В первые дни пандемии COVID-19 врачи в Ухане заметили нечто удивительное. Многие пожилые пациенты, пережившие вирус, были бедными: не совсем той демографической группы, на которую можно было бы рассчитывать в условиях кризиса со здоровьем.
Обзор медицинских записей оставшихся в живых показал , что значительное число страдало от хронической изжоги и принимал недорогой препарат под названием фамотидин , ключевой ингредиент в Pepcid. (Более состоятельные пациенты, как правило, принимали более дорогой препарат омепразол, содержащийся в Прилосеке.)
Помогло ли людям пережить COVID-19 безрецептурные кислотные супрессивные препараты?
«Именно так начинаются многие медицинские исследования» , - сказал профессор биомедицинской инженерии Фил Борн, который является деканом-основателем Школы науки о данных. «Часто случается явление, о котором врачи сообщают анекдотично или о котором мимоходом упоминается в конкретной исследовательской статье, и это дает ключ к разгадке, - сказал он.
Обычно, чтобы выяснить, является ли лекарство эффективным при лечении определенного заболевания, ученые проводят проспективные клинические испытания. Но этот метод дорог и может занять годы, отметил Борн. Столкнувшись с глобальной пандемией, полезно изучить другие варианты.
Вот где появляются специалисты по данным . Борн и старший научный сотрудник UVA Кэмерон Мура работали с международной командой исследователей над анализом информации из базы данных, в которой хранятся медицинские записи миллионов пациентов с COVID-19, проживающих в 30 разных странах. Команда отсеяла это число до 22000 человек, что на сегодняшний день является наибольшим размером выборки для исследования фамотидина и этого заболевания.
«Сила электронной медицинской карты, которую еще предстоит полностью осознать как инструмент исследования , заключается в том, что у вас внезапно есть все данные, которые вы можете использовать, чтобы увидеть, имеет ли то, что вы определили попутно или анекдотично, какое-либо основание», - сказал Борн.
Команды анализа , который появился в журнале сигнала трансдукции и таргетной терапии (от издательской группы Nature), показал , что данные поддерживаются выводы из других менее масштабных исследований. При введении в высоких дозах (эквивалент примерно 10 таблеток пепцида) фамотидин, по-видимому, увеличивает шансы на выживание пациентов с COVID-19, особенно в сочетании с аспирином. Это также, по-видимому, снижает тяжесть прогрессирования заболевания, снижая вероятность того, что пациенты достигнут точки, когда им потребуется интубация или вентилятор.
Следующей задачей было выяснить, почему. Специалисты по анализу данных, такие как Мура и Борн, проводят обширную детективную работу по медицинскому анализу, подобному этому, изучая существующую информацию и опираясь на биохимические и молекулярные принципы, чтобы предложить связную теорию, которая помогает прояснить идентифицируемые ими модели популяционного масштаба.
Мура называет это «плетением истории» на основе данных. Ему нужно было работать в обратном направлении от огромных групп людей и сделать некоторые возможные выводы о том, что происходило в совершенно другом масштабе - масштабе белков, которые «составляют одну миллионную размера муравья», - сказал он.
Одно из самых опасных явлений, которые COVID-19 может вызвать в вашем организме, - это так называемый цитокиновый шторм, который является потенциально фатальным усилением иммунного ответа. Когда вы заболеете, ваша иммунная система высвобождает воспалительные белки, называемые цитокинами, которые говорят вашим иммунным клеткам, как бороться с инфекцией. Но при более тяжелых заболеваниях выработка цитокинов может выйти из-под контроля и стать нерегулируемой.
«По сути, ваша иммунная система выходит из строя и начинает атаковать такие вещи, как здоровая ткань легких, потому что она так отчаянно пытается убить вторгшийся вирус», - сказал Мура. «Ваша собственная физиология, по сути, использует кувалду против патогена, тогда как мухобойки будет достаточно».
Теория команды состоит в том, что фамотидин подавляет эту реакцию. Хотя он был разработан с определенной целью - блокировать гистаминовые рецепторы, которые помогают вырабатывать кислоту в желудке, - фамотидин, как и все другие лекарства, может вызывать побочные эффекты. Мура и его коллеги считают, что одним из них может быть вмешательство в цитокиновые бури.
«Это вполне может быть случай, когда фамотидин оказывает благоприятное нецелевое действие», - сказал Мура. Обычно мы думаем о побочных эффектах как о чем-то плохом, но в некоторых случаях их можно использовать для лечения других заболеваний. Возможно, в будущем фамотидин изменится таким же образом.
Но выводы команды далеко не окончательные. Другие исследования предложили противоречивые картины того, что фамотидин может сделать для пациентов с COVID-19: некоторые обнаружили, что он имеет нейтральный эффект, а одно даже предположило, что это может быть вредным. Мура, Борн и их коллеги недавно опубликовали обзор существующих исследований по этому вопросу, а также предложения по структуре, которая могла бы помочь согласовать противоречивые отчеты.
Тем не менее, с его уникальной ориентацией на сочетание фамотидина с аспирином и впечатляюще большим размером выборки, исследование команды пролило дополнительный свет на недорогое и безопасное потенциальное лечение, которое было бы легко прописать врачам. В разгар международного кризиса в области здравоохранения это исследование также заложило важную основу для дальнейших исследований.
«Научные исследования иногда рассматриваются как конечная цель, но на самом деле они всего лишь отправная точка или трамплин», - сказал Мура. «Любое хорошее исследование ставит больше вопросов, чем дает ответов, и наука о данных часто является толчком для этого процесса».
