علم الوراثة الدوائية

الهندسة الوراثية

دور الهندسة الوراثية، علم الوراثة الدوائية و الخرائط الجينية في تحديد أنواع الموروثات عند الإنسان تزداد قيمةً يوماً بعد يوم. لا يخفى على العلماء الدور المهم لتركيبة الإنسان الجينية في تحديد هويته الصحية. بل و يمتد علم الجينات ليشمل توقع الأمراض التي يمكن أن يصاب بها الإنسان، و حتى طرق علاجها أو منعها.

العلاج الجيني هو عملية إدخال مورثات سليمة إلى الخلايا لتصحيح عمل المورثات غير الفعالة بغية علاج المرض.

و من بين تلك العلوم يأتي علم الوراثة الدوائية pharmacogenomics وهو دراسة كيفية استجابة الناس بشكل مختلف للعلاج الدوائي. بحيث تكون الاستجابة بناءً على التركيب الجيني. يؤثر النظام الغذائي والصحة العامة والبيئة أيضًا بشكل كبير على الاستجابة للأدوية، ولكن لا توجد مؤشرات أقوى على كيفية معالجة الدواء من العوامل الوراثية.

من اللحظة التي يتم فيها إعطاء العلاج للمريض، من المفروض أن يستقبلها الجسم بفعالية. ستغادر جميع الأدوية الجسم في النهاية من خلال عملية تسمى الإزالة أو الطرد- ولكن الوقت الذي تظل فيه نشطة، في مجرى الدم، يتم تحديده غالبًا من خلال الاختلافات الجينية التي تغير طريقة عمل إنزيمات معالجة الأدوية.

كيف يوظف مزودو الرعاية الصحية علم الوراثة الدوائية

يسمح استخدام علم الوراثة الدوائية لمقدم الرعاية الصحية باختيار الدواء والجرعة المناسبة. التي من المرجح أن تعمل بشكل أفضل لكل مريض على حدة. إن تكييف دواء المريض وفقًا لخصائصه الجينية الفريدة قد يحل يومًا ما محل- نهج مقاس واحد يناسب الجميع -لاختيار الأدوية والجرعات المستخدمة بشكل شائع اليوم.

تاريخ علم الوراثة الدوائية

علم الوراثة الدوائية ليس جديدًا .تم نشر مقال في عام 1957 من قبل عالم وراثة لاحظ أن التفاعلات العكسية لعقار مضاد للملاريا ومرخيات للعضلات موروثة ومرتبطة بنقص في نشاط إنزيمات الكبد المحددة التي كانت مسؤولة عن الانهيار أو التمثيل الغذائي من تلك الأدوية المعينة. حددت هذه المقالة الصلة بين الجينات والإنزيمات التي تكسر الأدوية بينما تنشئ في نفس الوقت الرابط بين هذه العملية وردود الفعل السلبية على الأدوية نفسها.

قد يعود تاريخ علم الوراثة الدوائية إلى 510 قبل الميلاد. عندما أسس فيثاغورس رابطًا بين تناول الفول وتطور فقر الدم الانحلالي. تم اختبار هذه الملاحظة لاحقًا باستخدام المعدات العلمية الحديثة ووجد أن بعض الأشخاص، عادة من الذكور، يفتقرون إلى إنزيم يشارك في استقرار غشاء خلايا الدم الحمراء. ويزداد هذا النقص بسبب استهلاك الفول، مما يؤكد ملاحظات فيثاغورس الأولية.

الوراثة الدوائية اليوم

حاليًا، يحتوي أكثر من 250 منشور طبي على معلومات علم الوراثة الدوائية في ملصقاتها المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء. تحتوي معلومات الملصق على تحديد المؤشرات الحيوية – المؤشرات الأولية القابلة للقياس المرتبطة بحالة المريض الخاصة. تحدد المنشوارات أيضًا العلاج الدوائي المستهدف المحدد لهذا الشذوذ الجيني بالإضافة إلى سرد الاختلافات الجينية التي قد تؤثر على كيفية استقلاب الدواء أو تكسيره في الجسم. و تعرض إحتمالية أن يتسبب في حدوث مضاعفات عكسية كبيرة.

يهدف علم الصيدلة الجينومية إلى تطوير وتنمية الوسائل للوصول بالعلاج الدوائي إلى الفعالية القصوى، مع مراعاة تركيب النمط الجيني genotype للمريض، لضمان تحقيق ذلك بأقل قدر من الأعراض الجانبية.

أنشأ اتحاد تطبيق علم الوراثة الدوائية السريرية أو CPIC قائمة يمكن البحث فيها عن جميع الأدوية ذات الآثار الوراثية الدوائية المعروفة. كما قاموا بإدراج إرشادات الوصفات التي يمكن العثور عليها . قد يستخدم مقدمو الرعاية الصحية المعلومات الوراثية للمساعدة في تحديد العلاج الأنسب لكل مريض على حدة. وهذا يشمل اختيار دواء من المرجح أن يعمل.كما يشمل تجنب الأدوية التي قد تسبب آثارًا جانبية، وتعديل جرعة البدء من الدواء، أو تحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى مراقبة عن كثب لتأثير الدواء.

كيف يعمل علم الوراثة الدوائية

نظام السيتوكروم P450 عبارة عن عائلة من الإنزيمات الموجودة في جميع أنحاء الجسم والمسؤولة عن تخليق واستقلاب مختلف الجزيئات والمواد الكيميائية داخل الخلية. خاصة تلك المرتبطة بالمادة الدوائية النشطة لمعظم الأدوية.

قد تؤثر الاختلافات الشائعة – المعروفة باسم تعدد الأشكال – في الجينات التي تحدد نشاط إنزيم السيتوكروم P450 على وظيفة الإنزيمات. هذه هي الأكثر شيوعًا في تكسيرأو استقلاب الدواء. يمكن استقلاب الأدوية بسرعة أو ببطء. إذا كان إنزيم السيتوكروم P450 يستقلب الدواء ببطء، فإن الدواء يظل نشطًا لفترة أطول ويلزم جرعة أقل للحصول على التأثير المطلوب بينما قد تسبب الجرعات العادية التسمم. إنزيمات السيتوكروم P450، وخاصة إنزيمات CYP2C9 و CYP2C19 و CYP2D6، مسؤولة عن حوالي 70٪ من استقلاب الدواء في الجسم.

بالإضافة إلى ذلك، هناك جينات أخرى خارج نظام السيتوكروم p450 تؤثر على التمثيل الغذائي للدواء، ونتيجة لذلك – استجابة المريض للأدوية. يهتم اختبار الجينات الدوائية في المقام الأول بالاختلافات في الإنزيمات التي تؤثر على استقلاب الدواء.

يتم تقسيم هذه الاختلافات إلى أربع فئات بناءً على تأثيرها المتوقع على استقلاب الدواء: فقير،متوسط، عادي، سريع / فائق السرعة.

علم الوراثة و التفاعل بين الأدوية

المحرضات هي مواد تؤثر على التعبير الجيني. على سبيل المثال: إذا كان الدواء عبارة عن محفز CYP2D6، فسيؤدي ذلك إلى زيادة نشاط CYP2D6 الذي يغير طريقة استقلاب الأدوية الأخرى التي تعتمد على هذا الإنزيم. تعمل المثبطات في الاتجاه المعاكس، مما يقلل من نشاط هذا الإنزيم. كما يحتمل أن يغير عملية التمثيل الغذائي للأدوية التي تعتمد على هذا الإنزيم. يوضح هذا الحاجة إلى إلقاء نظرة شاملة على التفاعلات التي تمت الموافقة عليها من قبل إدارة الغذاء والدواء (FDA) من دواء إلى جين وتفاعلات دواء إلى دواء.

إن إدراك هذه المحرضات والمثبطات وكذلك مراقبة التغيرات في إنزيمات السيتوكروم P450 يساعد في جعل علم الوراثة الدوائية قوة في فهم استقلاب الدواء.

تشمل المحرضات القوية:

• ريفامبين (CYP2C19 و CYP3A)
• الفينيتوين (CYP3)

تشمل المثبطات القوية:

• سيبروفلوكساسين (CYP1A2)
• كلوبيدوجريل (CYP2C8)
• فلوكستين (CYP2C19 و CYP2D6)
• دانوبريفير ، ريتونافير ، إيتراكونازول ، كلاريثروميسين
• وعصير الجريب فروت(CYP3A)