már minden betegség kialakulásában azt gondoljuk,
hogy az alapkockázatot a környezeti tényezők modifikálják, és ezeknek
a hatásoknak az együttes következménye a betegség kialakulása. Még a
monogénesen öröklődő betegségekben sem hagyhatók figyelmen kívül se az
intergénikus hatások, se a környezeti tényezők, nem is beszélve a
poligénes, multifaktoriális komplex betegségekről, ahol számos gén
variánsai (egyes nukleotid polimorfizmusok és a környezeti tényezők
eredményezik a kóros állapotot. Mindkét típusú betegségben vannak
köztes fenotípusok, melyek felismerése sokszor nem könnyű.
Kutatócsoportjaink eredményei (Reményi Viktória és
munkatársai – in print) is találtak erre bizonyítékot. Megfigyeléseik
alapján egy monogénesen öröklődő Charcot–Marie–Tooth-I betegségben az
Early Growth Response (EGR2) gén patogén mutációját a perifériás
mielin protein (PMP22) gén deléciója modifikálta, mégpedig jótékonyan,
ui. a csak az EGR2-mutációt hordozó, kerekes-székhez kötött öccsével
szemben járóképes volt az a beteg, akinél mindkét gén hibáját sikerült
azonosítani.
A gén–gén interakció nemcsak a betegségek
kialakításában fontos, hanem bizonyos személyiségvonások
meghatározásában is. Bagdy György és munkatársai (közlés folyamatban)
vizsgálatai szerint CB1R- és a SERT-gén promóterei interakciójának
szerepe van a szorongás kialakításában. Mindezt haplotípus-analízis és
transzkripciós faktor kötődési mintázat alapján sikerült
bizonyítaniuk.
A komplex multifaktoriális betegségben még nagyobb
szerepet kapnak a gén–gén interakciók. Sok esetben nem patogén
mutációk, hanem az egészséges populációban is változó gyakorisággal
jelenlevő polimorfizmusok együttese hajlamosít egy adott komplex
betegségre. Ahhoz, hogy ezeknek a genetikai szuszceptabilitási
tényezőknek a hatása érvényre jusson, különböző környezeti tényezők
együttes jelenléte is szükséges. Kutatásaink során több ilyen komplex
betegség genomikáját is kutattuk, ezek közül két
autoimmun betegséggel kapcsolatos eredményeinket mutatjuk be.
A miaszténia grávisz egy ritka autoimmun betegség,
melyet kóros izomfáradékonyság jellemez, és legtöbb esetben az
acetilkolin receptor, illetve a MuSk-ellenes ellenanyagok
felhalmozódása okozza a betegséget. A betegségre hajlamosító genetikai
tényezők vizsgálata során talált eredményeinket a
2. táblázatban foglaltuk össze.
Az asztmakutatás során igazoltuk az oxidatív
stresszre adott választ reguláló transzkripciós faktor szabályozó
régiójában (NFE2L2) két egyes nukleotid polimorfizmus inverz
asszociációját az infekciós eredetű asztmával. Egy másik
asztmatípusban, a nem allergiás asztmában a BIRC5-gén szabályozó
régiójában talált két egyes nukleotid polimorfizmussal szignifikáns
asszociációt Falus András kutatócsoportja (személyes közlés). A hatás
nőkben erősebb volt, mint férfiakban. A betegség patomechanizmusát
keresve pedig az asztmatikus légúti gyulladásban egy nyákszekréciót
reguláló, antibakteriális oldható lektin fehérje, az INTL1
génexpressziójának növekedését is megfigyelték.
A genetikai tényezők fontosak a szervezetünket érő
külső hatások, sebészi beavatkozások, intervenciós kezelések sorsát
illetően is. Ilyen például a koronáriaszűkület esetén behelyezett
koronária sztent, mely a behelyezést követően sztenotizálhat (In Stent
ReStenosis – ISRS). A resztenózist befolyásoló tényezők lehetnek
betegfüggőek, mint például a társbetegségek (diabétesz mellitusz,
hipertónia), a beteg neme, a sztenózis súlyossága és genetikai
tényezők. Vannak magából az eljárásból adódó hajlamosító tényezők is,
mint a sztent megtöretése, a nem megfelelő sztent expanzió és a sztent
nem megfelelő pozíciója. Merkely Béla és munkatársai (in print)
koronária sztent behelyezés után 133 in stent restenosis-ban szenvedő
beteg és 69 kontrollegyén VEGF C2578A és VEGF G405C SNP-it vizsgálta.
Előzetes eredményeik szerint mindkét SNP jelenléte „védőfaktor” lehet
az ISRS kialakulásával szemben.
Az új betegségmodell • A 21. században új
betegségmodell van kialakulóban, melyben a beteg egy egészségügyi
ökorendszer középpontjában áll, az orvos, a finanszírozó és a
gyógyszeripar háromszögében. A rendszer a betegségre hajlamosító
rizikófaktorok becslésével indul még az egészséges egyénnél. Ezek a
rizikófaktorok származhatnak a genetikai okokból, de adódhatnak az
életmódból, illetve a környezeti tényezőkből is. Abban az esetben, ha
a prevenciós stratégia nem működik, kialakul a betegség, majd
megszületik a diagnózis. De egy betegségcsoporton belül (például
cukorbetegség) stratifikációra van szükség, azaz lehetőség szerint
meghatározni a betegségre vezető okokat. A stratifikáció teszi majd
lehetővé a célzott oki kezelést.
A legtöbb betegség esetében szimptómákkal
találkozunk (például pszichózis), ami számos ok miatt alakulhat ki,
tehát több betegség tünete is lehet. Ilyen esetekben rendkívül fontos
a betegség pontos okának tisztázása, tehát az adott szimptómával
rendelkezők alcsoportba osztása, azaz stratifikációja. Például a
skizofrénia egy nagyon heterogén betegségcsoport, amelyben ismerjük,
hogy erős a genetikai determináció. A betegség komplex,
multifaktoriális, de az eddig elvégzett genetikai kutatás ellenére nem
sikerült a genetikai hajlamosító tényezőket azonosítani (missing
heritability). Vizsgálataink arra hívták fel a figyelmet, hogy vannak
olyan monogénes betegségek, melyek a skizofrénia tüneteit utánozva más
öröklődésmenetet mutatnak. Ilyen például a Niemann–Pick C betegség
felnőttkorban manifesztálódó formája, mely diagnosztikájának javítása,
tehát a stratifikáció előremozdítása céljából speciális diagnosztikai
módszert, a fibroblast-tenyészetek filipin festését vezettük be a
klinikai gyakorlatban. E betegségcsoport azonosítása a
skizofréniaszerű tüneteket mutatók között különösen fontos, mert ennek
a betegségnek oki terápiája is létezik, tehát a betegek kezelési módja
eltér a komplex, multifaktoriális betegekétől.
Egy másik nagy betegségcsoportban, az
Alzheimer-kórban a korai diagnózis felállítását célozták meg
tandem-tömegspektrometriás vizsgálataink, melyek során biztosan
Alzheimer-kórban szenvedők és egészséges idős kontrollok agymetszeteit
elemeztük tömegspektrometriás képalkotó eljárással
(DESI-tömegspektrometriás imaging). A degenerációra jellemző
lipidomikai/metabolomikai markerek azonosítása során eddig 34
potenciális markert sikerült azonosítanunk.
A tandem tömegspektrometria a sebészeti
beavatkozások során abszolút individualizált döntéseket tesz lehetővé.
Modulunk Takáts Zoltán által vezetett kutatócsoportja formatervezett,
ergonomikus mintavevő intelligens sebészeti kést állított elő, amely
képes az elektrosebészeti folyamat során keletkező gázfázisú ionok
elszállítására és valós idejű elemzésére is. Alkalmazása az operatőrt
műtét közben a szövet összetételének valós idejű elemzésével segíti a
döntésben, hogy például tumor eltávolítása esetén hol legyen a
kimetszés határa. A témáról bővebben olvashat a Magyar Tudomány jelen
különszámában Szaniszló Tamás és mtsai közleményében.
Farmakogenomika
és individualizált kezelések
A farmakogenomika a gyógyszerhatást befolyásoló tényezők összességének
egy része. A gyógyszerhatást ui. külső és belső tényezők határozzák
meg. A külső tényezők között szerepel többek között a környezet, a
klíma, a szennyezés, a szocioökonómiai tényezők, az oktatás, az orvosi
gyakorlat, az alkoholfogyasztás, a táplálkozás, a társgyógyszerek
használata, a stressz. A belső tényezők egyike a farmakogenomika,
amelyet a gyógyszerek metabolizmusában részt vevő enzimeket kódoló
gének polimorfizmusai jellemeznek, de ezek mellett fontos tényező még
az egyén viselkedése, kora, betegségei, májának, veséjének és szívének
állapota, valamint a compliance.
Modulunk kutatócsoportjai farmakogenomikai
kutatásokat is végeztek a projekt keretén belül. Bagdy György és
munkatársai kutatásai során egyes gyógyszerek depressziót, szorongást
kiváltó hatásait találták összefüggésben az SLC6A4, CNR1 gének
SNP-jével (Lazáry et al. 2011). Sok esetben nemcsak egy SNP határozza
meg az adott gyógyszer metabolizmusát, hanem itt is gén–gén
interakciók felelősek a gyógyszermetabolizmusért. Ilyen pl. Lazáry
Judit és munkatársai (2011) megfigyelése, miszerint a CB1R és a
szerotonin transzporter gének SNP-ivel kiszűrhetők azok az egyének,
akik rimonabant (obezitásterápiában használatos gyógyszer) mellett
rezisztensek a pszichiátriai mellékhatásokra.
Molnár Mária Judit és kollégái a CYP2C19 gén 2*
allél hatását határozták meg a magyar betegekben a cerebrovaszkuláris
betegségek kezelése során (Nyírő et al., 2012). Elemeztük az mtDNS
A1555G és C1494G SNP-k predikciós erejét a hazai populációban az
aminoglükozid indukálta süketségre (Gál et al., 2011, 23–24.). Falus
András munkatársai az ABCC1 (MRP1) transzporter gén genotípus hatását
vizsgálták kemoterápia okozta kardiális mellékhatások vonatkozásában.
Semsei Ágnes és munkatársai (2011) azt találták, hogy az ABCC1
rs3743527 polimorfizmusának ismerete megjósolhatja az anthraciklin
indukálta kardiotoxicitást a gyermekkori akut limfoblasztos
leukémiában (lásd a Magyar Tudomány jelen különszámában Semsei Ágnes
és munkatársai közleményét).
A gyógyszerek hatásossága nem csak egyes nukleotid
polimorfizmusok segítségével jósolható meg. Szklerózis multiplexben
(SM) jól ismert, hogy az interferon béta kezelés során a gyógyszer
hatását negatívan befolyásoló ellenanyagok keletkeznek. Az ellenanyag
kimutatása nem vált a rutin klinikai gyakorlat részévé, mivel a
metodika drága és nem felhasználóbarát. Munkacsoportunk a Debreceni
Egyetem Neurológiai Klinikájával közösen azt vizsgálta, hogy a
mixovírus rezisztencia protein (MXA) mRNS expressziója alkalmas-e
annak predikciójára, hogy mely SM-betegeknél válik hatástalanná az
interferon béta kezelés. Az MXA alacsony titere az interferon béta
kezelés mellett segíti a kezelőorvost abban a döntésben, hogy terápiás
stratégiát váltson, és a hatástalan drága készítményt ne alkalmazza
éveken át (Csépány et al., 2011, 23–24.).
Röviden összefoglalva mit is várhatunk
a személyre szabott orvoslástól?
A betegségek molekuláris alapjainak megértésével, a
betegség-alcsoportok azonosításával, és az egyének bizonyos
betegségekre való hajlamának meghatározásával segíti a megelőzést, az
egészségügyi ellátást, a gyógyszeres kezelési stratégia
optimalizálását. Célja az egyes betegek egyéni jellegzetességeinek
megfelelő, individualizált kezelési és prevenciós stratégia
felállítása. Segítségével pontosabb diagnosztikához juthatunk. A
genetikai és környezeti tényezők figyelembevételével prediktálja a
betegségre való egyéni hajlamot, teszi lehetővé a betegség korai
felismerését. A genetikai és személyes információk alapján lehetővé
teszi a mellékhatás nélküli gyógyszer- és dózisválasztást. Mindez
javítja az egészségügyi ellátás hatékonyságát, minőségét, és
költséghatékonyabbá teszi az egészségipart.
Kulcsszavak: személyre szabott orvoslás, genomika, prevenció,
predikció
IRODALOM
Csépány T. et al. (2011): Magyar Személyre
Szabott Medi-cina Társaság 2. Konferenciája. Eger, 2011. 09. 23.–24
Gál A. et al. (2011): Magyar Személyre
Szabott Medicina Társaság 2. Konferenciája. Eger, 2011. 09. 23.–24.
Gonda X. – Fountoulakis, K. N. – Csukly G.
et al. (2011): Interaction of 5-HTTLPR Genotype and Unipolar Major
Depression in the Emergence of Aggressive/Hostile Traits. Journal of
Affective Disorders. 132, 3, 432-7.
György B. – Módos K. – Pállinger E. et al.
(2011): Detection and Isolation of Cell-derived Microparticles Are
Compromised by Protein Complexes Resulting from Shared Biophysical
Parameters. Blood. 117, 4, e39–48.
Inczédy-Farkas G. – Reményi V. – Gál A. et
al. (2012): Psychiatric Symptoms of Patients with Primary
Mitochondrial DNA Disorders. Behavioral and Brain Functions. 13, 8, 1,
9.
Juhász G. – Dunham, J. – McKie, S. et al.
(2011): The CREB1-BDNF-NTRK2 Pathway in Depression: Multiple
Gene-Cognition-Environment Interactions. Biological Psychiatry. 69, 8,
762–771.
Kéri Gy et al. (2011): European Stroke
Conference (ESC): Hamburg from 24 – 27 May 2011.
Lazáry J. – Lazáry A. – Gonda X. et al.
(2008): New Evidence for the Association of the Serotonin Transporter
Gene (SLC6A4) Haplotypes, Threatening Life Events, and Depressive
Phenotype. Biological Psychiatry. 15, 64, 6, 498–504.
Lazáry J.– Juhász G. – Anderson, I. M. et
al. (2011): Epistatic Interaction of Creb1 and Kcnj6 on Rumination and
Negative Emotionality. European Neuropsychopharmacology. 21, 1, 63–70.
Lazáry J. – Juhász, G. – Hunyady, L. –
Bagdy, G. (2011): Personalized Medicine Can Pave the Way for the Safe
Use of CB(1) Receptor Antagonists. Trends in Pharmacological Sciences.
32, 270–80.
Mekli K. – Payton, A. – Miyajima, F. et
al. (2011): The HTR1A and HTR1B Receptor Genes Influence
Stress-Related Information Processing. European
Neuropsychopharmacology. 21, 1, 29–39.
Molnár M. J. (2011): Gyógyítás a
posztgenomikus korszakban. Transzláció a személyre szabott orvoslás
irányába. Medical Tribune. 9, 13–14, 10–11.
Németh Gy. (2011) Perszonalizált,
preventív, proaktív. Költségcsökkentés nem, hatékonyságfokozás igen.
Medical Tribune. 9, 13–14, 3.
Nyírő G. et al. (2012): The Effect of the
CYP 2C19*2 Polymorphism on Stroke Care . Acta physiologica Academiae
Scientiarum Hungaricae . 99, 1, 33-39.
Pál Zs. – Antal P. – Millinghoffer A. et
al. (2010): A Novel Galectin-1 and Interleukin 2 Receptor β Haplotype
Is Associated with Autoimmune Myasthenia Gravis. Journal of
Neuroimmunology. 15, 229, 1–2, 107–111.
Pál Zs. – Varga Z. – Semsei Á. et al.
(2012): Interleukin-4 Receptor Alpha Polymorphisms in Autoimmune
Myasthenia Gravis in a Caucasian Population. Human Immunology. 73,
2,193–195.
Semsei Á. F. – Erdélyi D. J. – Ungvári I.
et al. (2012): ABCC1 Polymorphisms in Anthracycline-induced
Cardiotoxicity in Childhood Acute Lymphoblastic Leukaemia. Cell
Biology International. 1, 36, 1, 79–86.
|