Terveys ja henkilökohtainen lääketiede

Mitä tarkoitamme yksilöllisellä ja tarkkuuslääketieteellä?

Tarkkuuslääketiede on nouseva lähestymistapa sairauksien hoitoon ja ennaltaehkäisyyn, joka ottaa huomioon ihmisten välisen vaihtelun sekä geneettisesti että yksilön ympäristössä ja elämäntavoissa. Tämän lähestymistavan avulla sekä lääkärit että tutkijat voivat ennustaa tarkemmin, mitkä tietyn sairauden hoito- ja ehkäisystrategiat toimivat tietyissä ihmisryhmissä.

Termejä "tarkkuuslääketiede" ja "henkilökohtainen lääketiede" käytetään yleisesti vaihtokelpoisina, mutta ne eivät tarkoita täsmälleen samaa asiaa. Termi "henkilökohtainen lääketiede" on vanhempi termi, joka on korvattu sanalla "tarkkuuslääketiede", jotta se ei tulkittaisi väärin siten, että hoidot ja ehkäisymenetelmät kehitetään yksilöllisesti jokaiselle yksilölle. Tarkkuuslääketieteessä keskitytään tunnistamaan, mitkä lähestymistavat ovat tehokkaita millekin potilaille geneettisten, ympäristö- ja elämäntapatekijöiden perusteella (1).

Tämä uusi näkökulma edustaa perustavanlaatuista muutosta kliinisen hoidon "yksi koko sopii kaikille" -paradigmasta kohti uusia lähestymistapoja, kuten potilaalle räätälöityjä hoitoja, joiden tavoitteena on parempien tulosten saavuttaminen (2). Näin ollen lääketiede siirtyy lähivuosina asteittain reaktiivisesta ja sairauspohjaisesta terveyskeskeisyyteen. Tämän tyyppistä lääkettä kutsutaan yleisesti P5-lääketieteeksi, koska se on personoitua, ennakoivaa, ennaltaehkäisevää, osallistavaa ja väestöpohjaista lääketiedettä. Tämä uusi tapa ymmärtää lääketiedettä on henkilökohtainen, koska se perustuu jokaisen henkilön geneettisiin, ympäristö- ja elämäntapatietoihin; ennustava, koska näiden henkilökohtaisten tietojen avulla on mahdollista määrittää yksilöllinen riski sairastua tiettyihin sairauksiin; ennaltaehkäisevä, koska tämän riskin ennusteen perusteella voidaan ottaa käyttöön ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä (sekä elämäntapaan että terapeuttisiin toimenpiteisiin) sen vähentämiseksi; osallistuva, koska monet profylaktiset toimenpiteet edellyttävät potilaan osallistumista ja muutosta lääkärin ja potilaan välisessä suhteessa; ja väestöpohjainen, koska se tarjoaa mahdollisuuden tehostaa järjestelmää ja pystyä siten samoilla resursseilla palvelemaan suurempaa määrää väestöä (3). 

Yleisesti ottaen tarkkuuslääketiede voidaan jakaa kolmeen päähaaraan: ennaltaehkäisy, diagnoosi ja hoito.

• Ennaltaehkäisyn osalta voimme sanoa, että edistyminen potilaiden seulonnassa, joka perustuu sukuhistoriaan ja geneettisten muunnelmien tunnistamiseen, joihin liittyy suurempi sairauden esiintymistodennäköisyys, on johtanut merkittäviin parannuksiin ennaltaehkäisyssä tietyissä riskiryhmissä (4).
• Diagnoosin osalta tarkkuuslääketiede sisältää uusia, monimutkaisempia diagnostisia luokituksia, jotka perustuvat geneettisiin, fenotyyppisiin tai psykososiaalisiin tekijöihin, sekä biomarkkereita, jotka erottavat tietyn sairauden potilasryhmät. Biomarkkeri eli biologinen markkeri määritellään ominaisuudeksi, joka voidaan objektiivisesti mitata ja arvioida normaalin biologisen, patologisen tai farmakologisen vasteen indikaattorina terapeuttiselle interventiolle (5).
• Toiseksi tarkkuuslääketiede sisältää uusien henkilökohtaisten hoitojen kehittämisen, joita voidaan soveltaa vain tietyille potilasryhmille, jotka kärsivät samasta sairaudesta, joita kutsutaan farmakogenetiikkaksi.

Farmakogenetiikka on osa tarkkuuslääketiedettä, joka tutkii, kuinka ihmisen geneettinen rakenne vaikuttaa siihen, miten hän reagoi lääkkeisiin. Food and Drug Administration (FDA) sisältää tällä hetkellä noin 200 lääkkeen pakkausmerkinnöissä farmakogeneettisiä tietoja, jotka koostuvat mitattavissa olevasta tai tunnistettavissa olevasta geneettisestä tiedosta, jonka avulla voidaan yksilöidä lääkkeiden käyttöä (6,7).

Kuva 1. Yksilöllisen lääketieteen pääsovellukset. Ennaltaehkäisy, diagnoosi ja hoito (8)

"Omiikan" aikakausi ja sen merkitys tarkkuuslääketieteessä.

"Multi-omics"-analyysien levittäminen sekä laajamittaisen kliinisen, käyttäytymiseen ja ympäristöön liittyvän tiedon saanti mahdollistavat jokaisen yksilön terveydentilan tai sairauden digitalisoinnin ja globaalin terveydenhallintajärjestelmän luomisen reaaliaikaisen tiedon ja uusien ehkäisy- ja hoitomahdollisuuksien tuottaminen yksilötasolla (9).

Omiikkatieteet voidaan määritellä osaksi biologiaa, joka analysoi tietyn biologisen toiminnon kokonaisuuden rakennetta ja toimintoja eri tasoilla, mukaan lukien:

• Genomiikka: sairauteen liittyvien geneettisten varianttien tunnistaminen, hoitovaste tai potilaiden tuleva ennuste.
• Epigenomiikka: DNA:n tai DNA:han liittyvien proteiinien palautuvien modifikaatioiden karakterisointi.
• Transkriptomiikka: solun ilmentymisestä johtuvan RNA:n tutkimus.
• Proteomiikka: laajamittainen proteiinitutkimus.
• Aineenvaihdunta: useiden pienten molekyylien, kuten aminohappojen, rasvahappojen, hiilihydraattien tai muiden solujen aineenvaihdunnan tuotteiden, tutkimus.
• Metagenomiikka: organismiyhteisöstä uutetun geneettisen materiaalin seoksen tutkimus.

Genomiikka on omiikkatieteistä kehittynein, vaikka muut alat ovat erittäin lupaavia. Lääketieteellisen tutkimuksen alalla genomiikka keskittyy sairauteen, hoitovasteeseen tai potilaan tulevaisuuden ennusteeseen liittyvien geneettisten varianttien tunnistamiseen. 

Tällä alalla hyödynnetään laajasti genominlaajuisia assosiaatiotutkimuksia (GWAS), onnistunutta lähestymistapaa, jota on käytetty tuhansien monimutkaisiin sairauksiin liittyvien geneettisten varianttien tunnistamiseen useissa ihmispopulaatioissa. Näissä tutkimuksissa miljoonia geneettisiä markkereita analysoidaan tuhansissa yksilöissä, ja tapausten ja kontrollien välisiä eroja pidetään todisteina yhdistymisestä. GWAS-tutkimukset antavat korvaamattoman panoksen monimutkaisten fenotyyppien ymmärtämiseen (10,11, XNUMX).

Tulevaisuudessa eri omiikkatieteiden tietämyksen yhdistäminen on välttämätöntä, mikä mahdollistaa globaalin ja yksityiskohtaisen näkemyksen ihmisistä molekyylien näkökulmasta ja mahdollistaa siten tarkkuuslääketieteen harjoittamisen. Omiikkatieteet ovat avainasemassa varhaisessa diagnoosissa, parhaan hoidon valinnassa ja uusien ennaltaehkäisevien interventiotekniikoiden kehittämisessä.

Esimerkkejä tarkkuuslääketieteen sovelluksista

• Alzheimerin tauti

Väestölle kohdistettavissa olevat riskimallit arvioivat, että jopa kolmasosa AD-tapauksista voidaan ehkäistä modifioimalla riskitekijöitä. AD-ennaltaehkäisy on suurelta osin keskittynyt näiden tekijöiden käsittelemiseen yleisten riskinvähentämisstrategioiden avulla. Kuitenkin näiden strategioiden kohdistaminen kliiniseen tarkkuuslääketieteeseen, mukaan lukien geneettisten riskitekijöiden käyttö, mahdollistaa mahdollisesti suuremman vaikutuksen AD-riskin vähentämiseen (12).

Lisäksi tiedetään, että hermoston tulehdus alkaa vuosikymmeniä ennen AD:n kliinistä puhkeamista ja edustaa yhtä varhaisimmista muutoksista koko AD-sairausprosessissa. Laajamittaiset genominlaajuiset assosiaatiotutkimukset (GWAS) viittaavat useisiin geneettisiin muunnelmiin – mukaan lukien TREML2, CD33, CR1, MS4A, CLU ja EPHA1 – jotka voivat mahdollisesti liittyä hermotulehdukseen. Suurin osa näistä geeneistä osallistuu proinflammatoriseen solunsisäiseen signalointiin, sytokiini/interleukiini/solujen kiertoon, synaptiseen aktiivisuuteen, lipidiaineenvaihduntaan ja vesikkeliliikenteeseen (13).

• PD-L1 syövässä

Syöpä on termi, joka kuvaa sairauksia, joissa epänormaalit solut lisääntyvät hallitsemattomasti ja tunkeutuvat läheisiin kudoksiin. Se on pikemminkin kuin sairaus, yli 200 sairauden ryhmä, joilla on yhteisiä ominaisuuksia, jotka johtavat hallitsemattomaan solujen kasvuun. Siksi se on erittäin heterogeeninen, minkä vuoksi on välttämätöntä valita erityinen hoito-ohjelma kullekin potilaalle. Tämän hoidon valinnassa arvioidaan kokonaisriski potilaalle ilman hoitoa, hoidosta potilaalle koituva hyöty ja hoidon mahdolliset haittavaikutukset potilaalle (14).

Erityinen esimerkki tähän tarkoitukseen käytetystä biomarkkerista on PD-L1-proteiini, jonka biologinen tehtävä on estää immuunijärjestelmän soluja hyökkäämästä terveisiin soluihin. Kun solu ekspressoi PD-L1:tä, se viestii immuunijärjestelmälle, että se on terve solu eikä sitä pidä hyökätä, mutta joskus kasvainsolut voivat myös ilmentää PD-L1:tä, jolloin immuunijärjestelmä ei tunnista niitä kasvainsoluiksi. ja taistella kasvainta vastaan.

On olemassa lukuisia terapeuttisia vaihtoehtoja, jotka perustuvat "anti-PD-L1:een", jotka neutraloivat tämän PD-L1:n ilmentymisen ja tekevät kasvaimen alttiiksi omille immuunisoluilleen. Siksi kasvaimen aiheuttama PD-L1:n ilmentyminen määrittää vasteen hoitoon (15).

• Varfarina (farmakogenetiikka)

Varfariini on oraalinen antikoagulantti, jota käytetään maailmanlaajuisesti tromboottisten häiriöiden hoitoon ja ehkäisyyn. Vaikka se on erittäin tehokas, sillä on hyvin kapea terapeuttinen indeksi, mikä vaikeuttaa oikeaa annostusta.

Sytokromi P450-2C9- ja K-vitamiini-epoksidireduktaasikompleksientsyymien geneettiset variantit, joita koodaavat CYP2C9- ja VKORC1-geenit, yhdessä ei-geneettisten tekijöiden kanssa vaikuttavat varfariinin annostuksen vaihteluun. Potilaat, joilla on spesifisiä variantteja toisessa näistä kahdesta geenistä, saattavat tarvita pienemmän varfariiniannoksen verrattuna potilaisiin, joilla ei ole näitä variantteja.

Mutta lisäksi geneettisten muunnelmien yhdistelmä molemmissa geeneissä (CYP2C9 ja VKORC1) yhdessä kliinisten tekijöiden kanssa voi asettaa joillekin potilaille riskin haittavaikutuksille, kuten verenvuodoille. Siksi on olennaista tietää näiden varianttien potilaiden genotyyppi tämän ja muiden mahdollisten haittavaikutusten välttämiseksi (16, 17).

Terveystestaus ja farmakogenetiikka 24Geneticsissä: ensimmäinen askel henkilökohtaiseen lääketieteeseen

Meillä 24Geneticsillä on ennaltaehkäisevä terveys ja farmakogenetiikka, testejä, jotka tarjoavat runsaasti tieteellisesti vahvistettua tietoa, joka kertoo, mihin terveytesi ja hyvinvointisi osiin sinun tulisi kiinnittää enemmän huomiota. Se on yleiskatsaus terveytesi, mikä tekee siitä loistavan ehkäisyvälineen ja ensimmäisen askeleen kohti yksilöllistä lääketiedettä.

Lisäksi meidän Health Plus -paketti sisältää meidän Nutrigenetics ja Esivanhemmat testit, sekä edellä mainitut terveys- ja farmakogenetiikkatestit.