Nauka i technika

Pilnie potrzebujemy danych na potrzeby medycyny spersonalizowanej

  • 22 marca, 2024
  • 6 min read
Pilnie potrzebujemy danych na potrzeby medycyny spersonalizowanej


Warfaryna jest silnym lekiem rozrzedzającym krew i wiodącym lekiem na choroby układu krążenia na całym świecie. Jednak w Republice Południowej Afryki należy do czterech odmian leków, które najczęściej powodują hospitalizację z powodu niepożądanych reakcji na lek. Rozsądne jest przypuszczenie, że lek ma podobne problematyczne skutki w dalszej części Afryki Subsaharyjskiej, chociaż brakuje krajowych danych niezbędnych do wykazania tego.

Fakt, że warfaryna jest bardziej ryzykowna w niektórych populacjach niż w innych, nie jest niespodzianką. W różnych regionach geograficznych żyją ludzie o nieco odmiennym składzie genetycznym i czasami te różnice genetyczne prowadzą do radykalnie odmiennych reakcji na narkotyki. Dla niektórych osób wyższa dawka warfaryny jest w porządku; dla innych jest to niebezpieczne. Naukowcy wiedzą o tym od kilkudziesięciu lat.

Problem polega na tym, że większość badań medycznych, w tym badań genetycznych, nadal przeprowadza się głównie na jednej podgrupie światowej populacji: mężczyznach pochodzenia północnoeuropejskiego. Oznacza to, że negatywne interakcje lek-gen w innych, gorzej zbadanych populacjach mogą pozostać niezauważone. W przypadku warfaryny z jednego badania wynika, że ​​wykorzystanie informacji genetycznych danej osoby do ustalenia dawkowania leku przyniesie korzyści od 18 do 24 procent osób sklasyfikowanych jako białe, ale nie przyniesie korzyści osobom zidentyfikowanym jako czarne, chińskie lub japońskie.

Choć badanie to ma już dziesięć lat, ogólny wniosek jest nadal aktualny: stronniczość w naszym obecnym rozumieniu genetyki różnych populacji oznacza, że ​​medycyna personalizowana oparta na wiedzy genetycznej pomogłaby niektórym ludziom znacznie bardziej niż innym.

Jako bioinformatyk skupiam się obecnie na gromadzeniu statystyk, aby pokazać, jak stronnicze są dane z badań medycznych. Problemy występują na całym świecie, począwszy od tego, jakie pytania badawcze są zadawane w pierwszej kolejności, kto uczestniczy w badaniach klinicznych, aż po sekwencjonowanie genomu. Świat zmierza w kierunku „medycyny precyzyjnej”, w której DNA każdej osoby może zostać poddane analizie, a informacje te mogą zostać wykorzystane do przepisania odpowiednich leków we właściwych dawkach. Ale to nie zadziała, jeśli w ogóle nie zidentyfikowano ani nie zbadano wariantów genetycznych danej osoby.

Warto przeczytać!  Badania prowadzone przez UCLA mogą pomóc w przywróceniu zagrożonych gatunków ryb występujących w południowej Kalifornii

To zdumiewające, jak potężna może być nasza genetyka w pośredniczeniu w leczeniu leków. Weź gen CYP2D6, o którym wiadomo, że odgrywa kluczową rolę w szybkości metabolizowania przez człowieka 25 procent wszystkich środków farmaceutycznych dostępnych na rynku. Jeśli masz wariant genetyczny CYP2D6 powoduje, że leki metabolizują się szybciej lub wolniej, może to mieć ogromny wpływ na skuteczność tych leków i na niebezpieczeństwa, na jakie narażasz się podczas ich zażywania. Na przykład kodeina została zakazana w całej Etiopii w 2015 r., ponieważ duży odsetek mieszkańców kraju (być może 30 procent) ma wariant genetyczny CYP2D6 to sprawia, że ​​szybko metabolizują ten lek do morfiny, co zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia niewydolności oddechowej, a nawet śmierci.

Naukowcy zidentyfikowali ponad sto różnych CYP2D6 wariantów, a prawdopodobnie jest ich znacznie więcej, a ich skutki nie są jeszcze znane – zwłaszcza w przypadku słabo zbadanych populacji.

W 2016 roku badacze opublikowali ważny artykuł, w którym przeanalizowali ponad 2500 badań asocjacyjnych obejmujących cały genom przeprowadzonych do tego czasu. Są to badania, w ramach których skanuje się genomy tysięcy ludzi w celu znalezienia wariantów powiązanych z cechami chorobowymi. To, co odkryli naukowcy, było niepokojące: chociaż od 2009 r. nastąpiła pewna poprawa w zakresie różnorodności, nadal 81 procent z prawie 35 milionów próbek objętych tymi badaniami pochodziło od osób pochodzenia europejskiego.

Warto przeczytać!  Pamiętając doradcę genetycznego i pionierkę Cecelię Bellcross

Można się spodziewać, że skoro wszyscy wiedzą, że jest to problem, w ostatnich latach sytuacja znacznie się poprawiła. Tak nie jest. W 2021 r. inne badanie dotyczące badań asocjacyjnych całego genomu wykazało, że odsetek osób pochodzenia europejskiego miał zwiększonynie spadła, z 81 proc. do 86 proc.

Problem ten dotyczy nie tylko badań całego genomu. Usługi sekwencjonowania genetycznego kierowane bezpośrednio do konsumentów, takie jak 23andMe, również są wypaczone: jedna z analiz sugeruje, że 95 procent uczestników przewidziało europejskie pochodzenie, w porównaniu do zaledwie 2 procent afrykańskich. Natomiast w PharmGKB, jednej z wiodących na świecie baz danych dotyczących interakcji leków z genami, 64 procent danych pochodzi od osób pochodzenia europejskiego, choć grupa ta stanowi zaledwie 16 procent światowej populacji. Rdzenni Amerykanie stanowią najmniejszą część danych (zaledwie 0,1 proc.). Jednak biorąc pod uwagę populację globalną, najsłabiej reprezentowani są mieszkańcy Azji Środkowej i Południowej – jedynie 2 procent danych, ale 26 procent światowej populacji.

Ludzie pochodzenia afrykańskiego charakteryzują się największą różnorodnością genetyczną na świecie (ponieważ ludzkość pochodzi z Afryki), dlatego prawdopodobnie zasługują na najwięcej badań. Ale to raczej nie jest taka sytuacja. Na przykład populacja ta stanowi zaledwie 4 procent zbioru danych PharmGKB.

Pochodzenie geograficzne nie jest jedynym czynnikiem, który jest stronniczy. Kobiety stanowią zaledwie 38 procent uczestników badań np. skuteczności i farmakokinetyki leków. Ze względu na uprzedzenia związane z płcią kobiety doświadczają niepożądanych reakcji na leki prawie dwukrotnie częściej niż mężczyźni. I to nawet nie porusza powierzchni osób z chorobami genetycznymi – takimi jak mój syn z zespołem Downa – lub innymi niepełnosprawnościami.

Warto przeczytać!  Nowa kombinacja leków działa razem w celu zmniejszenia guzów płuc u myszy

Podjęto pewne wysiłki, aby rozwiązać te problemy. 18 października 2023 r. badacze ogłosili plany stworzenia jednej z największych jak dotąd baz danych zawierających genomy wyłącznie osób o afrykańskim pochodzeniu. Celem projektu jest zrekrutowanie co najmniej 500 000 ochotników (dla porównania, do tej pory zsekwencjonowano genomy kilkudziesięciu milionów ludzi na całym świecie). To wielki wysiłek; więcej powinno pójść w ich ślady.

Każdy może zyskać na bardziej zróżnicowanej pracy. Obecnie jedyną wskazówką, którą badacze wykorzystują do ustalenia, czy mutacja genetyczna może być powiązana z chorobą (czy nie), jest to, czy mutacja ta jest rzadka (czy nie); jeśli wariant jest niezwykle rzadki, jest to jedna wskazówka, że ​​może być patogenny (ponieważ większość ludzi nie cierpi na daną chorobę). Może to jednak skierować badaczy w pogoń za czerwonymi śledziami. Na przykład w jednym badaniu opublikowanym w marcu 2023 r. przeprowadzono sekwencjonowanie całego genomu u 180 osób z 12 rdzennych populacji Afryki i stwierdzono, że spośród 154 mutacji oznaczonych w dobrze znanej bazie danych jako „patogenne” lub „prawdopodobnie patogenne”, 44 były co najmniej pięciokrotnie częściej w co najmniej jednej z tych afrykańskich populacji. Sugeruje to, że mutacje te mogą jednak być łagodne.

Międzynarodowy Pakt Praw Gospodarczych, Społecznych i Kulturalnych, przyjęty przez Zgromadzenie Ogólne Narodów Zjednoczonych w dniu 16 grudnia 1966 r., uznaje prawo każdego człowieka do korzystania z dobrodziejstw postępu naukowego. Ale to się jeszcze nie dzieje. Musimy zwiększyć reprezentację na studiach genetycznych i medycznych, aby zapewnić wszystkim sprawiedliwe traktowanie.


Scenariusz

Manuela Corpasa

Strona internetowa

Artykuł ten został pierwotnie opublikowany przez Znany magazyn w dniu 17 stycznia 2024 r.


Źródło