​Індивідуальна медицина: як наука використовує генетику хвороб для створення кращих ліків

Індивідуальна медицина: як наука використовує генетику хвороб для створення кращих ліків

Автор: Марк Лоулер, завідувач кафедри трансляційної геноміки раку Королівського університету Белфаста.

Стаття вперше була опублікована англійською мовою під заголовком «Personalised medicine: how science is using the genetics of disease to make drugs better» в журналі The Conversation 21 серпня 2014 р.

Переклала Анна Луценко.

Індивідуальна медицина – це здатність підбирати терапію для конкретних пацієнтів, щоб, як часто кажуть, призначити правильне лікування потрібному пацієнтові у потрібний час. Але чи така вже вона індивідуальна?

Хоча ця назва може наштовхнути нас на думку, що кожен з пацієнтів отримує свій персональний терапевтичний рецепт, але це не так. Розробка індивідуально підібраного лікувального курсу була б занадто трудомісткою і (принаймні зараз) занадто дорогою. Натомість відповідь у розумінні генетики пацієнтів та хвороби.

Хвороби не є (генетично) однаковими

Аж до кінця 1990-х років ми дотримувалися універсального підходу до лікування захворювань людини (а щодо деяких захворювань і набагато пізніше). Традиційна схема була такою: пацієнт має певне захворювання, скажімо, рак кишечника; ми розробляємо ліки або терапію, яка виявляється ефективною проти цього захворювання, і всі пацієнти з раком кишечника отримують ці ліки або терапію. У той час, як деякі пацієнти позитивно реагують на лікування і навіть можуть бути виліковані, інші не реагують і не отримують жодної користі від лікування (можливі навіть деякі побічні ефекти). Препарат продовжують призначати.

У зв’язку з цим виникає питання: якщо у всіх хворих на рак кишечника те саме захворювання, то й лікування має бути однаковим? Це не так. Те, як ми реагуємо на ліки та лікування, може залежати від нашої генетики або генетичного складу клітин раку кишечника, якщо бути точнішими у цьому прикладі.

Останні технологічні розробки дозволили нам зробити молекулярний знімок клітин раку кишечника (або будь-якого іншого типу клітин хвороби, який ми хочемо вивчити), і вони показали, що не всі види раку кишечника однакові. Точна специфіка генетичних/молекулярних змін або мутацій у клітинах раку кишечника є різною.

Ба більше, мутації або молекулярні зміни в одному або багатьох генах у різних людей можуть визначати, чи будуть пацієнти з «однаковим» захворюванням аналогічно реагувати на те саме лікування. Розуміння цього «генетичного аспекту» дозволяє переглянути підхід до терапії; якщо ми знаємо про молекулярні зміни у пацієнта, ми можемо розробити конкретний препарат, який націлений на них. Попри те, що у всіх пацієнтів може бути різна генетика (що робить нереальним індивідуальну терапію для кожного пацієнта), підгрупи пацієнтів можуть мати спільні мутації/зміни, що дозволяє розробляти ліки для підгруп пацієнтів.

Випробування на лейкемії

Одним із перших захворювань, при якому цей підхід був успішно використаний, був хронічний мієлоїдний лейкоз (ХМЛ). Універсальний підхід до хіміотерапії не працював і був потенційно токсичним. Трансплантація кісткового мозку, хоч і була ефективною, але проводилася тільки тим пацієнтам, які мали донора.

У пацієнтів з ХМЛ генетичні зміни в клітинах кісткового мозку призводять до вироблення онкобілка (BCR-ABL), який гіперактивний у клітинах ХМЛ. Хронічний мієлоїдний лейкоз був ідеальним кандидатом для розробки персоналізованих ліків, оскільки одна генетична зміна у клітині захворювання характеризує весь стан. Завдяки цьому дослідники – як з академічної, так і з фармацевтичної галузі – змогли розробити препарат Imatinib Mesylate, який просто пригнічував активність BCR-ABL. Він виявився настільки успішним, що замінив хіміотерапію та трансплантацію кісткового мозку як лікування ХМЛ.

Стратифікація хворих

Хоча Imatinib Mesylate став прикладом індивідуальної медицини, більшість захворювань не характеризується однією генетичною зміною у клітині захворювання. Наприклад, може існувати п’ять або навіть десять різних варіантів раку кишечника, кожен з яких визначається певними генетичними/молекулярними змінами, які називаються прогностичними біомаркерами та які можна також вважати їх «підписом».

Знання цих біомаркерів може допомогти нам визначити, хто буде або не буде реагувати на певні ліки та методи лікування, а лікарі можуть використати цю інформацію для поділу або «стратифікації» пацієнтів. Ця стратегія особливо корисна в галузі хіміотерапії раку – якщо ми знаємо, що генетичний склад ракових клітин пацієнта не реагує на лікування, можна розглянути альтернативні методи лікування та убезпечити пацієнта від можливих потенційно шкідливих побічних ефектів хіміотерапії.

Цей метод (який іноді називають підходом стратифікованої медицини) є ключовим компонентом індивідуальної медицини і все частіше використовується в сучасній терапії раку, а робота, яка ведеться для пошуку ще більш точного визначення генетичної структури клітин раку, також виявляє нові цілі для терапії, тому ми ще далеко можемо просунутися у вдосконаленні індивідуальної медицини.

Хоча багато перших досягнень індивідуальної медицини були пов’язані з раком, зараз є докази того, що цей підхід можна застосовувати і при інших захворюваннях, таких як кістозний фіброз (зі значним успіхом використовується препарат Ivacaftor, який діє на конкретну мутацію, що спровокувала хворобу), серцево-судинні захворювання та діабет. Крім того, спостерігається прогрес у галузі аутоімунних та інфекційних захворювань.

Епоха індивідуальної медицини дійсно настала.