Теория, что большинство опаснейших болезней вызывается микробами (они же бактерии, они же вирусы – изначально все это медики особо не различали), появилась примерно 150 лет назад, и это открытие позволило человечеству получить самую настоящую волшебную палочку против врагов, которые уничтожали его многие тысячи лет. Результатом повсеместной и все более изощренной войны с болезнетворными разновидностями мельчайших существ стало следующее: если в 80-х годах XIX века на Земле жили примерно 1,5 млрд человек, то за прошедшие полтора столетия нас стало впятеро больше (в 5,3 раза). Для предыдущего пятикратного увеличения потребовалось примерно 1500 лет – в 10 раз больше.
Текст: Эдуард Филин
Фото: Ольга Щеголева / Фотобанк Лори
Как технически эта борьба повлияла на увеличение численности землян? Научившись лечить большинство заразных болезней, люди всего-навсего стали дольше жить, а дети – намного реже умирать. По данным ООН (1), средняя продолжительность жизни в мире в 1870 г. была 29,7 лет, в 2021 г. – увеличилась до 71 года. Это дало общий прирост населения в 2,4 раза.
Детская смертность (2) в 1870 г. была в целом в мире на уровне примерно 40% (около 20% в Швеции, около 50% в Индии, около 40% в Российской Империи, около 30% в просвещенных Британии и США). В 2015 г. в среднем по миру детская смертность составила около 5% (за счет Индии, Пакистана, Бангладеш и Малайзии). Даже в Бразилии детская смертность упала до примерно 1,5%, а в остальных странах первого и второго мира обычно умирает менее 1% детей. Это дало общий прирост населения еще примерно в 1,6 раза (раньше из 5 младенцев в среднем выживало 3, сейчас – практически все 5).
Таким образом, 72% пятикратного роста обеспечено за счет того, что детей и взрослых стали лучше лечить.
Казалось бы, эффективность медицины и научного подхода в целом не вызывает сомнений. Казалось бы, с такой эффективностью изрядная часть ресурсов человечества должна тратиться на НИОКР в сфере фармакологии, микробиологии, трансплантологии и генного инжиниринга. Казалось бы, это простой вывод из банальных фактов.
Казалось бы...
Здоровье не купишь? Потому что не изобрели еще
В 2019 г. в мире насчитывалось 104 млн работников здравоохранения (3), из них собственно медицинского персонала – 52,4 млн, то есть чуть больше 50%, врачей среди них было 12,8 млн человек. Это примерно 12,3% от всего персонала, имеющего отношение к медицине. Таким образом, среди медицинских работников почти половина не имеет отношения непосредственно к лечению, а среди всего человечества врачи составляют примерно 0,16%. Для сравнения: в РФ примерно 150 тыс. врачей и 350 тыс. среднего медицинского персонала, то есть 0,5 млн человек, а в «индустрии красоты» (парикмахерские, маникюрные и прочие салоны) занято 1,4 млн человек. И это общемировая тенденция.
При этом здравоохранение давно уже стало существенной частью мировой экономики. МВФ оценивает совокупный мировой ВВП в 2022 г. в $101,56 трлн, то есть бизнес на здоровье генерирует примерно 10% мирового ВВП – поскольку расходы на здравоохранение во всем мире составили примерно $10 трлн.
Правда, из них $4 трлн пришлось на США, $2 трлн – на ЕЭС и $1 трлн – на Китай, а еще примерно $1 трлн – на Великобританию, Японию и РФ. То есть 80% мировых расходов на медицину сосредоточено в «золотых» и «серебряных» трех миллиардах земного населения, в тех странах, где наиболее развита бюрократия и коррупция. США – типичный представитель этих стран, и The Journal of the American Medical Association говорит нам, что примерно 25% расходов американских медучреждений – фейковые, связанные либо с завышением цен на услуги, либо вовсе с приписками (4). Вряд ли в других странах дело обстоит лучше.
Сколько же из триллионов ушло на исследования, на подготовку нового прорыва, который еще больше увеличит продолжительность и качество жизни современного человека?
Health Research Policy отвечает нам на этот вопрос: в 2016 г. на исследования в области медицины частными и государственными структурами было выделено около $100 млрд (5). Это ровно 1% от всех мировых расходов на здравоохранение, или 0,1% мирового ВВП.
Вряд ли уровень финансирования медицинских исследований с тех пор существенно изменился. Но можно предположить (к сожалению, найти эти данные по какой-то причине достаточно сложно), что к 2022 г., после пандемии COVID-19, он несколько вырос, до, например, доли, примерно равной доле врачей в мире – 0,15% мирового ВВП.
В РФ, например, по данным НИУ ВШЭ, в 2021 г. затраты на исследования и разработки в сфере медицины составили около 60 млрд рублей (6), то есть примерно 0,04% от ВВП, или по 450 руб. на человека.
Денег нет, но вы прорывайтесь.
Не все пропали полимеры
Сегодня основная производственная часть медицины – это фармакология и медицинская техника. На них приходится $1,5 трлн и $0,5 трлн соответственно из $10 трлн общемировых расходов на здравоохранение. В США, на самом типичном рынке (и самом статистически значимом, поскольку там тратится 40% мировых денег на здоровье), 75% инвестиций в медицинские исследования, по данным Research America, делается именно в фарму и еще почти 15% – в разработку медтехники (7). Точных данных о распределении инвестиций нет, но эксперты полагают, что большая часть этих денег в фармакологии уходит на разработку дженериков и оптимизацию существующих производственных процессов, а в производстве техники – на доработку конструктивов и удешевление производства.
С этим мнением скорее стоит согласиться, ведь два триллиона долларов – это уровень глобальных корпораций, которые существуют исключительно по законам, изложенным великим бизнес-гуру С. Норткотом Паркинсоном еще в 50-х годах прошлого века. Если бизнес-процесс, приносящий гигантские деньги, построен на устаревших технологиях, если владеют и управляют этим бизнесом люди, выросшие внутри этих технологий, и если основным критерием карьерного роста внутри этого бизнеса является лояльность этим людям и этим технологиям, то откуда там взяться инновациям и прорывам?
Правдоподобным выглядит и утверждение экспертов о том, что основные усилия химиков-фармакологов сегодня сосредоточены именно в сфере дженериков. Из $1,5 трлн фармакологического рынка, по данным RAIR, $0,5 трлн на эти самые дженерики и приходится (8) – а это гигантские деньги, заработать которые можно, всего лишь запустив в производство утратившее патентную защиту лекарственное средство. Учитывая совершенно драконову бюрократию в сфере здравоохранения и разрешительных процедур при запуске новых (или новых-старых) лекарств, прибыль можно еще и увеличить, сэкономив серьезные деньги на получение разрешения на продажу дженерика. Для этого нужно всего лишь точно воспроизвести состав лекарства, на которое истек патент: в этом случае новое разрешение не требуется.
Но если в сфере глобальной фармакологии прорывов ждать не стоит, то откуда они могут прийти? Два самых перспективных направления сегодня – это биофарм и генетическое программирование.
Рынок биофармацевтических препаратов в последнее время растет опережающими темпами и начинает теснить традиционные, химически-синтетические лекарственные средства. По данным Mordor Intelligence (9), в 2022 г. его объем достиг $0,4 трлн. Но для того, чтобы понять, насколько это перспективное направление, надо немного углубиться в его научную составляющую.
В биофармакологических препаратах исходным субстратом для действующего вещества служат клетки животного происхождения, или микроорганизмы. Получившееся лекарство является биополимером, производным от живой клетки. Как правило, это протеин, имеющий сложную, а иногда – очень сложную пространственную структуру, в которой функциональные группы полимера связаны не только на первом уровне, но и на втором, третьем и даже четвертом. В составе такого вещества может быть больше 1000 аминокислот, а также дополнительные молекулы, например, сахара. Лекарственные биополимеры имеют молекулярную массу, в сотни и тысячи раз большую, чем вещества, получаемые методом химического синтеза, и в их создании большое значение придается как самой формуле, так и биотехнологическому процессу ее производства (поскольку структура трехмерна).
Ввиду сложности и уникальности таких полимеров сегодня практически не существует аналитических методик, которые позволяли бы оценить все биологические и клинические свойства белков в биотехнологических средствах и на 100% подтвердить их идентичность веществам, которые использованы в оригинальных препаратах. Поэтому производство копий уже существующих биологических лекарств не является нарушением патентного права и не подлежит преследованию. Правда, дженериками они также не являются, поэтому разрешительные процедуры придется проходить по полной программе, но это, в общем, не очень существенно при цене вопроса в $0,4 трлн.
При этом размер рынка разработки биологических препаратов в 2022 г. оценивается (10) всего в $5,7 млрд – непаханое поле не только для выпуска лекарств-аналогов, но и для поиска прорывных вариантов биополимеров. Минимально концептуальный подход к этому вопросу дает очевидное, эффективное и малозатратное решение: компьютерное моделирование возможных биотехнологических препаратов и компьютерное же их первичное тестирование по принципу «естественного отбора с искусственными параметрами».
Грубо говоря, если сотая часть нынешних компьютерных мощностей, «производящая» фейковые киберденьги и поддерживающая нейросети, будет отведена под генерацию и синт-эволюцию биофармы, прорывные биологические лекарства появятся в массовом доступе максимум к концу десятилетия.
Что нам мешает, то нам и поможет
Следующий кандидат на прорывную технологию – это геномодифицированные вирусы. Будучи одними из самых страшных врагов человечества, возбудители «испанки», СПИДа и ковида, унесших жизни миллионов людей, вирусы являются идеальным агентом не только для болезней, но и для лечения больных органов. Именно для профилактики и лечения COVID-19 была впервые применена эта технология: 4 из 6 вакцин на основе вирусных векторов, разрешенных для применения на людях хотя бы в одной стране, предназначены для COVID-19 (еще 2 – против лихорадки Эбола).
Суть этой технологии базируется на способности вируса внедряться в клетку и частично замещать ее генетический материал своим, как бы «заставляя» клетку воспроизводить все новые его копии. Модифицированные же вирусы доставляют в клетку с помощью нуклеиновой кислоты некий целевой ген, делая по сути то же, что и раньше, но только ради лечения человека: они защищают «целебный» ген от расщепления ферментами крови, внедряются в нужные клетки, «заставляют» их отделить модифицированную нуклеиновую кислоту от вируса-носителя и транспортировать ее в ядро клетки. Клетка, «зараженная» таким вирусом, начинает синтезировать уже не опасную инфекцию, а новый белок, дающий возможность излечения, например, больного органа.
Вирус таким образом превращается практически в пресловутого нанобота (мельчайшая частица, которая запрограммирована на выполнение определенных действий). Собственно, ничто не мешает сконструировать на базе вируса этакую мини-фабрику, которая будет иметь «на борту» набор нуклеиновых кислот на различные случаи, молекулы-датчики, которые будут реагировать на определенные признаки некоторого набора болезней, и программу, которая будет запускать синтез тех или иных веществ в зависимости от зафиксированной проблемы.
Все это понятные современному человеку задачи – конструирование и программирование, но только решаемые в микросреде полуживых объектов (наука так до конца не определилась, считать ли вирусы формой живой материи, или это что-то промежуточное между жизнью и не-жизнью). И опять-таки, большая часть пути по созданию различных вариантов лечебных вирусов и их первичному отбору может быть пройдена виртуально, то есть очень быстро и относительно недорого.
Как бы ни пытались остановить прогресс в области генетической модификации человека, понятно, что самое позднее к концу нашего века, после прорывов в биофармакологии и генетическом программировании микроорганизмов, начнется и эпоха измененных людей. Когда люди станут жить намного дольше, а в их телах появятся целые микрофабрики.
Ссылки:
(1) UN WPP (2022); HMD (2023); Zijdeman et al. (2015); Riley (2005). https://theworldonly.org/prodolzhitelnost-zhizni/
(2) UN IGME (2023); Gapminder (2015). https://theworldonly.org/statistika-detskoj-smertnosti/
(3) The lancet, 2022; GBD 2019 Human Resources for Health Collaborators. https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(22)00532-3/fulltext
(4) jama.2019.13978; William H. Shrank, Teresa L. Rogstad, Natasha Parekh (2019). https://jamanetwork.com/journals/jama/article-abstract/2752664
(5) Health Research Policy and Systems volume 14, Article number:12. Roderik F. Viergever & Thom C. C. Hendriks (2016). https://health-policy-systems.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12961-015-0074-z
(6) НИУ ВШЭ, Статистический сборник «Индикаторы науки» (2023). https://issek.hse.ru/mirror/pubs/share/818384496.pdf
(7) Research America Investment Report, «U.S. Investments in Medical and Health Research and Development 2016-2020», (January 2022). https://www.researchamerica.org/wp-content/uploads/2022/07/ResearchAmerica-Investment-Report.Final_.January-2022.pdf
(8) Research America Investment Report, «Generic Drugs Market: Global Industry Trends, Share, Size, Growth, Opportunity and Forecast 2023-2028», (March 2023). https://www.researchandmarkets.com/reports/5769216/generic-drugs-market-global-industry-trends
(9) Mordor Intelligence «Анализ размера и доли рынка биологических препаратов - тенденции роста и прогнозы (2023 - 2028 гг.)» (2023). https://www.mordorintelligence.com/ru/industry-reports/biologics-market
(10) Biologics Contract Development Market Size, Share & Trends Analysis Report By Source (Mammalian, Microbial), By Service Type, By Indication (Oncology, Immunological Disorders), By Region And Segment Forecasts, 2023-2030», (2023). https://www.researchandmarkets.com/reports/5144632/biologics-contract-development-market-size#rela0-5680938