211service.com
Podívejte se, jak daleko došla precizní medicína
Skeptici tvrdí, že léky založené na genetických poznatcích jsou nedostatečně podávány. Ale pozorně se podívejte a jsou všude.
23. října 2018
Personalized Medicine Coalition
Někdy letos na podzim počet lidí, kteří plivli do zkumavky a poslali svou DNA největším spotřebitelským společnostem pro testování DNA, jako jsou Ancestry a 23andMe, pravděpodobně přesáhne 20 milionů. Seznam nyní jistě zahrnuje některé z vašich spolužáků a sousedů. Pokud právě ladíte, bude se vám toto číslo zdát obrovské. A možná se ptáte: jak jsme se sem dostali?
Odpověď je kousek po kousku. Počet lidí, kteří dostávají zprávy o DNA, se od roku 2010 každý rok zhruba zdvojnásobuje. Čísla nyní rostou o milion každý měsíc a úložiště DNA jsou tak velká, že umožňují překvapivé nové aplikace. Spotřebitelé dostávají vědecké předpovědi o tom, zda budou plešatí nebo dostanou rakovinu. Vyšetřovatelé letos začali využívat data spotřebitelské DNA k dopadení zločinců. Probíhají rozsáhlé genové honby za příčinami nespavosti a inteligence. A 23andMe letos v létě uzavřela dohodu ve výši 300 milionů dolarů s farmaceutickou společností GlaxoSmithKline na vývoj personalizovaných léků, počínaje léčbou Parkinsonovy choroby. Předpokládá se, že cílené léky by mohly pomoci malé podskupině pacientů s Parkinsonovou chorobou s konkrétní genovou chybou, kterou 23andMe snadno najde ve své databázi.
Tento příběh byl součástí našeho vydání z listopadu 2018
- Viz zbytek čísla
- předplatit
Od dob Human Genome Project – 13letého úsilí o rozluštění lidského genetického kódu za 3 miliardy dolarů – vědci a lékaři předpovídají příchod přesné medicíny. Je to termín bez dohodnuté definice, i když nejsilněji naznačuje právě ty druhy léků, které Glaxo a 23andMe sledují: cílenější a účinnější, protože berou v úvahu konkrétní genetickou výbavu člověka. Prezident Bill Clinton při odhalení prvního návrhu genomu v červnu 2000 řekl, že data by způsobila revoluci v diagnostice, prevenci a léčbě většiny, ne-li všech, lidských nemocí.
Hledání lepších drog
Podíl pacientů, kteří skutečně těží z nejprodávanějšího léku v každé kategorii.
Schork, NJ, příroda; PubMed
Téměř dvě desetiletí po těchto velkých slibech je v módě otázka, proč přesná medicína nepřinesla více. Zpráva v New York Times letos v létě, když si všiml, že počet úmrtí na rakovinu stále výrazně převyšuje počet vyléčených, zeptal se: Jsme zavádějící o přesné medicíně? Jedním z důvodů tohoto zdánlivě pomalého pokroku je, že ne všechna přesná medicína zahrnuje léky. S tím, jak se lovy na geny rozšiřují – nejnovější zahrnují srovnání DNA a zdravotních záznamů více než milionu lidí – se objevil nepohodlný fakt o mnoha běžných nemocech: nemají, a to obecně, jediné příčiny. Místo toho mnoho stovek genů hraje malé role a neexistuje žádný zřejmý bod, ve kterém by bylo možné zasáhnout pilulkou.
Takže místo léků vidíme novou prediktivní vědu, ve které mohou profily genetického rizika říci, kteří lidé by si měli snížit krevní tlak, kteří by se měli obrnit proti Alzheimerově chorobě a kteří pacienti s rakovinou nebudou mít prospěch z chemoterapie a mohou přeskočit utrpení. Jistě, tyto druhy prognostik nejsou široce přijímány a je těžké přimět lidi, aby změnili své chování. Přesto pro mnoho lidí mohou tyto předpovědi začít nabízet konkrétní cestu k přesnému zdraví a lepším znalostem jejich vlastní biologie.
Genetické informace explodují
Vlevo: Náklady na sekvenování genomu
Vpravo: Počet lidí, kteří si koupili spotřebitelské testy DNA
Podívejte se za rakovinu a některé definitivní léky mít dorazil. Stejně jako u těch rostoucích milionů, které posílají svou DNA, je snadné přehlédnout změnu, než bude všude. Zde jsou jen dva pozoruhodné léky: lék, který vyčistí hepatitidu C u 90 % těch, kteří jej užívají, a experimentální genová terapie, která léčí vzácnou, smrtelnou a dříve neléčitelnou dětskou nemoc, spinální svalovou atrofii. Ačkoli tyto léčby pocházejí z různých koutů biologie, důležité je to, co mají společné: každá těží z podrobného porozumění genetickým informacím. a nástroje k jeho ovládání.
Podle našeho názoru tyto léky vykazují skutečnou přesnost. Pilulka hepatitidy C, zvaná Sovaldi, se skládá z chemikálie, která je neodolatelná pro replikující se virus, ale když se lék dostane do kontaktu s genomem viru, replikace se rychle zastaví. Léčba spinální svalové atrofie je mezitím genetickou náhradní částí. Pomocí genové terapie mohou lékaři do nervových buněk dítěte přidat čerstvé instrukce DNA. U asi tuctu dětí, které dostaly terapii v mladém věku, se nemoc nerozvine.
To vše sahá ještě před projekt Human Genome Project. Přemýšlejte místo o základním aktu biotechnologického průmyslu před 40 lety. 6. září 1978 společnost Genentech oznámila úspěšnou laboratorní výrobu lidského inzulínu. Předtím si diabetici píchali inzulin prasatům. K extrakci osmi uncí (227 gramů) čistého inzulínu bylo zapotřebí asi dvě tuny vepřových částí. Genentech však našel způsob, jak spojit lidskou verzi genu produkujícího inzulín E-coli bakterie, které pak produkovaly hormon. Genentech stále udržuje 40 let starou tiskovou zprávu online.
Farmaceutickým domům 20. století s kořeny v komerční výrobě barviv a syntetické chemii tyto nové biotechnologické léky zpočátku připadaly jako vedlejší show. Bylo těžké je vyrobit a nepohodlně se užívaly (většinou injekčně). Farmaceutickí giganti mohli snadno uvěřit, že jejich způsob dělání věcí bude vždy dominovat. Až do devadesátých let byla jediná farmaceutická společnost, Merck, cennější než všechny biotechnologické společnosti dohromady. Pravděpodobně se zdálo, že biotechnologie nikdy nedorazí – dokud se tak nestane. Z 10 nejprodávanějších léků v USA během roku 2017 je sedm (včetně nejprodávanějšího léku na artritidu Humira) biotechnologických léků na bázi protilátek. Protilátky také ztělesňují biologickou přesnost. Tyto drobné krevní proteiny, které jsou normálně součástí naší imunitní reakce, zapadají – jako klíč v zámku – na jiné molekuly, jako jsou ty, které tečou po povrchu rakovinné buňky. A stejně jako inzulín jsou často konstruovány pomocí kódu DNA získaného z našich těl.
Léky založené na DNA
Vlevo: Procento léků ve vývoji, které mohou být přizpůsobeny genetickému profilu osoby
Vpravo: Počet z 10 nejprodávanějších léků v USA, které jsou biologickými molekulami
Inzulin a protilátky mají působit na každého stejně. Ale genomy žádných dvou lidí nejsou úplně stejné – asi 1 % písmen DNA se mezi námi dvěma liší. Tyto rozdíly mohou vysvětlit, proč je jeden člověk nemocný a jiný ne, nebo proč se verze diabetu u jedné osoby liší od verze jiné. Léky, které zohledňují tyto rozdíly v genetické informaci, se nazývají cílené léky.
Mezi prvními byl lék proti rakovině Herceptin, protilátka, která se dostala na trh v roce 1998. Bylo to účinné, ale většinou u lidí, jejichž nově diagnostikovaná rakovina prsu rostla kvůli specifickému genetickému poškození – asi 20 % případů. Záleželo na genomu samotného nádoru. Herceptin přišel na trh s upozorněním, že abyste ho získali, měli byste si nejprve nechat otestovat, zda vám to prospěje. Podle amerického National Cancer Institute je nyní na trhu více než 80 takto cílených léků na rakovinu.
Kritici správně argumentují, že takové léky stále dělají příliš málo pro příliš málo lidí za příliš vysoké náklady (často 10 000 $ měsíčně). Ve skutečnosti celkově ti, kteří rakovinu přežijí, stále málo dluží cíleným lékům. Jediným největším určujícím faktorem toho, kdo přežije rakovinu, je to, kdo má pojištění, řekl Greg Simon, který vede Biden Cancer Initiative – nikoli to, zda existuje lék, který by odpovídal jejich mutaci. Někteří si myslí, že trávíme příliš mnoho času hledáním pod světlem lamp, které vrhají genetické nástroje. Možná jsme byli svedeni technologií genového sekvenování – čirou magií schopnosti podívat se na genetické jádro rakoviny, napsal letos v létě doktor rakoviny Siddhartha Mukherjee, držitel Pulitzerovy ceny.
Velké otázky potřebují velká data
Studie využívají DNA od více lidí než kdy jindy
Velké otázky potřebují velká data
2002
Japonští vědci používají nový přístup – celogenomovou asociační studii – k pátrání po příčinách srdečního infarktu.
2005
Genový lov odhalí kritické mutace, které zvyšují riziko makulární degenerace, což je běžná příčina slepoty.
2010
Společnost pro spotřebitelské testy 23andMe přispívá uživatelskými daty k hledání genů Parkinsonovy choroby.
2013
FDA zasáhne proti společnostem provádějícím spotřebitelské testy, které nabízejí předpovědi genetického zdraví z DNA, a označila výsledky za nespolehlivé.
2015
Proč jsou někteří lidé tlustší než jiní? Záchytné body z genetické studie jsou spotřebitelům rychle nabízeny ve formě testů DNA diety.
2017
Obrovské množství genových dat z britské Biobanky umožňuje simultánní analýzu 2 000 lidských vlastností a nemocí.
2018
Vědci identifikují geny spojené s úspěchem ve vzdělávání. Varují před používáním výsledků jako DNA IQ test.
Pátrání po genech za nespavostí je největší genetická studie všech dob. Hodně se spoléhá na spotřebitelskou DNA databázi 23andMe.
Má pravdu, že impuls k precizní medicíně, zaplaťpánbůh, pramení z nové technologie. je to, co to je může udělat . A tak si můžete být jisti, že na obzoru je ještě větší personalizace. Společnost Genentech (která vytvořila Herceptin) si nyní představuje to, čemu říká vakcíny proti rakovině, přizpůsobené nejen širokým podtypům lidí, ale také jedinečnému podpisu nádoru člověka. Nový přístup zahrnuje shromažďování informací o zvláštnostech rakoviny člověka prostřednictvím vysokorychlostního sekvenování genomu; používání softwaru k analýze a předpovídání toho, jak by vypadal vlastní biologický lék (budou to reverzní obrazy protilátek, známých jako antigeny, které stimulují imunitní systém); a pak to rychle vyrobit. Žádné dvě z těchto vakcín by nebyly stejné. Všimněte si také: pokud a až americký úřad pro potraviny a léčiva schválí tyto vakcíny, nebude to mít zelenou pro konkrétní sloučeninu. Místo toho schválí počítačovou proces pro přeměnu informací o DNA na drogy.
Medicína je programová a předvídatelná jako počítač? Tato myšlenka se začala prosazovat v Silicon Valley, kde některá z největších technologických jmen nyní vidí biologii pouze jako kód, který mohou rozluštit. Marc Andreessen (nejlépe známý tím, že vynalezl webový prohlížeč) je jedním z nich. Rizikový fond, který spoluzaložil, Andreessen Horowitz nebo a16z, vyčlenil od roku 2015 celkem 650 milionů dolarů na investice do biotechnologií. Jak s úžasem uvádí firemní blog, biologický kodex nejen čtete, ale můžete s ním také psát nebo navrhovat.
Vítejte v biotechnologii, a16z. Přesto se na něčem chystají. I 40 let po tiskové zprávě Genentech o inzulínu je genetické inženýrství zázrak, který stojí za to znovu objevit. Schopnost vidět, chápat a manipulovat s lidskými geny a proteiny, které vytvářejí, je velkým pokrokem, který se stále rozvíjí v celé své nesmírné složitosti o čtyři desetiletí později. Biologie není nikde tak úhledná jako počítačový program, ale postupně se učíme, jak ji ovládat. K enzymům a protilátkám jsme přidali genovou terapii a úpravu genů. Nesekvenovali jsme jeden genom – sekvenovali jsme milion. Bystrý pozorovatel by si mohl uvědomit, že už jsme ušli dlouhou cestu.