מחקר ב-UCLA התווה מסגרת חדשה שלטענת החוקרים תשפר את יכולת הניבוי של הגנטיקה כדי לקבוע באיזו צורה מטופל יגיב לתרופות שנרשמו בדרך כלל, כמו גם את חומרת תופעות הלוואי כלשהן.
פורסם בכתב העת גנומיקת תאיםהמחקר מצא כי נתונים מספריות גדולות של גנומים אנושיים רצופים ונתונים ביולוגיים אחרים, הידועים כ-biobanks, יכולים לספק תובנות חדשות לגבי הארכיטקטורה הגנטית של תגובה לתרופות שנקבעו באופן נרחב.
למד מחבר ראשון ודוקטורט ביואינפורמטיקה של UCLA. המועמדת מיכל סדובסקי אמרה כי השיטה הנפוצה ביותר המשמשת לניתוח הגנטיקה של התגובה לתרופה היא באמצעות מחקרים פרמקוגנומיים במשתתפים עם גנוטיפ של ניסויים מבוקרים אקראיים. עם זאת, למחקרים אלה יש מספר קטן של משתתפים, הם יקרים ולפעמים אפילו אינם ברי ביצוע בהתאם לתרופה, אמר סדובסקי.
נתונים גנטיים בביו-בנקים מספקים מספר יתרונות. במקביל להכיל נתונים גנטיים מרצפים של אוכלוסיות גדולות, כולל אנשים על תרופות מסוימות ומחוצה להן, ספריות אלו ניתנות לניתוח גם בעלות נמוכה יותר. בעוד שנתוני ביו-בנק אינם יכולים להחליף ניסויים מבוקרים אקראיים, הם יכולים לפתוח מידע חדש שיכול לשפר מחקרים עתידיים ולקדם את התחום המתפתח של שימוש בגנטיקה כדי לחזות את תוצאות הטיפול, אמר סדובסקי.
אנו מקווים שבעתיד זה יאפשר לקלינאים ולמטופלים לשקול את היתרונות והסיכונים של טיפול בצורה מותאמת יותר, ולקבל החלטות מושכלות יותר ובזמן להתחיל את הטיפול. אנו מצפים שהניתוח של נתוני ביו-בנק יהיה שימושי ביותר עבור תרופות שנקבעו באופן נרחב."
מיכל סדובסקי, Ph.D בביואינפורמטיקה של UCLA. מוּעֲמָד
המחקר, בפיקוח UCLA נוירולוגיה, רפואה חישובית, ופרופסור לגנטיקה אנושית נואה זייטלן והעוזר לרפואה גנטית של UChicago אנדי דאל, השתמש בנתונים גנטיים של יותר מ-342,000 אנשים בביובנק הבריטי. החוקרים ניתחו כיצד המרכיבים הגנטיים שלהם השפיעו על תגובתם לארבע מהתרופות הנפוצות ביותר בעולם: סטטינים לכולסטרול גבוה, מטפורמין לסוכרת מסוג 2, וורפרין לקרישי דם, ומתוטרקסט למחלות אוטואימוניות וסרטן.
סדובסקי ועמיתיו ביקשו לקבוע כמה גדול תפקיד השונות הגנטית בשונות בתגובה לתרופות אלו, כמו גם אילו גנים ספציפיים היו מעורבים.
"אם אפשר להסביר הרבה על ידי גנטיקה, אז גנטיקה יכולה לשמש מנבא טוב לאיך תגיב לתרופה", אמר סדובסקי. "תגיד שאתה רוצה לקחת סטטינים בגלל רמות הכולסטרול שלך. הרופא שלך יכול להסתכל על הגנטיקה שלך ולתת לך חוות דעת כולל על תופעות לוואי אפשריות. אם יש לך מנבאים שאומרים שתגיב טוב ויש סיכוי נמוך שתגיב יש תופעות לוואי, סביר להניח שזו בחירה טובה להתחיל את הטיפול."
לדוגמה, המחקר זיהה 156 גנים שיכולים להניע את השונות בהשפעת הסטטינים על רמות הכולסטרול LDL. בסך הכל, כ-9% מהשונות בתגובת התרופה יוחסה להבדלים גנטיים מאדם לאדם.
בנוסף, המחקר מצא שאינטראקציות בין גנים לתרופות יכולות גם להשפיע על כוח הניבוי של כלי סיכון גנטי המכונה ציון פוליגני. ציונים פוליגניים משמשים לסיכום ההשפעה המשולבת של מספר רב של וריאנטים גנטיים כדי להעריך את הסיכון של אדם לפתח תכונה או מחלה מסוימת. המודלים להפקת ציונים אלה חייבים להיות מאומנים על נתונים גנטיים מאוכלוסיות גדולות של אנשים ויש להם מגבלות חשובות, כולל להתבסס בעיקר על נתונים מאנשים ממוצא אירופי.
המחקר של סדובסקי מצא שהדיוק של ציונים פוליגניים סטנדרטיים צפוי להפגין ביצועים נמוכים בהקשרים קליניים מכיוון שהוא הכיל נתונים ממשתמשי סטטינים וגם ממשתמשים שאינם סטטינים.
"הופתענו לראות שלמנבאים פוליגניים יש הבדלים כה משמעותיים בביצועים בין אנשים שמשתמשים בסמים ומפסיקים אותם", אמר סדובסקי. "הופתענו גם מגודל התורשה הספציפית לתרופה עבור תוצאות מסוימות. אלה מצביעים ביחד על כך שניתן לחשוף קשרים גנטיים נוספים ומרכיבים של תורשה חסרה באמצעות מחקרים עתידיים ספציפיים להקשר של מחלות מורכבות".
למחקר יש מספר מגבלות, כאשר עבודה עתידית דרושה כדי לשפר את מהימנות ההסקה מנתוני תצפית מ-biobanks וכדי להבין את המגבלות של חיזוי סיכונים גנטיים.
