Нове дослідження показує метод індивідуального розрізнення клітин в організмі, щоб розвинути точну медицину або персоналізовані терапевтичні методи лікування.
Точність медицина є новою моделлю охорона здоров'я в якому генетичні дані, дані мікробіому та загальна інформація про спосіб життя пацієнта, індивідуальні потреби та оточення використовуються для ідентифікації та класифікації хвороба а потім запропонувати краще, індивідуальне або спеціалізоване терапевтичне рішення або навіть ефективну стратегію профілактики в майбутньому. За останнє десятиліття цей підхід, орієнтований на молекулярні процеси, значно прогресував, і тепер він починає надавати сильний вплив як нова парадигма «класифікації, діагностики та лікування» захворювання. Точна медицина включає спочатку дані, а потім інструменти/системи/техніки/технології для інтерпретації та обробки цих даних. Це також потребує належного регулювання статутними органами та, звісно, співпраці між ними здоров'я працівники догляду, тому що на всіх рівнях задіяні люди. Найважливіший крок точність медицини полягає в тому, щоб зрозуміти важливість генетичних профілів пацієнтів і як їх потрібно ефективно інтерпретувати. Це включатиме проведення реформ, проведення навчання тощо. Таким чином, практика точної медицини на сьогоднішній день є невловимою, оскільки для її впровадження потрібна надійна інфраструктура даних, а головне – реформа «розуму». Цікаво, що в 2015 році понад чверть усіх нових препаратів, схвалених FDA, США, були такими персоналізованими ліками, оскільки ці більш «цільові» ліки підтримуються меншими та коротшими клінічними випробуваннями з набагато більш точно визначеними критеріями відбору пацієнтів і виявляються більш ефективним і успішним. За оцінками, кількість персоналізованих ліків у розробці до 70 року зросте майже на 2020%.
Розуміння хвороби на молекулярному рівні
Нещодавнє новаторське дослідження виявило новий метод, який може дати уявлення про те, як хвороба розвивається та поширюється в організмі на молекулярному рівні. Вважається, що це розуміння має вирішальне значення для розвитку того, що обговорюється як «точна медицина». Метод, описаний у дослідженні, дуже ефективно і швидко розпізнає підтипи клітин в організмі, що може допомогти точно визначити «точні» клітини, залучені до певного захворювання. Це визнання було досягнуто вперше, тому дослідження опубліковано в Природа Біотехнологія дуже цікавий і актуальний для майбутнього медицини.
Отже, питання в тому, як можна розпізнати типи клітин в організмі. У тілі людини близько 37 трильйонів клітин, і тому розрізнення кожної клітини окремо не можна вважати простим завданням. Усі клітини нашого тіла мають геном – повний набір генів, закодованих всередині клітини. Ця закономірність того, які гени всередині клітини (точніше «виражаються» в клітині) є тим, що робить клітину унікальною, наприклад, це клітина печінки чи клітина мозку (нейрон). Ці «подібні» клітини одного органу все ще можуть відрізнятися одна від одної. Метод, продемонстрований у 2017 році, показав, що типи клітин, які профільують, можна відрізнити за хімічними маркерами, які знаходяться всередині ДНК клітини. Ці хімічні маркери є шаблоном метильних груп, з’єднаних у ДНК кожної клітини, які називають клітинним «метиломом». Однак цей метод є дуже обмежуючим у тому сенсі, що він допускає лише одноклітинне секвенування. Дослідники з Університету охорони здоров’я та науки Орегона, США, розширили цей існуючий метод, щоб охопити тисячі клітин одночасно. Таким чином, цей новий метод демонструє майже 40-кратне збільшення у всьому, і він додає унікальні комбінації послідовностей ДНК (або індекси) до кожної клітини, які зчитуються інструментом секвенування. Команда успішно використала цей метод для індексації кількох ліній клітин людини та також клітинки миші, щоб розкрити інформацію про близько 3200 окремих клітин. Автори відзначають, що одночасне зчитування також призводить до зниження витрат, знижуючи їх приблизно до 50 центів (USD) у порівнянні з 20-50 доларів за одну клітину, що робить бібліотеки метилювання одноклітинної ДНК більш економічно ефективними.
Аспекти точної медицини
Це дослідження є новаторським і має потенціал для просування розвитку точної медицини або точних методів лікування багатьох станів, де присутня гетерогенність або різноманітність типів клітин, таких як рак, розлади, що впливають на мозок (неврологія) і серцево-судинний захворювання, що вражає серце. Однак до переходу на точну медицину ще далеко, оскільки для цього потрібна хороша співпраця між фармацевтами та медичними працівниками, до яких можуть входити зацікавлені сторони, експерти з різних секторів, аналітики даних та групи захисту споживачів. Наукові та технологічні досягнення, безумовно, сприяють розробці спеціалізованої та цільової терапії та створенню більш орієнтованих на пацієнта рішень, завдяки чому майбутнє точної медицини виглядає яскравим. Після встановлення діагностики «розуміння» пацієнтів можна було б вивчити та зрозуміти, щоб уповноважені пацієнти могли самі вимагати більше інформації та вибору варіантів, які вони мають, що ведуть до більш економічно ефективних результатів.
Негативним аспектом точної медицини на основі молекулярної якості є те, що вона не є практичною чи доступною для всіх областей терапії, якщо ми говоримо про, а також у системах охорони здоров’я, і це не стане кращим найближчим часом у майбутньому. Збір всієї інформації, яка є специфічною для пацієнтів, насамперед вимагає величезного сховища даних. Ця інформація, зокрема генетичні дані, є вразливими для кібератак, тому безпека та конфіденційність під загрозою, а також зловживання такими даними. Дані, які збираються переважно від волонтерів, тому ми можемо зібрати лише відсоток від усього населення, який може вплинути на дизайн технологій. І найважливішим аспектом є «власність» цих даних, хто є власником і чому, це велике питання, яке ще належить вирішити. Фармацевтичним компаніям доведеться більше співпрацювати з урядами та постачальниками медичних послуг, щоб отримати підтримку та імпульс для цільової терапії, але тоді приватні генетичні дані, які передаються приватним компаніям, викликають велику дискусію.
Для хронічних захворювань, таких як цукровий діабет або захворювання, пов’язані з серцем, точна медицина з цифровим живленням є однією з альтернатив, тобто носимі пристрої, які зазвичай масштабуються і є доступним рішенням у порівнянні з наданням дорогого персоналізованого догляду. Крім того, усі ліки не можуть стати точною медициною, оскільки системи охорони здоров’я в усьому світі вже обтяжені, і майже неможливо, а також смішно дорого надавати цільове лікування невеликим групам населення або тим, хто живе в країнах із середнім чи низьким рівнем доходу. Ця терапія повинна проводитися добре і більш цілеспрямовано. Парадигми охорони здоров’я, орієнтовані на населення та люди, залишаться важливими, а підходи точної медицини покращують їх у вибраних областях терапії та системах охорони здоров’я. це безпечно та надійно, а також розробляти персоналізовані рекомендації та терапевтичні методи лікування.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Mulqueen RM et al. 2018. Високомасштабована генерація профілів метилювання ДНК в окремих клітинах. Природа Біотехнологія. https://doi.org/10.1038/nbt.4112
