211service.com
Se hur långt precisionsmedicinen har kommit
Skeptiker säger att läkemedel baserade på genetiska insikter har underlevererat. Men titta noga och de finns överallt.
23 oktober 2018
Personlig medicinkoalition
Någon gång i höst kommer antalet personer som har spottat i ett rör och skickat sitt DNA till de största konsumenternas DNA-testningsföretag, som Ancestry och 23andMe, troligen toppa 20 miljoner. Listan vid det här laget kommer säkert att omfatta några av dina klasskamrater och grannar. Om du bara ställer in dig kommer den här siffran att verka enorm. Och du kanske undrar: hur kom vi hit?
Svaret är lite i taget. Antalet personer som får DNA-rapporter har fördubblats, ungefär, varje år sedan 2010. Siffrorna växer nu med en miljon varje månad, och DNA-förråden är så stora att de möjliggör överraskande nya applikationer. Konsumenter får vetenskapliga förutsägelser om huruvida de kommer att bli kala eller få cancer. Utredare i år började använda konsumenternas DNA-data för att fånga brottslingar. Omfattande genjakter pågår efter orsakerna till sömnlöshet och intelligens. Och 23andMe gjorde en affär på 300 miljoner dollar i somras med läkemedelsföretaget GlaxoSmithKline för att utveckla personliga läkemedel, som börjar med behandlingar för Parkinsons sjukdom. Tanken är att riktade läkemedel skulle kunna hjälpa den lilla delmängden av Parkinsonspatienter med ett speciellt genfel, som 23andMe lätt kan hitta i sin databas.
Den här historien var en del av vårt novembernummer 2018
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Ända sedan Human Genome Project – den 13-åriga ansträngningen på 3 miljarder dollar för att dechiffrera den mänskliga genetiska koden – har forskare och läkare förutspått ankomsten av precisionsmedicin. Det är en term som inte har någon överenskommen definition, även om den tydligast antyder bara de typer av läkemedel som Glaxo och 23andMe eftersträvar: mer riktade och effektivare eftersom de tar hänsyn till en persons speciella genetiska sammansättning. President Bill Clinton, vid avtäckningen av genomets första utkast redan i juni 2000, sa att uppgifterna skulle revolutionera diagnosen, förebyggandet och behandlingen av de flesta, om inte alla, mänskliga sjukdomar.
Söker bättre droger
Andelen patienter som faktiskt drar nytta av ett bästsäljande läkemedel i varje kategori.
Schork, NJ, Nature; PubMed
Nästan två decennier efter de stora löftena är det på modet att ifrågasätta varför precisionsmedicin inte har levererat mer. En rapport i New York Times i somras, och noterade att dödsfall i cancer fortfarande är fler än botemedel med stor marginal, frågade: Blir vi vilseledda om precisionsmedicin? En anledning till detta till synes långsamma framsteg är att inte all precisionsmedicin involverar droger. När genjakten ökar i omfattning – den senaste omfattar jämförelser av mer än en miljon människors DNA och hälsoregister – har ett obekvämt faktum om många vanliga sjukdomar dykt upp: de har i stort sett inte enstaka orsaker. Istället spelar många hundra gener små roller, och det finns ingen självklar punkt att ingripa med ett piller.
Så istället för droger, ser vi en ny prediktiv vetenskap där genetiska riskprofiler kan säga vilka människor som bör sänka sitt blodtryck, vilka som bör stålsätta sig för Alzheimers, och vilka cancerpatienter som inte kommer att dra nytta av kemoterapi och kan hoppa över prövning. För att vara säker är den här typen av prognostik inte allmänt accepterad, och det är svårt att få människor att ändra sitt beteende. Men för många människor kan dessa förutsägelser börja erbjuda en konkret väg till precisionshälsa och ökad kunskap om sin egen biologi.
Genetisk information exploderar
Till vänster: Kostnad för att sekvensera ett genom
Höger: Antal personer som har köpt konsument-DNA-tester
Se bortom cancer och några definitiva botemedel ha anlände. Precis som med de växande miljonerna som skickar in sitt DNA, är det lätt att missa förändringen innan den är överallt. Här är bara två viktiga mediciner: ett läkemedel som torkar upp hepatit C hos 90 % av dem som tar det och en experimentell genterapi som botar en sällsynt, dödlig och tidigare obehandlad barnsjukdom, spinal muskelatrofi. Även om dessa behandlingar kommer från olika hörn av biologin, är det vad de har gemensamt som är viktigt: var och en drar nytta av detaljerad förståelse av genetisk information och verktyg för att kontrollera det.
Enligt vårt tänkande visar dessa droger verklig precision. Hep C-pillret, kallat Sovaldi, består av en kemikalie som är oemotståndlig mot det replikerande viruset, men när läkemedlet kommer i kontakt med virusets arvsmassa stannar replikationen snabbt av. Behandlingen av spinal muskelatrofi är under tiden en genetisk ersättningsdel. Med genterapi kan läkare lägga till nya DNA-instruktioner till barnets nervceller. Ett dussintal barn som har fått terapin i unga år utvecklar inte sjukdomen.
Allt detta går tillbaka till redan före Human Genome Project. Tänk istället för bioteknikindustrins grundläggande handling för 40 år sedan. Den 6 september 1978 tillkännagav Genentech den framgångsrika laboratorieproduktionen av humant insulin. Innan dess hade diabetiker injicerat insulin från grisar. Det tog cirka två ton grisdelar att extrahera åtta uns (227 gram) rent insulin. Men Genentech hade hittat ett sätt att skarva in den mänskliga versionen av den insulinproducerande genen E coli bakterier, som sedan tillverkade hormonet. Genentech håller fortfarande det 40 år gamla pressmeddelandet online.
För 1900-talets läkemedelshus, med sina rötter i kommersiell färgtillverkning och syntetisk kemi, såg dessa nya biotekniska läkemedel till en början ut som ett sidospel. De var svåra att göra och obekväma att ta (för det mesta genom injektion). Läkemedelsjättarna kunde lätt tro att deras sätt att göra saker alltid skulle dominera. Fram till långt in på 1990-talet var ett enda läkemedelsföretag, Merck, mer värdefullt än alla bioteknikföretag tillsammans. Det verkade förmodligen som om biotekniken aldrig skulle komma — tills den gjorde det. Av de 10 mest sålda läkemedlen i USA under 2017 är sju (inklusive storsäljaren, artritläkemedlet Humira) biotekniska läkemedel baserade på antikroppar. Antikroppar förkroppsligar också biologisk precision. Dessa små blodproteiner, normalt en del av vårt immunsvar, passar - som en nyckel i ett lås - på andra molekyler, som de som prickar ytan på en cancercell. Och precis som insulin är de ofta konstruerade med hjälp av DNA-kod som hämtas från våra kroppar.
Läkemedel baserade på DNA
Till vänster: Andel läkemedel under utveckling som kan anpassas till en persons genetiska profil
Höger: Antalet av de 10 mest sålda läkemedlen i USA som är biologiska molekyler
Insulin och antikroppar är tänkta att fungera på samma sätt på alla. Men inga två människors genom är exakt detsamma - ungefär 1% av DNA-bokstäverna skiljer sig mellan oss två. Dessa skillnader kan förklara varför en person är sjuk och en annan inte är det, eller varför en persons version av diabetes skiljer sig från en annans. Läkemedel som tar hänsyn till dessa skillnader i genetisk information kallas riktade läkemedel.
Cancerläkemedlet Herceptin, en antikropp som nådde marknaden 1998, var bland de första. Det var effektivt, men mest hos personer vars nydiagnostiserade bröstcancer växte på grund av specifika genetiska skador - cirka 20 % av fallen. Det berodde på genomet av själva tumören. Herceptin kom ut på marknaden med uppmaningen att, för att få det, bör du först göra ett test för att se om du skulle ha nytta av det. Enligt US National Cancer Institute finns det nu mer än 80 sådana riktade läkemedel mot cancer på marknaden.
Kritiker hävdar med rätta att sådana mediciner fortfarande gör för lite för för få människor till en för stor kostnad (ofta 10 000 dollar i månaden). Faktum är att på det hela taget är de som överlever cancer fortfarande lite skyldiga riktade läkemedel. Den enskilt största avgörande faktorn för vem som överlever cancer är vem som har försäkring, har Greg Simon, som leder Biden Cancer Initiative, sagt - inte om det finns ett läkemedel som matchar deras mutation. Vissa tycker att vi spenderar för mycket tid på att leta under lampljuset med genetiska verktyg. Kanske hade vi blivit förförda av tekniken för gensekvensering – av den rena trolldomen att kunna titta på en cancers genetiska kärna, skrev en Pulitzerprisvinnande cancerläkare, Siddhartha Mukherjee, i somras.
Stora frågor kräver stor data
Studier använder DNA från fler människor än någonsin
Stora frågor kräver stor data
2002
Japanska forskare använder ett nytt tillvägagångssätt - den genomomfattande associationsstudien - för att leta efter orsakerna till hjärtinfarkt.
2005
En genjakt avslöjar kritiska mutationer som ökar risken för makuladegeneration, en vanlig orsak till blindhet.
2010
Konsumenttestföretaget 23andMe bidrar med användardata till en sökning efter Parkinsons gener.
2013
FDA slår ner på konsumenttestföretag som erbjuder genetiska hälsoförutsägelser från DNA, och kallar resultaten opålitliga.
2015
Varför är vissa människor fetare än andra? Ledtrådar från en genetisk studie erbjuds snabbt konsumenterna i form av DNA-diettester.
2017
En enorm mängd gendata från den brittiska biobanken tillåter samtidig analys av 2 000 mänskliga egenskaper och sjukdomar.
2018
Forskare identifierar gener kopplade till utbildningsframgång. De varnar för att använda resultaten som ett DNA IQ-test.
Ett sökande efter generna bakom sömnlöshet är den största genetiska studien någonsin. Det är starkt beroende av konsumenternas DNA-databas av 23andMe.
Han har rätt i att impulsen mot precisionsmedicin, för jävla pris, kommer från ny teknik. Det är vad det är kan göra . Och så kan du vara säker på att ännu mer anpassning är i horisonten. Genentech (som skapade Herceptin) föreställer sig nu vad den kallar cancervacciner, skräddarsydda inte bara för breda undertyper av människor utan till den unika signaturen hos en persons tumör. Det nya tillvägagångssättet innebär att samla in information om särdragen hos en persons cancer genom höghastighetsgenomsekvensering; använda programvara för att analysera och förutsäga hur ett anpassat biologiskt läkemedel skulle se ut (de kommer att vara omvända bilder av antikroppar, kända som antigener, som stimulerar immunsystemet); och sedan snabbt tillverka den. Ingen av dessa vacciner skulle vara den andra lik. Observera också detta: om och när US Food and Drug Administration godkänner dessa vacciner, kommer det inte att ge grönt ljus för en viss förening. Istället kommer det att godkänna en datoriserad bearbeta för att omvandla DNA-information till droger.
Medicin lika programmatisk och förutsägbar som en dator? Idén har börjat utöva ett kraftfullt tilltal i Silicon Valley, där några av teknikens största namn nu ser biologi som bara en kod de kan knäcka. Marc Andreessen (mest känd för att ha uppfunnit webbläsaren) är en av dem. Riskfonden han var med och grundade, Andreessen Horowitz eller a16z, har avsatt totalt 650 miljoner dollar sedan 2015 för att investera i bioteknikinvesteringar. Som företagets blogg säger med vördnad, läser du inte bara biologikoden utan du kan också skriva, eller designa, med den.
Välkommen till biotech, a16z. Ändå är de inne på något. Även 40 år efter Genentechs pressmeddelande om insulin är genteknik ett under värt att återupptäcka. Förmågan att se, förstå och manipulera mänskliga gener och de proteiner de gör är det stora framsteg som fortfarande utspelar sig i all sin enorma komplexitet fyra decennier senare. Biologi är inte någonstans lika snyggt som ett datorprogram, men så småningom lär vi oss hur man kontrollerar det. Till enzymer och antikroppar har vi lagt till genterapi och genredigering. Vi har inte sekvenserat ett genom – vi har sekvenserat en miljon. En skarpsinnig iakttagare kanske inser att vi redan har kommit långt.