为所有人提供更安全和更实惠的药物? 药物基因组学如何促进公平竞争

2020/1/27
药物基因组学——一个专注于人类基因组与现代药物安全性和有效性之间相互作用的新科学研究领域,可以为所有患者营造更为公平的竞争环境。
 


根据美国疾病控制和预防中心(CDC)的数据,每年有130多万美国人因药物不良反应(ADR)而住院。每年有超过10万人死于药物不良反应(ADR),这使其超过肺病、糖尿病、艾滋病、意外和车祸成为第四大死因,并且已经成为CDC、NIH和制药公司开始通过药物基因组学来解决的一个关键性的患者安全问题。药物基因组学是一个专注于人类基因组与现代药物安全性和有效性之间相互作用的新科学研究领域。
 
药物基因组学致力于帮助医生选择最适合每位患者的药物和剂量。
 
虽然目前的大多数研究都集中于针对诸如心血管疾病、阿尔茨海默病、癌症、艾滋病和哮喘等疾病的药物反应上,但对于患有神经精神疾病(如抑郁症、精神分裂症和躁郁症)的患者来说,也带来了曙光,这些患者即使在停药后也常常会受到药物严重的副作用影响。
 
据肯恩大学(Kean university)新泽西科学、技术与数学中心的副院长Mike Tocci博士介绍,“每个人都有一套独特的基因,因此疾病在每个个体身上的表现方式以及个体身体对特定药物治疗的反应都是不同的。”
 
医学的未来
 
Tocci是一位资深的分子生物学家、免疫学家,也是赛诺菲公司(Sanofi)基因组科学和生物制品的前负责人,在其职业生涯的大部分时间里都在从事药物发现和临床前开发方面的工作,他认为药物基因组学是“个性化医学”的一个主要组成部分。
 
“我们正在研究药物在个体体内代谢和实现疗效的方式,以及通过基因了解药物的疗效是如何因患者个体或患者群体的不良反应而受到限制。医生和药物研究人员正在快速了解患者对某些化合物的反应,以便更好地治疗疾病。”
 
根据我们识别和监测生物标记物的能力,药物基因组学研究已被证实对某些疾病(相对于其他疾病而言)更实用。“我们没有针对所有类型癌细胞的生物标记物,也还没有很好地了解哪些类型的细胞对不同类型的药物有反应,但我们正在更多地研究不同类型的细胞在人体中的功能,因此最终我们将更好地了解我们的基因组如何影响特定药物的作用,”Tocci博士解释道。
 
与这项研究相关的范围和成本引出了一个合理的问题,即无论从短期还是长期来看,谁将从这种方法中受益最多。接受癌症治疗的患者是一个主要的受益群体,但自身免疫性疾病(包括糖尿病和心血管疾病)患者也已有一定的受益。随着对如何使用更有效的药物更好地治疗患者和降低不良反应的风险有更深刻的理解,医生也将是一个主要的受益群体。
 
虽然在早期阶段患者的治疗费用可能很高,但随着时间的推移,药物基因组学将通过增加生物标记物、基因表达谱分析和细胞图谱研究来降低成本,从而彰显在医疗保健和药物开发方面的益处。假以时日,药物的疗效和安全性都将得到改善,到时候患者的治疗费用也就降低了。
 
消费者已经从美国食品药品监督管理局(FDA)批准的关于药物安全性的药物基因组学研究中受益。已有超过200种药物被标记有新的基因组生物标记物信息,这些信息还描述了药物使用和临床反应的差异性、不良反应的风险、特定基因型的个体化剂量、药物作用的机制和试验设计的特征。这项新的研究已被纳入临床试验,并对参与化合物开发的公司产生了影响。
 
药物基因组学严重依赖分子生物学,且涉及许多过程,包括PCR、蛋白质鉴定(蛋白质印迹法、ELISA)、确定基因表达、基因和蛋白质图谱分析技术、细胞分选方法、细胞分离技术(离心)、细胞成像方法,以及在人和动物模型中分析和描绘疾病组织中细胞的能力
 
前进的障碍
 
虽然几乎所有关于药物基因组学的消息都令人鼓舞,但仍有一些因素阻碍着该领域的发展。在动物模型中进行的试验并不总是能够预测人类的反应,获得足够数量的患者样本,以及对患者隐私有关的社会和伦理考量可能会限制某些群体的参与。与药物基因组学研究相关的风险和成本是两个很重要的因素,它们会限制哪些人可以进行研究或负担得起实施此类治疗的费用。
 
“药物基因组学的长期效益将是巨大的。未来的工作将能为患者提供更有效和更安全的药物进行个性化治疗,有望通过限制副作用和不良反应来延长寿命和/或改善生活质量。我们最关心的是确保我们从伦理的角度推进科学的发展,并保证所有人都能从中受益并负担得起,”Tocci博士说道。
   
Tocci博士担任肯恩大学新泽西科学、技术和数学中心的研究副院长,协助监督STEM学位教育,在这些学位教育过程中,他们采用多学科方法教授科学,将生物、化学、物理、数学和计算机科学整合入课程。STEM项目为学生提供通过在实验室体验科学而不是仅仅通过教科书来学习解决问题的机会。STEM学生可以与教职员工一起研究我们不知道答案的问题。目前的研究包括对癌症生物学的研究,以更好地了解生物标记物;对药物化学的研究,以了解如何阻止癌细胞转移;以及对基因组学的研究,以了解药物如何与基因产物相互作用。
 
欲了解更多信息,请访问:
https://www.kean.edu/academics/nj-center-science-technology-and-mathematics