Mis on farmakogeneetika?
Inimese keskkond, toitumine ja üldine tervislik seisund võivad kõik mõjutada seda, kuidas ta ravimitele reageerib. Kuid teine võtmetegur on geenid. Uuringut selle kohta, kuidas inimesed reageerivad ravimitele nende geneetilise pärandi tõttu erinevalt, nimetatakse farmakogeneetikaks. Mõiste on kokku võetud sõnadest farmakoloogia (uuring, kuidas ravimid toimivad kehas) ja geneetika (uuring, kuidas omadusi päritakse).
Farmakogeneetika uuringud: tee personaliseeritud meditsiinini
Enne kui arstid saavad hakata ravimeid välja andma nii isikupärastatud viisil, tuleb ära teha palju tööd. Farmakogeneetika teadlaste peamine ülesanne on täpselt määratleda kõik valgud, millega ravimid kehas kokku puutuvad, ja teha kindlaks, kuidas need valgud inimestel erinevad. Selle käigus peavad teadlased neid valke kodeerivaid geene hoolikalt uurima, et teha kindlaks valkude erinevuste alus. Teadlased peavad ka kindlaks tegema, millised geenid soodustavad selliseid haigusi nagu vähk, südamehaigused või astma. Selliste geenide tuvastamine annab teadlastele heade sihtmärkide arsenali tulevaste ravimite jaoks.
Geenide uurimine
Mõned farmakogeneetika teadlased uurivad paljusid erinevaid geene, ilma et neil oleks ettekujutust nende rollist ravivastuses. Selle stsenaariumi korral otsivad teadlased lihtsalt nii väikeseid geneetilisi erinevusi. Valdav enamus (99, 9 protsenti) kogu inimese DNA-st on inimeselt identne. Ainult üks kümnendik protsenti on ainulaadne. Kuid need väikesed DNA erinevused on peamiseks määrajaks, kes me oleme - miks me saame vaadata ja käituda nii erinevalt, kuidas meie keha metaboliseerib ravimeid ja haigusi, millele me oleme altid. Inimeste vahelise kerge geneetilise erinevuse ühte tüüpi nimetatakse ühe nukleotiidi polümorfismiks ehk SNP-ks. Põhjustel, millest teadlased täielikult aru ei saa, sisaldavad teatud geenid palju rohkem looduslikku variatsiooni - seega palju rohkem SNP-sid - kui teised.
Miks see oluline on? Võib juhtuda, et teatud SNP-d on teatud ravimi "tundlikkuse" signaal või isegi haiguse esilekutsuja. Näiteks on südamehaigustega seotud üks konkreetne valk kehas - ensüüm, mis närib toidurasvu. Seda valku kodeeriv geen on ka SNP-dega laetud. Teadlased ei saa olla kindlad, kas selle geeni SNP-d või mõni muu või mis tahes muu viitavad haiguste tundlikkusele. Hoolikalt läbi viidud uuringud on ainus hea viis nende kahtlustatud linkide loomiseks või katkestamiseks.
Rakkude uurimine
Veel üks viis, kuidas teadlased võivad farmakogeneetika kohta küsimusi küsida ja neile vastata, on loom- ja rakumudelite kasutamine. Geneetiliselt muundatud hiired või Petri tassis kasvatatud rakud on teadlaste jaoks populaarsed tööriistad. Seda tüüpi lähenemisviisis tutvustavad teadlased uuritavate geenide DNA-s õigekirjamuutuste ekvivalenti ja inkorporeerivad seejärel muudetud geenid katserakkudesse või loomadesse. Seejärel uurivad sellised teadlased, kas nende toimel ilmnesid muutused hiirte füsioloogias või rakukultuuride kasvu omadustes. Sellised lähenemisviisid annavad inimestele sageli näpunäiteid ravimite sihtmärkide kindlaksmääramisel.
Inimeste õppimine
Lõpuks saavad farmakogeneetika teadlased ravimite sihtmärke kindlaks teha, uurides inimeste kogumi - pere, patsientide rühma või sõltumatute üksikisikute - geene, kes reageerivad ravimile ebaharilikul või eristataval viisil. Võib-olla lagunevad nende inimeste kehad ravimiga võrreldes teistega väga kiiresti või väga aeglaselt. Vihjeid sellele, miks need inimesed reageerivad ravimitele teatud viisil, võib paljastada, otsides variatsioone selle rühma iga liikme DNA-st. Lõppkokkuvõttes võib juhtuda, et neil isikutel on spetsiifiline valgu vorm, mis osaleb kuidagi ravimite "käitlemises".
Selle ilmekas ja reaalne näide on vähihaigete reageerimine konkreetsele leukeemiavastasele ravimile. Mõni neist patsientidest, kellest paljud on väikesed lapsed, laguneb või "metaboliseerib" seda ravimit väga kiiresti ja vajab seetõttu vähi kasvu peatamiseks lisaravimeid. Teised metaboliseerivad ravimit väga aeglaselt - neile patsientidele tuleb välja kirjutada palju vähem ravimeid, kuna leukeemiavastastel ravimitel võivad olla ohtlikud kõrvaltoimed ja nad võivad neid isegi tappa. Farmakogeneetika uuringud on näidanud, et neile patsientidele enne tähtaega antud lihtne vereanalüüs, mille käigus laboratoorium saab "lugeda" konkreetse defektse geeni järjestust, mis on seotud ravimite metabolismiga, suudab täpselt ennustada, kui palju ravimit nad peaksid saama.
NIGMSi roll farmakogeneetika uuringute toetamisel
Riiklik üldarstiteaduste instituut (NIGMS) juhib NIH-i jõupingutusi, et soodustada farmakogeneetika uuringuid. Osa sellest jõupingutusest hõlmab raha eraldamist suurte, koostööd tegevate uurimisrühmade rahastamiseks, mis viivad läbi farmakogeneetika uuringuid. NIGMS julgustab arendama ka avalikku andmebaasi, mis sisaldab selliste uuringute põhilisi farmakogeneetika tulemusi.
Selle farmakogeneetika avaliku andmebaasi peamine eesmärk on aidata teadlastel viia geneetilised variatsioonid ("genotüübid") kokku funktsionaalsete tulemustega ("fenotüübid"), näiteks millised ravimid töötavad või ei tööta teatud inimeste jaoks. Kuna andmebaas on omamoodi andmekogu, on see väga oluline vahend tulevaste uuringute ja ravi jaoks.
Riiklik üldarstiteaduste instituut on üks USA tervishoiu ja inimteenuste osakonna riiklikke terviseinstituute. Toetades põhilisi biomeditsiinilisi uuringuid ja väljaõpet kogu riigis, loob NIGMS aluse haiguste diagnoosimise, ravi ja ennetamise edendamiseks.
