Нежелательные побочные реакции на лекарства — серьезнейшая медицинская проблема. Они возникают не только из-за особенностей конкретного лекарственного средства, но и из-за генетических особенностей конкретного пациента, влияющих на индивидуальную чувствительность к лекарствам. Помочь врачу заранее определить, подойдет ли препарат пациенту или нет, может специальное исследование ДНК человека — фармакогенетическое тестирование.
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ / купить фото
Доклинические и клинические исследования, которые проводятся для вывода препарата на рынок, позволяют прогнозировать достаточно широкий спектр возможных нежелательных побочных реакций лекарства. При этом известно, что риск развития нежелательных реакций вариабелен и может различаться у разных людей.
Кроме того, у части пациентов лекарства могут быть неэффективными. Так, препараты для лечения депрессии помогают только 60% пациентов, у остальных 40% эти препараты недостаточно эффективны, и этой категории пациентов врачи вынуждены месяцами подбирать препараты эмпирическим путем («метод проб и ошибок»), тратя на это деньги и время, а также рискуя своим здоровьем, а иногда и жизнью.
Индивидуальный ответ на лекарства обусловлен двумя процессами — фармакокинетикой, то есть особенностями всасывания, распределения, метаболизма и выведения лекарств, а также фармакодинамикой — особенностями воздействия лекарств на «мишени», например рецепторы на мембране клеток или внутри них.
Одними из таких факторов являются генетические особенности каждого человека. Например, уже давно показано, что в соответствии с генетическими особенностями лекарства преобразуются и выводятся из организма с разной скоростью: некоторые — быстрее, некоторые — медленнее. Это приводит к тому, что лекарства, которые выводятся медленно, накапливаются в организме, что приводит к развитию нежелательных реакций — например, тошноты, рвоты, головной боли и т. д., а быстрое выведение, наоборот, не позволяет достичь нужной концентрации лекарства в крови, что может снижать эффективность терапии.
Эффективность фармакотерапии по разным лекарственным группам
Фото: Spear, B.B., Heath-Chiozzi, M., & Huff, J.
Эффективность фармакотерапии по разным лекарственным группам
Фото: Spear, B.B., Heath-Chiozzi, M., & Huff, J.
Более того, в зависимости от определенных факторов, действующих в определенный момент времени, она может отличаться у одного и того же человека. Так, например, прием грейпфрутового сока может приводить к замедлению метаболизма некоторых лекарств, что может значительно повышать риск развития нежелательных реакций. К сожалению, некоторые факторы, которые могут повлиять на индивидуальный лекарственный ответ, невозможно учесть только по результатам разговора или осмотра. Некоторые факторы скрыты, хотя и оказывают воздействие на особенности ответа на лекарства в течение всей жизни.
Несмотря на результаты проведенных исследований по изучению влияния конкретных изменений в генах на эффективность и безопасность конкретных лекарств, актуальной остается проблема обучения врачей пользоваться результатами данных исследований. К сожалению, ввиду регулярного обновления существующих рекомендаций по выбору лекарств и их дозы в зависимости от генетических особенностей, а также появления все новых рекомендаций врачи не успевают уследить за новой информацией и в подавляющем большинстве случаев не учитывают изменения в генах при подборе терапии. Существует и проблема низкой доступности фармакогенетического тестирования в некоторых медицинских организациях. Однако следует отметить, что доступность повышается с каждым годом из-за тренда снижения стоимости генетических исследований.
Инновационным решением совокупности проблем выбора подходящей лекарственной терапии лежит в плоскости искусственного интеллекта. Программное обеспечение, основанное на машинном обучении, предложенное группой российских ученых из целого ряда ведущих НИИ и лабораторий (НИИ молекулярной и персонализированной медицины Российской медицинской академии непрерывного профессионального образования (ректор — Сычев Дмитрий Алексеевич); лаборатория генетики Московского научно-практического центра наркологии (президент — Брюн Евгений Алексеевич; руководитель лаборатории и руководитель проекта PGX2 Застрожин Михаил Сергеевич) при поддержке биомедицинского кластера «Сколково» позволяет формировать рекомендации по выбору лекарств и их дозы с учетом результатов генетического тестирования. База данных программного обеспечения аккумулирует алгоритмы, клинические рекомендации, которые позволяют автоматически обрабатывать результаты генетического анализа.
В реальных клинических условиях процесс выглядит следующим образом: лаборатория получает биоматериал (кровь, слюну и волосы), сотрудники осуществляют чтение генов с помощью специальных методик и выявляют изменения в генах, данные о которых вносятся в программное обеспечение (так называемая система поддержки принятия клинических решений) и на основании которых формируются рекомендации для врачей. В рекомендациях указывается, какие лекарства не следует назначать, а для каких достаточно скорректировать дозу, чтобы минимизировать риск развития нежелательных реакций и отсутствия эффективности.
Преимущество фармакогенетического тестирования (генетического тестирования для подбора эффективных и безопасных лекарств и их дозы) заключается в том, что его результаты будут актуальны на протяжении всей жизни человека, так как генетической код не меняется. Поэтому при повторном поступлении пациента достаточно будет проанализировать его уже полученные генетические данные с использованием новых алгоритмов, чтобы получить обновленные рекомендации.
Вызовом остается внедрение инновационных методов в ежедневные рутинные практики врачей. Важно обучать врачей работе с данным инновационным инструментом, что также делается в рамках программы повышения квалификации врачей на кафедрах РМАНПО и МНПЦ наркологии.
Результаты наших исследований, касающиеся разработки фундаментальных и прикладных аспектов фармакогенетики, неоднократно публиковались в зарубежных научных журналах, были поддержаны грантами Российского научного фонда и Совета по грантам президента Российской Федерации. Разработка фармакогенетической системы поддержки принятия биомаркеров осуществляется при поддержке Фонда содействия инновациям и инновационного центра «Сколково». Руководитель проекта Застрожин Михаил в этом году стал лауреатом премии правительства Москвы для молодых ученых.