этой ранней стадии, когда сети проще и потенциально обратимы.
Кровь как окно в каждый орган
Центральным элементом концепции Худа является то, что кровь, непрерывно циркулирующая через все органы, переносит специфические для каждого органа молекулярные сигнатуры — белки, выделяемые в обнаруживаемых количествах каждым из примерно 25 основных органов организма. Худ утверждал, что, отслеживая эти белки в течение длительного времени, врачи могут контролировать функциональное состояние отдельных органов способами, недоступными современной медицине.
Он отметил, что мозг представляет собой особенно интересный случай: в нормальных условиях он вырабатывает почти 600 органоспецифических белков, но в крови обнаруживается менее 10 из них. Когда гематоэнцефалический барьер начинает нарушаться, в кровообращение попадает больше белков, и обнаруженные специфические белки указывают на место нарушения барьера. При болезни Альцгеймера, по его словам, метаболические сигналы могут появляться в крови за 15 лет до клинической диагностики. Плацента, напротив, вырабатывает 37 органоспецифических белков, что открывает беспрецедентные возможности для изучения динамики развития плода.
Геномная революция: продолжение
Худ также обозначил следующий рубеж геномного анализа, ставший возможным благодаря технологиям секвенирования длинных прочтений. В то время как большая часть геномных исследований до настоящего времени основывалась на секвенировании коротких прочтений, которое испытывает трудности с регионами с высоким содержанием GC и не может полностью разрешить структурные варианты, секвенирование длинных прочтений позволяет полностью собрать индивидуальные геномы, провести всесторонний анализ метилирования каждого цитозина, определить фазу материнских и отцовских хромосом, а также охарактеризовать полный спектр вставок, делеций и перестроек, коррелирующих с заболеваниями.
«Эпигенетика — это не только метилирование, — сказал Худ. — Это будет включать в себя множество других вещей». Он предположил, что секвенирование длинных прочтений откроет новые измерения эпигенетического анализа, недоступные для существующих методов. Его команда также включает в свои исследования реконструкцию истории вирусных инфекций, биомаркеры здоровья мозга, стратификацию заболеваний на основе голоса (опираясь на работу люксембургских коллег, проводивших крупномасштабные исследования пациентов с диабетом) и мультиспектральный анализ слюны, способный различать здоровых и больных людей за три секунды.
По мнению Худа, синтез всех этих потоков данных позволит достичь такого уровня биологической интеграции и плотности практически применимой информации о здоровье, который качественно отличается от всего, что медицина пыталась сделать раньше.
На пути к проекту по изучению фенотипов
В заключение Худ изложил амбициозную программную программу под названием «Проект по изучению генома и фенотипа миллиарда человек», в рамках которой в настоящее время проводятся пилотные проекты в Южной Корее, Южной Каролине (исследование диабета с участием 1000 человек), в больнице Тампа Дженерал (60 пациентов с сердечной недостаточностью), а также реализуются инициативы на самых ранних стадиях в области здравоохранения в сельских районах Алабамы и Монтаны, связанные с федеральным финансированием, объявленным администрацией Трампа.
Предлагаемая им модель клинических испытаний принципиально отличается от традиционного рандомизированного контролируемого исследования. Вместо набора однородной популяции он описал дизайн с «широким спектром пациентов», который включает лиц с высоким риском и нормальными биохимическими показателями, лиц с предрасположенностью к заболеванию, а также пациентов на ранних, средних и поздних стадиях данного заболевания, и предусматривает наблюдение за всеми ними в течение пяти лет.
«Именно так следует проводить все клинические испытания в будущем», — сказал Худ. «Вы получите историю жизни всех различных подтипов изучаемого заболевания». Он утверждал, что при такой плотности данных, которую можно получить сейчас, убедительные результаты возможны даже при участии всего 100-200 человек.
Основной посыл оставался неизменным: будущее медицины заключается не в улучшении методов лечения уже развившихся заболеваний, а в глубоком и своевременном понимании каждого человека, чтобы предотвратить развитие болезни в первую очередь.
Источник: www.bio-itworld.com
