Si predstavljate, da bi z osebno kartico, ki bi nosila shranjen vaš genski zapis, pri obisku zdravnika ali farmacevta ta zdizajniral terapijo posebej za vas? Vedel bi, na katero zdravilo se vaše telo ne bo odzvalo, katero bi povzročilo preveč stranskih učinkov in vam morda celo škodovalo ... Tako ukrojena terapija, seveda ob upoštevanju vseh drugih okoliščin, bi bila hitra in učinkovita. To ni zapis iz kakšne znanstvenofantastične novele, je realnost, ki je bližje, kot si morda kdo misli.
In k njej bodo dobršen del prispevali tudi slovenski raziskovalci ter bolniki, ki sodelujejo pri njihovih raziskavah. Medicinska fakulteta v Mariboru je namreč partner dveh projektov, ki že dajejo prve obetavne rezultate in ki bodo pripomogli k zboljšanju zdravljenja astme pri otrocih s pomočjo personalizirane medicine. In ker gre za evropski projekt z mednarodnim konzorcijem uglednih znanstvenih organizacij, bodo njihove ugotovitve tudi podlaga za nove politike. Enostavneje - pomagali bodo zavarovalnice prepričati, da se draga biološka zdravila izplačajo tudi za otroke z astmo.
Otroci, ki jim klasična zdravila ne pomagajo
Astma je danes najpogostejša resna kronična bolezen pri otrocih, vsak deseti otrok boleha za astmo, in čeprav ni ozdravljiva, je z ustrezno terapijo lahko razmeroma dobro nadzorovana. A okoli deset odstotkov otrok se na klasične terapije z inhalacijskimi kortikosteroidnimi zdravili v nizkih koncentracijah ne odziva. In tukaj se začne koda, ali bolje rečeno, cel seznam kod, ki jih odklepa profesor Uroš Potočnik s sodelavci, partnerji pri projektu in malimi bolniki. Predstojnik Katedre za biokemijo ter Centra za humano genetiko in farmakogenomiko na mariborski medicinski fakulteti: "Vprašanje, ki si ga zastavljamo raziskovalci, je, kaj so vzroki za nastanek odpornosti proti standardni terapiji z inhalacijskimi kortikosteroidi, ki je najpogostejša terapija in običajno uspešno nadzoruje astmo pri večini otrok. A nekateri otroci imajo t. i. poslabšanja, četudi se držijo terapije."
Zakaj pomagati znanosti?
Kriteriji, kdo se lahko vključi v študijo, so zelo strogi, kar že v začetku skrči skupino, ki vključuje mlade astmatike od šestega do osemnajstega leta. Morda se nekateri starši ustrašijo obsežnih vprašalnikov, sodelovanje v raziskavi jim vzame tudi nekaj časa. "Radi bi jih spodbudili k sodelovanju, vedeti moramo, da bodo njihovi otroci preiskani z res vrhunsko tehnologijo. Majhni otroci se seveda bojijo odvzema krvi, zanimivi pa so tudi najstniki, ki dajo roko brez težav, ne bodo pa dali blata. Zanimivo je, da imajo te težave vsi partnerji v konzorciju, še najbolj pa so bolniki pripravljeni sodelovati v Španiji," pravi Potočnik.
Četudi se zdi, da družina konkretne ugodnosti pri sodelovanju v raziskavi ne dobi, je to predvsem njihov prispevek k znanosti, razvoju zdravil, poznavanju astme. Poleg tega imajo dostop do najnovejše tehnologije, ki se zdaj v klinični praksi še ne uporablja. Raziskovalci torej pozivajo starše, naj otroke s takšno diagnozo vključijo v raziskavo.
DNK, RNK in sostanovalci
Mariborski raziskovalci uporabljajo najnovejše tehnologije v najsodobnejših laboratorijih, ki v labirintih impresivne medicinske fakultete zmorejo analizirati cel DNK človeka v še nedavno nepredstavljivo kratkem času. Za primerjavo: da so dobili izris človekovega dednega zapisa, je še leta 2001 pošteno delalo nekaj sto laboratorijev na različnih koncih sveta. Danes to zmore v nekaj minutah sekvenator nukleinskih kislin naslednje generacije v enem od laboratorijev MF. Med drugim razvijajo tudi celične modele, kjer v epruvetah gojijo kulture pljučnih in imunskih celic, s tem pa v laboratoriju simulirajo in spremljajo molekularne dogodke, ki se dogajajo v pljučih bolnikov z astmo. A pri aktualnih raziskavah je laboratorij le del cele zgodbe. V projektu SysPharmPedia, pridobljenem na razpisu ERA-Net ERACoSysMed v okviru EU-programa Obzorje 2020, gre za sistemski pristop, saj od enega bolnika pridobijo resnično ogromno podatkov. "To je t. i. big data sistemska analiza. Vzamemo kri, slino, izdihan zrak, bris nosne sluznice, blato. Gre za zelo raznolike klinične vzorce in zelo obsežen vprašalnik o okolju, poteku bolezni, zapletih, o zdravilih, opravimo klinične meritve, kot je pljučna funkcija, alergološke teste. Tako bolnike razdelimo na tiste, ki so dobro odzivni, z urejeno astmo, in tiste, ki imajo kljub terapiji poslabšanja," pove znanstvenik, a tudi doda, da imajo kar nekaj težav pri vključevanju bolnikov, s čimer se srečujejo praktično vsi partnerji v projektu širom po Evropi.
Iz vzorcev analizirajo DNK bolnika. Ta vpliva na odziv na zdravila in sam podtip astme. Izolirajo pa tudi molekulo RNK, ki pove več o aktivnosti genov. DNK namreč podedujemo od staršev, to je naš genetski zapis, z RNK pa lahko ugotovimo, kako se določeni geni pri posameznih bolnikih vklapljajo in izklapljajo, aktivirajo. To je delno pogojeno z zapisom, delno pa z okoljem, v katerem živimo. Za omenjeno raziskavo pa so pomembni tudi mikroorganizmi, ki jih detektirajo v blatu in sluznici nosu. Potočnik: "Ljudje imamo namreč v telesu več kot kilogram sostanovalcev, bakterij različnih vrst, in seveda vplivajo na potek bolezni. Določimo tudi proteine, v izdihu zraka pa hlapne molekule. Gre za celosten sistemski pristop, ki je nekaj novega. Evropska komisija je prepoznala tak pristop kot pravega za napredek znanosti in medicine in mi smo prva slovenska projektna skupina, ki je pridobila projekt po teh smernicah. Projekt koordinirajo raziskovalci iz Nizozemske, sodelujejo še raziskovalci iz Nemčije ter dva španska laboratorija."
Od vzrokov do novih bioloških zdravil
Kako bodo prepričali tiste, ki delijo denar, da je tako zdravljenje nujno? "Vsaj dokler se biološka zdravila za to posebno skupino otrok ne uveljavijo, je pomembno, da lahko z diagnostičnimi označevalci - biomarkerji, skupino, ki je primerna za tako zdravljenje, identificiramo. To je praktična stran raziskav, ki so zelo pomembne za klinično prakso," pove Potočnik.
To je za zdaj najpomembnejši cilj projekta, a pomembno je tudi, da bodo s to tehnologijo, gre za najsodobnejšo tehnologijo sistemske medicine, molekularne biologije, genetike, podrobno razložili, kakšni so molekularni mehanizmi, ki imajo takšne posledice, torej kje so molekularni vzroki za nastanek neodzivnosti. S tem namreč odkrijejo tudi nove molekularne tarče za biološka zdravila in te študije potem bere farmacevtska industrija ter na tej podlagi snuje nova biološka zdravila. "Na enak način so nastala tudi obstoječa biološka zdravila - na osnovi takšnih študij, kot je naša. In upamo, da bo naša študija ena pomembnejših, ki bodo prispevale k nastanku nove generacije bioloških zdravil," prida Potočnik.
Genski kod astme in osumljenci
Pri nastanku astme je zelo pomemben genetski faktor. Še danes se ne ve natančno, koliko je astma sploh dedna. "Gre za kompleksno oz. multifaktorsko bolezen, ki je kombinacija delovanja številnih genov in načina življenja ter okolja. Pri astmi je ocena dednega dejavnika nekje okoli 40 odstotkov. Vemo, da imamo v našem genetskem zapisu zapis za 21.000 genov, in trenutno je ugotovljenih več kot 200 genov, ki prispevajo k nastanku astme. Vsak gen prispeva delček k dejavniku tveganja. V genu imamo običajno normalen zapis, določen odstotek ljudi pa ima v genu neke vrste mutacijo, polimorfizem, ki povzroči, da ta gen nekoliko slabše deluje. Tak polimorfizem še ne pomeni nastanka bolezni, bomo pa za odstotek povečali tveganje. Če je tega več in imamo kombinacijo rizičnih alelov, potem se genetsko breme poveča. To še vedno ne pomeni, da bomo dobili astmo, potrebna je še nesrečna kombinacija dejavnikov okolja, stanja imunskega sistema, okužbe v kritičnem času in vse skupaj se lahko 'vžge'," poenostavi Potočnik.
"Vzamemo kri, slino, izdihan zrak, bris nosne sluznice, blato. Gre za zelo raznolike klinične vzorce"
Prihodnost bo kmalu in bo cenejša kot danes
Torej bomo čez 50 let vzeli vzorec, opravili DNK-analizo in ugotovili, koliko je možnosti, da naš otrok zboli za astmo, ali pa, kakšna terapija bo najbolje delovala?
"Tukaj smo na področju farmakogenomike, ki ugotavlja povezanost genetskega zapisa na odziv na zdravila. To je znanstvena podlaga, na podlagi katere je možna personalizirana medicina - izvajanje zdravljenja z izbiro ustreznih zdravil. V našem primeru so izbira kortikosteroidi, bronhodilatatorji, antagonsiti levkotrienov, biološka zdravila. Torej kakšna kombinacija bi bila optimalna za bolnika. V končnem primeru bi bolnik prišel k zdravniku ali farmacevtu z osebnim genetskim zapisom in na podlagi tega dobil terapijo. Denimo pri bolniku, ki ima genetski zapis za izjemno občutljivost za kortikosteroide, bi morali biti zelo previdni pri višanju odmerkov zdravila. To je tisto, kar je prihodnost, in verjetno bo ta prihodnost tukaj prej kot čez 50 let. Tak princip se že uporablja v klinični praksi, denimo pri zdravljenju raka dojke, pri zdravilih za uravnavanje pritiska, kako dozirati zdravilo, se določa glede na dedni zapis. To so stvari, ki jih ameriška FDA (agencija za hrano in zdravila, op. a.) že priporoča, niso pa še obvezne. Ogromno zdravil čaka še na zadnjo potrditev. V ZDA država in podjetja vlagajo ogromne milijarde v personalizirano medicino. S tem ne nazadnje privarčujemo tudi pri zdravilih, če gledamo čisto ekonomsko, ne trošimo zdravil za neučinkovite terapije, ne povzročamo nepotrebnih stranskih učinkov, bolnik ni več poskusni zajček 'ups, sedaj smo pa šli s kortikosteroidi malo predaleč'," pojasni Potočnik.
PREBERITE ŠE: Bremena astme
