پزشکی دقیق مستلزم درک کامل تنوع انسانی است



پپزشکی اصلاحی – متناسب کردن درمان با بیماری فرد – مستلزم درک ویژگی های بیولوژیکی فرد است. اگرچه پزشکی و بیوتکنولوژی در این زمینه پیشرفت قابل توجهی دارند، اما از نظر تاریخی با نمونه‌های ژنتیکی و بینش‌های کمی از بیماران با پیشینه‌های مختلف، به‌ویژه در دسته‌های درمانی از جمله متابولیسم قلب، التهاب، و سایر بیماری‌ها با شیوع نامتناسب در میان نژادها و قومیت‌ها محدود شده‌اند. گروه ها.

بیش از 80 درصد از مطالعات ژنومیک در افراد اروپایی تبار انجام شده است. اگر این عدم تعادل به طور کامل برطرف نشود، فقدان نمونه‌گیری DNA متنوع می‌تواند سرعت کشف دارو و توسعه و دسترسی عادلانه‌تر به نوید پزشکی دقیق را متوقف کند.

به عنوان دانشمندانی که بیش از نیم قرن بین ما در حال مطالعه بیماری های انسانی است، ابتدا به عنوان پزشک متخصص – یک متخصص سرطان (DR) و یک متخصص مغز و اعصاب (KS) – و اکنون در زمینه بیوتکنولوژی، ما معتقدیم صنعت ما در یک نقطه انتقال مهم است: باید مجموعه وسیعی از اطلاعات پزشکی و ژنتیکی از جمعیت های مختلف را افزایش دهد. داده‌ها را به روشی بی‌طرفانه برای شناسایی ارتباط‌ها مطالعه کنید، سپس داروهای متناسب با ویژگی‌های مولکولی و بالینی بیماری‌ها و ویژگی‌های بیولوژیکی هر بیمار را توسعه دهید.

تبلیغات

مهم است که بیماری را از طریق زمینه تنوع انسانی درک کنیم، که فقط در مورد میراث ژنتیکی نیست، بلکه به نحوه واکنش افراد مختلف به بیماری نیز مربوط می شود. مطالعه ژنومیک از افراد با پیشینه‌های مختلف می‌تواند به محققان کمک کند نه تنها راه‌های متفاوتی که انسان‌ها از یکدیگر فاصله می‌گیرند – از نظر ژنتیکی، بیولوژیکی و فیزیولوژیکی – بلکه به یکسان هم هستند. ژنومیک فقط تا اینجای کار می تواند ما را به دست آورد. استفاده از داده‌ها – مولکولی، بالینی، پروتئومی، فنوتیپی و محیطی – از گروه‌های مختلف و سپس استفاده از بینش‌های به‌دست‌آمده از آنها برای کشف و توسعه دارو برای بهره‌مندی از وسیع‌ترین طیف بیماران ضروری است.

زنده کردن چشم انداز درک تنوع انسانی

اولین قدمی که ما و همکارانمان برای حل این مشکل برداشته‌ایم، جمع‌آوری داده‌های انسانی در مقیاس جمعیت است که تا حدی از طریق توانایی ژنتیک deCODE، شرکتی که یکی از ما (KS) در سال 1996 تأسیس شد، برای جمع‌آوری، ذخیره و استخراج انسان به دست آمده است. داده هایی در مقیاسی که زمانی غیرممکن تلقی می شد. هنگامی که Amgen در سال 2012 deCODE را به دست آورد، مجموعه داده شامل ژنوتیپ های حدود 100000 فرد عمدتاً از ایسلند بود و 2000 ژنوم کامل توالی یابی شدند. از آن زمان، deCODE داده‌های ژنتیکی و پزشکی را از جمعیت‌های ایالات متحده، اروپا و ژاپن جمع‌آوری کرده است که منجر به ایجاد یک پایگاه داده متنوع‌تر می‌شود که شامل 2.5 میلیون فرد ژنوتیپ‌شده و 350000 ژنوم کامل توالی‌شده، از جمله داده‌های توالی کل ژنوم موجود از تقریباً 20000 فرد است. از تبار آفریقایی و آسیایی

تبلیغات

داده‌های سایر بانک‌های زیستی نیز اطلاعاتی درباره کل ژنوم جمعیت‌های بزرگ و متنوع ارائه می‌دهند. هدف همه ما، که توسط مؤسسه ملی بهداشت انجام می شود، جمع آوری داده ها از 1 میلیون آمریکایی با پیشینه های مختلف است. ما، همراه با شرکای صنعتی، از «سلامت آینده ما»، بزرگترین برنامه تحقیقاتی بهداشتی بریتانیا، و بانک زیستی بریتانیا، بلندپروازانه‌ترین پروژه توالی‌یابی ژنوم در زمان خود، با پیروی از 500000 داوطلب مسن‌تر از قومیت‌های مختلف، حمایت می‌کنیم.

تحقیقات تنوع انسانی همچنین شامل چالش مطالعه برهمکنش پیچیده ژن ها و محیط، مانند رژیم غذایی و تحصیلات، در میان جمعیت های مختلف است. این تحقیق برای درک بیولوژی بروز و پیشرفت بیماری و شناسایی نامزدهای دارویی جدید ضروری است.

یکی از راه هایی که محققان توانسته اند این فعل و انفعالات را درک کنند، جست و جوی سطوح پروتئین هایی در خون است که با یک بیماری مرتبط است. از آنجا می توان تعیین کرد که آیا واریانت های ژنی که بر سطوح این پروتئین ها تأثیر می گذارند نیز با بیماری مرتبط هستند یا خیر. پروتئین هایی که در پاتوژنز مشارکت دارند، اهداف جذابی برای تحقیق و توسعه هستند. برای پیشبرد این تلاش، ما با Biobank بریتانیا بر روی یک مطالعه پروتئومی برای اندازه‌گیری پروتئین‌های در گردش در جریان خون انسان کار می‌کنیم.

پیشرفت اولیه در مورد اینکه چگونه درک کامل‌تری از تنوع انسانی می‌تواند در توسعه دارو و پزشکی دقیق اعمال شود، در کار ما روی درمان‌های تحقیقاتی برای کاهش لیپوپروتئین (a)، یک عامل خطر مستقل و تعیین‌شده ژنتیکی برای بیماری‌های قلبی عروقی آشکار می‌شود. سطوح لیپوپروتئین (a) در سیاهپوستان آمریکایی به طور نامتناسبی بالاتر است و ما در حال مطالعه این نشانگر زیستی در گروهی از افراد که از نظر نژادی نماینده هستند برای درک ویژگی‌های بیولوژیکی افراد مبتلا به بیماری‌های قلبی عروقی کار می‌کنیم.

دلیل خوش بینی

از زمانی که ژنوم انسان در سال 2022 به طور کامل توالی یابی شد، محققان مقدار زیادی از اطلاعات موجود در تنوع 3 میلیارد جفت باز که ژنوم انسان را تشکیل می دهند، آموخته اند. گام بعدی ترکیب لایه‌های بیشتری از داده‌ها – از مولکولی و پزشکی گرفته تا محیطی – و تلاش برای تغییر شیوه‌های چند دهه‌ای تمرکز بر افراد از یک اصل و نسب و شامل افراد مختلف است.

صنعت بیوتکنولوژی و موسسات تحقیقاتی در حال مقابله با این چالش هستند. نتیجه یکی از دقیق ترین تصاویری است که تا کنون از بروز بیماری، پیشرفت و پاسخ به درمان وجود دارد.

دستیابی به هدف پزشکی دقیق برای همه مستلزم مطالعه مداوم در مورد آنچه ما را متفاوت می کند. اما اگر تحقیقات تنوع انسانی یک چیز را نشان داده باشد، این است که آنچه ما را از هم جدا می کند بسیار کمتر از چیزی است که ما را به هم می پیوندد.

دیوید ریس، معاون اجرایی تحقیق و توسعه در Amgen است. Kari Stefánsson بنیانگذار ژنتیک deCODE، یکی از شرکت های تابعه Amgen است.