Математика жизни и смерти. 7 математических принципов, формирующих нашу жизнь - Кит Йейтс

Практическая необходимость такого компромисса объясняется тем, что обследования обычно направлены на поиск признаков и последствий болезни, а не на поиск самой болезни. Тест, который ошибочно определил, что Марк Стерн ВИЧ-инфицирован, не проверяет на наличие вируса ВИЧ. Скорее, он выявляет антитела, которые вырабатываются иммунной системой организма в попытке бороться с вирусом. Однако высокая концентрация антител, потенциально связанных с ВИЧ-инфекцией, может быть вызвана чем-то безобидным – той же прививкой против гриппа. Аналогичным образом большинство тестов на беременность в домашних условиях не выявляют наличие жизнеспособного эмбриона, растущего в утробе матери. Обычно эти тесты выявляют повышенный уровень гормона HCG, вырабатываемого после имплантации эмбриона. Такие косвенные индикаторы часто называют суррогатными маркерами. Тесты в ряде случаев дают неверный результат, так как положительную реакцию могут спровоцировать маркеры, подобные суррогатным.

Так, диагностические обследования на болезнь Крейтцфельдта – Якоба, как правило, основаны на сканировании мозга и биопсии, измеряющих потенциальное воздействие на мозг дефектных белков, которые являются основной причиной заболевания. К сожалению, характеристики, оцениваемые этими тестами, схожи с характеристиками у людей, страдающих слабоумием, что затрудняет диагностику. Вместо того чтобы искать слегка отличающиеся симптомы, которые можно было бы перепутать с симптомами других заболеваний, новый анализ крови на болезнь Крейтцфельдта – Якоба выявляет инфекционные белки, которые всегда вызывают заболевание. Вот почему тест может быть настолько убедительным: если найдены дефектные белки, то у этого человека есть болезнь, если нет, то он здоров. При тестировании на первопричину заболевания, а не на косвенный симптом, все оказывается проще простого.

•

Другая распространенная причина провала косвенных тестов возникает тогда, когда сам суррогатный маркер вызван не тем явлением, которое мы надеялись обнаружить. Анне Ховард было всего 20 лет, когда однажды утром в июне 2016 года она проснулась, чувствуя недомогание. Несмотря на то, что она и вот уже девять месяцев ее парень Колин не пытались завести ребенка, на всякий случай она решила сделать тест на беременность. С удивлением она смотрела, как на тесте, словно по волшебству, медленно проявляется вторая полоска. Этого никто из них не планировал, но, убедив себя в том, что из них выйдут хорошие родители, Колин и Анна решили оставить малыша и даже начали выбирать имя.

Через восемь недель после начала беременности у Анны началось кровотечение. Лечащий врач направил ее в больницу на УЗИ, чтобы убедиться, что с ребенком все в порядке. После УЗИ врачи сообщили Анне, что у нее выкидыш. Они сказали ей вернуться на следующий день для дальнейших подтверждающих анализов. На следующий день, однако, гормональный тест, не сильно отличающийся от домашнего теста на беременность, показал, что уровень HCG, «гормона беременности», все еще достаточно высок, чтобы показать жизнеспособность беременности. На этом основании врачи сообщили Анне, что диагностированный выкидыш – ложная тревога.

Неделю спустя у Анны снова началось кровотечение, уже с острой болью, поэтому она вернулась в больницу. На этот раз, опасаясь внематочной беременности, врачи провели обследование репродуктивного тракта Анны с помощью оптоволоконной камеры. К счастью, они не обнаружили никаких признаков того, что плод расположился не в том месте, но то, что росло в утробе Анны, не было плодом. Вместо здорового ребенка у Анны в матке росло гестационное трофобластическое новообразование – раковая опухоль. Опухоль увеличивалась примерно с той же скоростью, что и плод, и вырабатывала гормон HCG, служащий косвенным индикатором беременности, обманывая тесты, Анну и медиков, которые считали, что опасный для жизни рак – это нормальный здоровый ребенок.

Несмотря на то что такие опухоли, как у Анны, встречаются редко, другие виды опухолей также способны обмануть тесты на беременность и дать ложноположительный результат, производя суррогатный индикатор HCG. Так, по данным Доверительного фонда по борьбе с раком у подростков [80], тесты на беременность используются для диагностики рака яичек, по крайней мере в течение последнего десятилетия. На деле при таких тестах обнаружить опухоль яичек удается лишь изредка. Однако сам факт, что любой положительный результат теста на беременность в этом случае будет заведомо ложноположительным, свидетельствует в пользу того, что повышенный уровень гормона HCG вызван ростом опухоли.

Тесты на беременность изначально могут неверно срабатывать (что в некоторых случаях весьма полезно). Однако уровень гормона HCG в моче может быть настолько низким, что эти тесты способны давать и ложноотрицательные результаты. Ложноотрицательные результаты тестов на беременность хотя и менее распространены, чем ложноположительные, могут иметь значительные негативные последствия для будущих матерей. В одном случае хирургическое вмешательство, на которое женщина никогда не согласилась бы, зная о беременности, закончилось выкидышем [81]. У другой женщины анализ мочи не показал внематочную беременность, что привело к разрыву фаллопиевой трубы и опасной для жизни потери крови [82].

•

В большинстве случаев, как только беременность надежно идентифицирована (в Великобритании, как правило, на 12-й неделе), мы отказываемся от косвенных гормональных маркеров в пользу ультразвукового сканирования, которое непосредственно демонстрирует наличие развивающегося плода в утробе матери. Однако цель УЗИ редко заключается в установлении беременности – скорее, в проверке нормального развития плода. Одно из исследований, которое проводится на этом этапе, – УЗИ воротниковой зоны. Оно предназначено для выявления сердечно-сосудистых нарушений у развивающегося плода, которые обычно связаны с хромосомными нарушениями, такими как синдром Патау, синдром Эдвардса и синдром Дауна. У большинства людей ДНК состоит из 23 пронумерованных пар хромосом. В случае тех трех нарушений, выявить которые призвано УЗИ воротниковой зоны, одна из пар имеет дополнительную хромосому, что делает из пары трио. Это явление называется трисомия.

УЗИ воротниковой зоны значительно сложнее бинарного теста. Оно не предсказывает абсолютно, есть ли у нерожденного ребенка синдром Дауна. Скорее, оно дает будущим родителям оценку риска развития заболевания. Тем не менее по результатам УЗИ беременности четко делятся на группы высокого и низкого риска, и родителям при передаче результатов теста сообщают, в какую категорию попадает эмбрион. Если нерожденный ребенок попадает в категорию низкого риска (вероятность развития синдрома Дауна ниже 1 к 150), то дальнейшее тестирование не предлагается, но если он попадает в категорию высокого риска, то часто предлагается более точный амниоцентез. Жидкость, содержащая клетки кожи плода, с помощью иглы забирается из околоплодного мешка. Прокол матки и околоплодного мешка сопряжен с риском: в 5–10 случаях на 1000 беременностей, проверяемых с помощью амниоцентеза, впоследствии происходит выкидыш. Однако повышенная специфичность теста делает риск амниоцентеза приемлемым для многих будущих родителей. Тест может быть более точным, чем УЗИ, так как он однозначно обнаруживает лишнюю хромосому в ДНК ребенка (извлеченную из клеток кожи плода), а не косвенный маркер. Он обнуляет ложноположительные результаты первого теста и предоставляет родителям с истинно положительными время для принятия обоснованного решения, сохранять ли беременность. Через сито этого теста проскальзывают ложноотрицательные результаты – родителям сообщают, что их будущий ребенок относится к категории с низким риском развития синдрома Дауна и не предлагают дальнейшее тестирование.