Što je farmakogenetika?
Nečije okruženje, prehrana i opće zdravstveno stanje mogu utjecati na reagiranje na lijekove. No, drugi ključni faktor su geni. Studija o tome kako ljudi različito reagiraju na lijekove zbog genetskog nasljeđivanja naziva se farmakogenetika. Izraz je sastavljen iz riječi farmakologija (studija o funkcioniranju lijekova u tijelu) i genetike (proučavanje nasljednih osobina).
Farmakogenetička istraživanja: put do personalizirane medicine
Prije nego što liječnici mogu početi izdavati lijekove na tako personaliziran način, potrebno je učiniti mnogo posla. Ključni zadatak za istraživače farmakogenetike jest precizirati sve bjelančevine s kojima se lijekovi susreću u tijelu i utvrditi kako se ti proteini razlikuju od osobe do osobe. Tijekom toga, istraživači moraju pažljivo pregledati gene koji kodiraju te proteine kako bi utvrdili osnovu za razlike u proteinima. Znanstvenici također moraju utvrditi koji geni doprinose bolestima poput raka, srčanih bolesti ili astme. Prepoznavanje takvih gena pružit će znanstvenicima niz dobrih ciljeva za buduće lijekove.
Proučavanje gena
Neki istraživači farmakogenetike proučavaju mnogo različitih gena, bez unaprijed zamišljenih saznanja o njihovoj ulozi u odgovoru na lijekove. U ovom scenariju, znanstvenici jednostavno traže sve tako male genetske razlike. Velika većina (99, 9 posto) cjelokupne ljudske DNK identična je od osobe do osobe. Samo je jedna desetina posto jedinstvena. Ipak ove male razlike u DNK su glavna odrednica tko smo - zašto možemo drugačije gledati i ponašati se, kako naša tijela metaboliziraju lijekove i bolesti kojima smo skloni. Jedna vrsta neznatne genetske razlike između ljudi naziva se polimorfizam jednog nukleotida ili „SNP“. Iz razloga što znanstvenici ne razumiju u potpunosti, određeni geni sadrže mnogo više "prirodnih" varijacija - i prema tome mnogo više SNP-a - od drugih.
Zašto je to važno? Može biti da su određeni SNP-ovi znak „osjetljivosti“ na određeni lijek ili čak predznak bolesti. Na primjer, jedan određeni protein u tijelu - enzim koji razgrađuje prehrambene masti - povezan je s bolestima srca. Gen koji kodira za taj određeni protein također se puni SNP-ovima. Znanstvenici ne mogu biti sigurni da neki ili svi SNP-ovi ovog gena ili bilo koji drugi signaliziraju osjetljivost na bolesti. Pažljivo provedeno istraživanje jedini je dobar način da se uspostave ili prekinu ove sumnjive veze.
Proučavanje stanica
Drugi način koji znanstvenici mogu postavljati i odgovarati na pitanja vezana za farmakogenetiku jest pomoću modela životinja i stanica. Gensko inženjerski miševi ili stanice koje se uzgajaju u petrijevim posudama popularni su alat istraživačima. U ovom tipu pristupa, znanstvenici uvode ekvivalent pravopisnih promjena u DNK gena koje žele proučavati, a zatim ugrađuju izmijenjene gene u eksperimentalne stanice ili životinje. Takvi istraživači tada pokušavaju vidjeti što se, ako ih ima, promijenilo u fiziologiji miševa ili u karakteristikama rasta staničnih kultura, kao rezultat. Takvi pristupi često daju tragove prepoznavanju ciljeva lijekova kod ljudi.
Proučavanje ljudi
Konačno, istraživači farmakogenetike mogu se pozabaviti utvrđivanjem ciljeva lijekova proučavanjem gena zbirke ljudi - obitelji, skupine bolesnika ili nepovezanih pojedinaca - koji na lijek reagiraju na neobičan ili karakterističan način. Možda tijela tih ljudi razgrađuju lijek vrlo brzo ili vrlo sporo, u usporedbi s drugima. Saznači zašto ovi ljudi reagiraju na određeni način na lijekove mogu se otkriti pretraživanjem varijacija u DNK svakog člana te skupine. Konačno, može biti da ti pojedinci posjeduju specifičan oblik proteina koji je nekako uključen u "rukovanje" drogama.
Živi primjer toga u stvarnom životu je odgovor oboljelih od karcinoma na određeni lijek protiv leukemije. Neki od ovih pacijenata, od kojih su mnoga djeca, vrlo brzo se raspadaju ili „metaboliziraju“, te im je potreban dodatni lijek da zaustave rast raka. Drugi metaboliziraju lijek vrlo sporo - tim pacijentima treba propisati mnogo manje lijeka, jer lijekovi protiv leukemije mogu imati opasne nuspojave, a mogu ih čak i ubiti. Farmakogenetička istraživanja pokazala su da jednostavan test krvi dan tim pacijentima prije vremena - u kojem laboratorij može "pročitati" redoslijed određenog neispravnog gena uključenog u metabolizam lijekova - može točno predvidjeti koliko lijeka trebaju primiti.
Uloga NIGMS-a u potpori farmakogenetskih istraživanja
Nacionalni institut za opće medicinske znanosti (NIGMS) predvodi NIH-ov napor za poticanje farmakogenetskih istraživanja. Dio ovog napora uključuje izdvajanje novca za financiranje velikih, zajedničkih istraživačkih skupina koje će provoditi studije farmakogenetike. NIGMS također potiče razvoj javne baze podataka koja će sadržavati temeljne rezultate farmakogenetike takvih istraživačkih studija.
Glavna svrha ove javne baze podataka farmakogenetike je pomoći znanstvenicima da usklade genetske varijacije ("genotipove") s funkcionalnim ishodima ("fenotipovi"), poput lijekova koji djeluju ili ne djeluju za određene ljude. Kao vrsta knjižnice podataka, baza podataka bit će vrlo važan alat za buduća istraživanja i medicinsko liječenje.
Nacionalni institut za opće medicinske znanosti jedan je od Nacionalnih instituta za zdravstvo pri Ministarstvu zdravlja i ljudskih usluga SAD-a. Podržavajući osnovna biomedicinska istraživanja i obuku širom zemlje, NIGMS postavlja temelje za napredak u dijagnostici, liječenju i prevenciji bolesti.
