Какво е фармакогенетика?
Околната среда, диетата и общото здравословно състояние на човек могат да повлияят на това как той или тя реагира на лекарствата. Но друг ключов фактор са гените. Проучването как хората реагират по различен начин на лекарствата поради генетичното си наследство се нарича фармакогенетика. Терминът е съставен от думите фармакология (проучване на това как лекарствата действат в организма) и генетика (проучване на това как се наследяват чертите).
Фармакогенетични изследвания: Пътят към персонализирана медицина
Преди лекарите да започнат да отпускат лекарства по такъв персонализиран начин, трябва да се свърши много работа. Основна задача за изследователите на фармакогенетиката е да определят всички протеини, които лекарствата срещат в организма, и да определят как тези протеини варират от човек на човек. В хода на това изследователите трябва внимателно да проучат гените, които кодират тези протеини, за да идентифицират основата на протеиновите разлики. Учените трябва също да определят кои гени допринасят за заболявания като рак, сърдечни заболявания или астма. Идентифицирането на такива гени ще предостави на учените арсенал от добри цели за бъдещи лекарства.
Изучаване на гени
Някои изследователи на фармакогенетиката изучават много различни гени, без предварително създадени представи за тяхната роля в лекарствения отговор. При този сценарий учените просто търсят все така леките генетични различия. По-голямата част (99, 9 процента) от цялата човешка ДНК е идентична от човек на човек. Само една десета от процента е уникална. И все пак тези малки разлики в ДНК са основен фактор за това кои сме ние - защо можем да изглеждаме и действаме толкова различно, как телата ни метаболизират лекарствата и болестите, към които сме предразположени. Един вид лека генетична разлика между хората се нарича единичен нуклеотиден полиморфизъм или „SNP“. Поради причини, които учените не разбират напълно, някои гени съдържат много повече "естествени" вариации - и по този начин много повече SNPs - от други.
Защо има значение? Може да се окаже, че определени SNP са признак на „чувствителност“ към определено лекарство или дори предвестник на болестта. Например един конкретен протеин в организма - ензим, който дъвче диетичните мазнини - е свързан със сърдечни заболявания. Генът, който кодира този конкретен протеин, също се зарежда с SNP. Учените не могат да бъдат сигурни, че някой или всички SNPs в този ген или всяка друга сигнализира за чувствителност към заболяване. Внимателно проведените изследвания са единственият добър начин да се направят или прекъснат тези предполагаеми връзки.
Изучаване на клетки
Друг начин, по който учените могат да задават и отговарят на въпроси за фармакогенетиката, са чрез използване на животински и клетъчни модели. Генетично разработени мишки или клетки, отглеждани в петри, са популярни инструменти за изследователите. При този тип подход учените въвеждат еквивалента на промените в правописа в ДНК на гени, които искат да изучават, и след това вграждат променените гени в експериментални клетки или животни. След това такива изследователи търсят да видят какви, ако има такива, промени във физиологията на мишките или в характеристиките на растежа на клетъчните култури, в резултат на това. Подобни подходи често дават улики за определяне на целите на лекарствата при хората.
Изучаване на хора
И накрая, изследователите на фармакогенетиката могат да се заемат с идентифицирането на целите на лекарствата, като изучават гените на колекция от хора - семейство, група пациенти или несвързани лица, които реагират на лекарство по необичаен или отличителен начин. Може би телата на тези хора разграждат лекарство много бързо или много бавно, в сравнение с другите. Указанията защо тези хора реагират по определен начин на лекарствата, могат да бъдат разкрити чрез търсене на вариации в ДНК на всеки член от тази група. В крайна сметка може да се окаже, че тези индивиди притежават специфична форма на протеин, участващ по някакъв начин в "боравенето" с наркотици.
Ярък пример от реалния живот за това е реакцията на пациентите с рак на конкретно лекарство против левкемия. Някои от тези пациенти, много от които са малки деца, разграждат или „метаболизират“ това лекарство много бързо и по този начин се нуждаят от допълнително лекарство, за да спрат растежа на рака си. Други метаболизират лекарството много бавно - на тези пациенти трябва да се предписва много по-малко лекарство, защото лекарствата против левкемия могат да имат опасни странични ефекти и дори могат да ги убият. Фармакогенетичните изследвания показват, че един прост кръвен тест, даден на тези пациенти преди време - в който лаборатория може да "прочете" последователността на определен дефектиран ген, участващ в метаболизма на лекарствата, - може точно да прогнозира колко лекарство трябва да получат.
Роля на NIGMS в подпомагане на фармакогенетичните изследвания
Националният институт за общи медицински науки (NIGMS) ръководи усилията на NIH за насърчаване на фармакогенетичните изследвания. Част от това усилие включва разпределяне на пари за финансиране на големи съвместни изследователски групи, които ще провеждат фармакогенетични изследвания. NIGMS също насърчава разработването на публична база данни, която ще съдържа основните фармакогенетични резултати от подобни изследвания.
Основната цел на тази публична база данни за фармакогенетиката е да помогне на учените да съпоставят генетичните вариации ("генотипове") с функционални резултати ("фенотипове"), като например кои лекарства действат или не действат за определени хора. Като своеобразна „библиотека“ от данни, базата данни ще бъде много важен инструмент за бъдещи изследвания и медицинско лечение.
Националният институт за общи медицински науки е един от Националните здравни институти в Министерството на здравеопазването и човешките услуги на САЩ. Подкрепяйки основните биомедицински изследвания и обучения в цялата страна, NIGMS поставя основата за напредък в диагностиката, лечението и профилактиката на заболяванията.
