A genetika az a tudományág, amely azt kutatja, hogy az örökítőanyagban kódolt tulajdonságok hogyan öröklődnek nemzedékről nemzedékre. Bár viszonylag fiatal, de a természettudományok között jelenleg talán a leggyorsabban fejlődő ág, amelyben óriási lehetőségek rejlenek a gyógyszeripar, mezőgazdaság és állattenyésztés területén.
A genetika története 1865-ben kezdődött, amikor Gregor Mendel a borsónövények öröklődési mintázatait vizsgálva arra a következtetésre jutott, hogy az öröklődésnek alegységei vannak. Az 1900-as évek elején ismerte meg az emberiség a kromoszóma, és a kromoszómákon elhelyezkedő gének fogalmát.
Néhány évtizeddel később izolálták a DNS-t, mint genetikai örökítőanyagot. Az egyik legnagyobb eredmény a genetika tudományterületén, hogy sikerült feltérképeznünk az ember teljes genetikai térképét (2001 - Human Genom Projekt), ennek hatására pedig azóta is kutatjuk a génműködés szabályozását és ennek felhasználási lehetőségeit.
Mit jelent a farmakogenetika?
A farmakogenetika a farmakológia (vagyis a gyógyszertan), illetve a genetika (tehát az öröklődés) összetett tudományága. A farmakogenetika lehetőséget teremt a klinikai orvoslásban a gyógyszerhatás és mellékhatás egyéni előrejelzésére, vagy akár a genetikai eltéréseken alapuló, személyre szabott gyógyszerelésre.
Az ember hatalmas genetikai állományát tekintve mindössze 0,1%-ban különbözünk egymástól. Ez a minimális különbség azonban nemcsak külső szemmel látható tulajdonságokban nyilvánul meg, hanem sejtszinten is: a sejtjeinket alkotó különböző fehérjék, amelyek a megfelelő működésért felelnek, nem pontosan ugyanúgy működnek mindenkiben.
A gyógyszerek (és egyéb kémiai anyagok) aktiválásában, szállításában és lebontásában részt vevő fehérjék változékonysága a gyógyszerek személyenként kismértékben eltérő hatásaira adhatnak magyarázatot: valakiben ugyanaz a gyógyszer sokkal gyorsabb felszívódást követve, egy erőteljesebb hatást hoz létre, és lassan ürül ki - könnyen belátható, hogy az ő gyógyszerelésének másnak kellene lennie, mint egy olyan esetben, akiben ugyanaz a hatóanyag kevésbé szívódik fel, kisebb hatást produkál és gyorsan ki is ürül.
Hiányzó vagy éppen túlműködő funkciók pedig bizonyos betegségek kialakulásához is vezethetnek. Ismerve a hibás funkciók és a betegségek tulajdonságai közötti kapcsolatot, gyógyszeres úton befolyásolni tudjuk sejtjeink hibás működésű fehérjéit.
Miért fontos a farmakogenetika?
Gyógyszerhatás- és mellékhatás-előrejelzés
A gyógyszeres kezelések gyakori problémája, hogy még a jól működő terápiák esetében is előfordul olyan beteg, aki egyáltalán nem reagál a kezelésre, vagy épp ellenkezőleg - olyan nem várt mellékhatásokat produkál, amelyek ártalmasak, veszélyesek is lehetnek. Fontos tudni, hogy ezen esetek egy része nem a véletlennek, a szerencsének köszönhető, hanem a farmakogenetika által akár előre látható és megelőzhető lenne.
Csupán az Amerikai Egyesült Államokban mintegy évi 100 000, gyógyszermellékhatásokkal összefüggésbe hozható halálesetet jegyeznek. A farmakogenetikai kutatások egyik célja, hogy ezeknek a számát jelentősen csökkentse. A gyógyszerek személyre szabott hatás- és mellékhatás-előrejelzése hatalmas fejlődés lehetne, és az elkövetkezendő években nagy fejlődés, áttörés várható ezen a területen.
Személyre szabott, genetikai alapú gyógyszeres terápia
Ha ugyanazt a betegséget két betegnél diagnosztizálják, előfordulhat, hogy teljesen más lesz a betegség kórlefolyása. Ezek a különbségek többek között a genetikai változatosságból, eltérésekből is fakadnak. A daganatos megbetegedések esetében jól ismerjük már a genetikai mutációk fontos szerepét. Ma már nemcsak szervi kategóriákba soroljuk az egyes típusait (veserák, májrák, stb.), hanem alcsoportokba is rendezzük őket.
Ezen alcsoportokat régebben a szövettani kép alapján alakították ki, ma azonban a farmakogenetika segítségével, genetikai mutációk azonosításával határozzuk meg a daganat típusát. Ezen mutációk alapján jósoljuk meg a várható kórlefolyást (progressziót) és gyakran a gyógyszerelés is az azonosított mutációk alapján történik – amennyiben létezik már az adott célpontra specifikus gyógyszer.
Génterápia
Előfordulnak olyan ritka genetikai betegségek, ahol akár a DNS-ben bekövetkező egyetlen bázispárnyi különbség is egészen elképesztő betegségeket okoz. Ma már léteznek olyan korszerű génterápiás módszerek, amelyek segítségével a hibás génszakasz egészséges változatát juttathatjuk vírusok segítségével a beteg saját genetikai állományába. Ezáltal a génterápiás lehetőségekkel remény lehet a gyógyulásra.
A bevitt gének azonban sokszor kerülnek olyan környezetbe, ahol a szomszédos gének hatása elhallgattatja őket, illetve ők maguk tesznek tönkre működő géneket, ezért ezeknek a gyógyszereknek a fejlesztése és engedélyezése nagyon költséges és hosszadalmas folyamat. Génterápia alkalmazható pl. az SMA – ritka, genetikai, bizonyos gerincvelői idegsejtek pusztulásával járó betegség – gyógyításában.
Lásd még: Génterápia
Hogyan hat ma a farmakogenetika a gyógyszerelésre?
A hétköznapokban még igen szűk területen használtak a farmakogenetika lehetőségei. A rutin gyógyszerszedés során nem szokás kötelező vagy széleskörűen használt genetikai vizsgálatot végezni. Részben azért, mert a költsége túl magas lenne a várható előnyökhöz képest, részben pedig azért, mert a hatások kialakulását a genetikai különbségeken kívül nagy mértékben befolyásolja a beteg neme, kora, testsúlya és életmódja is.
Talán egyszer lesz majd olyan gyógyszer, melynek doboza mellé a gyógyszergyár egy genetikai tesztet is küld, de ez még a jövő technológiája. A nagyon magas, akár havi több millió forintba kerülő kezelések esetén végeznek genetikai vizsgálatokat, ezek általában rák elleni speciális kezelések. Ezen kívül mélyvénás trombózisban és vírusfertőzések esetén a leggyakoribb a genetikai vizsgálatok elvégzése.
Példák a farmakogenetika felhasználására
A CYP2D6 enzim felelős több száz gyógyszermolekula lebontásáért. Az afrikaiak, ázsiaiak 1-2%-ában, a kaukázusiak 6-8%-ában azonban teljesen inaktív. Aki érintett, számos szív-és érrendszerre ható szerre, antidepresszánsra és skizofrénia elleni szerre túlérzékeny, hiszen a gyógyszer kevésbé, vagy egyáltalán nem bomlik le, a megemelkedett vérszint pedig nem kívánt mellékhatások megjelenését okozza.
A nem-kissejtes tüdőrák kezelésére használt egyik gyógyszer kezdeti alkalmazása során feltűnő volt, hogy bizonyos betegek nagyon jól reagálnak rá, néhányra viszont egyáltalán nem hat. Később kiderült, hogy csak olyan típusú daganatokban hatékony, amelyekben jelen van egy bizonyos növekedési faktor kötőhelyének (EGFR) mutációja.
Egy gyógyszer csak ún. HER2 mutáns emlődaganatokban alkalmazható eredményesen – ez szintén egy speciális típusú növekedési faktor mutációja, amiből az következik, hogy csak azokon érdemes alkalmazni ezt a típusú kezelést, akikben ez a mutáció megtalálható, különben teljesen hatástalan lesz.
