Šta je farmakogenetika? Molekularni biolog Dubravka Vejnović u autorskom tekstu objašnjava kako ova nova istraživačka disciplina vodi do lekova koji umeju da „čitaju“ gene
Tekst: Dubravka Vejnović
Savremeno tržište obiluje proizvodima koji su prilagođeni određenim grupama potrošača – imamo kreme za masnu, suvu, problematičnu kožu, šampone za oštećenu, farbanu, svetlu ili tamnu kosu, posebne deterdžente za beli, šareni i tamni veš, produžene krevete za visoke…
Koliko puta vam se desilo da nešto što je standardnog oblika ili dimenzija vama jednostavno ne odgovara? Zašto se onda tako dugo pretpostavljalo da jedan lek i terapija odgovaraju svima?
Ovakvom generalizovanom pristupu usprotivila se farmakogenomika, mlada nauka koja proučava uticaj genetskih varijacija na dejstvo lekova.
Od farmakogenetike do farmakogenomike
Još je 1902. godine engleski fiziolog Arčibald Gerod, koji se bavio proučavanjem alkaptonurije, primetio da urođene razlike u metabolizmu pacijenata mogu biti odgovorne za način na koji reagujemo na terapiju.
Ovo otkriće bilo je dugo nezapaženo, međutim, tokom Drugog svetskog rata uočeno je da se kod nekih vojnika javljaju hemolitičke reakcije kao posledica primene leka primakina pri lečenju malarije.
Fridrih Vogel, nemački pedijatar, posumnjao je 1959. da geni imaju važnu ulogu u određivanju našeg odgovora na određeni lek i predložio ime za novu naučnu disciplinu – farmakogenetika.
Studije na blizancima sedamdesetih godina prošlog veka su to i potvrdile. Vremenom je postalo jasno da je usled ogromne kompleksnosti biohemijskih puteva i interakcija između gena i njihovih produkata potrebno posmatrati širu sliku, tačnije onu u kontekstu genoma.
Termin farmakogenomika počeo je da se pojavljuje u naučnoj literaturi devedesetih. Zahvaljujući ubrzanom razvoju tehnika molekularne biologije od tada je napravljen ogroman pomak.
Šta nam geni mogu reći?
Da li ste znali da je široko primenjivani lek aspirin zapravo neefikasan u prevenciji zgrušavanja krvi kod osam do 45 odsto ljudi? Postoji veliki broj razloga za ovo, a jedan od njih je u genima. Način na koji reagujemo na neki lek, što uključuje i pozitivne i negativne reakcije, složena je osobina koja je pod uticajem mnoštva različitih gena. Geni određuju brzinu metabolizma lekova, njihov transport u ćelije, izlučivanje iz organizma i efikasnost vezivanja za ciljna mesta.
Istraživači teže da identifikuju delove genoma odgovorne za poželjne i nepoželjne efekte određenih lekova u zavisnosti od individualne sposobnosti pacijenta da lek iskoristi, metaboliše i eliminiše. Teži se optimizaciji upotrebe lekova u smislu genotipa pacijenta kako bi se postigla maksimalna efikasnost leka sa minimalnim nepoželjnim efektima. Krajnji cilj ovog novog pristupa je personalizacija medicine.
Zamislite da u skorijoj budućnosti, pre nego što vam doktor prepiše određeni lek, bude sproveden brz test DNK koji će omogućiti da se terapija prilagodi baš vama.
Već nam je poznat određeni broj gena koji su u velikoj meri odgovorni za varijacije u odgovoru na terapiju. Jedni od najznačajnijih su CYP geni (citohrom P450), koji kodiraju enzime koji utiču na metabolizam preko 80 odsto lekova. Neki pacijenti previše brzo rastvore lek što onemogućava njegovo delovanje dok drugi pacijenti rastvaraju lek previše sporo što rezultuje u nakupljanju leka u organizmu i pojavi neželjenih efekata.
DNK čip koji prepoznaje različite genske varijante familije P450 enzima prvi je komercijalni farmakogenomički produkt.
Lekovi baš za mene
Jedan od prvih primera praktične upotrebe rezultata farmakogenomike je herceptin, lek koji se koristi u terapiji raka dojke. Herceptin je efikasan samo kod pacijentkinja koje nose genetski defekt koji dovodi do prekomerne produkcije molekula HER2 (human epidermal growth factor receptor). Kada je prisutan u prekomernom broju na površini određenih ćelija dojke, ovi receptori promovišu ćelijski rast, što vodi razvoju tumora.
Herceptin je usmeren na receptore i stoga je efikasan samo kod žena koje imaju povećan broj kopija relevantnog gena. Kod svih ostalih žena ovaj lek je daleko manje efikasan. Lek stoga treba upotrebljavati samo u kombinaciji sa specifičnim genetičkim testovima. Uporedo sa razvijanjem novih lekova, farmaceutske kompanije moraće sve više da ulažu i u testove kojima se dokazuje učinak leka kod pacijenata.
Da li je realno očekivati da će lekovi postati savršeno personalizovani kao što je to specijalno za nas skrojena odeća? Kao i uvek pri pomenu genetičkih testiranja očekivanja javnosti su često preterana. I pored velikog napretka na polju genomičkih istraživanja, ogroman deo humanog genoma za nas je još nepoznanica.
Termin personalizovana medicina teško da će na početku značiti da svako ponaosob dobija odgovarajuću terapiju, već pre da će pacijentu biti ponuđeno više terapeutskih opcija pri lečenju, umesto dosadašnje prakse „jedna doza za sve“.
Genetska diskriminacija
Svaka inovacija povlači posledice, svaka mogućnost sadrži rizik, pa tako ni farmakogenomika i personalizovana medicina nisu izuzeci. Stoga ne smemo zanemariti etičke, socijalne i pravne aspekte. Osnovni zahtev farmakogenomički bazirane terapije jeste nesmetani pristup genetičkim podacima od strane naučnika, lekara i farmaceuta.
Podaci dobijeni iz humanog genoma uvek zavređuju posebnu pažnju, jer mogu sadržati mnogo više informacija od onih bitnih za farmakogenomička ispitivanja i mogu radikalno uticati na život pojedinca. To pokreće brojna pitanja: u čijem vlasništvu bi trebalo da budu takvi podaci, kako zaštititi privatnost pacijenta, kako sprečiti pobuđivanje etničkih i rasnih stereotipa, kao i genetsku diskriminaciju prilikom npr. izbora partnera, zapošljavanja, kupovine polise osiguranja?
Edukacija javnosti o potencijalu i ograničenjima farmakogenomike je neophodna. Geni će nam reći još mnogo toga, ali uvek ostaje otvoreno pitanje – da li će saznanje biti teret ili olakšanje?
Mali rečnik pojmova
Alkaptonurija – redak nasledni poremećaj, koji nastaje usled nedostatka enzima oksidaze.
Genom – svi nasledni podaci jednog organizma koje kodira DNK (kod nekih virusa RNK).
Genomika – nauka koja izučava celokupne genome.
Hemoliza – raspadanje crvenih krvnih zrnaca (eritrocita).