Уральский федеральный университет посетил декан факультета биомедицинской инженерии Университета Джорджа Вашингтона (г. Вашингтон, США) Игорь Ефимов. Уроженец Красноярска, сегодня Ефимов работает в основном в Америке и Франции, создал и возглавляет лабораторию по исследованию электрофизиологии сердца. Будучи почетным членом нескольких научных обществ России и США, он является президентом Ассоциации русскоговорящих ученых за рубежом. Наша беседа с Игорем Рудольфовичем состоялась сразу после научной лекции, прочитанной им студентам и научным сотрудникам УрФУ.
- Игорь Рудольфович, хорошо известны общие представления, что нужно делать, а чего делать не следует, чтобы не страдала сердечно-сосудистая система: вести подвижный образ жизни, не злоупотреблять табаком и алкоголем, не нервничать, жить в комфортной климатической среде. Что нового в дополнение к этим, можно сказать, банальным сведениям знает современная наука?
Первое - давление. Даже если правильно питаться и заниматься физкультурой, при генетической предрасположенности с возрастом давление все равно будет расти, и никуда от этого не деться. К счастью, появилось много медикаментозных средств, таблеток, которые не так уж дороги. Если принимать их аккуратно каждый день, можно держать давление в норме, 120 на 80, на протяжении всей жизни. И это очень сильно продлит жизнь, лет на 10-20, гарантированно. Единственное проблема, в России и других странах, - что пациенты эти таблетки не принимают.
Второе, в чем сильно продвинулась медицина, это лечение коронарных заболеваний, аритмий. Например, коронарные, сосудистые проблемы можно решать с помощью баллонной ангиопластики (когда через небольшой локальный проем внутрь сосуда вводят расширяющий баллончик – авт.). Нарушение ритма лечат имплантируемыми кардиостимуляторами и дефибрилляторами. Эти технологии продлили миллионы жизней, и продолжительность жизни сильно увеличилась.
Достижений много, но по «гамбургскому счету» старые истины сохраняют самое важное значение. Вы не сделаете ничего лучше, если будете бегать, не будете налегать на жирное, мучное и сладкое. Что касается алкоголя, то большинство исследований показывает, что, если употреблять его в меру, например, 1-2 бокала вина, то это полезно для сердца, а вот перебор, конечно, создает проблемы.
- Человечество, конечно, мечтает о таких технологиях и средствах, которые бы предотвращали заболевания сердечно-сосудистой системы, либо эффективно лечили их. Но даже если найдутся такие технологии и средства, будут ли они доступны широкому кругу?
К сожалению, мы очень подвержены разным модам и полагаем, что достижения, сделанные «в пробирке», можно сразу перенести на людей. Но это не так. Например, в США только, что разразился огромный скандал по поводу стволовых клеток (эта тема была модной и остается такой и в России). Но оказалось, что в нашей, сердечно-сосудистой, области они не работают, и от них отказались. Хотя потрачено 20 лет, миллиарды долларов, и казалось, что успех совсем близко. К сегодняшнему дню появилась еще одна методика - генетического редактирования, CRISPR. Она работает в определенных несложных системах, единичных клетках. Но лично я отношусь к этой методике скептически и не думаю, что в ближайшее время она принесет значительные плоды. Так что предсказывать сложно, даже если успешны опыты на животных – червях, насекомых, мышах, собаках, свиньях.
Модели животных научили многому. Мы поняли много механизмов и предложили теории новых диагностических средств и терапий. Но почти ничего из этого в клиническую практику – диагностику и терапию – не пошло. Например, когда стал понятен механизм определенного заболевания, от которого (в Америке?) умирают десятки тысяч людей, многие ученые бросились делать трансгенных мышей, чтобы воспроизвести у них это заболевание. Получили те же мутации, что и у людей, но ни одна из протестированных моделей исправления мутации в применении к людям не работает.
Недавно на этот счет была опубликована статья: была проведена огромная работа в 17 международных центрах, и она показала, что вероятность исправления всего одной генетической ошибки - 1%, а в 99% случаев ждет провал. Но самое печальное даже не это, а то, что, пока вы работаете над одной ошибкой с вероятностью ее исправления в 1%, с вероятностью в 99% вы внесете куда угодно в организм другие ошибки, о которых даже не подозреваете. То есть вы не можете ни предсказать эти ошибки, ни обнаружить их потом. А раз настолько серьезен риск на уровне мыши, я сильно сомневаюсь, что в обозримом будущем будет что-то без негативных последствий исправлено в человеке, особенно в его сердечно-сосудистой системе. Это долгий процесс, потому что нельзя прыгать поперек науки, иначе мы столкнемся с совершенно неоправданным смертям пациентов, то есть с еще большей смертностью.
Скорее мы увидим прорывы на других направлениях, к примеру, в онкологии. Недавно выяснилось, что иммунотерапия полезна при онкологических заболеваниях, а ведь ученые предлагали применять ее все последние 20-30 лет, и над ними смеялись, говорили, что это полная глупость: дескать, какая связь между иммунологией и онкологией? Считалось, что никакой, а оказалось, что есть, и очень серьезная, и это реально работает. Например, бывший президент США Джимми Картер, которому 94 года, несколько лет назад благодаря иммунотерапии победил меланому – злокачественную опухоль, которая дала метастазы в мозге и печени, а теперь у него нет рака. Только что за исследования в этой сфере Джеймс Эллисон и Тасуку Хондзе получили Нобелевскую премию.
Что касается цены подобных новых методик, то сейчас они, в частности, иммунотерапия, стоят сотни тысяч долларов на одного пациента. И понятно, что не очень многие могут себе их позволить, даже на Западе, в Америке, где очень развита страховая медицина. Но думаю, что через 2-3 года, 5 лет цена с 300 тысяч долларов за одного пациента упадет до нескольких тысяч долларов, потом до сотен долларов. Прогресс не прекращается, и те методики, которые сегодня дороги, со временем будут все доступнее.
- Во время лекции в Уральском федеральном университете вы продемонстрировали наручный гаджет, с помощью которого можно быстро записать кардиограмму высокого разрешения. Но когда такие гаджеты выдадут кардиограммы миллиардов человек, отметили вы, возникнет проблема обработки и интерпретации данных. Эта проблема не заведет науку в тупик?
Сегодня много разных технологий, они все доступнее. Можно сделать очень детальную модель электрофизиологии отдельного пациента. Можно получить детальный анализ генетических основ сердечно-сосудистых заболеваний, тысяч и миллионов генов, которые меняют экспрессию при заболеваниях. Медицинские центры, центры геномики генерируют огромное количество данных. Проблема, действительно, в том, что биологи неспособны «поднять» такой объем накопленной, но разрозненной, несистематизированной информации (не только о сердце, но и о других органах), потому что не владеют средствами биоинформатики, математического анализа, технологиями big data. А математиков, которые могли бы переварить такой объем и создать из этих бесчисленных наборов данных какую-то стройную картину, еще нет.
Однако это не тупик, а огромная возможность, задача, которую предстоит решить следующему поколению математиков, в том числе из Уральского федерального университета, которые придут в биологию. Приведу вдохновляющий пример: один знакомый кардиолог основал компанию, которая приблизилась к решению этой проблемы, и через два года продал ее за 300 миллионов долларов.
***
- Выступая в УрФУ, вы привели впечатляющую статистику: в США всего за полвека, начиная с 1958 года, то есть за жизнь одного поколения, продолжительность жизни увеличилась на 10 лет. В основном – за счет падения смертности от сердечных заболеваний. Как американцы добились столь внушительных результатов?
- Действительно, если в 1958 году смертность от сердечно-сосудистых заболеваний составляла 56 человек на 10 тысяч в год, то в 2010-м – 18 человек, почти на 70% меньше. По инсульту – падение на 80%, от 18 смертей до 4.
В том же 2010 году в главном мировом журнале о медицине «The New England Journal of Medicine» вышла статья очень известных кардиологов Юджина Браунвальда и Елизабет Нейбл (она - декан медицинской школы Гарвардского университета), в этой статье они описали основные прорывные достижения в кардиологии за последние 200 лет, которые привели к снижению смертности. Это технологии, о которых я уже говорил: стимуляторы, дефибрилляторы, а также бета-блокаторы, снижающие давление, статины – лекарства от холестерина.
Больших результатов можно добиться и чисто административными решениями. Вот пример такого решения, который сразу снизил смертность от инфаркта с 20% до 7%: в Америке человека, обратившегося с болью в груди (а это симптом инфаркта миокарда), раньше клали на койку в самой дальней палате, и там, без постоянного наблюдения, он тихо умирал; сейчас таких больных несут в ближайшую палату, ставят им капельницу, подцепляют к ним электрокардиограф, дефибриллятор. Плюс к этому, безусловно, очень важна подготовка кадров - чтобы врачи понимали биологию и химию.
Сейчас в лечении таких жизненно опасных заболеваний, как инфаркт миокарда и инсульт, такой подход, когда соединяются организационные усовершенствования, высококачественное образование, чуткое наблюдение, использование последних достижений науки, передовых технологий, является стандартом во всем мире. Я не знаком с российской практикой, но подозреваю, что здесь есть место для улучшений, потому что так или иначе все сводится к финансированию, к вопросам экономики. Некоторые виды терапии довольно дороги и не применяются в России с такой же частотой, как на Западе. Скажем, количество, аблаций (вид оперативного вмешательства при лечении аритмий – авт.) на душу населения в России в разы меньше.
Другой пример организационного решения с далеко идущими последствиями. В США, если человек согласен быть донором, это указывается на его водительских правах. В случае его смерти разрешения родственников на использование донорских органов не требуется. Есть специальные организации, которые поставляют на пересадку ткани и органы донора – почки, печень, легкие, сердце и так далее. Таким образом, в среднем один донор спасает восемь жизней. Сердце сохранить и пересадить довольно трудно, оно приживается гораздо хуже. И если донору больше 55 лет, пересадка не осуществляется. Тогда его сердце уходит нам, ученым. В Сент-Луисе, где я работал раньше, за семь лет мы получили и исследовали 362 живых сердца человека, 45% из них – сердца доноров, а 55% - сердца пациентов, которым пересадили новые, донорские сердца. У нас была возможность сравнить больные сердца и здоровые. В конце 2015 года мы начали аналогичную программу в Вашингтоне. Результаты наших научных исследований ложатся в основу клинических методик и технологий.
- Какие еще страны, кроме США, можно назвать лидерами в области и научных исследований сердца и сосудов, и лечения соответствующих заболеваний?
- Западную Европу. Во Франции смертность ниже, чем в Америке. Это может быть связано с образом жизни и диетой. Американцы, живущие в определенных частях страны, в Техасе и к северу от него, предпочитают ездить на машине и питаться бургерами, картошкой. Мало физической подвижности, много жирной пищи – поэтому смертность от сердечно-сосудистых заболеваний там в 3-5 раз выше, чем в Аризоне или во Флориде. А французы гораздо подвижнее, у них другая диета, они стройнее.
Но дело не только в этом. Во Франции, помимо прочего, замечательная кардиологическая наука. Я работаю в университете Бордо. Так вот, мой начальник, врач-кардиолог, электрофизиолог профессор Мишель Хайсэгерр изобрел такие методы лечения мерцательной аритмии и других аритмий, которые помогают более чем миллиону пациентов в год по всему миру. Это гигантский инновационный вклад в кардиологическую науку.
Также много инноваторов в Англии, Германии, Испании, Японии, в Новой Зеландии, Австралии. И, конечно же, в США: американская кардиологическая наука - ведущая в мире. Это связанно в том числе и с тем, что выделяются огромные федеральные деньги. Бюджет Национального института сердца, легких и крови, который финансирует кардиологическую науку США, исчисляется 3-4 миллиардами долларов год.
***
- Вы возглавляете Ассоциацию русскоговорящих ученых за рубежом. Чем она занимается?
- Ассоциация была создана 10 лет назад, в 2008 году, как клуб русскоязычных ученых, для общения друг с другом, для помощи друг другу. Мы учились в одних и тех же университетах, у нас много общего. Порой кому-то нужно было найти, положим, учителя русского языка для детей, и мы сообща помогали. Со временем стали проводить ежегодные конференции, на очень высоком уровне. У нас есть свой приз имени нашего гениального ученого Георгия Гамова (выдающийся советский физик, в 1930-х годах оставшийся в США – авт.), который, кстати, 22 года проработал в том самом вашингтонском университете, где теперь работаю я.
Часть членов нашей ассоциации очень активно работают с лабораториями и университетами в России, имеют здесь собственные лаборатории, получают гранты, участвуют в российских научных конференциях и даже организуют их. Скажем, у меня лаборатория в МФТИ, у многих моих знакомых - в МГУ, у кого-то - в Петербурге, Нижнем Новгороде, Томске. У моего коллеги Олега Гусева, который на 70% работает в Японии, есть своя лаборатория в родном ему Казанском университете. Кроме того, мы консультируем очень многих российских государственных чиновников и региональные организации по вопросам развития образования и науки.
- Раз так, вы наверняка имеете представление, в каких областях науки сегодня сильна наша страна.
- Увы, Россия во многом растеряла набор компетенций, имевшийся у Советского Союза в разных направлениях. Как я уже сказал, из-за отсутствия финансирования в 1990-е годы работать было просто не на что, и многие ученые либо ушли на пенсию, либо уехали. А молодежь наукой не интересовалась. Помню, тогда ходила шутка, что самые привлекательные профессии для молодежи – банкир и киллер. Профессия ученого в этот список не входила.
Еще в начале 2000-х я не видел просвета. На сегодняшний день Россия сохраняет очень серьезные позиции в математике, науке о материалах, физике, химии, информационных технологиях. В сравнении с СССР это не так уж много. Но и пытаться объять все или почти все области науки, как это делали в Советском Союзе, сегодня не нужно. Так не поступает даже Америка, а маленькие страны, напротив, находят себе уникальные ниши и занимают их. В этом плане мне понравилась структура «Сколтеха»: там понимают, что не смогут охватить все, выбрали пять компетенций, в которых Россия сохранила потенциал, - космос, информационные технологии, биологию, науки о жизни, физику, и стратегически их развивают.
Что еще вселяет надежды? Я езжу в Россию 20 лет и сегодня наконец вижу активное поколение студентов и молодых ученых от 20 с небольшим до 30 лет. Они совершенно другие – очень уверенные в себе, очень подвижные. Этим палец в рот не клади: знают языки, ездят по всему миру, участвуют в международных конференциях. Сегодня я узнал по лицам нескольких таких молодых людей, которые встречались мне за рубежом. А какие вопросы задают! И здесь, в УрФУ, и в МФТИ, и в Петербургском, Казанском, Сибирском федеральном университетах. С такими профессиональными вопросами я не сталкивался и в ведущих институтах мира.
Именно это поколение поднимет российскую науку. Если им создать достойные условия. Аспирантам нужно платить не 7 тысяч рублей, а по крайней мере 70, а когда они станут научными сотрудниками – не 30 тысяч, а в пять раз больше. Пока с этим проблемы, но по-другому науку не возродить.
- Материальный фактор для ученых – один из основных?
- Я подразумеваю под этим не только зарплату, хотя и это важно, а масштаб инвестиций в науку. Взять, к примеру, медико-биологические исследования - они очень дороги, на одну хорошую статью в этой области нужно потратить в среднем порядка 200-300 тысяч долларов. Мои бывшие ученики, которые стали молодыми профессорами, получили по несколько грантов объемом 2 миллиона долларов. В России такого финансирования пока еще нет, на этой стадии карьеры предложить российским ученым такие деньги не может никто, и это большая проблема. Потому что, если у вас нет таких денег, каким бы умным и изобретательным вы ни были, просто окажетесь на задворках мировой науки и станете неконкурентоспособным. Очень редко когда удается выбиться без хорошего финансирования, это, как правило, те, кому не нужны большие инвестиции, - математики, теоретические химики, я знаю несколько таких человек.
***
- Каковы позиции России непосредственно в области исследований сердечно-сосудистой системы?
- Есть неплохая федеральная программа по клинической кардиологии, есть кардиологические центры во многих ведущих городах России, они соответствуют мировому уровню, оборудованы по последнему слову техники, врачи – квалифицированные. Есть отдельные очаги фундаментальных исследований - в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге. Ваша группа профессоров Владимира Мархасина (ныне, к сожалению, уже покойного) и Ольги Соловьевой из Института иммунологии и физиологии УрО РАН, которая много лет занимается изучением электромеханического сопряжения в сердечной мышце, известна во всем мире разработками очень тонких физиологических моделей, то есть не математических, а созданных непосредственно на живой ткани. У них очень талантливые ученики, к примеру, Вячеслав Гурьев, который создал (предсказывающую?) модель (чего? сократительной функции сердца?) нового поколения и сейчас работает в компании IBM. Во время моего визита в Екатеринбург мы обсуждали с Ольгой Эдуардовной конкретные проекты и возможности для коллаборации. Кроме того, в Уральском федеральном университете замечательные математики, создающие прекрасные математически модели.
Но в целом фундаментальной кардиологической науки не хватает. Очень мало лабораторий, которые проводят исследования на мировом уровне, мало публикаций в ведущих научных журналах. Проблема отчасти связана с «утечкой мозгов». До 90-х годов я работал в академическом Институте биофизики клетки в Пущино, но в 1992 году был вынужден уехать, потому что финансирование нашего института практически прекратилось, проводить эксперименты стало не на что, а зарплата по курсу составляла 6 долларов в месяц. Выбора - оставаться или уезжать, - к сожалению, не было.
Другой пример - московский Исследовательский центр кардиологии, созданный нашим знаменитым кардиологом Евгением Чазовым. В свое время этот центр был ведущим по всем направлениям кардиологии, там работали сотни ученых – биохимиков, физиологов и так далее. В Советском Союзе была сильнейшая фундаментальная кардиологическая наука, которая сейчас практически отсутствует. Потому что потом те самые сотни ученых тоже уехали. Я помню, как они проводили свои встречи в Америке: по 200-300 человек, все - состоявшиеся профессора ведущих американских университетов. А в России центров такого исследовательского масштаба, каким был Центр Чазова, сейчас ни одного.
Так что я бы посоветовал воссоздать национальную фундаментальную кардиологию, на основе которой будут воспитаны новые поколения «продвинутых» клиницистов. Ведь смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в России в разы больше, чем в Америке. И это гораздо более крупная проблема, чем онкология и другие заболевания. И пока фундаментальная кардиологическая наука не получит должного финансирования и развития, смертность в России будет оставаться высокой.
- Судя по вашим словам российские ученые-кардиологи занимают достойное место в мировой науке. Об этом говорит ваш личный пример. В своей лекции, прочитанной в Уральском федеральном университете, вы упомянули о своих коллегах Олеге Гусеве, который работает в Японии, об Алексее Глухове и Вадиме Федорове, работающих вместе с вами в Америке.
- Те же Федоров и Глухов, прежде чем приехать ко мне, работали в том самом центре Евгения Ивановича Чазова, в прекрасной лаборатория звезды мировой кардиологии Леонида Розенштрауха. Теперь они оба очень успешные профессора американских университетов, располагают огромным финансированием от американских федеральных источников. В России такого финансирования они и близко не увидели бы. Выбор очень простой, вернее его нет, если ты хочешь работать на мировом уровне и получать гранты на несколько миллионов долларов, чтобы проводить самые сложные исследования: в России таких грантов не дают.
- К слову, в России довольно распространено мнение, что Америка и Европа объяты русофобией.
- Нет, конечно. Бывает, что случаются бытовые не то чтобы столкновения, а напряженности, недоразумения, глупые шутки. Но очень редко. Вообще, американцы очень корректны, думать могут что угодно, но никогда не произнесут вслух что-то противоречащее обычным представлениям о вежливости.
- И все же, сказывается ли на вашей деятельности за рубежом политическое обострение между нашими странами?
- В США и Франции все знают, что я русский, но ни в грантовом финансировании, ни в интенсивности моих публикаций ничего не изменилось. Политические разногласия создают проблемы с оформлением виз. На нынешнюю конференцию (Игорь Рудольфович, какую? Ассоциации русскоговорящих ученых?) почти никто из российских коллег не приехал: не дали визы. Вот это реальная проблема, и ее нужно решать.