Σε προηγούμενο άρθρο [Βλ. Σύναψις τχ 13, σσ 94-102] εξετάσαμε την αναγωγιστική προσέγγιση που διαποτίζει την ιατρική και εξηγήσαμε πώς μια συστημική προσέγγιση (όπως υποστηρίζεται από την βιολογία των συστημάτων) μπορεί να την συμπληρώσει [1]. Για να έχει, όμως, η συστημική προοπτική κάποια πρακτική σημασία οφείλουμε να κατανοήσουμε πότε μια τέτοια προοπτική είναι ή όχι χρήσιμη και, αντιστρόφως, πότε μια αναγωγιστική προσέγγιση είναι η πιο χρήσιμη. Επιπλέον, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να αντιληφθούμε πώς μια συστημική προοπτική μπορεί να εφαρμοστεί για να εκτιμήσουμε και τα δυνητικά οφέλη που θα προέλθουν από την εφαρμογή της. Σε αυτό το άρθρο αναφερόμαστε σε αυτά τα θέματα και παρουσιάζουμε μια πρακτική μελέτη για την εφαρμογή της προοπτικής των συστημάτων στην ιατρική.

Ενδείξεις για συστημική προσέγγιση και αναγωγισμό

Ως κατευθυντήρια αρχή, ο αναγωγισμός είναι εξαιρετικά βοηθητικός και χρήσιμος. Το πρόβλημα με τον αναγωγισμό δεν πηγάζει από τη χρήση του, αλλά από τη λανθασμένη παραδοχή ότι είναι η μόνη λύση. Μειώνεται η αποτελεσματικότητά του όταν η πρακτική της διαίρεσης ενός προβλήματος στα μέρη του οδηγεί στην απώλεια σημαντικών πληροφοριών σχετικά με το όλον. Για παράδειγμα, μια πολύπλοκη μηχανή, όπως ένας υπολογιστής ή ένα αεροπλάνο, μπορεί να διαιρεθεί σε μικρότερα και ακόμα μικρότερα μέρη, αλλά σε κάποιο σημείο τα ξεχωριστά μέρη δεν μπορούν να μας δώσουν ουσιαστικές πληροφορίες για τη συνολική λειτουργία της μηχανής. Η πρωταρχική παρενέργεια μιας αναγωγιστικής προσέγγισης είναι πως η πράξη του μερισμού (από το μεγαλύτερο στο μικρότερο) παραγνωρίζει την διαντίδραση μεταξύ των τμημάτων και το δυναμικό που προκύπτει από αυτήν. Για το λόγο αυτό ο αναγωγισμός είναι λιγότερο αποτελεσματικός εκεί όπου οι διαντιδράσεις μεταξύ των τμημάτων κυριαρχούν στην διαμόρφωση της συμπεριφοράς του συστήματος (πίνακας 1).

Στην κλινική ιατρική, πολύπλοκα, χρόνια νοσήματα, όπως ο σακχαρώδης διαβήτης, η στεφανιαία νόσος ή το άσθμα, αποτελούν παραδείγματα όπου ο κανόνας αυτός μπορεί να εφαρμοστεί. Σε αυτά τα παραδείγματα σπάνια εμπλέκεται ένας παράγοντας ως υπεύθυνος για την ανάπτυξη της ασθένειας ή την εμφάνισή της. Αντιθέτως, πολλαπλοί παράγοντες αναγνωρίζονται και η ασθένεια εξελίσσεται διαμέσου σύνθετων μεταξύ τους διαντιδράσεων. Συνεπώς, η προοπτική όπου τα δυναμικά και οι διαντιδράσεις ενσωματώνονται ως βασικά στοιχεία στην αναλυτική μέθοδο μπορεί να ταιριάζουν καλύτερα στις ασθένειες αυτές. Η προοπτική των συστημάτων, σε αντίθεση με τον αναγωγισμό, εστιάζει σε αυτές τις σχέσεις και για το λόγο αυτό μπορεί να είναι η βέλτιστη μέθοδος για χρόνια, πολύπλοκα νοσήματα.

Ο αναγωγισμός είναι χρήσιμος εκεί όπου μια συστημική προσέγγιση δεν βοηθά, όταν δηλαδή ένας ή περισσότεροι παράγοντες-συστατικά επηρεάζουν καθοριστικά τη συμπεριφορά του συστήματος. Νόσοι όπως η απόφραξη του ουροποιητικού, η οξεία σκωληκοειδίτιδα ή η αορτική διάσχιση έχουν έναν αιτιολογικό παράγοντα που επιδέχεται μια συγκεκριμένη αντιμετώπιση. Συνεπώς, αυτές οι καταστάσεις δεν θα αντιμετωπίζονταν επιτυχώς από τη συστημική προσέγγιση που απαιτεί συχνά μακρόχρονη ανάλυση και λεπτομερή καταγραφή στοιχείων. Ο αναγωγισμός λειτουργεί καλύτερα όταν υπάρχει ένα απομονώσιμο πρόβλημα και απαιτείται σύντομη και αποτελεσματική λύση. Για το λόγο αυτό, ο αναγωγισμός μπορεί γενικά να είναι αποτελεσματικότερος για οξείες και απλές ασθένειες, ενώ η συστημική προσέγγιση μπορεί να είναι καλύτερα εφαρμόσιμη σε χρόνιες και πολύπλοκες ασθένειες.

Το παράδειγμα του σακχαρώδους διαβήτη

Δεδομένου ότι η συστημική προσέγγιση είναι καλύτερα εφαρμόσιμη σε πολύπλοκες, χρόνιες παθήσεις πώς μπορεί να επηρεάσει την θεραπεία μιας πολύπλοκης νόσου όπως ο σακχαρώδης διαβήτης; Η έρευνα έχει δείξει πως ο σακχαρώδης διαβήτης είναι μια πολυπαραγοντική διαταραχή. Παράγοντες όπως η κληρονομικότητα, η φλεγμονή [2-7], o PPAR-γάμα υποδοχέας [8], η λεπτίνη [9], η κορτιζόλη [10], η δίαιτα [11] και ο δείκτης μάζας-σώματος, μεταξύ άλλων, έχουν εμπλακεί με κάποιον τρόπο στην παθογένεσή της. Αυτό που θεμελιωδώς διακρίνει τη συστημική ιατρική προσέγγιση δεν είναι απλώς η αναγνώριση ότι αυτοί οι πολύπλοκοι παράγοντες είναι σημαντικοί στην διαχείριση της νόσου, αλλά το ότι πρέπει να ενσωματωθούν με κάποιον λογικό τρόπο στην επιλογή και εφαρμογή της θεραπείας. Η πρωταρχική πρόκληση στην οποία καλούνται να ανταποκριθούν οι επιστήμονες της συστημικής προσέγγισης είναι η ενδελεχής διερεύνηση πώς[?] αυτές οι διάφορες παράμετροι διαντιδρούν δυναμικά και πώς κάποιος μπορεί να εφαρμόσει αυτή την κατανόηση για να επηρεάσει το σύστημα και να επιτύχει μια επιθυμητή κατάληξη.

Ενώ η προσέγγιση αυτή μοιάζει εξαιρετικά πολύπλοκη και δύσκολη, η πρόοδος των υπολογιστών και των μαθηματικών εργαλείων έχει διανοίξει προοπτικές που δεν μπορούσαμε καν να φανταστούμε στο παρελθόν. Για την ιατρική κοινότητα, το προφανέστερο εμπόδιο μπορεί να είναι η αδυναμία μας να οραματιστούμε και να εκτιμήσουμε τα πιθανά οφέλη που προέρχονται από την εφαρμογή της συστημικής προσέγγισης. Για να πάρουμε μιαν ιδέα του πώς οι αρχές της συστημικής θεώρησης θα επιδράσουν στην ιατρική θα εξετάσουμε τρεις έννοιες, κεντρικές στην συστημική ιατρική, οι οποίες συχνά παραβλέπονται στην αναγωγιστική προσέγγιση: τον χρόνο, τον χώρο και το πλαίσιο.

Χρόνος. Η παρούσα διάγνωση του σακχαρώδους διαβήτη απαιτεί δυο διαφορετικές επιβεβαιωμένες τιμές γλυκόζης αίματος κάποιου νηστικού ατόμου πάνω από 6.9 mmol/L ή μια εξέταση ανοχής στη γλυκόζη που σε δυο ώρες θα έχει αποτέλεσμα άνω του 11.1 mmol/L. Το κριτήριο αφορά σε μια μέτρηση που λαμβάνεται σε συγκεκριμένο σημείο του χρόνου, ιδανικά οκτώ ώρες μετά το γεύμα ή δυο ώρες μετά τη φόρτιση γλυκόζης. Το θεωρητικό μειονέκτημα αυτού του ορισμού είναι πως η διάγνωση τίθεται αρκετά αργότερα αφού η υποκείμενη ανωμαλία έχει αρχίσει. Για να χρησιμοποιήσουμε την αναλογία του «αποφραγμένου νιπτήρα», το πρόβλημα ορίζεται μόνο όταν το νερό υπερχειλίζει, παρά το γεγονός ότι το πρόβλημα της απόφραξης έχει συμβεί κάποιο καιρό πριν. Μια πιο ευαίσθητη μέθοδος για τον εντοπισμό του προβλήματος θα ήταν να αξιολογήσουμε το ρυθμό αλλαγής στην στάθμη του νερού –αν η στάθμη του νερού σταθερά αυξάνεται με τον χρόνο ή αν αποτυγχάνει να μειωθεί μετά την είσοδο μεγάλης ποσότητας νερού– με άλλα λόγια, να εκτιμήσουμε τη δυναμική της παραμέτρου που μας ενδιαφέρει.

Αν και το παράδειγμα υπεραπλουστεύει σχηματικά, εντούτοις φωτίζει ένα θεμελιώδες αξίωμα της συστημικής ιατρικής: η δυναμική ενός συστήματος μπορεί να περιέχει περισσότερες πληροφορίες από ό,τι τα στατικά δεδομένα από μόνα τους. Εφαρμόζοντας το αξίωμα αυτό στην περίπτωση του σακχαρώδους διαβήτη, θα πρέπει να εκτιμήσουμε την πιθανότητα ότι η διακύμανση της γλυκόζης ή η αλλαγή των επιπέδων της ινσουλίνης στο χρόνο μπορεί να μας παράσχει χρήσιμες διαγνωστικές πληροφορίες που δεν μπορούν να συλλεχθούν με τις παραδοσιακές μεθόδους. Κάποιες ενδείξεις ήδη υπάρχουν για να υποστηρίξουν αυτή την υπόθεση. Στα υγιή άτομα, η ρυθμική έκκριση ινσουλίνης έχει περιοδικότητα έξι έως δέκα λεπτών, [12] ενώ σε άτομα με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2 παρουσιάζεται προβληματική διακύμανση [13] και αποτυχία συντονισμού, ακόμα και έπειτα από επαναλαμβανόμενες χορηγήσεις γλυκόζης [14,15]. Είναι ενδιαφέρον πως προβληματικές ρυθμικές εκκρίσεις έχουν εντοπιστεί και σε μεταβολικώς φυσιολογικά, πλην όμως προδιατεθειμένα, άτομα (π.χ. συγγενείς πρώτου βαθμού ατόμων με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2) [16, 17], υποδεικνύοντας ότι αυτές οι δυναμικές αξιολογήσεις μπορεί να είναι πιο ευαίσθητες στον εντοπισμό της δυσλειτουργίας των β-κυττάρων από τις παραδοσιακές μεθόδους [18]. Λόγω των προοπτικών που υπόσχεται η δυναμική ανάλυση στον σακχαρώδη διαβήτη πολλές άλλες μέθοδοι επίσης είναι υπό αξιολόγηση [19-21].

Επειδή τα επίπεδα γλυκόζης συνεχώς ρυθμίζονται μέσω μιας δυναμικής ισορροπίας μεταξύ παραγόντων που μειώνουν τη γλυκόζη (όπως η ινσουλίνη) και παραγόντων που αυξάνουν τη γλυκόζη (όπως το γλουκαγόνο, η αυξητική ορμόνη και η επινεφρίνη), ο τρόπος με τον οποίο η γλυκόζη κυμαίνεται στο χρόνο μπορεί να αντανακλά τη λειτουργική υγεία των σχετικών μεταβολικών δρόμων. Η υπόθεση είναι πως οι μεταβολικές οδοί που ρυθμίζουν τη γλυκόζη είναι αδιαχώριστα συνδεδεμένες και πως η δυσλειτουργία σε κάποια μεταβολική οδό αντανακλά στη δυναμική της γλυκόζης / ινσουλίνης. Οι διαφοροποιήσεις στον χρόνο μιας παραμέτρου περιέχουν κρυμμένες, χρήσιμες πληροφορίες για το σύστημα στο σύνολό του. Ως συνέπεια, μια συστημική προσέγγιση στην ιατρική θα ενσωμάτωνε πιθανότατα την χρονική διακύμανση στη διάγνωση και την θεραπεία με έναν τρόπο που η αναγωγιστική ιατρική δεν έχει κάνει ποτέ πριν.

Χώρος. Όταν μετρώνται τα επίπεδα γλυκόζης με τριχοειδική μέτρηση υπάρχει η λανθάνουσα παραδοχή ότι η γεωγραφική κατανομή της γλυκόζης είναι ομοιόμορφη: η τριχοειδική μέτρηση στο αριστερό δάκτυλο θεωρείται ισοδύναμη με την ενδοφλέβια μέτρηση στην πρόσθια αγκωνιαία χώρα. Αλλά η γλυκόζη, ακόμα και η γλυκόζη του πλάσματος έχει διαφορετική κατανομή [22], κάτι που συχνά παραβλέπεται στην κλινική πρακτική. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τις ενέσεις ινσουλίνης. Οι ενέσεις στο μηρό, συχνά, θεωρούνται το ίδιο αποτελεσματικές με τις ενέσεις στο κοιλιακό τοίχωμα παρά τις αποδείξεις που υποδεικνύουν ότι η απορρόφηση της ινσουλίνης και η κατανομή της διαφέρουν σε διαφορετικά σημεία [23-25]. Το πρόβλημα που αντιμετωπίζει η κλινική ιατρική δεν είναι τόσο η αναγνώριση πως τέτοιες διαφορές υπάρχουν, αλλά περισσότερο η αδυναμία να ενσωματώσει πληροφορίες για το χώρο στην θεραπεία και τις διαγνωστικές αποφάσεις.

Στην συστημική θεωρία, η διαφοροποίηση στο χώρο όπως και η χρονική διαφοροποίηση αξιολογείται ως προς την πιθανότητα να φανερώσει πληροφορίες στο επίπεδο του συστήματος. Αναλυτικά εργαλεία, όπως οι εξισώσεις διάχυσης και η δυναμική των υγρών, χρησιμοποιούνται συχνά για την αξιολόγηση των χωροχρονικών προτύπων διαφόρων συστημάτων. Συνεπώς, για το σακχαρώδη διαβήτη, η εφαρμογή των αρχών της συστημικής προσέγγισης μπορεί να προωθήσει την έρευνα και να ενισχύσει την κατανόηση της κατανομής της γλυκόζης και της ινσουλίνης στο ανθρώπινο σώμα. Με τα κατάλληλα εργαλεία και τις αναλυτικές τεχνικές μπορεί να είμαστε σε θέση, κάποια μέρα, να ορίσουμε πού είναι πιο αποτελεσματικό να γίνονται ενέσεις ινσουλίνης, πώς η κατανομή της γλυκόζης στο σώμα μπορεί να προβλέψει τον κίνδυνο για σακχαρώδη διαβήτη και πώς συγκεκριμένες τροφές οδηγούν σε βλαπτική διέγερση συγκεκριμένων ευπαθών β-κυττάρων. Όμως, με τις πληροφορίες για τον χώρο έχουμε κάποια εμπόδια, για παράδειγμα η κατανομή της γλυκόζης είναι δύσκολο να διαπιστωθεί και μπορεί να εξηγήσει γιατί η χωρική διαφοροποίηση της γλυκόζης παραμένει σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητη.  Παρόλα αυτά, η συστημική προσέγγιση μπορεί να παράσχει ένα απαραίτητο εννοιολογικό εργαλείο για τη μελέτη της χωρικής επίδρασης στην ιατρική και έτσι μπορεί να πληροφορήσει τους επαγγελματίες υγείας πού βρίσκονται οι βέλτιστες λύσεις.

Πλαίσιο. Μια από τις σημαντικότερες προκλήσεις για τους επαγγελματίες υγείας θα είναι να παρακάμψουμε την ενστικτώδη κλίση μας και να εστιάσουμε στο άτομο και όχι στη νόσο. Στο σακχαρώδη διαβήτη, για παράδειγμα, κλίνουμε να εστιάζουμε στο σύμπτωμα –υπεργλυκαιμία– και να προσφέρουμε θεραπείες που στοχεύουν άμεσα στη μείωση της γλυκόζης. Ενώ αυτή η προσέγγιση είναι πολύ αποτελεσματική, μια συστημική προσέγγιση στην ιατρική θα μπορούσε να επανακατευθύνει την προσοχή μας από την ίδια την αύξηση της γλυκόζης, μόνη της, προς το περιβάλλον-πλαίσιο που την διατηρεί. Οι διαιτητικές συνήθειες, η συμπεριφορά ως προς τον ύπνο, το ανοσοποιητικό σύστημα, η γενετική προδιάθεση, οι ψυχιατρικές καταστάσεις, η συννοσυρότητα και άλλοι παράγοντες μπορούν να ενσωματωθούν συστηματικά στην επιλογή και την διάθεση της θεραπείας. Το άτομο, όχι η ασθένεια, γίνεται το επίκεντρο της προσοχής στην συστημική ιατρική.

Παρόλα αυτά, με μια συστημική προσέγγιση θα αλλάξει πράγματι η θεραπεία; Είναι δυνατόν ένας ασθενής με σακχαρώδη διαβήτη να μην λάβει παράγοντες που μειώνουν τα επίπεδα γλυκόζης; Πώς θα γίνει κατανοητή ως έννοια η «νόσος» και αυτό σημαίνει πώς θα οριστεί διαφορετικά; Ευτυχώς, μελέτες στη συστημική βιολογία έχουν αντιμετωπίσει παρόμοια ερωτήματα και παρέχουν δυο σημαντικά μαθήματα για την κλινική ιατρική: (α) οι πολύπλοκες ασθένειες μπορεί να αντανακλούν πολλές διαφορετικές διαδικασίες και (β) οι πολύπλοκες ασθένειες μπορεί να έχουν ποικίλες και καμιά φορά μη συμβατικές θεραπείες.

Το πρώτο μάθημα για την κλινική ιατρική από την συστημική βιολογία μπορεί να προέλθει από τα προφίλ της έκφρασης του RNA στο διάχυτο λέμφωμα από β-κυττάρων. Η γενετική έκφραση του λεμφώματος απέδωσε μια αναπάντεχη, παρόλα αυτά, σημαντική ανακάλυψη: μια ασθένεια που θεωρούνταν ως ενιαία νόσος είχε τουλάχιστον τρεις διαφορετικές εκφράσεις γενετικά: λέμφωμα με βλαστικά B ομοιάζοντα κύτταρα, λέμφωμα με ενεργοποιημένα B ομοιάζοντα κύτταρα και λέμφωμα τύπου 3 με διάχυτα μεγάλα Β κύτταρα [26]. Το γενετικό προφίλ άλλων διαταραχών, όπως του καρκίνου του μαστού [27], του μη μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα [28] και της οξείας λεμφοβλαστικής λευχαιμίας [29], έχουν παρομοίως δείξει την ύπαρξη πολλαπλών υποτύπων. Η εννοιολογική πρόοδος που παρέχουν τα ευρήματα αυτά είναι η ιδέα πως φαινοτυπικές οντότητες που μοιάζουν ενιαίες μπορεί να έχουν πολλαπλές αιτιολογικές ή παθολογικές διαδικασίες. Για την κλινική ιατρική, αυτό μπορεί να σημαίνει ότι ασθένειες όπως ο σακχαρώδης διαβήτης στην πραγματικότητα αντιπροσωπεύουν πολλές διαφορετικές διαδικασίες που δεν καθίστανται εμφανείς έως ότου οι συνεργικοί παράγοντες (π.χ. το πλαίσιο) ληφθούν υπ΄ όψιν. Έτσι, δυο ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη τύπου Ι, που έχουν την ίδια κλινική εικόνα, μπορεί παρόλα αυτά να έχουν διαφορετική παθογένεια και για το λόγο αυτό θα πρέπει να αντιμετωπιστούν διαφορετικά.

Η μελέτη του διάχυτου από β-κύτταρα λεμφώματος έδειξε, επίσης, ότι οι τρεις αναγνωρισμένοι υπότυποι έχουν διαφορετική πρόγνωση και ανταπόκριση στην χημειοθεραπεία [26, 30, 31]. Συνεπώς, το μάθημα της συστημικής βιολογίας μπορεί να εκταθεί ένα βήμα περισσότερο για να προτείνει πως όχι μόνο διαφορετικές διαδικασίες υπάρχουν για μια ειδική ασθένεια, αλλά και ότι κάθε διαδικασία θα πρέπει να αντιμετωπισθεί διαφορετικά. Η αντίληψη αυτή ενθαρρύνει την προσωποποίηση ή εξατομίκευση της ιατρικής. Ένας ασθενής με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2 μπορεί να ανταποκριθεί καλύτερα στην ινσουλίνη, για παράδειγμα, ενώ κάποιος άλλος μπορεί όχι. Ως συνέπεια αυτής της άποψης κάποιοι ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη μπορεί να μην χρειάζονται παράγοντες που μειώνουν την γλυκόζη, αλλά αντί αυτού να βοηθηθούν από μια λιγότερο εντατική θεραπεία. Ο προσδιορισμός αυτών των βέλτιστων θεραπειών εναπόκειται στην ενδελεχή εκτίμηση των πολύπλοκων παραγόντων που απαντώνται σε κάθε ασθενή ξεχωριστά.

Η συστημική ιατρική στην καθ’ ημέρα πράξη

Όπως βλέπουμε, η συστημική ιατρική αρχίζει να ερευνά την ιατρική πέρα από γραμμικές σχέσεις και μοναδικές παραμέτρους, εμπλέκοντας πολλαπλές παραμέτρους που συλλέγονται σε διαφορετικά χρονικά σημεία και σε διαφορετικές χωρικές συνθήκες ώστε να πετύχει την ολιστική προοπτική για ένα υποκείμενο. Η κλινική πρακτική που απορρέει από αυτό το πρότυπο θα είναι σαφώς διαφορετική από το καθιερωμένο, ιδιαίτερα όσον αφορά πολύπλοκες ασθένειες, όπως φαίνεται στο παράδειγμα μας του σακχαρώδους διαβήτη (πίνακας 2). Γενικώς, οι θεραπείες στο πλαίσιο της συστημικής ιατρικής μπορούν να χαρακτηριστούν από συγκεκριμένα ξεχωριστά χαρακτηριστικά (σχήμα 1).

• Εξατομικευμένες θεραπείες. Αντί να σχηματοποιούμε τις θεραπείες σύμφωνα με την ασθένεια, ένας κλινικός συστημικά προσανατολισμένος μπορεί να συστήσει θεραπείες ειδικά στοχευμένες σε άτομα και στην παρούσα κατάστασή τους.
• Ελαχιστοποίηση των παρεμβάσεων. Οι θεραπείες μπορούν να προσφέρουν τη μεγαλύτερη ανταπόδοση, ώστε η λιγότερο επεμβατική παρέμβαση μπορεί να δώσει το μέγιστο κέρδος στο σύστημα, να μεγιστοποιήσει τις ικανότητες του σώματος για αυτοΐαση, ελαχιστοποιώντας τις παρενέργειες.
• Πολυδιάστατες χρήσεις των φαρμακευτικών αγωγών. Οι φαρμακευτικές αγωγές μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για άλλους σκοπούς από αυτούς που αρχικά δημιουργήθηκαν, επειδή υπάρχουν και μη γραμμικές, μη προσδοκώμενες σχέσεις μεταξύ παθογενετικών παραγόντων και της νόσου. Στο σακχαρώδη διαβήτη, για παράδειγμα, ενδείξεις προτείνουν τα πλεονεκτήματα των σαλικυλικών για τον έλεγχο της γλυκόζης σε συγκεκριμένα άτομα [32-34].
• Θεραπείες ευαίσθητες στο χρόνο. Το ανθρώπινο σώμα, όπως και τα περισσότερα έμβια συστήματα, έχει κυκλικές διακυμάνσεις που μπορεί να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα της θεραπείας. Για να μεγιστοποιήσουμε την αποτελεσματικότητα, οι θεραπείες μπορούν να δίνονται σε επιλεγμένες χρονικές στιγμές. Η χρονοθεραπεία είναι ένα παράδειγμα: χημειοθεραπευτικοί παράγοντες που δίνονται με μια συγκεκριμένη χρονική σειρά είναι πιο αποτελεσματικοί από μια συνηθισμένη θεραπεία.
• Θεραπείες ευαίσθητες στον χώρο. Η αποτελεσματικότητα ορισμένων θεραπειών μπορεί να εξαρτάται από το πού δίνεται η θεραπεία. Μελλοντικές θεραπείες μπορεί να εστιάζονται σε ένα συγκεκριμένο μέρος του σώματος για να μεγιστοποιήσουν την επίδραση στο σύστημα.
• Συνεργικές θεραπείες. Η χρήση πέραν της μιας θεραπείας ή τρόπου μπορεί να γίνει ώστε τα αποτελέσματα να είναι συνεργικά και όχι ανταγωνιστικά ή απλώς προσθετικά.
• Πιθανολογική πρόγνωση. Η πιθανότητα της επιτυχίας ή αποτυχίας μιας συγκεκριμένης θεραπείας μπορεί να υπολογιστεί συγκεκριμένα για κάποιο άτομο.
• Περιορισμένης διάρκειας θεραπείες. Οι χρόνιες θεραπείες μπορεί να μην είναι χρήσιμες. Στη συστημική βιολογία τα συστήματα θεωρείται πως κατακτούν συγκεκριμένες δυναμικές θέσεις ή ελκυστές καταστάσεων (attractor states) [38, 39]. Η ασθένεια μπορεί να αντιπροσωπεύει συγκεκριμένες τέτοιες θέσεις, ενώ η υγεία μπορεί να αντιπροσωπεύει άλλες. Αν αυτό ισχύει, είναι θεωρητικώς πιθανό να επηρεάσουμε τα δυναμικά του συστήματος και να μετατρέψουμε μια κατάσταση ασθένειας σε μια κατάσταση υγείας μέσω περιορισμένων παρεμβάσεων [40]. Επειδή αυτές οι καταστάσεις είναι γενικώς σταθερές, οι χρόνιες θεραπείες μπορεί να μην είναι χρήσιμες.

Αυτές οι πρακτικές και έννοιες δεν είναι καινούργιες στα ιατρικά συστήματα. Ιατρικές παραδόσεις, όπως η παραδοσιακή κινέζικη [41], των ιθαγενών της Αμερικής [42] και ορισμένες ιατρικές δυτικών χωρών, έχουν για αιώνες ενσωματώσει αυτές τις πρακτικές στις φροντίδες των ασθενών, κυρίως λόγω της φιλοσοφικής τους πίστης ότι ο κόσμος (περιλαμβανομένων και των ανθρώπων) είναι δυναμικός και διαντιδραστικός. Σε αντίθεση, όμως, με την σύγχρονη συστημική ιατρική, που χρησιμοποιεί μαθηματικά και υπολογιστικά εργαλεία, η διαίσθηση και η παρατήρηση λειτουργούσαν ως βάση για την πρόοδο της ιατρικής γνώσης στις παραδόσεις αυτές.

Περιορισμοί στην συστημική ιατρική

Τα σημαντικά οφέλη της συστημικής ιατρικής δεν θα κατανοηθούν έως ότου ξεπεραστούν έξι βασικά εμπόδια. Πρώτον, οι σχέσεις δικτύου θα πρέπει να τύχουν λεπτομερούς επεξεργασίας. Στον σακχαρώδη διαβήτη, για παράδειγμα, μας λείπει η βαθιά γνώση πώς η δίαιτα, η φλεγμονή, o PPAR-γάμα υποδοχέας, γενετικοί και άλλοι παράγοντες διαπλέκονται και επηρεάζουν ο ένας την συμπεριφορά του άλλου. Δεύτερον, θα πρέπει να αναπτυχθούν κατάλληλα και οικονομικά μέσα για να συγκεντρώνουμε σημαντικές πληροφορίες. Η κλινική ιατρική στην παρούσα φάση δεν διαθέτει το ανάλογο των μικροσυστοιχιών DNA (DNA array chip) που δίνει τη δυνατότητα για υπολογισμό μεγάλου αριθμού παραμέτρων με μικρό κόστος την ίδια στιγμή. Επιπροσθέτως, μας λείπουν τα μέσα για να συγκεντρώνουμε πληροφορίες στο χώρο και το χρόνο χωρίς να προκαλούμε αναστάτωση στον ασθενή και υψηλό κόστος. Τρίτον, πρέπει να βρεθεί η βέλτιστη ισορροπία μεταξύ πολύ λίγων πληροφοριών και πάρα πολλών πληροφοριών. Συχνά η συγκέντρωση πληροφοριών πέρα από ένα σημείο μπορεί να συμβάλλει στην αύξηση του κόστους χωρίς αυτό να προσθέτει αποτελεσματικότερη κατανόηση του συστήματος. Τέταρτον, τα αναλυτικά εργαλεία για τον καθορισμό του πώς να επιδράσουμε στα βιολογικά δίκτυα και να λάβουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα χρειάζεται να τελειοποιηθούν. Πώς πρέπει να υπολογίσουμε τις απαιτούμενες ρυθμίσεις στις δίαιτες των ασθενών μας για να ελαχιστοποιήσουμε την απώλεια των παγκρεατικών β-κυττάρων τους; Τα μαθηματικά και υπολογιστικά εργαλεία είναι πλέον διαθέσιμα, αλλά ατελή. Πέμπτον, οι θεωρητικές και πειραματικές μέθοδοι θα πρέπει να συνδυαστούν αποτελεσματικά ώστε να επιτρέψουν στην θεωρία των συστημάτων να αναπτυχθεί πραγματικά. Τέλος, η πολύπλοκη ανάλυση είναι από τη φύση της μια μακροχρόνια και ευρύτερη επένδυση. Για επενδυτές και ερευνητές που έχουν συνηθίσει σε άμεσα, υπολογίσιμα αποτελέσματα αυτή η αντίληψη μπορεί να αποτελεί και το μεγαλύτερο εμπόδιο, κάνοντας αρκετούς να αμφιβάλλουν για το κατά πόσο αυτά τα όχι και τόσο προφανή κέρδη αξίζουν περαιτέρω οικονομική και χρονική δέσμευση.

Παρόλες αυτές τις προκλήσεις, η υλοποίηση της συστημικής ιατρικής μπορεί να μην είναι τόσο μακριά όσο μερικοί νομίζουν. Ήδη ένα υπολογιστικό πρόγραμμα με το όνομα Αρχιμήδης έχει αναπτυχθεί για την πολύπλοκη μοντελοποίηση του σακχαρώδους διαβήτη και κάνει προγνώσεις για τα κλινικά αποτελέσματα που σχετίζονται με το σακχαρώδη διαβήτη με εξαιρετική ακρίβεια [43, 44]. Ο Αρχιμήδης είναι απλώς ένα δείγμα των πολλών συστημικού επιπέδου προγραμμάτων που πιθανώς θα αναδυθούν μέσα στα επόμενα 5 με 10 χρόνια.

Συμπέρασμα

Η συστημική ιατρική περιλαμβάνει μεγάλο εύρος θεμάτων, πολλά από τα οποία δεν έχουν θιγεί σε αυτά τα δυο άρθρα. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν την κλιμάκωση, την στοχαστικότητα, τις καταστάσεις ελκυστών, την πλαστικότητα, τον ορισμό της υγείας σύμφωνα με την συστημική θεώρηση και πολλά άλλα. Οι προκλήσεις που παρουσιάζει η ενσωμάτωση της συστημικής επιστήμης στην ιατρική είναι δύσκολες, αλλά όχι αξεπέραστες. Στην πραγματικότητα, οι συστημικοί βιολόγοι που ασχολούνται με χιλιάδες γονίδια και πρωτεΐνες μπορούν δικαιολογημένα να πουν πως αντιμετωπίζουν ένα πολύ δύσκολο καθήκον. Παρόλα αυτά, οι συστημικοί βιολόγοι έχουν αναγνωρίσει την αναγκαιότητα της συστημικής προοπτικής. Είναι καιρός να κάνουν το ίδιο και οι κλινικοί γιατροί, οι κλινικοί ερευνητές και οι επιδημιολόγοι. Το συγκεκριμένο καθήκον που αντιμετωπίζουμε είναι η κατανόηση σε συστημικό επίπεδο της ανθρώπινης υγείας και νόσου, δηλαδή, στο επίπεδο του οργάνου, του οργανισμού και της κοινότητας. Αυτή η προσπάθεια ενέχει τεράστια δυναμική για την πρόοδο της ιατρικής.