Gezondheid en gepersonaliseerde geneeskunde

Wat bedoelen we met gepersonaliseerde en precisiegeneeskunde?

Precisiegeneeskunde is een opkomende benadering van ziektebehandeling en -preventie die rekening houdt met de variabiliteit tussen mensen, zowel genetisch als in de omgeving en levensstijl van het individu. Deze benadering stelt zowel artsen als onderzoekers in staat om nauwkeuriger te voorspellen welke behandelings- en preventiestrategieën voor een bepaalde ziekte bij bepaalde groepen mensen zullen werken.

De termen "precisiegeneeskunde" en "gepersonaliseerde geneeskunde" worden vaak door elkaar gebruikt, maar ze betekenen niet precies hetzelfde. De term "gepersonaliseerde geneeskunde" is een oudere term die is vervangen door "precisiegeneeskunde" om te voorkomen dat deze verkeerd wordt geïnterpreteerd in de zin dat behandelingen en preventies op unieke wijze voor elk individu worden ontwikkeld. In precisiegeneeskunde ligt de nadruk op het identificeren welke benaderingen voor welke patiënten effectief zullen zijn op basis van genetische, omgevings- en leefstijlfactoren (1).

Dit nieuwe perspectief vertegenwoordigt een fundamentele verschuiving van het "one-size-fits-all" paradigma voor klinische behandeling, en evolueert naar nieuwe benaderingen, zoals therapieën op maat van de patiënt, met als doel betere resultaten te bereiken (2). In de komende jaren zal de geneeskunde dus geleidelijk verschuiven van reactief en ziektegebaseerd naar gezondheidsgericht. Dit type geneeskunde wordt gewoonlijk P5-geneeskunde genoemd, omdat het gepersonaliseerde, voorspellende, preventieve, participatieve en populatiegebaseerde geneeskunde is. Deze nieuwe manier om geneeskunde te begrijpen is: gepersonaliseerd, omdat het is gebaseerd op de genetische, omgevings- en levensstijlinformatie van elke persoon; voorspellend, omdat deze gepersonaliseerde informatie het mogelijk maakt om het individuele risico op het lijden van bepaalde ziekten te bepalen; preventief, omdat op basis van de voorspelling van dit risico profylactische maatregelen (zowel levensstijl als therapeutisch) kunnen worden vastgesteld om het te verminderen; participatief, omdat veel van de profylactische interventies de deelname van de patiënt en een verandering in de arts-patiëntrelatie vereisen; en bevolkingsgericht, omdat het de mogelijkheid biedt om het systeem efficiënter te maken en dus met dezelfde middelen een groter deel van de bevolking te bedienen (3). 

In algemene termen kan precisiegeneeskunde worden onderverdeeld in drie hoofdtakken: preventie, diagnose en behandeling.

• Wat preventie betreft, kunnen we zeggen dat vooruitgang in de screening van patiënten, gebaseerd op familiegeschiedenis en de identificatie van genetische varianten die geassocieerd zijn met een grotere kans op het optreden van de ziekte, hebben geleid tot significante verbeteringen in preventie voor specifieke risicopopulaties (4).
• In termen van diagnose omvat precisiegeneeskunde nieuwe, complexere diagnostische classificaties op basis van genetische, fenotypische of psychosociale factoren, evenals biomarkers, die subgroepen van patiënten binnen een bepaalde ziekte differentiëren. Een biomarker, of biologische marker, wordt gedefinieerd als een kenmerk dat objectief kan worden gemeten en geëvalueerd als een indicator van een normale biologische, pathologische of farmacologische respons op een therapeutische interventie (5).
• Anderzijds omvat precisiegeneeskunde de ontwikkeling van nieuwe gepersonaliseerde behandelingen die alleen van toepassing zijn op specifieke groepen patiënten die aan dezelfde ziekte lijden, ook wel farmacogenetica genoemd.

Farmacogenetica is een onderdeel van precisiegeneeskunde dat bestudeert hoe iemands genetische samenstelling van invloed is op hoe hij of zij reageert op medicijnen. De Food and Drug Administration (FDA) vermeldt momenteel farmacogenetische informatie op de etiketten van ongeveer 200 geneesmiddelen, bestaande uit meetbare of identificeerbare genetische informatie die kan worden gebruikt om het gebruik van geneesmiddelen te individualiseren (6,7).

Figuur 1. Belangrijkste toepassingen van gepersonaliseerde geneeskunde. Preventie, diagnose en behandeling (8)

Het tijdperk van "omics" en het belang ervan in precisiegeneeskunde.

De verspreiding van "multi-omics"-analyses, samen met toegang tot grootschalige klinische, gedrags- en milieu-informatie, zal het mogelijk maken om de gezondheidstoestand of ziekte van elk individu te digitaliseren en om een ​​wereldwijd gezondheidsbeheersysteem te creëren dat in staat is het genereren van realtime kennis en nieuwe mogelijkheden voor preventie en therapie op individueel niveau (9).

Omics-wetenschappen kunnen worden gedefinieerd als het deel van de biologie dat de structuur en functies van het geheel van een bepaalde biologische functie analyseert, op verschillende niveaus, waaronder:

• Genomica: identificatie van genetische varianten geassocieerd met de ziekte, respons op behandeling of toekomstige prognose van patiënten.
• Epigenomica: karakterisering van omkeerbare modificaties van DNA of DNA-geassocieerde eiwitten.
• transcriptomics: studie van het RNA dat voortkomt uit de expressie van een cel.
• Proteomica: grootschalige studie van eiwitten.
• Metabolomica: studie van meerdere soorten kleine moleculen, zoals aminozuren, vetzuren, koolhydraten of andere producten van cellulaire metabolische functies.
• Metagenomica: studie van een mengsel van genetisch materiaal gewonnen uit een gemeenschap van organismen.

Genomics is de meest ontwikkelde van de omics-wetenschappen, hoewel de andere gebieden veelbelovend zijn. Op het gebied van medisch onderzoek richt genomics zich op de identificatie van genetische varianten die verband houden met ziekte, respons op behandeling of de toekomstige prognose van de patiënt. 

Dit veld maakt uitgebreid gebruik van genoombrede associatiestudies (GWAS), een succesvolle benadering die is gebruikt om duizenden genetische varianten te identificeren die verband houden met complexe ziekten in meerdere menselijke populaties. In deze onderzoeken worden miljoenen genetische markers geanalyseerd bij duizenden individuen, en verschillen tussen gevallen en controles worden als bewijs van associatie beschouwd. GWAS-onderzoeken leveren een onschatbare bijdrage aan ons begrip van complexe fenotypen (10,11).

In de toekomst zal het essentieel zijn om de kennis van de verschillende omics-wetenschappen te combineren, waardoor het mogelijk wordt om een ​​globaal en gedetailleerd beeld van de mens te krijgen vanuit moleculair oogpunt, waardoor precisiegeneeskunde kan worden bedreven. De omics-wetenschappen zullen de sleutel zijn bij vroege diagnose, bij de keuze van de beste behandeling en bij de ontwikkeling van nieuwe preventieve interventietechnologieën.

Voorbeelden van toepassingen voor precisiegeneeskunde

• Ziekte van Alzheimer

Aan de bevolking toe te schrijven risicomodellen schatten dat tot een derde van de AD-gevallen kan worden voorkomen door risicofactoren aan te passen. Het gebied van AD-preventie heeft zich grotendeels gericht op het aanpakken van deze factoren door middel van universele strategieën voor risicovermindering voor de algemene bevolking. Het richten van deze strategieën op klinische precisiegeneeskunde, inclusief het gebruik van genetische risicofactoren, zorgt echter voor een mogelijk grotere impact op de risicovermindering voor AD (12).

Bovendien is het bekend dat neuro-inflammatie tientallen jaren vóór het klinische begin van AD begint en een van de vroegste veranderingen in het gehele ziekteproces van AD vertegenwoordigt. Grootschalige genoombrede associatiestudies (GWAS) wijzen op verschillende genetische varianten - waaronder TREML2, CD33, CR1, MS4A, CLU en EPHA1 - die mogelijk verband houden met neuro-inflammatie. De meeste van deze genen zijn betrokken bij pro-inflammatoire intracellulaire signalering, cytokine/interleukine/celvernieuwing, synaptische activiteit, lipidemetabolisme en vesikeltransport (13).

• PD-L1 bij kanker

Kanker is een term die ziekten beschrijft waarbij abnormale cellen zich ongecontroleerd vermenigvuldigen en nabijgelegen weefsels binnendringen. Het is, in plaats van een ziekte, een groep van meer dan 200 ziekten die een reeks kenmerken delen die leiden tot ongecontroleerde celgroei. Het is daarom zeer heterogeen, waardoor het essentieel is om voor elke patiënt een specifiek behandelingsregime te selecteren. Bij de keuze van deze behandeling worden het algehele risico voor de patiënt bij afwezigheid van behandeling, het voordeel voor de patiënt dat uit de behandeling voortvloeit en de mogelijke nadelige effecten van de behandeling voor de patiënt beoordeeld (14).

Een specifiek voorbeeld van een biomarker die hiervoor wordt gebruikt, is het PD-L1-eiwit, waarvan de biologische functie is om te voorkomen dat cellen van het immuunsysteem gezonde cellen aanvallen. Wanneer een cel PD-L1 tot expressie brengt, geeft dit aan het immuunsysteem door dat het een gezonde cel is en niet mag worden aangevallen, maar soms kunnen tumorcellen ook PD-L1 tot expressie brengen en dit zorgt ervoor dat het immuunsysteem ze niet als tumorcellen herkent en vecht tegen de tumor.

Er zijn tal van therapeutische opties op basis van "anti-PD-L1", die deze PD-L1-expressie neutraliseren en de tumor kwetsbaar maken voor zijn eigen immuuncellen. Daarom bepaalt de expressie van PD-L1 door de tumor de respons op de behandeling (15).

• Warfarina (farmacogenetica)

Warfarine is een oraal anticoagulans dat wereldwijd wordt gebruikt voor de behandeling en preventie van trombotische aandoeningen. Hoewel het zeer effectief is, heeft het een zeer smalle therapeutische index die het moeilijk maakt om correct te doseren.

Genetische varianten in de enzymen van het cytochroom P450-2C9 en vitamine K-epoxidereductasecomplex, gecodeerd door respectievelijk de CYP2C9- en VKORC1-genen, samen met niet-genetische factoren, beïnvloeden de variabiliteit van de dosering van warfarine. Patiënten met specifieke varianten in een van deze twee genen hebben mogelijk een lagere dosis warfarine nodig in vergelijking met patiënten zonder deze varianten.

Maar daarnaast kan de combinatie van genetische varianten in beide genen (CYP2C9 en VKORC1), samen met klinische factoren, sommige patiënten risico geven op bijwerkingen zoals bloedingen. Daarom is het essentieel om het genotype van patiënten voor deze varianten te kennen om deze en andere mogelijke bijwerkingen te voorkomen (16, 17).

Gezondheidstesten en farmacogenetica bij 24Genetics: een eerste stap naar gepersonaliseerde geneeskunde

Bij 24Genetics hebben we preventieve Gezondheid en farmacogenetica, tests, die een schat aan wetenschappelijk gevalideerde informatie bieden die u vertelt aan welke onderdelen van uw gezondheid en welzijn u meer aandacht moet besteden. Het is een overzicht van uw gezondheid, waardoor het een geweldig preventiemiddel is en een eerste stap naar gepersonaliseerde geneeskunde.

Bovendien, onze Gezondheid Plus-pakket omvat onze nutrigenetics en Voorouders testen, samen met de bovengenoemde gezondheids- en farmacogenetica-tests.