Преодоление «долины смерти» в медицинских научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах: актуальность и ключевые проблемы

Введение / Introduction

Значение медицинских научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) для улучшения общественного здоровья, увеличения продолжительности и повышения качества жизни невозможно переоценить. В условиях стремительного развития экономики знаний научные медицинские организации сталкиваются с критической необходимостью выявления и внедрения эффективных решений для управления интеллектуальным капиталом с целью достижения устойчивого конкурентного преимущества [1]. Происходит трансформация от управления материальными товарами к управлению активами знаний [2], где эффективное управление знаниями становится ключевым фактором инноваций и успеха предприятия [3][4].

Цель / Objective

Исследовать проблему преодоления «долины смерти» в медицинских НИОКР, то есть этапа, на котором многие перспективные проекты не доходят до стадии внедрения и коммерциализации, проанализировать ключевые барьеры, такие как организационно-правовые, финансово-экономические и научно-методические препятствия, и определить возможные пути их решения. Основные задачи статьи:

• Выявление причин, затрудняющих трансляцию научных достижений в практическое здравоохранение.
• Анализ законодательной базы и социально-
  экономического эффекта внедрения новых медицинских технологий.
• Предложение мер для преодоления «долины смерти», включая усиление государственно-частного партнёрства, оптимизацию регуляторных процессов и развитие трансляционной медицины.

Материалы и методы / Materials and methods

Был проведён анализ литературных источников, включая данные из публикаций и научных отчётов, отобранных с помощью сервиса «Нейропоиск» Национальной электронной библиотеки (НЭБ), поиска по ключевым словам в МНБД PubMed, контекстного поиска в Google Scholar. Также были использованы эмпирические данные и разбор конкретных примеров.

Результаты / Results

Важным фактором, стимулирующим внедрение инновационные методов лечения, является тот социально-экономический эффект, который инновации способны оказать на государственном уровне. Так при изучении влияния вывода на рынок новых лекарственных препаратов на ранний выход на пенсию по причине заболеваний и травм среди работников в Германии в период с 1988 по 2004 год было показано, что вывод на рынок новых лекарственных препаратов со временем существенно способствовал снижению потерь рабочей силы за счёт заболеваний. Только в Западной Германии каждый новый химический препарат, по оценкам, экономил в среднем около 200 лет труда в год за период наблюдения. С учётом индивидуальных факторов, определяющих выход на пенсию, реформа пенсионного законодательства 2001 года, по-видимому, привела к дальнейшему снижению потерь рабочей силы по причине заболеваний и травм [5].

В таблице приведены обобщённые результаты социально-экономического эффекта появления на рынке новых лекарственных средств в разных странах.

Законодательную основу научно-исследовательской деятельности в Российской Федерации составляет Федеральный закон «О науке и государственной научно-технической политике» (№ 127-ФЗ), который играет ключевую роль в регулировании всех аспектов развития науки и технологий в стране. Этот нормативный акт устанавливает правовые рамки для проведения научных исследований, внедрения инноваций и использования научных достижений, а также определяет приоритетные направления развития науки и техники, соответствующие стратегическим интересам государства и общества [7]. В частности, закон подробно регулирует вопросы, связанные с созданием, распространением и применением научных результатов, обеспечивая правовую защиту интеллектуальной собственности и стимулируя сотрудничество между научными учреждениями, промышленными предприятиями и государственными органами. Одним из важнейших положений закона является определение понятий «научные достижения» и «научные результаты», которые включают в себя как теоретические разработки, так и практические инновации, способные существенно повысить эффективность различных отраслей экономики, включая здравоохранение. Закон направлен на создание благоприятных условий для развития научно-технического потенциала страны, поддерживая при этом проекты, реализуемые в приоритетных направлениях науки и технологий. Это позволяет концентрировать усилия и ресурсы на наиболее перспективных областях, таких как биомедицина, информационные технологии, энергетика и другие сферы, имеющие стратегическое значение для национальной безопасности и экономического роста. Тем не менее, несмотря на наличие чёткой законодательной базы и государственной поддержки, процесс внедрения научных достижений в практическое здравоохранение сталкивается с многочисленными сложностями. Эти трудности имеют как объективный, так и субъективный характер и существенно влияют на скорость и эффективность трансформации научных разработок в реальные медицинские технологии и услуги. К объективным причинам можно отнести высокую сложность медицинских инноваций, необходимость проведения длительных клинических испытаний для подтверждения безопасности и эффективности новых методов лечения, а также строгие требования регуляторных органов к качеству и надёжности медицинских продуктов. В свою очередь, субъективные препятствия связаны с недостаточной координацией между научными учреждениями, производителями медицинского оборудования и органами здравоохранения, а также с ограниченным финансированием и отсутствием мотивации для коммерциализации научных разработок. Кроме того, законодательство, несмотря на свою фундаментальную роль, не всегда успевает адаптироваться к быстро меняющимся условиям научно-технического прогресса. Это порой приводит к возникновению бюрократических барьеров и замедлению процессов согласования и лицензирования инновационных медицинских продуктов. В результате многие перспективные разработки задерживаются на этапах испытаний или вовсе не доходят до стадии внедрения в клиническую практику.

Одной из ключевых причин, замедляющих процесс внедрения новых медицинских продуктов в практическое здравоохранение, является стремление разработчиков и производителей как можно скорее вывести инновацию на рынок. Это желание обусловлено несколькими факторами. Во-первых, в последние годы наблюдается значительное ускорение темпов проведения НИОКР, что создаёт определённое давление на участников рынка — они стремятся быстро реализовать результаты своих трудов и получить экономическую отдачу от вложенных инвестиций. Во-вторых, производители заинтересованы в скорейшем возврате средств, инвестированных в научно-технические разработки, поскольку длительные сроки выхода продукта на рынок увеличивают финансовые риски и снижают конкурентоспособность компании. Если ещё несколько лет назад горизонт стратегического планирования в области медицины охватывал период в 10 и более лет, то сегодня скорость изменений настолько выросла, что даже трёхлетний срок считается значительным, в течение которого могут произойти кардинальные изменения как в технологиях, так и в требованиях рынка [8]. Однако именно эта гонка за скоростью нередко приводит к тому, что многие инновационные проекты сталкиваются с серьёзными трудностями на одном из самых критичных этапов инновационного цикла медицинских НИОКР — так называемой «долине смерти» (англ. valley of death). Этот термин обозначает фазу, в которой большинство разработок не проходит путь от лабораторных исследований до внедрения и коммерциализации. Причин здесь несколько, и они носят как объективный, так и субъективный характер. С одной стороны, многие разработки оказываются недостаточно эффективными или не соответствуют высоким стандартам доказательной медицины, предъявляемым к новым медицинским технологиям. С другой стороны, требования к научному обоснованию эффективности и безопасности инноваций постоянно ужесточаются, что приводит к необходимости проведения дополнительных исследований, клинических испытаний и сбору обширных доказательств. Всё это требует значительных финансовых затрат и существенно увеличивает сроки вывода продукта на рынок. Таким образом, несмотря на высокий уровень научного потенциала и растущий интерес к медицинским инновациям, «долина смерти» остаётся серьёзным препятствием для успешного перехода от идеи к практическому применению. Неспособность преодолеть этот этап часто связана с нехваткой ресурсов для проведения комплексных исследований и испытаний, а также с отсутствием эффективных механизмов поддержки на этапе трансфера технологий. В результате многие перспективные проекты оказываются замороженными или полностью прекращают своё развитие, что негативно сказывается как на развитии отрасли в целом, так и на доступности современных медицинских решений для пациентов.

Парадоксальным образом, несмотря на огромные объёмы инвестиций, направляемых в медицинские исследования и разработки, значительная часть перспективных проектов так и не достигает стадии внедрения и не доходит до пациентов. Это особенно заметно на фоне бурного роста рынка медицинских технологий (MedTech), который демонстрирует впечатляющую динамику развития. Например, в России объём частных инвестиций в эту сферу за период с 2014 по 2023 год увеличился более чем в десять раз — с 62 миллионов рублей до свыше 70 миллиардов рублей. Такие показатели свидетельствуют не только о быстром развитии здравоохранения, но и о растущей значимости MedTech для экономики страны в целом [9]. Тем не менее, несмотря на эти успехи, сохраняется устойчивый разрыв между ключевыми участниками инновационного процесса — разработчиками (научными организациями и вузами), инвесторами и производителями. Этот разрыв во многом обусловлен высокой сложностью оценки инновационного потенциала медицинских научных результатов, что затрудняет эффективное взаимодействие и согласование интересов сторон [10]. В последние годы наблюдается стремительное внедрение технологий искусственного интеллекта (ИИ) в клиническую практику, что открывает новые перспективы для диагностики и лечения пациентов. Однако этот процесс сопровождается серьёзной озабоченностью со стороны академического и медицинского сообществ. Особое беспокойство вызывает тенденция обхода стандартных процедур регуляторного контроля под предлогом «улучшения существующих продуктов», что может привести к снижению качества и безопасности медицинских решений. Ярким примером подобных проблем стал случай с системой прогнозирования сепсиса, разработанной компанией Epic в период пандемии COVID-19. Изначально Epic заявляла о создании революционного инструмента, способного выявлять сепсис на самых ранних стадиях, существенно снижать смертность пациентов и оптимизировать работу медицинского персонала. Однако последующая независимая валидация, проведённая специалистами Мичиганского университета, выявила серьёзные недостатки и критические ошибки в работе системы, что поставило под сомнение её эффективность и безопасность в клиническом применении.

Алгоритм продемонстрировал низкую чувствительность, пропуская при этом значительную часть случаев сепсиса — целых 67 %. Это означает, что более двух третей пациентов с этим тяжёлым и опасным для жизни состоянием оставались невыявленными системой, что существенно снижало клиническую ценность данного инструмента. Кроме того, точность работы алгоритма вызывала серьёзные сомнения: показатель площади под ROC-кривой (AUC) составил всего 0,63, что свидетельствует о недостаточной способности модели правильно классифицировать пациентов с сепсисом и без него. Такой уровень AUC указывает на то, что алгоритм лишь немного лучше случайного угадывания, и его применение в реальной клинической практике может привести к значительному числу ложных срабатываний и пропусков. В целом, минимальное преимущество данного метода над случайным выбором, выраженное в показателе около 0,5, подчёркивает необходимость дальнейшей доработки и оптимизации алгоритма для повышения его диагностической эффективности и надёжности [11].

Другой прогностический инструмент Epic для выявления клинического ухудшения состояния пациентов также был отозван во время пандемии, когда выяснилось, что его точность намного ниже заявленной. Он был доработан и выпущен повторно, но в недавнем исследовании его работа по-прежнему оставалась неудовлетворительной [12]. Аналогичные прогностические инструменты, внедрённые в клиническую практику, также не прошли валидацию в разнородных популяциях, что потребовало их отзыва [13].

Сегодня в клиниках широко внедряются цифровые помощники для ведения документации (англ. digital scribes), призванные снизить административную нагрузку по оформлению медицинских записей, несмотря на то что изначально они разрабатывались для обобщения немедицинских текстов. Эти инструменты также не имеют достаточной доказательной базы относительно их полезности, валидности и влияния на безопасность пациентов [14]. Использование лазеек в регуляторных требованиях позволило интегрировать подобные инструменты в систему здравоохранения практически без надлежащего контроля [15].

Часто, уже при планировании разработки закладывается достаточно низкая вероятность её эффективности, так при разработке онкологических препаратов расчётная вероятность успеха от фазы I до регистрации составляет лишь 5,1 %, а вероятность успеха фазы III — 33 % (данные 2006–2015 гг.) [16]. Общая вероятность успеха для малых молекул снизилась за последнее десятилетие на 5 процентных пунктов, а длительность НИОКР увеличилась на 12–18 месяцев при ежегодном росте расходов на НИОКР примерно на 8 % [17]. Рандомизированные контролируемые исследования (РКИ) III фазы в онкологии чаще не приводят к регистрации, чем в других областях. Многие из них инициируются без достаточных доказательств эффективности, полученных на ранних этапах [18].

Провал проектов в фармацевтической и медицинской сферах влечёт за собой серьёзные и многогранные потери, которые затрагивают различные аспекты деятельности компаний и организаций. Во-первых, финансовые убытки оказываются колоссальными. Каждые полгода задержки с выводом нового препарата на рынок могут привести к потере почти 100 миллионов долларов в чистой приведённой стоимости (англ. net present value; NPV), а также к снижению внутренней нормы доходности (англ. internal rate of return; IRR) примерно на 0,5 процентных пункта. Особенно ощутимыми становятся затраты при провалах на поздних стадиях клинических испытаний, таких как III фаза, где стоимость неудачи может исчисляться сотнями миллионов долларов. Это связано с тем, что к этому моменту уже вложено огромное количество ресурсов, времени и усилий, а возврат инвестиций становится всё менее вероятным. Во-вторых, временные потери выражаются в значительном замедлении внедрения инноваций в медицинскую практику. Задержки в разработке и одобрении новых лекарственных средств могут растягиваться на многие годы, что существенно тормозит прогресс в лечении различных заболеваний и снижает качество жизни пациентов. Такие отставания не только мешают развитию медицины, но и предоставляют конкурентам преимущество на рынке. Кроме того, провалы наносят серьёзный урон репутации компаний-спонсоров исследований, зачастую фармацевтических корпораций, а также подрывают доверие к научному процессу в целом. Неудачи в разработке новых препаратов вызывают скептицизм со стороны инвесторов, партнёров и широкой общественности, что может осложнить привлечение финансирования и сотрудничество в будущих проектах. Наконец, управленческие аспекты также играют важную роль в возникновении проблем. Анализ причин провалов в III фазе клинических испытаний за период с 1990 по 2007 год показал, что около 45 % неудач были связаны с недостаточной эффективностью препаратов по сравнению с плацебо, а 24 % — с отсутствием значимого преимущества над существующими стандартными методами терапии [17]. Эти данные свидетельствуют о том, что ошибки в принятии решений на ранних этапах разработки приводят к дорогостоящим последствиям. Более того, решения о прекращении проектов часто принимаются слишком поздно из-за организационных инерций, неправильных стимулов внутри компании или затянувшихся переговоров между заинтересованными сторонами.

Наиболее значимым последствием так называемой «долины смерти» в медицинских инновациях является задержка или даже полное отсутствие доступа пациентов к новым, потенциально жизнесберегающим методам лечения. Это особенно остро проявляется на примере использования ингаляционного оксида азота (iNO) для терапии персистирующей лёгочной гипертензии новорождённых (ПЛГН) в России. В мировом медицинском сообществе iNO признан терапией первой линии при острой лёгочной гипертензии у новорожденных с гестационным возрастом 35 недель и более. Этот метод лечения был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) ещё в 1999 году и зарегистрирован более чем в 20 странах под торговым названием INOmax [19]. Несмотря на широкое международное признание и доказанную клиническую эффективность, выражающуюся в улучшении оксигенации крови и снижении необходимости в экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО), в Российской Федерации газовая смесь оксида азота до сих пор не зарегистрирована как лекарственное средство. Вместо этого она используется как техническая смесь «off-label», что создаёт значительные юридические риски для врачей, применяющих эту терапию [20]. Дополнительные трудности связаны с использованием несовершенного оборудования и баллонной системы доставки газа, что приводит к логистическим проблемам, высоким затратам из-за быстрого расхода газа и необходимости регулярного обслуживания баллонов, а также повышает риск загрязнения лечебной смеси [19].

Этот пример иллюстрирует, как сочетание регуляторных барьеров, отсутствия зарегистрированных препаратов/технологий, технических сложностей и финансовых ограничений блокирует внедрение эффективной терапии на протяжении десятилетий.

Обсуждение / Discussion

Решение проблемы «долины смерти» в медицинских НИОКР представляет собой сложную, многофакторную задачу, затрагивающую научную, экономическую, регуляторную и клиническую сферы, которая характеризуется критическим разрывом между фундаментальными исследованиями и их практическим внедрением, когда перспективные разработки сталкиваются с непреодолимыми барьерами на пути к клиническому применению. Одной из ключевых причин возникновения «долины смерти» является недостаточная трансляция лабораторных результатов в реальные медицинские решения. Многие инновационные подходы, демонстрирующие эффективность in vitro или на животных моделях, оказываются несостоятельными в клинических испытаниях из-за биологической сложности человеческого организма, непредвиденных побочных эффектов или проблем с масштабированием производства.

Финансовые, временные и репутационные потери от провалов в «долине смерти» колоссальны для всех участников процесса — от исследовательских институтов до фармацевтических компаний. Однако главной жертвой остаются пациенты, лишённые своевременного доступа к инновационным методам лечения. Задержки во внедрении новых терапевтических подходов приводят к ухудшению качества жизни больных, прогрессированию заболеваний и, в некоторых случаях, к неоправданно высокой смертности.

Выводы и рекомендации /
Conclusions and recommendations

Для преодоления «долины смерти» необходим комплексный подход, включающий:

1. Усиление государственно-частного партнёрства— создание программ софинансирования высокорисковых проектов.
2. Внедрение эффективных систем управления знаниямии оценки их эффективности (например, на основе сбалансированной системы показателей — BSC) [21], а также развитие «знание-ориентированного лидерства».
3. Оптимизацию регуляторных процессов— внедрение адаптивных дизайнов клинических испытаний и ускоренных процедур регистрации для прорывных технологий.
4. Развитие трансляционной медицины— укрепление связей между фундаментальной наукой и клинической практикой через специализированные исследовательские центры.
5. Стимулирование открытых инноваций— поощрение коллабораций между академическими институтами, стартапами и крупными корпорациями.

Только объединение усилий всех заинтересованных сторон позволит сократить разрыв между научными открытиями и их практическим применением, обеспечив пациентам доступ к самым современным методам лечения в максимально короткие сроки.