طب شخصي
الطب الشخصي نموذج طبي يقترح أن يكون إعداد الرعاية الصحية مع القرارات والممارسات مُفَصلاً للمريض الفرد باستعمال معلومات وراثية أو أي معلومات أخرى.
آفاق الطب الشخصي من ناحية علم الوراثة وما وراءه
يركز التشخيص والتدبير السريري التقليدي على علامات وأعراض المريض الفرد وتاريخه الطبي والعائلي إضافة إلى البيانات من التقييم المخبري والتصويري وذلك لتشخيص ومعالجة الأمراض وهذا أسلوب تفاعلي للمعالجة أي أن المعالجة/الدواء تبدأ بعد ظهور الأعراض والعلامات.
سمح النمو في علم الوراثة الطبي وعلم الوراثة البشري بفهم أكثر تفصيلاً لتأثير علم الوراثة في الأمراض. وضعت مشاريع البحث التنسيقية (مثلاً مشروع الجينوم البشري) الأرضية لفهم أدوار الجينات في تطور الإنسان الطبيعي وفيزيولوجيته وكشفت تعدد الأشكال النكليوتيدي المفرد SNP المسؤول عن الاختلاف بين الأفراد وجعلت من الممكن استعمال دراسات ترابط الجينوم-الشامل GWAS لفحص الاختلاف الوراثي والاختطار بالنسبة لعدة أمراض شائعة.
حقل البروتيوميات، أو التحليل الشامل لكل البروتينات ونظائر البروتينات isoforms المرمزة من الجينوم البشري وتحديد صفاتها، يمكن أن يكون أخيراً ذو أثر هام على الطب. وذلك لأنه في حين أن دنا الجينوم هو أرشيف المعلومات فإن البروتيومات هو البروتينات التي تعمل عمل الخلية: النواحي الوظيفية للخلية متحكم بها من قبل وعبر البروتينات وليس الجينات.
الوظائف البيولوجية الهامة: حركة ونمو وموت الخلايا وتموضعها وتمايزها إلى آخره، مضبوطة بعملية تدعى تنبيغ الإشارة. هذه العملية إيبي وراثية بشكل كامل تقريباً وتسيطر عليها فعالية البروتينات الأنزيمية. تتظاهر الأمراض مثل السرطان، في حين أنها مرتكزة على الطفرات الجينومية، وظيفياً كخلل وظيفي بروتيني في تنبيغ الإشارة. تهدف التداخلات الدوائية إلى تعديل فعالية البروتين الزائغة وليس العيب الوراثي. وجد التحليل المقارن للتعبير الجيني والتعبير البروتيني أن التوافق ضئيل بين أرشيفي المعلومات [يحتاج مرجع]، وبالتالي يشعر بعض العلماء بأن التحليل المباشر للبروتيوم قد يكون مطلوباً[يحتاج مرجعا].
تاريخياً، طورت الصناعة الصيدلانية أدوية مرتكزة على المشاهدات التجريبية وحديثاً على الآليات المرضية [يحتاج مرجعاً]. مثلاً ارتكزت الصادات الحيوية على مشاهدة أن المكروبات تنتج مواداً تثبط الأنواع الأخرى. صممت العوامل التي تخفض ضغط الدم للعمل على سبل معينة متضمنة في ارتفاع الضغط (مثل الامتصاص الكلوي للماء والأملاح والقلوصية الوعائية والنتاج القلبي). تستهدف الأدوية للكولسترول المرتفع امتصاص واستقلاب وتوليد الكولسترول. هدفت معالجات الداء السكري إلى تحسين تحرر الأنسولين من البنكرياس وحساسية النسج العضلية والدهنية لتأثير الأنسولين. وهكذا طورت الأدوية بالارتكاز على آليات المرض التي درست بشكل واسع عبر القرن الماضي. من المأمول أن التقدمات الحديثة في السببيات الوراثية للأمراض الشائعة سيحسن التطور الدوائي.
التطبيقات المحتملة
منذ التسعينيات، أدت حلول البحث باستعمال المصارف الحيوية biobanks إلى تقدم في البيولوجية الجزيئية والتقنيات بما فيها البروتيومات والتحليل الاستقلابي والاختبارات الوراثية والطب الجزيئي. من المأمول أن يمكن استعمال المعلومات حول بروفايل المريض الوراثي والاستقلابي والبروتيومي لتفصيل الرعاية الطبية طبقاً لاحتياجات الفرد. إحدى أفكار هذا النموذج الطبي هي تطوير التشخيصات المترافقة، وذلك باستخدام المعايرات الجزيئية التي تقيس مستويات البروتينات أو الجينات أو الطفرات لتوفير علاج خاص بحالة الفرد، عن طريق دراسة حالات المرض واختيار الدواء المناسب وتفصيل الجرعات، وفق الحاجات الخاصة بالمريض. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تستخدم هذه الطرق لتقييم عامل الخطر عند المريض في عدد من الحالات ولتفصيل علاج وقائي فردي وذلك على نهج علم المناعة الغذائية [يحتاج لمرجع].
في المستقبل، يمكن أن تدمج المعلومات الجزيئية المأخوذة من النسج مع التاريخ الطبي والتاريخ العائلي للفرد والبيانات من التصوير والفحوص المخبرية الأخرى لتطوير معالجات أكثر فعالية من أجل تشكيلة أوسع من الحالات المرضية.
تدرس مجالات البحث الترجمية المصطلح عليها -omics (مثل الجينوم genomics والبروتيومات proteomics والاستقلابيوم metabolomics) الجينات والبروتينات والسبل الاستقلابية للفيزيولوجية البشرية والتفاوتات بين هذه السبل التي يمكن أن تؤدي إلى قابلية المرض. تتطلب هذه المجالات معرفة عميقة بالمعلوماتية الحيوية بالإضافة إلى النمذجة والمحاكاة الجزيئية الطبية الحيوية. يحاول بحث الطب الشخصي إلى تحديد حلول فردية مرتكزة على بروفابل القابلية لكل مريض.
الصيدلة الوراثية وصيدلة الاستقلابيات
الصيدلة الوراثية (يطلق عليها الصيدلة الجينومية أيضاً) هي مجال الدراسة الذي يفحص أثر الاختلاف الوراثي على الاستجابة للأدوية. يهدف هذا الأسلوب إلى تفصيل معالجة دوائية عند التجريع (الجرعة) الأكثر ملائمة للمريض الفرد، مع الفوائد المحتملة من زيادة فعالية الأدوية وأمانها. البحث المركز على الجينات يمكن أن يسرع من تطوير العلاجات الجديدة.
أُثبت أيضاً أن البروفايلات الاستقلابية قبل-الجرعة من البول يمكن أن تتنبأ بالاستقلاب الدوائي.
تضم الأمثلة عن الصيدلة الوراثية:
- التنميط الجيني للـ SNPs في الجينات المتضمنة في تأثير واستقلاب الوارفارين. يستعمل هذا الدواء سريرياً كمضاد تخثر لكنه يتطلب مراقبة دورية ويرتبط بنتائج جانبية. حديثاً، تم التوجه لاختبار متوفر تجارياً وهو اختبار المتفاوتات variants الوراثية في الجينة التي ترمز أنزيم السيتوكروم ب450 CYP2C9، الذي يستقلب الوارفارين، وجينة إيبوكسيد الفيتامين K ريدوكتاز، هدف للكومارين، مما يُمكن من تجريع أكثر دقة مرتكز على خوارزمية تأخذ بعين الاعتبار العمر والجنس والوزن والنمط الجيني للفرد.
- التنميط الجيني للمتفاوتات في الجينات التي ترمز أنزيمات السيتوكروم ب450 (CYP2D6, CYP2C19,CYP2C9)، التي تستقلب الأدوية المضادة للذهان، لتحسين استجابة الدواء وتخفيض التأثيرات الجانبية
تدبير السرطان
علم الأورام مجال طبي ذو تاريخ طويل بتصنيف مراحل الورم ونميطاته subtypes بالاستناد إلى الموجودات التشريحية والمرضية. يضم هذا الأسلوب الفحص النسيجي للعينات الورمية من الأشخاص المرضى (مثل HER2/NEU في سرطان الثدي) للبحث عن الواسمات المرتبطة بالإنذار prognosis والاستجابات المحتملة للعلاج. وبالتالي فإن "الطب الشخصي" كان ممارساً قبل فترة طويلة من استحداث المصطلح. وسعت طرق الاختبار الجزيئية الجديدة هذا الأسلوب ليضم الاختبار من أجل بروفيلات التعبير الشامل الجيني والبروتيني وسبل تفعيل البروتينات و/أو الطفرات الجسدية في الخلايا السرطانية من المرضى لتحديد الإنذار بشكل أفضل لدى هؤلاء المرضى ولاقتراح خيارات علاجية ذات احتمال أكبر بالنجاح.
علم الوراثة السرطاني مجال مميز من علم الوراثة الطبي يهتم بخطورة السرطان الوراثية. حالياً هناك عدد صغير من متلازمات التأهب السرطاني ينعزل segreagate فيها أليل بطريقة صبغية جسدية سائدة مؤدياً إلى اختطار مرتفع لسرطانات معينة. يقدر بأن نصيب السرطان العائلي حوالي 5-10% من كل السرطانات.[بحاجة لمرجع] لكن المتفاوتات الوراثية الأخرى ذات التأثيرات الأكثر خفوتاً على اختطار السرطان لدى الفرد يمكن أن تمكننا من تقدير اختطار السرطان بشكل أكثر دقة في الفرد دون قصة عائلية قوية.
تضم الأمثلة على تدبير السرطان الشخصي:
- اختبار الطفرات المسببة للمرض في الجينات BRCA1 و BRCA2 المتورطة في متلازمات سرطان المبيض والثدي العائليين. اكتشاف طفرة مسببة للمرض يمكن أن يعلمنا بأفراد "في خطر" وفي حالة كانوا ذو اختطار عالي للسرطان يمكنهم القيام مباشرة بمعالجة وقائية فردية تضم استئصال الثدي أو إزالة المبيضين. ينطوي هذا الاختبار على قرارات شخصية معقدة ويتم توليه في سياق الاستشارة الوراثية المفصلة. يمكن أن يمهد تقسيم أورام الثدي إلى طبقات جزيئياً الطريق إلى معالجات مستقبلية مفصلة.
- استعملت اختبارات المرض المتبقي الأدنى MRD لتحديد كمية السرطان المتبقي، مما يمكن من كشف واسمات الورم قبل عودة العلامات والأعراض الفيزيائية. يساعد ذلك الأطباء باتخاذ قرارات سريرية أبكر مما كان ممكناً من قبل. [بحاجة إلى مرجع]
- المعالجة المستهدفة هي استعمال أدوية مصممة لاستهداف سبيل جزيئي زائغ في مجموعة فرعية من المرضى ذات نمط سرطاني معين. مثلاً استعمل trastuzumab (المسوق باسم Herceptin) في معالجة النساء الذين لديهم سرطان ثدي يكون فيه البروتين HER2 مفرط التعبير. طورت مثبطات التيروزين كيناز مثل imatinib (المسوق باسم Gleevec) لمعالجة ابيضاض الدم النقوي المزمن CML الذي يتواجد فيه التحام الجينة BCR-ABL (ناتج إزفاء تبادلي بين الصبغي 9 والصبغي 22) في أكثر من 95% من الحالات وينتج بروتين نقل الإشارة abl مفرط التفعيل. تثبط هذه الأدوية نوعياً بروتين أبليسون بروتين كيناز ABL وهي بالتالي مثال رئيسي عن "تصميم الدواء الرشيد" المرتكز على معرفة الفيزيولوجية المرضية للمرض.
شؤون
التمييز الوراثي
يعتقد أنه من العوائق الجدية للاختبار الوراثي الخوف من التمييز مثل الموظف والمؤمن (تأمين صحي). استدل على هذا الخوف في عدة استطلاعات رأي بما فيها استطلاع رأي هاريس في عام 2002. أدخلت في التسعينيات والعقد الأول من القرن الواحد والعشرين تشريعات في الكونغرس الأمريكي.وقع مشروع القانون النهائي المدعو قانون عدم التمييز وفق المعلومات الوراثية من قبل الرئيس جورج بوش عام 2008. فقد يكون هذا القانون قد حطم عائقاً جدياً لانتشار استعمال الاختبار الوراثي في الولايات المتحدة. لكن تأثيرات القانون لم تطبق على تأمين الحياة أو تأمين الرعاية طويل المدى واستتثنيت القوات المسلحة الأمريكية كذلك.
الصناعة الصيدلانية
يمكن أن تمكن التقنيات المعززة للطب الشخصي الصناعة الصيدلانية أن تطور عملية تطوير دوائي أكثر فعالية بالاستناد إلى آخر الأبحاث عن الفيزيولوجيا المرضية للمرض وعوامل الخطورة الوراثية. أيضاً يمكن تسويق العامل العلاجي على أساس نتيجة اختبار تشخيصي-علاجي theranostic مرافق.
الصناعة التشخيصية
فتح حلول الاختبارات التشخيصية الجزيئية المجال أمام فرص جديدة.[بحاجة إلى مرجع]
هناك دليل صغير على أن شركات علم التشخيص قد احتضنت شراكة مع الشركات الصيدلانية لتطوير التشخيص العلاجي theranostics. إن خطر التطوير والوقت اللازم للتسويق المرتبط مع الأدوية المرشحة، جعل من تطوير التشخيص المترافق أقل جذباً، وبشكل كبير، لمؤسسات علم التشخيص الكبرى، من الإيرادات التي يحصلوا عليها من أسواق المختبرات السريرية المستهدفة التقليدية التي يملكوها.
شركات التأمين
سيثير الطب الشخصي قضايا للذين سيدفعون للمعالجة. إن تكلفة الإختبارات التشخيصة الجديدة وفردية المعالجة قد تكون أعلى ثمناً، لكن قدرة التنبؤ في الطب الشخصي يمكن أن تجنب المزيد من التكاليف المطلوبة للعلاج بعد بدء المرض.
تستند أقساط التأمين الصحي في الوقت الحالي على الإحصاءات الإكتوارية والتي تنطبق على التجمعات السكانية الكبيرة و القابلة للاستقراء. في المقابل ، يستهدف الطب الشخصي المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة، كونهم أقل استقراراً وقابلية للاستقراء من وجهة نظر إكتوارية. سيحتاج البائعين لتطوير فرضيات اكتوارية actuarial جديدة ترتكز عليها نماذج التعويض. الطب الشخصي ذو احتمال لتخفيض تكاليف الدافعين على المدى الطويل بتقديم كلفة التشخيص لتجنب المعالجات غير الضرورية وغير الفعالة ومنع الحوادث الجانبية وتطوير استراتيجيات وقاية وإيصال علاجات مستهدفة وأكثر فعالية. يمكن أن يسرع الاتجاه نحو الدفع للأداء من تبني الطب الشخصي، إذا أظهرت البيانات السريرية أن التشخيص والمعالجات تخفض من تكاليف الدافعين.
الأطباء
بالنسبة للقائمين على الرعاية الصحية، الطب الشخصي يمنح فرصا لتطوير جودة الرعاية، عبر تشخيص أكثر دقة، وعلاج أفضل والمساعدة على الوصول لمعلومات أكثر دقة وحداثة عن المريض. ربما يجب على مقدمي الرعاية الأوليين بناء خطوط خدمة جديدة حول الوقاية والعافية لاستبدال خسارة العائدات من الإجراءات الطبية التقليدية. يجب على الأطباء الإلمام بعلم الوراثة و البروتيوميات حتى يمكنهم الإستفادة القصوى من المعلومات.
الوكالات الحكومية
أدخل قانون الجينوم والطب الشخصي في الكونغرس الأمريكي لمعالجة العوائق العلمية وضغوط السوق الجانبية والعوائق التنظيمية. بالإضافة لذلك، أنشأ وزير الصحة و الخدمات الإنسانية الأمريكية مايك ليفيت لجنة عرفت باسم اللجنة الوزارية الإستشارية للصحة الوراثية و المجتمع (SACGHS) لدراسة القضايا المرتبطة بالطب الشخصي.
الوصول لهناك
المهمة الأساسية هي إيجاد البروتينات والبروتينات المفعلة والجينات واختلافات الجينات التي تعلب دوراً في الأمراض . الخطوة الأولى هي ظهور بروتين معين أو متفاوت جيني مع حدوث مرض معين أو تأهب لمرض- ارتباط يمكن أن يختلف من فرد لآخر اعتماداً على عدة عوامل بما فيها الظروف البيئية. النتيجة هي تطوير المؤشرات الحيوية والتي تكون مستقرة وتنبؤية. واسمات اليوم الحيوية هي theranostic الغد.
البنية التحتية اللازمة تتضمن معلومات جزيئية - عينات بيولوجية مأخوذة من الأنسجة ، الخلايا ، أو الدم - مقدمة بناءً على موافقة المتبرع ومفصلة بشكل مناسب. المعلومات السريرية أيضاً ضرورية بناء على السجلات الطبية أو بيانات التجارب الطبية للمريض .
المطلوب هو مستوى عال جدا من التعاون يضم العلماء والمتخصصين من تخصصات مختلفة لدمج وإيجاد معنى لهذه المعلومات. الكثير منهم جرب العمل في الطب الشخصي. المحاولة الأخيرة والواعدة هي من قبل شركة Expat Inc.
التعليم
هناك عدة جامعات اشتركت في ترجمة إنماء العلم واستخدمته . تكمن الصعوبة في أن التعليم الطبي في جميع البلدان لا يوفر التعليمات الجينية الكافية.
وهناك عدد قليل من الجامعات تقوم حاليا بتطوير التخصصات الفرعية في مجال الطب الذي يعرف بأسماء عديدة منها، الطب الجزيئي والطب الشخصي، أو حتى الطب الاحتمالي. وتشمل جامعة ديوك وجامعة هارفارد و مستشفى ماونت سيناي في مدينة نيويورك . يتم الآن بناء كلية في أريزونا في الولايات المتحدة الأمريكية، لتدريس الطب الشخصي، هذا المشروع يقوم عليه جامعة ولاية أريزونا و المؤسسة غير الربحية معهد البحوث لعلم الجينوم المتعدية. أخيرا، العيادة الأولى الخاصة المتخصصة في الطب الشخصي فقط، هيلكس هيلث من كونيكتيكت تقوم بتدريس الأطباء المقيمين عن جدوى الصيدلة الوراثية والتاريخ العائلي في الطب الشخصي.