Здоровье и персонализированная медицина

Что мы подразумеваем под персонализированной и точной медициной?

Прецизионная медицина — это новый подход к лечению и профилактике заболеваний, который учитывает различия между людьми, как генетически, так и в индивидуальной среде и образе жизни. Этот подход позволит как врачам, так и исследователям более точно прогнозировать, какие стратегии лечения и профилактики данного заболевания будут работать в конкретных группах людей.

Термины «точная медицина» и «персонализированная медицина» обычно используются взаимозаменяемо, однако они не означают одно и то же. Термин «персонализированная медицина» — это более старый термин, который был заменен на «прецизионная медицина», чтобы предотвратить его неправильное истолкование как означающее, что лечение и профилактика разрабатываются индивидуально для каждого человека. В точной медицине основное внимание уделяется определению того, какие подходы будут эффективны для тех или иных пациентов на основе генетических факторов, факторов окружающей среды и образа жизни (1).

Эта новая перспектива представляет собой фундаментальный сдвиг от универсальной парадигмы клинического лечения к новым подходам, таким как индивидуальная терапия, с целью достижения лучших результатов (2). Таким образом, в ближайшие годы медицина будет постепенно переходить от реактивной и ориентированной на болезни к ориентированной на здоровье. Этот тип медицины обычно называют медициной P5, поскольку это персонализированная, прогностическая, профилактическая, партиципаторная и популяционная медицина. Это новый способ понимания медицины. персонализированные, потому что он основан на генетической информации, информации об окружающей среде и образе жизни каждого человека; прогнозирующий, поскольку эта персонализированная информация позволяет определить индивидуальный риск развития определенных заболеваний; превентивный, поскольку на основе прогнозирования этого риска могут быть установлены профилактические мероприятия (как образ жизни, так и лечебные) для его снижения; участие, потому что многие профилактические вмешательства требуют участия пациента и изменения взаимоотношений между врачом и пациентом; а также популяционный, потому что это дает возможность сделать систему более эффективной и, таким образом, при тех же ресурсах обслуживать большее количество населения (3). 

В общих чертах прецизионную медицину можно разделить на три основных направления: профилактика, диагностика и лечение.

• Что касается профилактики, мы можем сказать, что успехи в скрининге пациентов на основе семейного анамнеза и идентификации генетических вариантов, связанных с более высокой вероятностью возникновения заболевания, привели к значительным улучшениям в профилактике для конкретных групп риска (4).
• С точки зрения диагностики прецизионная медицина использует новые, более сложные диагностические классификации, основанные на генетических, фенотипических или психосоциальных факторах, а также биомаркерах, которые позволяют дифференцировать подгруппы пациентов в рамках данного заболевания. Биомаркер или биологический маркер определяется как характеристика, которую можно объективно измерить и оценить как показатель нормального биологического, патологического или фармакологического ответа на терапевтическое вмешательство (5).
• С другой стороны, прецизионная медицина включает в себя разработку новых персонализированных методов лечения, применимых только к определенным группам пациентов, страдающих одним и тем же заболеванием, известных как фармакогенетика.

Фармакогенетика — это часть точной медицины, изучающая, как генетическая структура человека влияет на то, как он или она реагирует на лекарства. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в настоящее время включает фармакогенетическую информацию на этикетках около 200 лекарств, состоящую из измеримой или идентифицируемой генетической информации, которую можно использовать для индивидуализации использования лекарств (6,7).

Рисунок 1. Основные области применения персонализированной медицины. Профилактика, диагностика и лечение (8)

Эпоха «омики» и ее значение в прецизионной медицине.

Распространение «мультиомных» анализов вместе с доступом к крупномасштабной клинической, поведенческой и экологической информации позволит оцифровать состояние здоровья или болезни каждого человека и создать глобальную систему управления здоровьем, способную получения знаний в режиме реального времени и новых возможностей для профилактики и лечения на индивидуальном уровне (9).

Науки омики можно определить как часть биологии, которая анализирует структуру и функции в целом данной биологической функции на разных уровнях, в том числе:

• Genomics: выявление генетических вариантов, связанных с заболеванием, реакцией на лечение или будущим прогнозом пациентов.
• Эпигеномика: характеристика обратимых модификаций ДНК или ДНК-ассоциированных белков.
• Транскриптомика: изучение РНК, образующейся в результате экспрессии клетки.
• Протеомика: широкомасштабное изучение белков.
• Метаболомика: изучение нескольких типов малых молекул, таких как аминокислоты, жирные кислоты, углеводы или другие продукты клеточных метаболических функций.
• Метагеномика: изучение смеси генетического материала, извлеченного из сообщества организмов.

Геномика является наиболее развитой из омических наук, хотя другие области весьма перспективны. В области медицинских исследований геномика фокусируется на выявлении генетических вариантов, связанных с заболеванием, реакцией на лечение или будущим прогнозом пациента. 

В этой области широко используются полногеномные ассоциативные исследования (GWAS), успешный подход, который использовался для выявления тысяч генетических вариантов, связанных со сложными заболеваниями в различных популяциях человека. В этих исследованиях миллионы генетических маркеров анализируются у тысяч людей, и различия между случаями и контролем считаются свидетельством ассоциации. Исследования GWAS вносят неоценимый вклад в наше понимание сложных фенотипов (10,11).

В будущем будет необходимо объединить знания различных омических наук, что позволит получить глобальное и детальное видение людей с молекулярной точки зрения, что позволит проводить прецизионную медицину. Науки о омике будут играть ключевую роль в ранней диагностике, выборе наилучшего лечения и разработке новых технологий профилактического вмешательства.

Примеры применения в точной медицине

• Болезнь Альцгеймера

По оценкам моделей атрибутивного популяционного риска, до одной трети случаев болезни Альцгеймера можно предотвратить путем изменения факторов риска. Область профилактики AD в значительной степени сосредоточена на устранении этих факторов с помощью универсальных стратегий снижения риска для населения в целом. Однако нацеливание этих стратегий на клиническую прецизионную медицину, включая использование генетических факторов риска, позволяет оказать потенциально большее влияние на снижение риска болезни Альцгеймера (12).

Кроме того, известно, что нейровоспаление начинается за десятилетия до клинического начала БА и представляет собой одно из самых ранних изменений во всем процессе болезни БА. Крупномасштабные полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) указывают на несколько генетических вариантов, включая TREML2, CD33, CR1, MS4A, CLU и EPHA1, потенциально связанных с нейровоспалением. Большинство этих генов участвуют в провоспалительной внутриклеточной передаче сигналов, обмене цитокинов/интерлейкинов/клеток, синаптической активности, метаболизме липидов и перемещении везикул (13).

• PD-L1 при раке

Рак — это термин, описывающий заболевания, при которых аномальные клетки бесконтрольно размножаются и проникают в близлежащие ткани. Это не болезнь, а группа из более чем 200 заболеваний, которые имеют ряд общих характеристик, ведущих к неконтролируемому росту клеток. Поэтому она очень неоднородна, что делает необходимым выбор конкретной схемы лечения для каждого пациента. При выборе этого лечения оценивают общий риск для пациента в отсутствие лечения, пользу для пациента, полученную от лечения, и возможные побочные эффекты лечения для пациента (14).

Конкретным примером биомаркера, используемого для этой цели, является белок PD-L1, биологическая функция которого заключается в предотвращении атаки клеток иммунной системы на здоровые клетки. Когда клетка экспрессирует PD-L1, это сигнализирует иммунной системе, что это здоровая клетка и ее нельзя атаковать, но иногда опухолевые клетки также могут экспрессировать PD-L1, и это приводит к тому, что иммунная система не распознает их как опухолевые клетки. и бороться с опухолью.

Существует множество терапевтических вариантов, основанных на «анти-PD-L1», которые нейтрализуют эту экспрессию PD-L1 и делают опухоль уязвимой для собственных иммунных клеток. Следовательно, экспрессия PD-L1 опухолью определяет ответ на лечение (15).

• Варфарин (фармакогенетика)

Варфарин — пероральный антикоагулянт, используемый во всем мире для лечения и профилактики тромботических заболеваний. Хотя он очень эффективен, он имеет очень узкий терапевтический индекс, что затрудняет правильное дозирование.

Генетические варианты ферментов комплекса цитохрома Р450-2С9 и витамина К-эпоксидредуктазы, кодируемые генами CYP2C9 и VKORC1 соответственно, наряду с негенетическими факторами влияют на вариабельность дозировки варфарина. Пациентам со специфическими вариантами одного из этих двух генов может потребоваться более низкая доза варфарина по сравнению с пациентами без этих вариантов.

Но, кроме того, сочетание генетических вариантов в обоих генах (CYP2C9 и VKORC1) вместе с клиническими факторами может подвергать некоторых пациентов риску неблагоприятных событий, таких как кровоизлияния. Поэтому важно знать генотип пациентов для этих вариантов, чтобы избежать этого и других потенциальных побочных эффектов (16, 17).

Тестирование здоровья и фармакогенетика в 24Genetics: первый шаг к персонализированной медицине

В 24Genetics у нас есть профилактика Медицина и Фармакогенетика, тесты, которые предлагают множество научно подтвержденной информации, которая говорит вам, на какие аспекты вашего здоровья и благополучия вы должны обращать больше внимания. Это обзор вашего здоровья, что делает его отличным средством профилактики и первым шагом к персонализированной медицине.

Кроме того, наши Пакет «Здоровье плюс» включает в себя наш Nutrigenetics и Тесты на родословную, наряду с вышеупомянутыми тестами здоровья и фармакогенетики.