Новый метод анализа риска развития ишемической болезни сердца на основании геномных и компьютерных технологий

Цель исследования состояла в оценке эффективности использования современных методов прогнозирования для определения риска развития ишемической болезни сердца (ИБС). Обследован 131 пациент с диагнозом ИБС, верифицированным при коронарографии, 159 человек составили контрольную группу. В исходную информацию о каждом пациенте включали данные о традиционных факторах риска, лабораторные показатели, результаты инструментального обследования, генетические маркеры. Было изучено 29 полиморфизмов в 27 генах, которые, согласно международным базам данных, ассоциируются с ИБС. Генотип оценивали в виде 2 моделей: доминантной и рецессивной. Для каждого пациента рассчитывали индивидуальный генетический индекс (ГИ), представляющий собой суммарное количество имеющихся полиморфных маркеров + семейный анамнез. Полученные данные подвергали анализу при помощи системы «РАСПОЗНАВАНИЕ», которая для решения задач прогноза использует основные подходы и алгоритмы теории распознавания по прецедентам. Выявлено, что точность распознавания варьирует от 70—75% при малом числе признаков до 90% на информативных признаковых подсистемах. Наибольшая точность получена для метода «линейная машина». Алгоритм голосования показывает максимальную точность прогноза относительно отдельных алгоритмов. При прогнозировании ИБС в большинство информативных систем признаков входят генетические маркеры, наиболее значимый из которых — ГИ. Анализ с использованием методов распознавания по прецедентам является перспективным методом для стратификации риска ИБС и поддержки принятия оптимальных решений о профилактике. Использование коллективов из различных методов прогнозирования позволяет повысить точность прогноза.

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) — ведущая при­чина заболеваемости и смертности в России и других экономически развитых странах c 1900 г., за исключени­ем 1918 г., когда была пандемия гриппа. Прогнозируется, что к 2020 г. ИБС будет ведущей причиной смертности во всех странах мира [1]. Наиболее эффективный спо­соб снизить заболеваемость ИБС — проводить пер­вичную профилактику. Термин «фактор риска» (ФР) был предложен William Kannel — одним из пионеров Фрамингемского исследования, в 1961 г. [2]. Смысл этого термина заключался не только в выявлении причины, но и в прогнозировании исходов заболевания. Прогностическая значимость отдельных ФР в качестве скрининговых тестов для ИБС низкая. Почти в 50% слу­чаев инфаркт миокарда (ИМ) развивается у пациентов с нормальным содержанием холестерина в сыворот­ке, и приблизительно у 20% пациентов с коронарными осложнениями нет традиционных ФР развития ИБС [3, 4]. Ограничения отдельных ФР привели к созда­нию системы интегральной оценки риска — алгоритма Фрамингем. Прогресс в изучении ФР за последние 50 лет привел к ощутимому снижению смертности от ИБС. Однако заболеваемость ИБС сохраняется на высоком уровне, и это ставит под сомнение эффективность дейс­твующих профилактических стратегий [5]. В результате растет интерес к новым стратегиям скрининга.

Атеросклероз — результат комплексного взаимо­действия генетических и средовых факторов. Изучение генов одновременно с корригируемыми ФР развития ИБС влияет на стратификацию риска и позволяет пер­сонализировать стратегии профилактики. Изучение генетического риска при комплексных заболеваниях — сложная проблема ввиду полигенной природы забо­левания и незначительного вклада отдельных генов, что служит объяснением противоречивых результатов исследований [6, 7].

С увеличением количества исследованных генов растет число их возможных комбинаций, что значи­тельно затрудняет их изучение методами традицион­ной статистики. Кроме того, для стратификации риска необходима интеграция в прогностическую модель информации о генетических и фенотипических при­знаках. Оптимальным для стратификации риска явля­ется создание модели, учитывающей генетический риск и фенотипические проявления одновременно, что зна­чительно улучшит ее качество. Любая статистическая модель использует понятия «случайных событий», в то время как взаимосвязи между различными парамет­рами исследуемых объектов или явлений являются детерминированными. Применение статистических методов подразумевает наличие определенного числа наблюдений для обоснованности конечного результа­та. Это означает, что в ситуациях анализа в принци­пе непредставительных данных или на этапах начала накопления данных статистические подходы стано­вятся неэффективными как средство анализа и про­гноза. Многочисленность анализируемых факторов, приближенность оценки результатов обусловливает необходимость привлечения математических методов и компьютерных средств, которые позволили бы ана­лизировать слабо формализованный материал и резуль­тативно использовать его для поддержки принятия решений о диагностике и профилактике у конкретного пациента. Перспективным представляется применение методов математической теории распознавания по пре­цедентам. Для данных подходов не требуются матема­тические модели заболеваний, а в качестве исходной информации используются лишь признаковые описа­ния прецедентов.

Материал и методы

Обследован 131 больной ИБС, включая 85 (64,9%) мужчин и 46 (35,1%) женщин, средний возраст которых составил 60,5±11,9 года. Это пациенты, перенесшие ост­рые коронарные осложнения. Распределение больных по формам ИБС было следующим: ИМ — 100 (76%), нестабильная стенокардия — 31 (24%). Из них 13% пере­несли стентирование и аортокоронарное шунтирование. Диагноз ИМ у всех подтвержден типичными измене­ниями на электрокардиограмме, повышением уровня ферментов (креатинфосфокиназы, тропонина Т), нару­шениями локальной сократимости миокарда по данным эхокардиографии (ЭхоКГ). Диагноз ИБС у всех вери­фицирован при коронарографии (выявлен стеноз ≥75%, по крайней мере, в одной из основных коронарных артерий). Контрольная группа состояла из 159 чело­век: 90 (56,6%) мужчин и 69 (43,4%) женщин в воз­расте от 36 до 79 лет (средний возраст 54,3±8,21 года). В контрольную группу вошли пациенты, обратившиеся в Медицинский центр Банка России для проведения дис­пансерного обследования. У них отсутствовали в анам­незе ИБС, ишемический или геморрагический инсульт, а также другие тромбоэмболические или геморрагичес­кие осложнения. Для исключения безболевой ишемии миокарда пациентам выполняли электрокардиогра-фию, ЭхоКГ, велоэргометрическую пробу.

У пациентов с ИБС и в контрольной группе оцени­вали следующие ФР: артериальная гипертензия (сис­толическое артериальное давление — АД ≥140 мм рт.ст. и/или диастолическое АД ≥90 мм рт.ст.), гиперхолестеринемия (>5,2 ммоль/л и/или прием гиполипидемического препарата), сахарный диабет (глюкоза нато­щак ≥7 ммоль/л, ...

Журавлев Ю.И., Назаренко Г.И., Рязанов В.В., Клейменова Е.Б.