پزشکی شخصی سازی می‌شود

پزشکی مدرن علی‌رغم عجایب فراوان، نقاط کور زیادی دارد. با این که روز به روز پیشرفت‌های علمی و درمان‌های معجزه‌آسای جدید وارد صحنه می‌شوند، پزشکان می‌دانند که مؤثرترین داروهای موجود در دنیا برای بخش اعظمی از جمعیت مؤثر واقع نمی‌گردند. برای مثال، داروهایی که به طور متعارف برای معالجه‌ی امراضی مانند افسردگی، آسم و دیابت استفاده می‌شوند، برای حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد از بیماران مؤثر نیستند. در ارتباط با بیماری‌های صعب‌العلاج مانند آرتریت، آلزایمر و سرطان، نسبتی از جمعیت که هیچ گونه بهره‌ای از این معالجات خاص نمی‌برند، به حدود ۵۰ تا ۷۵ درصد می‌رسد.

این مسئله، از چگونگی به وجود آمدن این معالجات نشأت می‌گیرد. به طور سنتی، دارویی که برای تعداد قابل توجهی از مردم با علائم مشابه در آزمایش‌های دارویی مفید واقع می‌شود، مورد تأیید قرار گرفته و افرادی که این داروها برای آن‌ها مفید واقع نشده‌ باشد، مورد بررسی قرار نمی‌گیرند. زمانی که دارو مجوز پخش گرفته و توسط پزشکان برای جمعیت بزرگی تجویز می‌شود، به طور قابل انتظار، افراد زیادی – مانند افراد شرکت‌کننده در کارآزمایی‌های بالینی – درمی‌یابند که این “درمان معجزه‌آسا” برای آن‌ها، معجزه‌آفرین نیست.

این سیستم “یکی برای همه” در کشف دارو با وجود آن که در کشف اغلب داروهای بااهمیت قرن بیستم یاری‌رسان بوده است، حال غیر مؤثر، قدیمی و خطرناک به نظر می‌رسد. این بدین معنی است که داروها برای تأثیر گذاشتن بر روی “افراد متعارف” به وجود می‌آیند، درحالی که در حقیقت، همه‌ی ما – حتی امراض و پاسخ‌هایمان به داروها – منحصربه‌فرد هستیم. نه تنها اکثر داروها برای بخش زیادی از جمعیت غیر مؤثر می‌باشند، بلکه حتی می‌توانند عامل بروز واکنش‌های شدید منفی در دیگران گردند. خوشبختانه روش جدید پزشکی در حال شکل‌گیری است. هم‌چنان که ما اطلاعات بیشتری در مورد تفاوت‌های ژنتیکی افراد کسب می‌کنیم، متخصصان پزشکی توصیه‌های بهداشتی و درمان‌ها را برای افراد، و نه جمعیت، شخصی‌سازی می‌کنند.

آمار سرسام‌آور: تخمین زده‌ می‌شود نزدیک به ۷۵ درصد از داروهای درمانی سرطان برای افراد، مفید واقع نمی‌شوند؛ چرا که داروها برای “افراد متعارف” ساخته شده‌اند. حال آن که در حقیقت، همه‌ی ما – به همراه بیماری‌هایمان – منحصرب‌فرد هستیم.

رویکرد شخصی‌سازی‌ شده

پزشکی شخصی‌سازی شده (گاهی تحت عنوان “پزشکی دقیق” نیز معرفی می‌شود) از داده‌های ژنتیکی بیماران و دیگر داده‌های سلامتی آن‌ها در سطح مولکولی به منظور اتخاذ بهترین روش‌های درمانی برای افراد با پروفایل ژنتیکی مشابه، استفاده می‌کند.

ما تمایل داریم تا ژن‌های خود را به عنوان عوامل تعیین‌کننده‌‌ی مشخصاتی همانند قد، رنگ چشم یا حتی یک اختلال ژنتیکی، معرفی کنیم. ولی ترکیب ژنی که با آن متولد شده‌ایم، از طرق نامحسوس بسیاری بر روی رشد و سلامت ما در طول زندگی تأثیرگذار است. احتمال ابتلا به بیماری‌های مشخص با افزایش سن، نوع متابولیزه کردن مواد غذایی و واکنش‌های ما به داروهای مشخص، همگی تحت تأثیر ژن‌های ما قرار دارند.

با توجه به مطالبی که اکنون در مورد ژن‌ها می‌دانیم، اتخاذ این رویکرد تاحدودی آشکار به نظر می‌رسد. ولی این مقوله تنها در دهه‌ی اخیر با اتکا بر پیشرفت‌های باور نکردنی در فناوری توالی‌یابی DNA ممکن شده‌ است. با همکاری‌های بین‌المللی و صرف هزینه‌ی ۳ میلیارد دلاری، ژنوم انسان برای اولین بار در سال ۲۰۰۳ رمزگشایی شد. با گذشت تنها ۱۵ سال، توالی‌یابی ژنوم یک انسان، به جای چندین سال، به چندین ساعت زمان نیاز داشته و می‌تواند با هزینه‌ای کمتر از ۱۰۰۰ دلار صورت گیرد؛ به این معنی که اطلاعات ژنتیکی در مقایسه با سال‌های قبل، بیش‌تر در دسترس پزشکان و محققان به منظور توسعه‌ی درمان‌ها قرار دارند. حیطه‌ای که رویکرد جدید پزشکی شخصی‌سازی شده بر آن تأثیر بسیاری داشته است، انکولوژی یا درمان سرطان می‌باشد. خصوصاً درمان سرطان ریه، مؤفقیت بزرگی برای پزشکی دقیق محسوب می‌شود.

مبارزه با سرطان

در طی سالیان دراز، پزشکان به دنبال پاسخ این پرسش بودند که چرا تنها نزدیک به ۱۰ درصد از بیماران مبتلا به سرطان ریه به داروی متداول سرطان تحت عنوان TKI (مهارکننده‌های تیروزین کیناز) که رشد تومور را متوقف می‌کند، پاسخ می‌دهند. سپس در اواخر دهه‌ی اول قرن ۲۱ام، زمانی که محققان قادر به بررسی DNA سلول‌های توموری در بیماران بودند، به این نکته دست یافتند که این دارو تنها در افرادی که سلول‌های سرطانی‌شان دچار یک جهش مشخص در ژن EGFR هستند، مفید واقع می‌شود. در واقع جهش مذکور باعث رشد غیر قابل کنترل سلول‌ها شده و TKI با مهار کردن این روند، منجر به کاهش اندازه‌ی تومور می‌گردد؛ ولی در بیمارانی که منشأ ژنتیکی تومور آن‌ها متفاوت است، پروسه‌ی درمانی TKI باعث بروز طیف وسیعی از عوارض جانبی بدون شانس مؤفقیت می‌شود.

نهایتاً ژن‌های متفاوت در قلبِ سرطان‌های مختلف ریه آشکار شدند و کل پروسه‌ی تشخیص سرطان ریه تغییر کرد. سرطان‌ها اکنون به طور ساده بر اساس محل رشد و ظاهرشان در زیر میکروسکوپ، دسته‌بندی نمی‌شوند. در عوض از نظر جهش‌های ژنی بررسی شده و گزینه‌های درمانی بر اساس این جهش‌ها انتخاب می‌شوند. در این حالت، حتی اگر در طول درمان، تومورها جهش یافته و به داروهای مختص یک ژن مقاومت پیدا کنند، پزشکان می‌توانند تغییر ژنتیکی را شناسایی کرده و هدف دیگری (برای درمان) انتخاب کنند.

حتی درمان‌های پیشرفته‌ترِ شخصی‌سازی شده برای سرطان در دسترس هستند؛ مانند ایمونوتراپی، روشی که در آن، سلول‌های ایمنی خود بیمار را استخراج کرده و برای حمله به سلول‌های سرطانی، دستکاری می‌کنند. این سلول‌های ایمنی، که CAR T-cell نام گرفته‌اند، از بیماران استخراج شده و از نظر ژنتیکی در آزمایشگاه دستکاری می‌شوند تا نشانگرهای مولکولی را که بر روی سلول‌های سرطانی بیمار بروز می‌یابند، شناسایی کنند. سپس دوباره به منظور حمله به تومور، به بدن تزریق می‌گردند. سازمان غذا و دارو (FDA) در ایالات متحده، تعدادی از این درمان‌ها را در ماه آگوست در پی کسب نتایج چشم‌گیر در آزمایش‌های بالینی، مورد تأیید قرار داد.

پزشکی شخصی‌سازی شده هم‌چنین در ارتقای سطح ایمنی داروها، سهم مهمی داشته است. بروز واکنش جانبی شدید به یک دارو ممکن است نادر باشد؛ ولی به طور باور نکردنی، چهارمین دلیل مرگ در آمریکای شمالی محسوب شده و نزدیک به ۷ درصد از پذیرش بیمارستان‌ها را به خود اختصاص می‌دهد. این مشکل دوباره از تمایل به بررسی و درمانِ مشابهِ گروهِ عظیمی از افراد بسیار متفاوت، ناشی می‌شود.

یک آزمایش ساده‌ی ژنتیک می‌تواند ژن‌های کلیدی را که برخی افراد را به داروهای معینی بسیار حساس ساخته یا باعث افزایش سرعت متابولیزه شدن دارو و متعاقباً نیاز به دوز بالاتر می‌شوند، شناسایی کند. این رویکرد که تحت عنوان فارماکوژنومیک شناخته می‌شود، هنوز از جایگاه متعارف خود در بیمارستان‌ها و مطب پزشکان برخوردار نیست؛ ولی نرم افزار جدیدی در حال توسعه است که پزشکان را در راستای تجویز و تصمیم درباره‌ی دوز دارو با اتکا بر ویژگی‌های ژنتیکی بیمار، یاری خواهد کرد. با این احتساب می‌توانیم روزی شاهد آن باشیم که دکتر داروساز قبل از تحویل داروهای شما، ژن‌های شما را در داروخانه بررسی می‌کند.

پیروی از داده‌ها

پزشکی شخصی‌سازی شده تنها درباره‌ی ژنتیک نیست. پزشکی آینده با ایجاد و تفسیر انواع مختلفی از داده‌های افراد در سطح مولکولی هدایت خواهد شد که این داده‌ها با درجه‌ای از دقت که قبلاً ممکن نبود، اخذ خواهند گشت. پروفسور پیتر کولیس، بیوشیمی‌دان دانشگاه بریتیش کلمبیا و مؤلف کتب متعدد در مورد پزشکی شخصی‌سازی شده می‌گوید: «ما اکنون فناوری لازم جهت در اختیار گرفتن اطلاعات دقیق افراد در مورد ژنوم، پروفایل پروتئومیک (سطوح پروتئین)، پروفایل متابولیک و میکروبیوم شخصی آن‎ها با هزینه‌ای مقرون به صرفه را در دست داریم.»

وی ‌افزود: «آنالیز ژنی، حاوی اطلاعات ارزشمندی است ولی از آن جا که ژن‌های شما در طی زمان تغییر نمی‌کنند، قادر نیستند شما را از این که دقیقاً به یک بیماری مبتلا هستید یا درمان در بدن شما پاسخ می‌دهد، آگاه سازند. پروتئین‌ها یا متابولیت‌های موجود در خون، تصویر آنی در مورد آن‌چه که بدن به آن گرایش دارد یا این مسئله که آیا داروهای دریافتی، همان کاری را در بدن انجام می‌دهند که تصور می‌کنیم، برای ما فراهم می‌آورد.»

دانشمندان می‌توانند از یک نمونه‌ی ساده‌ی خون، اولین سرنخ‌های شیمیایی طیف وسیعی از بیماری‌های شایع (که این سرنخ‌ها با عنوان بیومارکرها شناخته می‌شوند) را مدت‌ها پیش از آشکار شدن علائم فیزیکی، شناسایی کنند. برای مثال، در سرطان لوزالمعده، بیماری در بسیاری از افراد مبتلا تنها زمانی تشخیص داده می‌شود که علائم شروع به ظاهر شدن می‌کند و بیماری به شدت پیشرفت کرده ‌است. اما در واقع ممکن است سرطان تا ۱۵ سال بدون ظهور علائم پیشرفت کرده و بیومارکرهایِ نشانگر را که می‌توان با آزمایش‌های مولکولی شناسایی کرد، آزاد کند.

دکتر الین ماردیس (Elaine Mardis)، استاد ژنوم و متخصص پزشکی شخصی‌سازی شده در بیمارستان کودکان نِیشن‌واید در اوهایو، این رویکرد را “پیشگیری دقیق” نامید. او در ادامه این عبارت را در قالب نظارت و غربالگری منظم‌تر برای افرادی که دارای حساسیت بالایی نسبت به بیماری‌های خاص هستند، توضیح می‌دهد. در شدیدترین موارد این حالات، افراد مبتلا به اختلالاتی هستند که با افزایش دادن میزان جهش‌های DNA یا اختلال در مکانیسم‌های اصلاحِ DNA، احتمال ابتلا به چندین سرطان در طول زندگی‌شان را سبب می‌شوند. سپس آن‌ها تحت درمانی قرار می‌گیرند که می‌تواند اولین مرحله‌ی سرطان را متوقف کند (یا به تأخیر بیاندازد).

درمان‌های مشابه که با نام “واکسن سرطان” شناخته می‌شوند، درمان‌های سفارشی و اختصاصی هستند که به افراد کمک می‌کنند تا “ایمنی” را در برابر سرطان خاصِ خود ارتقا دهند. اکنون این درمان‌ها در حال توسعه در زمینه‌ی بیماری‌های مختلفی از جمله سرطان‌های کلیه، دهان و تخمدان هستند.

ماردیس می‌گوید: «به نظر من، این دقتِ انکولوژی (سرطان‌شناسی) در بهترین حالت است.»

فراتر از سرطان

پزشکی شخصی‌سازی شده تأثیرگذاری خود را در زمینه‌ی بسیاری از بیماری‌های دیگر نیز آغاز می‌کند. سال گذشته، محققان مؤسسه‌ی Wellcome Trust Sanger نشان دادند که شایع‌ترین و خطرناک‌ترین نوع لوسمی در واقع ۱۱ بیماری مجزا است که هر کدام بسیار متفاوت به درمان پاسخ می‌دهند.

در بیماران مبتلا به HIV و هپاتیت C، دریافت داده‌های ژنومی هم از بیمار و هم از ویروس‌های آن‌ها، می‌تواند به پزشکان کمک کند تا در مورد ترکیب دارویی که سویه‌ی خاصی از بیماری را مورد هدف قرار داده و احتمالاً عوارض جانبی کم‌تری را در فرد باعث می‌شود، تصمیم‌گیری کنند. این امری مهم است زیرا عوارض جانبی ناخوشایند می‌توانند سبب شوند برخی از بیماران مصرف داروهای خود را متوقف کنند. در کانادا، این رویکرد دوطرفه، میزان مرگ و میر ناشی از HIV را تا ۹۰ درصد کاهش داده است.

هم‌چنین در آلزایمر (بیماری‌ای که آشکارا درمان آن سخت است)، بررسی ژنتیک نشان‌دهنده‌ی زیرگونه‌‌‌هایی از بیماری است که بیشتر احتمال دارد به درمان‌های خاص پاسخ دهند. به علاوه، پزشکان می‌توانند درمان را زودتر آغاز کنند که این در سایه‌ی سرنخ‌های شیمیایی دقیقی است که وجود بیماری را پیش از آشکار شدن علائم اثبات می‌کنند. اما علی‌رغم تمام این تحقیقات هیجان‌انگیز و برخی از مؤفقیت‌های قابل توجه، این واقعیت هم‌چنان ادامه دارد که تعداد کمی از بیماران وارد شده به سیستم مراقبت بهداشتی در انگلستان، می‌توانند به متخصص در زمینه‌ی بررسی زیست‌مولکولی که برای شخصی‌سازی درمان مورد نیاز است، دسترسی داشته باشند.

خارج از بخش‌های انکولوژی، هنوز سیستم‌های بهداشتی بزرگی مانند NHS جهت جمع‌آوری و بررسی داده‌های زیست‌مولکولی برای هر بیمار مجهز نشده‌اند. پزشکی شخصی‌سازی ‌شده اغلب به عنوان آخرین راهکار یا برای چند بیمار خوش‌شانس که برای کارآزمایی‌های بالینی انتخاب شده‌اند، استفاده می‌شود. نسبت جمعیتی که ژنوم خود را توالی‌یابی کرده‌اند کوچک است. با این حال، تغییرات آغاز شده است. در انگلستان، پروژه‌ی ۱۰۰ هزار ژنوم، توالی‌یابی ژنوم را از حدود ۷۰ هزار فرد مبتلا به سرطان یا بیماری نادر و خانواده‌هایشان شروع کرده‌ است. در سال گذشته، NHS استراتژی پزشکی شخصی‌سازی شده‌ی خود را منتشر کرد تا به استفاده از رویکردهای دقیق در حوزه‌های بیشتری از خدمات بهداشتی کمک کند.

در ایالات متحده‌ی آمریکا، بزرگ‌ترین درایو اطلاعات پزشکی دقیق جهان در سال ۲۰۱۵ توسط باراک اوباما معرفی گردید. هدف این است که تا سال ۲۰۲۰ داده‌های ژنتیکیِ یک میلیون داوطلب، توالی‌یابی و ثبت شود. طبق گفته‌ی کولیس، حدود ۴۰ درصد از داروهای تأیید شده در ایالات متحده در سال گذشته “به نوعی شخصی سازی شده بود”؛ به این معنی که درمان با یک “آزمایش ژنتیکی” همراه بوده تا اطمینان حاصل شود که دقیقاً مورد هدف قرار می‌گیرد.

کولیس می‌گوید: «در حوزه‌ی سرطان، تغییر در حال وقوع است … شرکت‌ها ژنوم تومور را توالی‌یابی می‌کنند و در مورد بهترین درمان برای بیمار تصمیم می‌گیرند.»

پزشک، پزشک

با این حال، تصویب پزشکی شخصی‌سازی ‌شده در تمامی زمینه‌های مراقبت‌های بهداشتی نیاز به اصلاحات بزرگی در آرایش کارکنان و ساختار خدمات دارد.

کولیس توضیح می‌دهد: «تأکید بسیارِ پزشکی شخصی‌سازی شده، بر پزشکیِ پیشگیری و درمان است که سیستم‌های مراقبت بهداشتی هرگز برای آن هزینه‌ای پرداخت نکرده‌اند. این تغییر بزرگی خواهد بود و نیازمند افراد بسیاری است که تنها پزشک نیستند، بلکه در زمینه‌ی بررسی زیست مولکولی آموزش دیده‌اند. کاربران اولیه، افرادی خواهند بود که استطاعت پرداخت هزینه‌های خود را دارند.»

او پیش بینی می‌کند که در چند دهه‌ی آینده، ملاقات با پزشک می‌تواند با به‌روزرسانی‌های مکرری که توسط مشاوران مولکولی پیگیری می‌شود، جایگزین گردد.

بدین صورت که سطح سلامتی شما از طریق بررسی منظم نشانگرهای زیستی در خون، درمان‌های مناسب با ژن‌هایتان را پیشنهاد خواهد کرد. این کار می‌تواند عملاً انجام شود؛ طوری که بیماران نمونه‌های خون خود را برای بررسی و مشاوره، توسط اسکایپ با اینترنت آپلود کنند.

به گفته‌ی کولیس، بررسی مولکولی برای پزشکان بسیار مشکل‌ساز خواهد بود و بر پروسه‌ی تشخیص و نسخه‌نویسی غالب خواهد گشت. پزشک به مربی بهداشت و سلامت تبديل خواهد شد؛ شخصی كه كارش سالم نگه داشتن شما است و نشانه‌هایی را بررسی می‌کند که ممکن است نیاز به پیاده‌روی بیشتر یا تغییر رژیم‌تان را مطرح کنند.

بنابراین آیا وقت آن فرا رسیده که توالی ژنومی شما تعیین شود؟ شاید اکنون نه.

کولیس در پایان می‌افزاید: «در حال حاضر، هزینه‌ی توالی‌یابی ژنوم شما حدود ۱۰۰۰ دلار و همراه با بررسی آن، حدود ۲۰۰۰ دلار است. من این کار را انجام داده‌ام و تمام آن را مفید نمی‌دانم. به من گفته شد که وقتی جوان بودم، احتمال ابتلا به عفونت‌ها را داشتم؛ اما من دیگر جوان نیستم. با این حال، با متمرکز شدن زیرساخت‌های سیستم‌های مراقبت بهداشتی پیرامون بیوانفورماتیک و پزشکی ژنتیک، به نظر می‌رسد قرار گرفتن آینده‌ی پزشکی بر مبنای ژن‌ها، اجتناب‌ناپذیر است. توالی‌یابی ژنوم پیوسته ارزان‌تر شده و شما فقط یک بار به انجام آن نیاز دارید. هنگامی که این سیستم‌ها در جایگاه مناسب قرار گیرند، هر زمان که پزشکی را ببینید، اطلاعات مهمی برای مابقی زندگی‌تان ارائه خواهد داد.»