Kiedy nieco ponad pięć lat temu Daniel Judge, dyrektor programu genetyki układu sercowo-naczyniowego i dyrektor stypendialny ds. chorób układu krążenia na Uniwersytecie Medycznym Południowej Karoliny (MUSC), przeniósł się z pracy w John Hopkins, nie stosowano genetyki w praktyce klinicznej w Południowej Karolinie.

„Kiedy pytasz klinicystę, co oznacza genetyka, często pojawia się odpowiedź, że niemowlęta cierpią na fenyloketonurię (PKU) lub dziedziczne zaburzenia metabolizmu” – powiedziała sędzia Inside Precision Medicine. „Ale w przypadku dorosłych z chorobami układu krążenia, płuc lub nerek nie wszyscy rutynowo stosują genetykę w praktyce”.

Kiedy więc pojawiła się możliwość współpracy z firmą Helix zajmującą się genomiką populacji przy dużym programie badań przesiewowych genomu, Judge był niezwykle entuzjastyczny.

„To dla nas i MUSC szansa na wyróżnienie się na tle dużych, nastawionych na zysk ośrodków szpitalnych działających w całym stanie, a także na zapewnienie akademickiego i lepszego podejścia do kwestii opieki zdrowotnej” – powiedział Judge. „To była szansa dla klinicystów, którzy wykonują dobrą pracę kliniczną, na wprowadzenie genetyki do swojej praktyki”.

W 2021 r. MUSC uruchomił „In Our DNA, SC” – pierwszy w swoim rodzaju program genomiki mający na celu zapewnienie profilaktycznej i precyzyjnej opieki zdrowotnej dla mieszkańców Karoliny Południowej. Celem ogólnostanowej inicjatywy jest objęcie 100 000 pacjentów badaniami genetycznymi w ciągu najbliższych czterech lat bezpłatnie dla pacjentów.

Chodzenie na spacer

Z wyjątkiem Covid-19, najczęstszą przyczyną zgonów w Karolinie Południowej są choroby serca, a następnie nowotwory. W czasie, gdy In Our DNA SC działało, liczba nowotworów i chorób serca jeszcze nie zaczęła spadać, ale taki jest cel. Sędzia szacuje, że w programie wykryto około 175 pozytywnych wyników, podzielonych na raka piersi, raka okrężnicy i hiperlipidemię.

„Wielu pacjentów, którzy otrzymali takie wyniki, było dość zaskoczonych, ponieważ w ich rodzinie nie występowały nowotwory ani choroby serca” – stwierdził Judge. „Miło jest to zdiagnozować, ponieważ widzimy możliwość przepisywania leków ze względów klinicznych, które są łatwiej dostępne dla osób z rodzinną hiperlipidemią lub hipercholesterolemią”.

Sędzia jest podekscytowany możliwością zapewnienia akademickiego i ulepszonego podejścia do opieki zdrowotnej. „To szansa dla klinicystów, którzy wykonali świetną pracę kliniczną, ale nie włączyli genetyki do swojej podstawowej opieki zdrowotnej, czy jakakolwiek by to nie była praktyka” – powiedział. „Myślę, że zastosowanie genetyki w praktyce klinicznej… wkracza do tego głównego nurtu. Korzyści dla pacjenta i korzyści dla rodziny.”

Doświadczenie Judge w genetyce klinicznej zaczęło się około dwudziestu lat temu i „Zawsze widziałem następujący wzór: gdy ludzie zobaczą skuteczne zastosowanie czegoś takiego, chcą robić tego więcej” – powiedział. „Myślę, że nasi lekarze będą świadkami sukcesu u swoich pacjentów i będą chcieli zobaczyć więcej”.

Włączenie genomiki do opieki w czasie rzeczywistym

Za kulisami inicjatywy In Our DNA SC kryje się firma Helix zajmująca się genomiką populacji, która stara się przyspieszyć integrację danych genomicznych w procesie podejmowania decyzji dotyczących opieki nad pacjentem i zdrowia publicznego. Założyciel James Lu, lekarz medycyny, marzył o świecie, w którym testy genetyczne zapewnią odpowiedź w czasie rzeczywistym, a nie takie, które zajmuje tygodnie. Postawił sobie za cel zapewnienie najwyższej jakości usług dostawcom i pacjentom, czyniąc genomikę częścią struktury opieki zdrowotnej.

Lu uważa, że ​​najlepszym sposobem dostarczenia genomiki w postaci strumienia danych lub systemu operacyjnego w opiece zdrowotnej jest współpraca z systemami opieki zdrowotnej. „Większość naszych partnerstw dotyczy dużych systemów opieki zdrowotnej i koncentruje się na zakrojonych na szeroką skalę programach na poziomie populacji” – powiedział Lu. „Zazwyczaj ponad sto tysięcy osób, które nieuchronnie wierzą, że z czasem stanie się to standardem opieki”.

Lu uważa, że ​​systemy opieki zdrowotnej będą chciały to zrobić, ponieważ umożliwia im to identyfikację pacjentów, którzy są wyraźnie zagrożeni i ukrywają się na widoku, np. nosicieli ugruntowanych szkodliwych wariantów DNA. Helix poszedł drogą sekwencjonowania całego egzomu (WES), zamiast patrzeć na cały genom, ponieważ Lu uważa, że ​​regiony kodujące zawierają prawie wszystkie dane genomiczne istotne dla podejmowania decyzji klinicznych.

Dzięki swoim danym genomicznym firma Helix koncentruje się obecnie wąsko na chorobach wchodzących w skład zestawu narzędzi CDC Tier 1 do zastosowań genomicznych. Ten zestaw adresowany jest do prawie dwóch milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych, u których występuje zwiększone ryzyko niekorzystnych skutków zdrowotnych ze względu na mutacje genetyczne predysponujące do wystąpienia jednej z trzech chorób: dziedzicznego zespołu raka piersi i jajnika (HBOC), zespołu Lyncha (LS) lub rodzinna hipercholesterolemia (FH). Obecnie system opieki zdrowotnej słabo rozumie te schorzenia, a wiele osób dotkniętych tą chorobą i ich rodzin nie zdaje sobie sprawy, że jest w grupie ryzyka; jednakże wczesne wykrycie i interwencja mogą znacznie obniżyć zachorowalność i śmiertelność.

Rodzaj pracy wykonywanej przez firmę Helix umożliwia systemom opieki zdrowotnej tworzenie nowych algorytmów opieki zdrowotnej i wartości opartych na wartościach w celu zarządzania zdrowiem większych populacji. Z biegiem czasu systemy opieki zdrowotnej chcą obniżyć koszty opieki, jednocześnie poprawiając jakość doświadczeń pacjentów.

Od morza do lśniącego morza

Oprócz In Our DNA, SC, Helix prowadzi obecnie pięć innych dużych programów na terenie całego kraju, w których uczestniczy łącznie ponad 100 000 osób, co stanowi potencjalnie jeden z programów o największej skali w amerykańskich systemach opieki zdrowotnej.

Oprócz Karoliny Południowej firma Helix ma siedzibę w Minnesocie, gdzie współpracuje z HealthPartners nad programem o nazwie „myGenetics”. Ten zakrojony na szeroką skalę program badań w zakresie zdrowia społeczności, który rozpoczął się w maju 2022 r., jest pierwszym tego rodzaju w Minnesocie. Wdrożenie tego wymaga wiedzy, jakie informacje należy analizować, interpretować i przekazywać pacjentom, co według Leslie Dockan, wiceprezesa ds. podstawowej opieki zdrowotnej, operacji przychodni i laboratoriów w firmie HealthPartners dobrze wpisuje się w podstawową zasadę firmy Helix, polegającą na zapewnianiu klinicystom jasnego wsparcia w podejmowaniu decyzji.

Program myGenetics jest dla pacjenta bezpłatny, ponieważ jest to projekt badawczy, którego celem jest dalsze zrozumienie biomedycyny. „Chcieliśmy stworzyć przepływ pracy, który byłby łatwy dla pacjentów i nie zakłócał wizyt pacjentów w klinice, ponieważ nasi lekarze podstawowej opieki zdrowotnej mają tak wiele obowiązków i tak wiele się dzieje” – powiedział Dockan. Wymagało to ścisłej współpracy firmy HealthPartners ze swoją grupą zajmującą się elektroniką medyczną i firmą Helix w celu zapewnienia płynnego przepływu pracy.

Dzień z życia myGenetics

Po zarejestrowaniu się i wyrażeniu zgody drogą elektroniczną pacjent otrzymuje automatyczną wiadomość e-mail z prośbą o umówienie wizyty w laboratorium w dogodnym dla niego tempie. „Mogą nie spieszyć się, zadawać pytania i przeglądać informacje w czasie, kiedy czują się komfortowo i nie czują presji, aby się w to zagłębiać” – powiedział Dockan.

Po ustaleniu terminu wizyty pacjent oddaje próbkę krwi i otrzymuje jasne informacje o tym, czego się spodziewać, w tym o czasie przetwarzania próbki i informacjach, których będą szukać badacze. Na podstawie wyników firma HealthPartners udostępnia pacjentowi informacje na temat genów, które badała, oraz znaczenie wyników, a także fakty dotyczące pochodzenia pacjenta i inne spostrzeżenia genetyczne.

W tym czasie wyniki kliniczne zestawu narzędzi CDC Tier 1 Genomic Applications Toolkit są wprowadzane do dokumentacji klinicznej pacjenta w celu uzyskania pozytywnych wyników. W przypadku takiego wyniku pielęgniarka dzwoni do pacjenta i powiadamia go o wyniku, a także proponuje niezobowiązującą wizytę u doradcy genetycznego, aby porozmawiać o ryzyku, znaczeniu wyniku i wszelkich dodatkowych badaniach, które mogą być potrzebne. Bezpośrednie skierowania są ustalane ze specjalistą. „Jeśli potrzebujesz skierowania na onkologię, kardiologię lub gastroenterologię, wykonamy to za Ciebie, wystawimy skierowanie, zlecimy badania kontrolne, które mogą być potrzebne, i skierujemy Cię na jasną ścieżkę kliniczną” – powiedział Dockan.

Informacje te trafiają także do lekarza podstawowej opieki zdrowotnej i stanowią część dokumentacji medycznej pacjenta, co ma wpływ na jego przyszłe utrzymanie zdrowia, czyli częstotliwość przeprowadzania badań przesiewowych. „Jeśli mają wariant genetyczny, nie musi to koniecznie oznaczać, że są chorzy lub że na nią zachorują” – stwierdził Dockan. „Dlatego uważnie ich obserwujemy, a następnie uwzględniamy to w ramach ich stałego utrzymania zdrowia i opieki profilaktycznej”.

Dockan powiedział, że genomika zostanie wprowadzona do codziennej opieki, na przykład do farmakogenomiki. „Lekarze będą w stanie stwierdzić, czy zachodzą interakcje leku z genem” – powiedział Dockan. „Jeśli Twój lekarz zacznie zamawiać lek, który nie będzie zgodny z Twoimi genami i sposobem metabolizowania leków, chcemy móc ostrzec Twojego lekarza w momencie składania zamówienia, aby mógł zaproponować Ci alternatywny lek . Obecnie wielu ludzi bierze narkotyki, które po prostu na nich nie działają i nikt nie wie dlaczego”.

Dotarcie do każdego zakątka

Według stanu na czerwiec 2023 r. myGenetics uzyskało zgodę 25 000 osób, czyli mniej więcej tyle, ile chcą organizatorzy w skali roku. „Zaczynamy widzieć pozytywne rezultaty i mamy coraz więcej osób, które czerpią pozytywne korzyści z tej pracy i dowiadują się nowych rzeczy o sobie” – powiedział Dockan. „Właśnie zidentyfikowaliśmy naszego pierwszego wczesnego raka – u osoby niepełnoletniej, która nie osiągnęła jeszcze wieku wymaganego do badań przesiewowych, wynik testu na obecność BRCA2 był pozytywny. Skończyło się na kontrolnych badaniach przesiewowych i rezonansie magnetycznym, które wykazały raka. Uważa, że ​​program potencjalnie uratował jej życie”.

Dockan chciałby, aby kolejnym etapem programu było dotarcie do wszystkich osób, które mają przystąpić do corocznego badania lekarskiego lub badania profilaktycznego. „Chcemy oferować to przy wszystkich naszych badaniach mammograficznych” – powiedział Dockan. „Mamy niesamowite wskaźniki badań przesiewowych w zakresie mammografii, a to kolejny poziom, który idzie jeszcze dalej”.

Dockan chce także mieć pewność, że myGenetics dotrze do społeczności o niedostatecznym dostępie. Opowiada historię czarnej kobiety po pięćdziesiątce, która od dawna choruje na raka piersi w rodzinie i odkryła, że ​​ma jeden z wariantów genu, który zwiększa ryzyko jej zachorowania. Dockan uważa, że ​​ta historia może mieć ogromny wpływ na społeczności czarnych kobiet w Minnesocie. Rozpowszechnianie informacji, aby ludzie mogli natychmiast uzyskać lepsze leczenie, nie tylko przynosi korzyści, ale zespół myGenetics wie, że pacjenci kolorowi są niedostatecznie reprezentowani w wielu bazach danych badawczych, dlatego chce pomóc w tworzeniu nowych terapii i innych sposobów walki z chorobami w lokalna ludność o niedostatecznym wsparciu.

Sędzia ubolewa, że ​​programu nie wprowadzono kilka lat wcześniej, aby mógł zadziałać na czas w przypadku słynnego mieszkańca Karoliny Południowej, Chadwicka Bozemana. U aktora rozwinął się rak jelita grubego z przerzutami pod koniec trzydziestki, na długo przed wykonaniem badań przesiewowych w kierunku raka jelita grubego. Częścią planu In Our DNA SC jest stanie się jednym z najchętniej rejestrowanych programów badań przesiewowych genomu dla uczestników rasy innej niż biała. „Jesteśmy w południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych i chociaż mieścimy się w przedziale 15–16%, chcemy, aby około 30% naszych uczestników reprezentowało nasz stan osoby rasy innej niż biała, głównie czarni”, powiedział Judge. „Kiedy zastanawiamy się, jaki jest nasz cel włączenia do tego programu, chcemy, aby dane demograficzne w naszych publikacjach przypominały stan Karolina Południowa. Jeszcze tam nie jesteśmy.

Zadziwienie Jonathana D. Grinsteina ludzkim umysłem i ciałem doprowadziło go do uzyskania tytułu licencjata w dziedzinie neuronauki i filozofii oraz doktoratu w dziedzinie nauk biomedycznych. Posiada 10-letnie doświadczenie w badaniach eksperymentalnych i obliczeniowych, podczas których był współautorem artykułów naukowych w czasopismach takich jak Nature i Cell. Od tego czasu Jonathan odwiesił fartuch laboratoryjny i zaczął szukać pracy w pisaniu i redagowaniu artykułów naukowych. Prace naukowe Jonathana publikowano w „Scientific American”, „Genetic Engineering and Biotechnology News” (GEN) oraz „NEO.LIFE”.