Artykuł sponsorowany

Farmakogenomika, nowa dziedzina badań naukowych koncentrująca się na wpływie ludzkiego genomu na bezpieczeństwo i skuteczność nowoczesnych leków.
Według Centrów Kontroli i Prewencji Chorób (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) ponad 1,3 miliona Amerykanów rocznie trafia do szpitala z powodu niepożądanej reakcji na lek (ADR). Niepożądane reakcje na leki (ADR) odpowiadają za ponad 100 000 zgonów rocznie, co czyni je czwartą główną przyczyną zgonów przed śmiercią w wyniku chorób płuc, cukrzycy, AIDS, wypadków samochodowych i innych wypadków. ADR stały się kluczowym problemem w dziedzinie bezpieczeństwa pacjentów, który CDC, NIH i firmy farmaceutyczne zaczęły rozwiązywać za pomocą farmakogenomiki – nowej dziedziny badań naukowych skupiającej się na wpływie ludzkiego genomu na bezpieczeństwo i skuteczność nowoczesnych leków.
Celem farmakogenomiki jest pomoc lekarzom w doborze leków i dawek, które są najlepiej dostosowane do każdego pacjenta.
Większość dotychczasowych badań koncentrowała się na reakcji na leki przeznaczone dla pacjentów z takimi dolegliwościami, jak choroby układu krążenia, choroba Alzheimera, nowotwór, HIV/AIDS i astma, jednakże pewna szansa może pojawić się również dla pacjentów cierpiących na zaburzenia neuropsychiatryczne, takie jak depresja, schizofrenia i choroba dwubiegunowa, którzy często doświadczają poważnych skutków ubocznych działania leków nawet po ich odstawieniu.
Dr Mike Tocci, prodziekan w New Jersey Center for Science, Technology & Mathematics na Uniwersytecie Kean zwraca uwagę, że „każdy człowiek ma unikalny zestaw genów, więc sposób, w jaki choroba przejawia się u danej osoby oraz sposób, w jaki jej organizm reaguje na terapię określonymi lekami jest inny”.

Przyszłość medycyny

Tocci, biolog molekularny, immunolog i były szef działu Genomics Science and Biologics w Sanofi, który przez większość swojej kariery zawodowej zajmował się opracowywaniem i rozwojem przedklinicznym leków, określa farmakogenomikę jako główny składnik „medycyny personalizowanej”.
„Uczymy się, w jaki sposób leki są metabolizowane i osiągają skuteczność u poszczególnych osób, lub są ograniczane przez działania niepożądane u poszczególnych pacjentów lub w populacjach pacjentów poprzez nasze geny. Lekarze i badacze leków szybko uczą się, w jaki sposób pacjenci reagują na pewne związki, aby lepiej leczyć choroby”.
Badania farmakogenomiczne okazały się bardziej praktyczne w przypadku niektórych chorób niż innych, co wykazano w procesach identyfikacji i monitorowania biomarkerów. „Nie posiadamy biomarkerów dla wszystkich typów komórek nowotworowych ani też nie rozumiemy jeszcze w pełni, jakie typy komórek reagują na różne typy leków, ale dowiadujemy się więcej o sposobach funkcjonowania różnych typów komórek w organizmie człowieka, więc w końcu lepiej zrozumiemy wpływ naszych genomów na działanie konkretnych leków” – wyjaśnia dr Tocci.
Zakres badań i koszty z nimi związane rodzą uzasadnione pytania o to, kto odniesie największe korzyści z tego podejścia zarówno w perspektywie krótko-, jak i długoterminowej. W centrum zainteresowania są pacjenci poddawani terapii przeciwnowotworowej, ale nastąpił postęp w przypadku osób cierpiących na choroby autoimmunologiczne, w tym cukrzycę i choroby układu krążenia. Dużym beneficjentem będą również lekarze, którzy będą mogli poznać zaawansowane metody leczenia pacjentów za pomocą skuteczniejszych leków o niższym poziomie ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych.
Podczas gdy koszty ponoszone przez pacjentów na wczesnym etapie mogą być wysokie, korzyści płynące z farmakogenomiki w zakresie opieki zdrowotnej i rozwoju leków z czasem przyczynią się do obniżenia kosztów poprzez zwiększone wykorzystanie biomarkerów, profilowanie ekspresji genów i badania mapowania komórek. Z czasem zwiększy się zarówno skuteczność, jak i bezpieczeństwo leków, a co za tym idzie – leki te będą tańsze dla pacjentów.
Konsumenci odnieśli już korzyści z badań z zakresu farmakogenomiki w odniesieniu do bezpieczeństwa leków zatwierdzanych przez amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA). Ponad 200 leków zostało oznaczonych etykietami zawierającymi nowe informacje na temat biomarkerów genomowych, łącznie z informacjami dotyczącymi ekspozycji na lek i zmienności reakcji klinicznych, ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych, dawkowania specyficznego dla genotypu, mechanizmów działania leku oraz cech projektu badania. Te nowe badania zostały włączone do prób klinicznych i mają wpływ na firmy zajmujące się opracowywaniem związków chemicznych.
Farmakogenomika jest w dużym stopniu zależna od biologii molekularnej i obejmuje szereg procesów, w tym PCR, identyfikację białek (Western blotting, ELISA), określanie ekspresji genów, techniki profilowania genów i białek, metody sortowania komórek, techniki rozdzielania komórek (wirowanie), metody obrazowania komórek oraz analizę i profilowanie komórek w tkankach chorych w modelach ludzkich i zwierzęcych.

Przeszkody na drodze do postępu

Podczas gdy prawie wszystkie wiadomości dotyczące farmakogenomiki są obiecujące, nadal istnieje szereg czynników hamujących postęp w tej dziedzinie. Badania na modelach zwierzęcych nie zawsze przewidują sposób reakcji u ludzi, a dostęp do odpowiedniej liczby próbek od pacjentów oraz względy społeczne i etyczne w odniesieniu do prywatności pacjentów mogą zniechęcać niektóre grupy od uczestnictwa w badaniach. Ryzyko i koszty związane z badaniami z zakresu farmakogenomiki są ważnymi czynnikami, które mogą stanowić ograniczenie pod kątem osób mogących prowadzić te badania, lub osób mogących pozwolić sobie na wdrożenie tego typu leczenia.
„Długoterminowe korzyści płynące z farmakogenomiki będą znaczące. Dalsze prace umożliwią spersonalizowanie leczenia pacjentów poprzez skuteczniejsze i bezpieczniejsze leki, które mogą przedłużyć życie i/lub poprawić jakość życia pacjentów dzięki ograniczeniu skutków ubocznych i działań niepożądanych. Największym problemem będzie zapewnienie postępu nauki z etycznego punktu widzenia i zagwarantowanie, że wszyscy ludzie będą mogli skorzystać z tych metod leczenia, ponieważ będzie ich na to stać” – zauważa dr Tocci.
Jako prodziekan ds. badań w New Jersey Center for Science, Technology & Mathematics na Uniwersytecie Kean, dr Tocci pomaga nadzorować programy studiów w dziedzinie nauk ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki (STEM), w których stosuje się multidyscyplinarne podejście do nauczania nauk ścisłych, włączając do programu nauczania biologię, chemię, fizykę, matematykę i informatykę. Program STEM daje studentom możliwość nauki rozwiązywania problemów poprzez doświadczenia w laboratorium, a nie tylko poprzez podręczniki. Studenci STEM współpracują z wydziałem, rozwiązując pytania badawcze, na które nie znamy odpowiedzi. Obecne badania obejmują pracę nad biologią nowotworów w celu lepszego zrozumienia biomarkerów, chemią medyczną w celu poznania sposobu blokowania komórek nowotworowych przed przerzutami, a także nad wpływem genomiki na łączenie się leków z produktami genowymi.

Więcej informacji:
https://www.kean.edu/academics/nj-center-science-technology-and-mathematics

Dowiedz się więcej o wirówkach OHAUS, wytrząsarkach vortex OHAUS, blokach grzejnych OHAUS i wytrząsarkach orbitalnych OHAUS

Wyposażenie skutecznego laboratorium badań farmakogenomicznych

Przy tak wielu czynnikach mających wpływ na badania z zakresu farmakogenomiki jeszcze ważniejsze jest to, aby sprzęt laboratoryjny zapewniał precyzyjne, dokładne i powtarzalne wyniki. OHAUS oferuje kompleksową gamę intuicyjnych, bezpiecznych i kompaktowych rozwiązań dla każdego laboratorium.

— ZASTOSOWANIA KLINICZNE —

WIRÓWKI FRONTIER MULTI-PRO
OHAUS oferuje trwałe wirówki wysokiej jakości, które są dostarczane z różnymi wirnikami, co pozwala technikom na pobieranie i oddzielanie składników krwi niezależnie od wielkości próbki i metody pobierania. Modele mogą pomieścić probówki typu vacutainer.

MINIATUROWA WYTRZĄSARKA VORTEX
Używana do szybkiego mieszania różnych materiałów podczas przygotowywania próbek. OHAUS oferuje kilka trwałych rozwiązań, które zapewniają pomyślny przebieg procedury niezależnie od wielkości próbki. Dostępne są akcesoria do mikropłytek.

BLOK GRZEWCZY
Precyzyjnie podgrzewaj swoje próbki za pomocą szerokiej gamy bloków grzewczych OHAUS. Dostępnych jest wiele bloków modułowych dopasowanych do różnych wielkości i kształtów próbek. Dostępne są bloki grzewcze 1-, 2-, 4- i 6-blokowe.

— BADANIA —

SERIA MIKROWIRÓWEK FRONTIER 5000
OHAUS oferuje trwałe wirówki wysokiej jakości, które są dostarczane z różnymi wirnikami, co pozwala badaczom na oddzielanie komórek i materiałów każdej wielkości, zarówno w temperaturze otoczenia, jak i w warunkach chłodniczych. Wirniki kątowe i wychylne mogą pomieścić probówki o pojemnościach od 0,5 ml do 200 ml.

WYTRZĄSARKA O RUCHU KOŁYSZĄCYM
Bezproblemowe barwienie, blotting i oznaczanie za pomocą niezawodnych wytrząsarek o ruchu kołyszącym firmy OHAUS. Wszystkie wytrząsarki posiadają potrójnie mimośrodową konstrukcję silnika dla zwiększenia precyzji i trwałości. Wszystkie urządzenia są wyposażone w różne opcje mocowania tacy, jak również możliwość zmiany kąta kołysania podczas pracy urządzenia. Dostępne są również urządzenia o ruchu orbitalnym, posuwisto -zwrotnym i falującym.

WYTRZĄSARKA TERMICZNA
Powtarzalne wyniki próbek DNA dzięki wytrząsarkom termicznym OHAUS. Oba modele wyposażone są w ekran dotykowy i pozwalają użytkownikowi na zapisywanie programów oraz eksportowanie danych. Dostępne są różne typy mocowania bloków w celu dostosowania do wszystkich standardowych rozmiarów probówek. Model premium oferuje możliwość zarówno ogrzewania, jak i chłodzenia.

PŁYTY GRZEJNE/MIESZADŁA
Wprowadzona na rynek na początku/w połowie 2020 roku seria płyt grzejnych/mieszadeł OHAUS Guardian będzie obejmować pełną gamę zaawansowanych urządzeń, które umożliwią bezpieczne i niezawodne przeprowadzanie wszystkich procedur. W ofercie znajdą się urządzenia 4"x 4", 7"x 7", 10"x 10” oraz z okrągłą płytą górną.

Wszędzie tam, gdzie przyszłe badania farmakogenomiczne zawiodą naukowców, OHAUS będzie ich wspierać precyzyjnymi narzędziami i fachową pomocą techniczną.