The best way to establish if a new medical treatment works is a randomized controlled trial. RTCs in which some trial participants receive the active treatment and a control group gets an ineffective placebo for comparison, are considered the gold standard of medical research. But it’s not always possible to do them, particularly in life-and-death situations. “This is especially true in my field, cardiology,” said Zaid Almarzooq, a Cardiologist and clinical researcher specializing in angioplasty and structural disease at Brigham and Women's Hospital in Boston, Massachusetts, and a 2023 Jaber Al-Ahmad Prize winner.
تخيلوا مريضاً يُنقَل إلى المستشفى مصاباً بصدمة قلبية Cardiogenic shock، وهي حالة تُهدد الحياة، حيث لا يستطيع القلب ضخ ما يكفي من الدم إلى الجسم، وغالباً ما يكون ذلك بعد تعرُّضه لنوبة قلبية حادة. يقول المرزوق: “معدل البقاء على قيد الحياة لمرضى الصدمة القلبية أقل من 50%”. وإذا كان هناك علاج جديد يمكن أن ينقذ هؤلاء المرضى، فسيكون من غير الأخلاقي إجراء دراسة يُوضع فيها نصفُ المرضى على علاج وهمي غير فعال.
In scenarios like this physicians often fall back on observational studies. That is: Doctors use an innovative treatment as they see fit and researchers try to gauge how well it works by looking at the data from thousands, or more, such cases. However observational studies have their own problems. “There's been a lot of criticism that their results are not that reliable,” said Almarzooq. The young cardiologist and public health expert who trained at the Royal College of Surgeons in Ireland and Harvard University in Boston, Massachusetts, and did fellowships at Harvard Medical School and the Smith Center for Outcomes Research in Cardiology in Boston, decided to do something about it. He joined what has been called the “credibility revolution” for observational studies: Almarzooq is developing ways to improve observational studies, whose results can decide the life and death of future patients.
The classic examples of observational studies are those in which researchers analyze lifestyle factors of tens or even hundreds of thousands of people, looking for patterns that tell them which elements improve – or endanger – health. But such studies also illustrate the problem: Whatever statistical correlations they find can only show that certain aspects tend to occur together – but they don’t prove that one causes the other.
في ثمانينات وتسعينات القرن العشرين، على سبيل المثال، أظهرت عديد من الدراسات الرصدية أن النساء اللاتي تناولن الهرمونات بعد انقطاع الطمث عانين أمراض القلب والأوعية الدموية أقل من أولئك اللاتي لم يتناولْنها. واستنتج عديد من الباحثين من هذا أن هذه الهرمونات خفضت من خطر الإصابة بأمراض القلب، وبدأ الأطباء في وصف الحبوب للنساء الأكبر سناً. وفي وقت لاحق فقط كشفت دراسات إضافية أن النساء اللاتي تلقَّين العلاج بالهرمونات البديلة في مجموعة التحكّم الأولى كن أصلاً يتمتعن بصحة أفضل من المتوسط – مثلاً مارسن مزيداً من التمارين الرياضية. وقد أدى هذا إلى انحراف النتائج. بل إن التجارب العشوائية المحكومة التي أُجريت في وقت لاحق أشارت إلى أن إعطاء مجموعات معينة من الهرمونات للنساء الأكبر سناً قد يؤدي في الواقع إلى زيادة خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. وهذا يعني أن النساء اللاتي تناولن الهرمونات بناءً على نصيحة أطبائهن ربما تعرَّضن لمخاطرَ غير ضرورية.
ولتجنب التوصل إلى مثل هذه التفسيرات الخاطئة، يستخدم المرزوق وآخرون في هذا المجال “منهجية الاستدلال السببي” Causal inference methodology. وقد تطوَّر هذا المنهج في الأصل في علم الاقتصاد، وهو باختصار يقوم على التفكير الذكي. ويقول المرزوق: “فعلياً، نحاول العثور على تجارب طبيعية في العالم الحقيقي”. بعبارة أخرى: المواقف التي تخلق فيها الظروف شيئاً أشبه بمجموعة تحكُّم.
He focuses on novel cardiac devices. “I study how they fare once they get approved. Are they safe? Are they effective? Are they safe and effective in everybody or in specific populations?” Recently, for example, Almarzooq led a study about a new heart pump called Impella. The device was designed to help patients with heart failure pump oxygen-rich blood through the body. After doctors started using Impella, observational studies linked the device to high rates of deaths and complications. But those studies had a flaw, said Almarzooq. “They missed a major bias, which was that only very sick patients were getting this pump. Less sick patients often didn’t.” In other words: Doctors tended to use the new pump as a measure of last hope. It was only to be expected, then, that more of these patients would die.
قرر المرزوق وزملاؤه النظر إلى البيانات بنهج مختلف. فقد وجدوا أن هناك مستشفيات تستخدم المضخة الجديدة أكثر بكثير من المستشفيات الأخرى. وهذا يعني أنه “إذا حضر مريض إلى مستشفى يستخدم المضخة بكثرة، فيمكنك افتراض أن هناك فرصة كبيرة لحصوله على المضخة”، وذلك مقارنةً بالمرضى الذين ينتهي بهم الأمر في مؤسسات لا تستخدم المضخة إلا في حالات محدودة، كما قال المرزوق. وقد أدى ذلك إلى إنشاء مجموعة تحكم طبيعية. وتابع المرزوق قائلاً: “إذا جمعتَ كل المستشفيات على مستوى السكان، فستحصل على نتائج قريبة جداً من تجربة عشوائية”. وبهذه الطريقة وغيرها أثبت المرزوق وزملاؤه أنه لا يوجد في الواقع أي دليل واضح على أن المضخة إمبيلّا تسبب معدلات عالية من الوفيات والمضاعفات. وقال المرزوق: “لو لم نضطلع بإجراء الدراسة، لكانت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية قد اضطرت إلى سحب الجهاز الذي قد ينقذ أرواحاً عديدة من الأسواق، وما كان ليتبقى سوى عدد قليل من البدائل أمام المرضى”. والآن، هناك دراسات تثبت أن المضخة إمبيلّا تنقذ الأرواح بالفعل، على عكس ما بدا أن الدراسات الرصدية الأولى تشير إليه.
Since heart disease is the leading cause of death worldwide, methods that make observational studies about new heart devices more reliable are essential. And the causal inference methodology was particularly suited for developing countries “that don't have the research infrastructure to perform randomized control trials,” said Almarzooq. “You can use these methods and existing observational databases to study health policy and clinical questions and come up with very accurate conclusions.” For Almarzooq, who hopes to return to Kuwait someday, this adds a personal impetus to his work. “I want to thank KFAs for their support,” he said. “It's important to have institutions like KFAS that not only foster research but also investigators. I look forward to continuing to work with them and push the field forward.”