科學如何利用疾病的遺傳學使藥物變得更好

科學如何利用疾病的遺傳學使藥物變得更好
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個性化醫學是為個別患者量身定制治療的能力,因此,正如通常所說的,在正確的時間為正確的患者提供正確的治療。 但是,它有多個性?

雖然這句話可以讓人聯想到每個患者得到自己的治療雞尾酒的圖像-實際並非如此。 設計個性化的包裝將太費力,並且(至少目前)太昂貴。 相反,答案在於了解患者和疾病的遺傳學。

疾病在遺傳上不平等

直到1990的末尾(以及最近的一些疾病),我們傾向於採用一種萬能的方法來治療人類疾病。 傳統的教條如下:病人患有某種特殊疾病,例如腸癌。 我們開發了一種對它有效的藥物或療法,所有腸癌患者都接受了這種藥物或療法。 儘管有些患者對治療產生積極的反應甚至可以治愈,但其他患者則沒有反應,也無法從治療中獲益(也許甚至有一些副作用)。 繼續開藥。

這就提出了一個問題:如果所有腸癌患者都患有相同的疾病,那麼治療方法肯定會起作用嗎? 不對。 我們對藥物和治療的反應方式可能取決於我們的遺傳構成,或更確切地說,取決於本例中腸癌細胞的基因組成。

最近的技術發展基本上使我們能夠進行分子快照 腸癌細胞 (或我們希望研究的任何其他疾病細胞類型),這些都表明並非所有的腸癌都是相同的。 腸道癌細胞的遺傳/分子變化或突變的精確註釋有所不同。

而且,不同個體中一個或多個基因的突變或分子變化可以控制患有“相同”疾病的患者對相同治療的反應是否相似。 了解這種“遺傳背景”可以使我們重新思考如何進行治療。 如果我們知道患者的分子變化,我們可以設計一種“靶向”它的特定藥物。 因此,儘管所有患者可能具有不同的遺傳學(使每個患者的個體療法變得不切實際),但是患者亞組可以共享常見的突變/變化,從而可以為患者亞組設計藥物。

測試白血病

成功使用此方法的首批疾病之一是 慢性粒細胞白血病 (CML)。 一種千篇一律的化療方法 沒有工作 並可能有毒。 骨髓移植雖然有效,但僅限於有供體的患者。


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CML患者的骨髓細胞發生遺傳變化,導致白血病特異性蛋白(稱為BCR-ABL)產生,該蛋白在CML細胞中活躍。 CML是開發個性化藥物的理想人選,因為疾病細胞中的單個遺傳變化即可表徵整個疾病。 因此,來自學術和製藥領域的研究人員都能夠開發出甲磺酸伊馬替尼,這是一種僅抑制BCR-ABL活性的藥物。 毒品 非常成功 它已取代化學療法和骨髓移植作為CML的治療方法。

疾病分層

儘管甲磺酸伊馬替尼已成為個性化藥物的代言人,但大多數情況並未以疾病細胞的單一基因變化為特徵。 例如,腸癌可能有五種甚至十種分子亞型,每種亞型都由特定的遺傳/分子變化(稱為預測性生物標誌物)定義,也可以認為是“特徵”。

了解這些生物標誌物可以幫助我們告訴我們誰將對某些藥物和療法做出反應,而哪些人將不會做出反應,醫生可以使用此信息來區分或“分層”患者。 這對癌症化療特別有益-如果我們知道患者癌細胞的基因組成對治療無反應,則可以考慮替代治療,並且可以避免化療可能帶來的潛在毒副作用。

這種方法(有時稱為分層醫學方法)是個性化醫學的關鍵組成部分, 越來越多地被使用 在現代癌症治療中,為找到癌細胞的遺傳結構的更精確定義所做的工作也正在確定治療的新目標,因此,我們在個性化醫學方面還有更多的餘地。

儘管個性化醫學的許多早期成功都在癌症中,但現在有證據表明這種方法可以應用於其他疾病 如囊性纖維化 (使用名為ivacaftor的藥物針對疾病的特定突變取得了巨大成功), 心血管疾病和糖尿病。 和進步 也正在製造 在自身免疫和傳染病領域。

個性化醫學的時代已經來臨並真正到來。談話

關於作者

馬克·勞勒,轉化癌症基因組學教授, 貝爾法斯特女王大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.


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