Генетическая лотерея
Правда, что лекарства могут быть неэффективны из-за генов?
Влияние наследственности на вариабельность эффектов лекарственных препаратов изучает фармакогенетика. Это направление в медицине не такое новое – первые упоминания относят к 1957 году, когда генетик Арно Мотулски из Сиэтла опубликовал статью, в которой обсуждались доказательства того, что побочные реакции на противомалярийный препарат примахин и мышечный релаксант хлорид суксаметония являются наследственными и связаны с дефицитом активности специфических ферментов. Сам термин «фармакогенетика» появился в 1959 году.
С годами количество открытых вариантов генов, которые могут оказывать влияние на метаболизм препаратов, увеличивалось. Большинство таких генов кодируют ферменты, которые метаболизируют одно или несколько лекарств. Обнаружилось, что некоторые варианты делают лекарства токсичными, другие – неэффективными и т. д. Однако скрининг на такие варианты до сих пор мало применяется в клинической медицине.
Дело в том, что некоторые исследования не показывают большой потенциальной выгоды от повсеместного внедрения фармакогенетического вмешательства. Кроме того, замедлилась скорость обнаружения генов, лежащих в основе побочных реакций. В настоящее время варианты примерно в 20 генах позволяют прогнозировать реакции на 80–100 лекарств.
Итак, на что же способна фармакогенетика? Фармакогенетическое тестирование может помочь врачам решить, какие лекарства применить, а также как скорректировать дозу для конкретного пациента. Разумеется, речь идет не о всех препаратах. Фармакогенетический тест может предоставить информацию о конкретных генах, которые кодируют некоторые ферменты, помогающие организму метаболизировать лекарства. Генные варианты – аллели – обозначаются «звездочкой», за которой следует номер (например, * 1, * 5, * 13). Аллели имеют различные уровни активности. У каждого человека две копии гена, соответственно, аллеля у каждого два. Пары аллелей можно разделить на условные группы в зависимости от ферментативной активности продукта, который они кодируют:
• медленный метаболизатор: аллели несут такие мутации, которые вызывают либо синтез недостаточного количества фермента, либо образование дефектного неактивного фермента, что влечет за собой снижение ферментативной активности и даже полную потерю активности. В таком случае медленно выводятся препараты, метаболизируемые этим ферментом. Поэтому у пациента существует риск достижения высокой концентрации препарата в плазме крови, что вызовет побочные эффекты. В связи с этим медленным метаболизаторам требуется тщательный подбор дозы препарата;
• нормальный метаболизатор: обычно они имеют два активных аллеля или один функциональный и один частично активный аллель;
• промежуточный метаболизатор: обычно имеют один активный аллель, что означает, что им могут потребоваться более низкие дозы препарата;
• сверхбыстрый метаболизатор: для них характерно наличие трех или более функциональных аллелей (такое бывает при дупликации гена). Людям со сверхбыстрым метаболизмом может потребоваться более высокая доза препарата или замена на препарат, в метаболизме которого не участвует данный фермент.
Рассмотрим, как это работает на примере антидепрессанта эсциталопрама. Препарат помогает метаболизировать фермент-цитохром P450 2C19, кодируемый геном CYP2C19. При низкой активности фермента эсциталопрам действует дольше, что приводит к повышению риска побочных эффектов. Если активность фермента высокая, то препарат может быть неэффективен. В зависимости от вариантов гена CYP2C19 можно либо скорректировать дозу эсциталопрама, либо выбрать альтернативный антидепрессант.
Также известен пример препарата абакавир, который назначают людям, инфицированным ВИЧ. Абакавир замедляет распространение вирусов ВИЧ в организме человека. Риск побочных эффектов зависит от вариантов гена HLA-B. Ген HLA-B кодирует белок, участвующий в иммунном ответе. При определенном варианте этого гена абакавир может вызывать аутоиммунные реакции.
На метаболизм некоторых препаратов может влиять сразу несколько ферментов. Тогда задача усложняется, так как для точного прогноза эффективности препарата требуется оценить функциональность всех ферментов.
Сейчас доступны фармакогенетические панели, включающие следующие препараты:
• Ингибиторы протонного насоса (например, омепразол). Эта группа препаратов снижает выделение соляной кислоты в желудке и часто используется при лечении язвенной и рефлюксной болезней.
• Противоэпилептические вещества (например, карбамазепин). Эта группа активно применяется при лечении эпилепсии и некоторых других патологий.
• Антидепрессанты (например, флуоксетин, эсциталопрам). Эта группа представлена в фармакогенетических тестах очень широко.
• Антипсихотические вещества (например, клозапин). Препараты применяются для лечения шизофрении, биполярного расстройства и острых психозов.
• Антитромботические вещества (например, прасугрел). Препараты снижают свертываемость крови и используются для лечения и профилактики тромбозов.
• Противовирусные вещества (например, абакавир, рибавирин). Эти средства применяются в терапии вирусных заболеваний: СПИД, гепатит B и С.
• Сердечно-сосудистые препараты (например, бисопролол). Эти препараты помогают при нарушениях сердечного ритма, гипертензии, стенокардии, сердечной недостаточности.
• Иммуносупрессоры и противоопухолевые вещества (например, азатиоприн, даунорубицин). Иммуносупрессоры применяются после трансплантации органов, а также для лечения ревматоидного артрита и системной красной волчанки. Противоопухолевые препараты используют для терапии онкологических заболеваний.
• Опиоидные анальгетики (например, кодеин). Применяются для купирования боли.
• Анестетики и миорелаксанты (например, севофлуран, сукцинилхолин). Применяются во время наркоза.
С помощью генетического исследования можно определить, какие из этих групп препаратов могут быть неэффективными, токсичными или даже смертельно опасными.
Как связаны запах тела и генетика?
Запахи для живых организмов имеют огромное значение, как правило, влияя на привлечение потенциальных партнеров или опылителей (в случае растений). Люди также имеют собственные запахи, которые стараются активно устранять. Образованию запахов способствуют потовые железы, в первую очередь апокринные – эти железы располагаются в волосистых областях, таких как подмышки, зона половых органов и кожа головы, где они выделяют вязкую жидкость – пот. Сам по себе этот пот практически не имеет запаха, однако под воздействием микробиоты, населяющей нашу кожу, образуются неприятно пахнущие вещества. При этом есть некая палитра запахов, хотя и неприятных, но при этом никого не удивляющих (в отличие от рыбного запаха). Давайте разберемся, какие факторы могут повлиять на запах и можно ли особенно неприятный запах объяснить генетикой.
Факторы, влияющие на запах телаУченые считают, что на уникальный запах тела человека могут влиять такие факторы, как:
• Пол. Мужчины имеют более крупные потовые железы и часто вырабатывают больше пота, чем женщины, что может привести к увеличению популяций запахообразующих бактерий и к более интенсивному запаху.
• Возраст. Считается, что запах может изменяться с возрастом, следствием чего является специфический запах, исходящий от некоторых пожилых людей.
• Диета.
• Состав микробиоты.
• Генетика.
Поговорим о последнем пункте подробнее.
Генетика может повлиять на запах тела как в положительную, так и в отрицательную сторону. К примеру, известен вариант гена ABCC11, при котором запах тела практически отсутствует. Этот вариант очень распространен в Восточной Азии.
А вот людям, страдающим наследственным заболеванием триметиламинурией, повезло намного меньше.