211service.com
Se hvor langt presisjonsmedisin har kommet
Skeptikere sier at medisiner basert på genetisk innsikt har underlevert. Men se nøye og de er overalt.
23. oktober 2018
Personlig medisinkoalisjon
En gang i høst vil antallet personer som har spyttet i et rør og sendt DNA til de største forbruker-DNA-testingsselskapene, som Ancestry og 23andMe, sannsynligvis toppe 20 millioner. Listen nå vil garantert inkludere noen av klassekameratene og naboene dine. Hvis du bare stiller inn, vil denne figuren virke enorm. Og du lurer kanskje på: hvordan kom vi hit?
Svaret er litt etter litt. Antallet personer som får DNA-rapporter har doblet seg, omtrent hvert år siden 2010. Tallene vokser nå med en million hver måned, og DNA-lagrene er så store at de muliggjør overraskende nye applikasjoner. Forbrukere mottar vitenskapelige spådommer om hvorvidt de vil bli skallet eller få kreft. Etterforskere i år begynte å bruke forbruker-DNA-data for å fange kriminelle. Omfattende genjakter pågår for å finne årsakene til søvnløshet og intelligens. Og 23andMe inngikk en avtale på 300 millioner dollar i sommer med legemiddelselskapet GlaxoSmithKline for å utvikle persontilpassede medisiner, som starter med behandlinger for Parkinsons sykdom. Tanken er at målrettede medisiner kan hjelpe den lille undergruppen av Parkinson-pasienter med en bestemt genfeil, som 23andMe lett kan finne i databasen sin.
Denne historien var en del av november 2018-utgaven vår
- Se resten av saken
- Abonnere
Helt siden Human Genome Project – den 13 år lange innsatsen på 3 milliarder dollar for å dechiffrere den menneskelige genetiske koden – har forskere og leger spådd ankomsten av presisjonsmedisin. Det er et begrep uten enighet om definisjon, selv om det på det sterkeste antyder bare den typen medisiner som Glaxo og 23andMe forfølger: mer målrettede og mer effektive fordi de tar hensyn til en persons spesielle genetiske sammensetning. President Bill Clinton sa ved avdukingen av genomets første utkast tilbake i juni 2000 at dataene ville revolusjonere diagnostisering, forebygging og behandling av de fleste, om ikke alle, menneskelige sykdommer.
På jakt etter bedre medisiner
Andelen pasienter som faktisk har nytte av et bestselgende legemiddel i hver kategori.
Schork, NJ, Nature; PubMed
Nesten to tiår etter de store løftene er det på moten å stille spørsmål ved hvorfor presisjonsmedisin ikke har levert mer. En rapport i New York Times i sommer, og la merke til at dødsfall fra kreft fortsatt er flere enn helbredelsene med stor margin, spurte: Blir vi villedet om presisjonsmedisin? En grunn til denne tilsynelatende langsomme fremgangen er at ikke all presisjonsmedisin involverer legemidler. Etter hvert som genjaktene øker i omfang – den siste involverer sammenligninger av mer enn en million menneskers DNA og helsejournaler – har det dukket opp et ubeleilig faktum om mange vanlige sykdommer: de har stort sett ikke entydige årsaker. I stedet spiller mange hundre gener små roller, og det er ikke noe åpenbart punkt for å gripe inn med en pille.
Så i stedet for medikamenter, ser vi en ny prediktiv vitenskap der genetiske risikoprofiler kan si hvilke personer som bør senke blodtrykket, hvilke som bør stålsette seg for Alzheimers, og hvilke kreftpasienter som ikke kommer til å ha nytte av kjemoterapi og kan hoppe over prøvelse. For å være sikker er denne typen prognoser ikke allment akseptert, og det er vanskelig å få folk til å endre atferd. Men for mange mennesker kan disse spådommene begynne å tilby en konkret vei til presisjonshelse og økt kunnskap om deres egen biologi.
Genetisk informasjon eksploderer
Til venstre: Kostnader ved å sekvensere et genom
Høyre: Antall personer som har kjøpt forbruker-DNA-tester
Se forbi kreft, og noen definitive kurer ha ankommet. Som med de voksende millioner som sender inn deres DNA, er det lett å gå glipp av endringen før den er overalt. Her er bare to viktige medisiner: et medikament som fjerner hepatitt C hos 90 % av de som tar det og en eksperimentell genterapi som kurerer en sjelden, dødelig og tidligere ubehandlet barnesykdom, spinal muskelatrofi. Selv om disse behandlingene kommer fra forskjellige hjørner av biologien, er det det de har til felles som er viktig: hver drar nytte av detaljert forståelse av genetisk informasjon og verktøy for å kontrollere det.
Etter vår tankegang viser disse stoffene ekte presisjon. Hep C-pillen, kalt Sovaldi, består av et kjemikalie som er uimotståelig for det replikerende viruset, men når stoffet kommer i kontakt med virusets genom, stopper replikasjonen raskt opp. Behandlingen for spinal muskelatrofi er i mellomtiden en genetisk erstatningsdel. Med genterapi kan leger legge til nye DNA-instruksjoner til barnets nerveceller. Et titalls barn som har fått terapien i ung alder, utvikler ikke sykdommen.
Alt dette spores tilbake til selv før Human Genome Project. Tenk i stedet for den grunnleggende handlingen til bioteknologiindustrien, for 40 år siden. Den 6. september 1978 annonserte Genentech den vellykkede laboratorieproduksjonen av humant insulin. Før da hadde diabetikere injisert insulin fra griser. Det tok rundt to tonn grisedeler for å trekke ut åtte unser (227 gram) rent insulin. Men Genentech hadde funnet en måte å spleise den menneskelige versjonen av det insulinproduserende genet inn i E coli bakterier, som deretter produserte hormonet. Genentech holder fortsatt den 40 år gamle pressemeldingen online.
For de farmasøytiske husene på 1900-tallet, med røtter i kommersiell fargestoffproduksjon og syntetisk kjemi, så disse nye bioteknologiske stoffene først ut som et sideshow. De var vanskelige å lage og upraktiske å ta (for det meste ved injeksjon). Farma-gigantene kunne lett tro at deres måte å gjøre ting på alltid ville dominere. Inntil langt ut på 1990-tallet var et enkelt legemiddelselskap, Merck, mer verdifullt enn alle bioteknologiselskaper til sammen. Det virket sannsynligvis som om bioteknologi aldri ville komme – før den gjorde det. Av de 10 bestselgende legemidlene i USA i løpet av 2017, er syv (inkludert toppselgeren, leddgiktmedisinen Humira) bioteknologiske legemidler basert på antistoffer. Antistoffer legemliggjør også biologisk presisjon. Disse bittesmå blodproteinene, vanligvis en del av immunresponsen vår, passer – som en nøkkel i en lås – på andre molekyler, som de som prikker overflaten til en kreftcelle. Og akkurat som insulin, er de ofte konstruert ved hjelp av DNA-kode hentet fra kroppene våre.
Legemidler basert på DNA
Til venstre: Andel legemidler i utvikling som kan være skreddersydd til en persons genetiske profil
Høyre: Antall av de 10 bestselgende legemidlene i USA som er biologiske molekyler
Insulin og antistoffer er ment å virke på samme måte på alle. Men ingen to menneskers genomer er helt like – omtrent 1 % av DNA-bokstavene er forskjellige mellom oss to. Disse forskjellene kan forklare hvorfor en person er syk og en annen ikke er det, eller hvorfor en persons versjon av diabetes er forskjellig fra en annens. Legemidler som tar hensyn til disse forskjellene i genetisk informasjon kalles målrettede legemidler.
Kreftmedisinen Herceptin, et antistoff som kom på markedet i 1998, var blant de første. Det var effektivt, men mest hos personer hvis nylig diagnostiserte brystkreft vokste på grunn av spesifikk genetisk skade - omtrent 20 % av tilfellene. Det var avhengig av genomet til selve svulsten. Herceptin kom på markedet med formaningen om at for å få det, bør du først ta en test for å se om du vil ha nytte av det. Ifølge US National Cancer Institute er det nå mer enn 80 slike målrettede medisiner for kreft på markedet.
Kritikere hevder riktig nok at slike medisiner fortsatt gjør for lite for for få mennesker til for store kostnader (ofte 10 000 dollar i måneden). Faktisk, i det hele tatt, skylder de som overlever kreft fortsatt lite til målrettede medisiner. Den største enkeltfaktoren for hvem som overlever kreft er hvem som har forsikring, har Greg Simon, som leder Biden Cancer Initiative, sagt - ikke om det er et medikament som matcher mutasjonen deres. Noen mener vi bruker for mye tid på å lete under lampelyset med genetiske verktøy. Kanskje vi hadde blitt forført av teknologien til gensekvensering – av den rene trolldom om å kunne se på en krefts genetiske kjerne, skrev en Pulitzer-prisvinnende kreftlege, Siddhartha Mukherjee, i sommer.
Store spørsmål trenger store data
Studier bruker DNA fra flere mennesker enn noen gang
Store spørsmål trenger store data
2002
Japanske forskere bruker en ny tilnærming - den genomomfattende assosiasjonsstudien - for å jakte på årsakene til hjerteinfarkt.
2005
En genjakt avslører kritiske mutasjoner som øker risikoen for makuladegenerasjon, en vanlig årsak til blindhet.
2010
Forbrukertestselskapet 23andMe bidrar med brukerdata til et søk etter Parkinsons gener.
2013
FDA slår ned på forbrukertestselskaper som tilbyr genetiske helsespådommer fra DNA, og kaller resultatene upålitelige.
2015
Hvorfor er noen mennesker fetere enn andre? Ledetråder fra en genetisk studie tilbys raskt til forbrukerne i form av DNA-dietttester.
2017
En enorm samling gendata fra den britiske biobanken tillater samtidig analyse av 2000 menneskelige egenskaper og sykdommer.
2018
Forskere identifiserer gener knyttet til utdanningssuksess. De advarer mot å bruke resultatene som en DNA IQ-test.
Et søk etter genene bak søvnløshet er den største genetiske studien noensinne. Den er sterkt avhengig av forbruker-DNA-databasen til 23andMe.
Han har rett i at impulsen til presisjonsmedisin, fordømt, kommer fra ny teknologi. Det er hva det er kan gjøre . Og så kan du være sikker på at enda mer personalisering er i horisonten. Genentech (som skapte Herceptin) forestiller seg nå det det kaller kreftvaksiner, skreddersydd ikke bare for brede undertyper av mennesker, men til den unike signaturen til en persons svulst. Den nye tilnærmingen innebærer å samle informasjon om særegenhetene ved en persons kreft gjennom høyhastighets genomsekvensering; bruke programvare for å analysere og forutsi hvordan et tilpasset biologisk medikament vil se ut (de vil være omvendte bilder av antistoffer, kjent som antigener, som stimulerer immunsystemet); og deretter raskt produsere den. Ingen av disse vaksinene ville være like. Merk også dette: hvis og når US Food and Drug Administration godkjenner disse vaksinene, vil det ikke være grønt lys for en bestemt forbindelse. I stedet vil den godkjenne en datastyrt prosess for å gjøre DNA-informasjon til narkotika.
Medisin like programmatisk og forutsigbar som en datamaskin? Ideen har begynt å utøve en kraftig appell i Silicon Valley, hvor noen av teknologiens største navn nå ser på biologi som bare en kode de kan knekke. Marc Andreessen (mest kjent for å ha oppfunnet nettleseren) er en av dem. Venturefondet han var med å grunnlegge, Andreessen Horowitz eller a16z, har satt av totalt 650 millioner dollar siden 2015 for å investere i bioteknologiske investeringer. Som firmaets blogg sier med ærefrykt, du leser ikke bare biologikoden, men du kan også skrive, eller designe, med den.
Velkommen til bioteknologi, a16z. Likevel er de inne på noe. Selv 40 år etter Genentechs insulinpressemelding, er genteknologi et vidunder som er verdt å gjenoppdage. Evnen til å se, forstå og manipulere menneskelige gener og proteinene de lager er det store fremskrittet som fortsatt utfolder seg i all sin enorme kompleksitet fire tiår senere. Biologi er ikke noe sted så pent som et dataprogram, men litt etter litt lærer vi hvordan vi skal kontrollere det. Til enzymer og antistoffer har vi lagt til genterapi og genredigering. Vi har ikke sekvensert ett genom - vi har sekvensert en million. En skarp observatør kan innse at vi allerede har kommet langt.