Персонализированная медицина

Официально признанного определения персонализированной медицины (ПМ) не существует. Термин "персонализированная медицина" был использован в качестве названия монографии Кевала Джейна в 1998 году и начал упоминаться в MEDLINE в 1999 году, но большая часть литературы, относящаяся к ПМ часто определяет ее как фармакогеномику и фармакогенетику. Различные термины, которые используются для описания концепции ПМ: ориентированная, подобранная, основанная на генотипе, индивидуализированная или основанная на индивидуальном подходе терапия; информационно обоснованная, системная, геномная (genomic medicine), предсказательная (predictive medicine) или медицина под заказчика (tailored medicine), препараты генетического действия (фармакогеномика, фармакогенетика, фармакопротеомика), комплексное здравоохранение. Термин комплексное здравоохранение обозначает объединение диагностики, скрининга, профилактики, лечения и мониторинга, как будущее направление в медицине, но он уже используется для альянса классической и альтернативной медицины. Термин "геномной медицины" подразумевает, что секвенирование генома человека позволяет медицинской практике, вступить в эру, в которой геном пациента поможет определить оптимальный подход к оказанию помощи, будь то профилактической, диагностической или терапевтической. Однако геномная медицина не является адекватным синонимом для ПМ, так как помимо геномики, протеомные технологии и метаболомика способствуют развитию ПМ.

ПМ также отражается в индивидуальной терапии, это означает назначение конкретных процедур и методов лечения лучше всего подходящих для индивидуального учета генетических и эпигенетических факторов, которые влияют на терапию. ПМ является наилучшим способом внедрения новых биотехнологий в медицину для улучшения понимания патогенетического механизма заболеваний и лечения больных. ПМ стала реальностью после определения последовательности генома человека и персонализированных геномов, прогрессом в области медицинской генетики, а также ряда технологий, в том числе медицинской диагностики, однонуклеотидного полиморфизма (ОНП) генотипирования и протеомики.

Таким образом, персонализированная медицина (personalized medicine) представляет собой интегральную медицину, которая включает в себя разработку персонализированных средств лечения, тестирование на предрасположенности к болезням, профилактику, объединение диагностики с лечением и мониторингом лечения.

Начался период параллельного одновременного исследования множества генов и продуктов их экспрессии в различных условиях, к созданию профилей экспрессии генов и сетей взаимодействий между генами и факторами их регуляции. Началась эпоха интегральных исследований геномов, и кодируемых ими продуктов, которые образовали специфический раздел молекулярной генетики, включающий геномику и, в том числе, функциональную геномику. Геномика сегодня занимается анализом структуры и функций геномов, как интегрального функционального массива генов, их регуляторных элементов и других последовательностей, необходимых для функционирования генома. Функциональная геномика порождает множество других "омик": протеомику, пептидомику, метаболомику, каждая из которых интегрально исследует один из аспектов деятельности живых систем и, в конечном счете, нацелена на расшифровку механизмов жизнедеятельности на уровне организмов, прежде всего на первом уровне – клеток. Важным фактором дальнейшего развития является появление системной биологии, способной оперировать с чрезвычайной сложностью живых систем.

Роль молекулярной диагностики в ПМ охватывает следующие аспекты: ранняя диагностика и выбор безопасного и эффективного лечения на основе молекулярных методов; усиление интеграции молекулярной диагностики с терапией; мониторинг терапии, а также прогноз течения заболевания на основе определения биомаркеров (на уровне генома, транскриптома, протеома, метаболома и интерактомов). Классификация молекулярных диагностических технологий, имеющих отношение к ПМ представлена ниже, многие из них сочетают в себе несколько технологий (амплификацию, гибридизацию, рестрикционный анализ и др.). Три важнейших технологий, имеют отношение к ПМ: генотипирование однонуклеотидных полиморфизмов – ОНП (SNP), микрочипы/биочипы и секвенирование.

Выделяют несколько групп лабораторных методов ПМ:

1. Методы основанные на амплификации нуклеиновых кислот (полимеразная цепная реакция – ПЦР, ПЦР с детекцией в режиме реального времени, мультиплексная ПЦР и другие модификации для поиска ОНП).

2. Методы основанные на ферментативных подходах (полиморфизм длин рестрикционных фрагментов-ПДРФ или амплифицированных фрагментов – AFLR и др.).

3. Методы основанные на различной электрофоретической подвижности полиморфных участков ДНК (анализ конформации одноцепочечных фрагментов ДНК, денатурирующий градиентный гель-электрофорез и другие.

4. Методы основанные на гибридизации нуклеиновых кислот (генетические микрочипы, флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) и др.).

5. Методы анализа пептидов (ферментное обнаружение мутаций; белковые микробиочипы, анализы на основе флуоресценции резонансного переноса энергии (FRET) и др.).

6. Методы исследования частых мутаций, аллельного полиморфизма: хроматографические (денатурирующая жидкостная хроматография высокого разрешения (DHPLC), поверхностного плазмонового резонанса (SPR); масс-спектрометрии: (MALDI-TOF масс-спектометрия, тандемная масс спектрометрия-ТМС); проточной цитометрии (X-MAP технология) и нанотехнологии (флуоресцентные нанокристаллы – квантовые точки).

Важнейшей задачей лабораторной медицины и ПМ является поиск высокоспецифичных и высокоинформативных наборов лабораторных маркеров различных заболеваний. Маркеры патологий с идеальной специфичностью и чувствительностью редки, так как причина почти всех заболеваний никогда не бывает единственной, а обусловлена рядом неблагоприятных факторов. Поскольку высокотехнологичные методы лабораторной медицины позволяют установить причинно-следственные в цепи: ген – РНК – белок – метаболит, такие комплексы маркеров могут состоять из специфических олигонуклеотидов, белков и метаболитов.