3.1. Аудитория для тестирования PGx

В настоящее время тесты PGx существуют в различных областях медицины, включая, помимо прочего, психиатрию, кардиологию, анестезию и онкологию. Некоторые клинические руководства по тестам PGx доступны для прогнозирования эффективности трициклических антидепрессантов (ТЦА) и селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС) на основе активности CYP2D6 и CYP2C19 [ 34 , 35 ]. Недавние исследования показали уменьшение побочных эффектов и улучшение показателей у пациентов с депрессией после терапии антидепрессантами на основе PGx [ 36 ]. Тестирование PGx особенно привлекательно с учетом необходимых временных рамок. Например, для оценки полного терапевтического ответа на СИОЗС может потребоваться от 4 до 6 недель [ 37 ]. Пациент и врач могут потратить несколько месяцев на корректировку дозы и / или назначение новых лекарств, прежде чем станет ясно, что терапия не приводит к терапевтическому эффекту. Тестирование PGx может позволить врачу определить лучший препарат для данной ситуации в гораздо более короткие сроки.

Применимость тестирования PGx в определенной степени зависит от интенсивности потенциальных побочных реакций на препарат. Например, абакавир, используемый для лечения ВИЧ, может вызывать серьезные кожные побочные реакции (SCAR) [ 38 ]. В целом риск невелик, но вариация HLA-B * 57: 01 связана с гораздо более выраженным SCAR после приема абакавира. Таким образом, этот препарат противопоказан HLA-B * 57: 01-положительным пациентам [ 38 ].

Использование теста PGx имеет отношение к выбору дозы варфарина. Было обнаружено, что потребление витамина К с пищей, состояние здоровья и социальные условия, а также генетические вариации также влияют на терапию варфарином [ 39 ]. Изменения в CYP2C9 могут нарушить метаболизм варфарина, а изменения в VKORC1 (эпоксидредуктаза витамина К) могут увеличить лекарственную восприимчивость пациента [ 38 , 39 ].

Использование кодеина было ограничено взрослыми пациентами после доказательства риска усиления побочных эффектов у педиатрических пациентов. В ходе исследования были выявлены побочные реакции у младенцев, кормящие матери которых получали терапию кодеином [ 40 ]. Эти реакции являются результатом превращения кодеина в морфин, осуществляемого в основном белком CYP2D6 [ 41 ]. Подобные реакции могут возникать с другими обезболивающими, опосредованными CYP2D6, такими как трамадол, оксикодон и гидрокодон [ 42 ].

Выявлен высокий интерес пациентов к тестированию PGx [ 43 , 44 ]. Пациентов особенно интересует возможность использования рекомендаций, основанных на результатах теста PGx, для уменьшения побочных эффектов лекарств и выбора правильной терапии [ 45 ]. Однако стоимость тестов, страховое покрытие и доступность результатов тестирования представляют собой ограничения для тестирования PGx [ 46 , 47 ]. Некоторые вопросы все еще остаются неопределенными после тестирования PGx. Таким образом, пациенты должны быть соответствующим образом проинформированы о возможностях тестирования PGx [ 48 ].

По этой причине следует понимать, что тестирование PGx позволяет идентифицировать (1) препараты с повышенным риском возникновения побочных эффектов, (2) препараты с узким терапевтическим индексом. Кроме того, PGx-тестирование позволяет сократить набор препаратов для терапии и спрогнозировать дозировку препаратов [ 48 , 49 ]. В то же время тестирование PGx не будет эффективным для прогнозирования: (1) возникновения всех возможных побочных реакций с лекарством, (2) риска специфического побочного эффекта для всех лекарств, 3) риска возникновения осложнений [ 49 ].

Тестирование PGx дает возможность принять решение о том, являются ли выбранные лекарства и стратегия лечения преимуществами и дает надлежащие результаты по сравнению с ожиданиями, основанными на полученном профиле пациентов. Это именно то, что открывает двери для персонализированной медицины, это то, что должно произойти, когда у человека есть выбор: выздороветь, но не за счет ухудшения здоровья, не в ожидании, пока неподходящий препарат вызовет ужасные последствия вместо удовлетворительного результата.

2.2. Ресурсы в фармакогенетическом секторе

Из-за постоянно меняющейся природы генетической медицины следует знать о дальнейших изменениях в рекомендациях по тестированию или интерпретации результатов. Эту задачу можно упростить, если использовать доступные на данный момент ресурсы Интернета ( таблица 1 ).

Кроме того, известно меньше ресурсов, заслуживающих внимания. Среди них портал Mayo Clinic, на котором были опубликованы многочисленные образовательные материалы «AskMayoExpert» как для врачей, так и для пациентов с целью повышения общих знаний и практических навыков [ 54 ]. Детская исследовательская больница Сент-Джуда позволяет отслеживать интегрированную на веб-сайте информацию о генах или лекарствах, а также публикации и презентации по конкретным реализациям [ 55 ]. Компания Ubiquitous Pharmacogenomics (U-PGx) разработала платформу электронного обучения для распространения общих знаний по фармакологии, подходящую для врачей и фармацевтов ( https://upgx.eu/ ) [ 56 ].

Поддержка и развитие этих ресурсов может быть ценным инструментом для изучения предстоящих или менее известных фармакогенетических взаимодействий. Несколько организаций в настоящее время обеспечивают интеграцию с программами PGx и обновляют текущие данные [ 51 , 57 ].

2.3. Выбор тестирования PGx

PGx-тестирование может проводиться либо как анализ одного гена, либо как мультиплексная панель из десяти или более генов. Раннее тестирование в основном включает в себя анализ нескольких вариантов одного и того же гена с нацеливанием на наиболее распространенные и наиболее эффективные варианты. Новые технологии значительно увеличили количество генов и вариаций, охватываемых одним тестом. Большинство тестов PGx анализируют множество клинически значимых SNP. При определении лучшего теста или панели для пациента (или популяции) следует учитывать терапевтические показания. Например, для антидепрессивной терапии требуется тестирование на CYP2D6 и CYP2C19. Кроме того, также будет полезно подумать о том, выиграет ли пациент от теста PGx на сердечно-сосудистые и обезболивающие [ 58 ]. Панельный тест может быть более дорогостоящим, чем анализ одного гена, но он гарантирует, что лекарства, назначенные совместно, также будут проверены.

Панельные тесты PGx неоднородны и различаются по объему и объему [ 59 , 60 ]. Большинство панелей охватывает несколько наиболее изученных и наиболее эффективных генов. Панель может содержать комбинации SNP на основе обзора литературы о проспективных исследованиях. Панель, включающая множество генов, не обязательно может представлять дополнительную ценность для пациента, поскольку не все варианты имеют одинаковую клиническую значимость. Некоторые варианты могут быть чрезвычайно редкими за пределами определенных популяций, но могут быть довольно распространены в определенной группе. Например, вариант HLA-B * 15: 02, связанный с повышенным риском SCAR у пациентов, прописанных карбамазепином, имеет частоту аллелей 0,04% у пациентов европейского происхождения и 6,88% у пациентов восточноазиатского происхождения [ 61 ]. Панель может быть более полезной для пациента, если она будет более точно анализировать варианты, соответствующие их этническому происхождению.

Следует иметь в виду доступные альтернативы или специальные анализы. Множественные копии гена CYP2D6 (например, дупликации) встречаются примерно у 1 из 8 пациентов, и это число может быть еще выше у чернокожих и азиатских пациентов [ 62 ]. Дублирование генов может вызывать повышенную ферментативную активность и иметь клиническое значение. Однако не все панели могут выявить наличие или степень дупликации генов.

Помимо содержания панели, следует учитывать такие факторы, как тип биоматериала (буккальный мазок, слюна или кровь и т. Д.), Поскольку способ отбора биоматериала может представлять проблему для пациента. Доступ к результатам и методы их получения также представляют собой факторы, которые следует учитывать. Некоторые панели не предоставляют ничего, кроме сырых генетических данных, в то время как другие полностью интегрированы в электронную медицинскую карту и позволяют использовать сложные системы поддержки клинических решений (CDS). Наконец, следует учитывать потенциальную стоимость тестирования PGx. Пациенты различаются способами и способами оплаты тестирования.

2.4. Интерпретация результатов теста PGx

При назначении тестирования PGx следует иметь в виду, что полученный результат представляет собой лишь часть общей картины состояния пациента. Поэтому для определения рисков и преимуществ терапии следует использовать и интерпретировать результаты теста PGx с учетом состояния всех систем пациента, сопутствующих лекарств и текущих патологических состояний. Когда с помощью теста PGx определяется «лучший» препарат, это не обязательно означает, что его следует использовать в терапии, поскольку у пациента в анамнезе могут быть серьезные побочные реакции на препарат. И наоборот, выявление повышенного риска терапевтической неудачи с помощью теста PGx не должно приводить к отмене препарата, если текущая терапия эффективна. В зависимости от рассматриваемого гена и белка могут использоваться различные структуры результатов [ 63 ]. Некоторые гены можно описать с точки зрения метаболической активности, некоторые - по их общей функции, а другие - только как присутствующие или отсутствующие. Некоторые результаты тестов PGx описывают общую функцию гена, такого как SLCO1B1 (член семейства переносчиков органических анионов 1B1), связанного с симвастатином; VKORC1 (субъединица 1 комплекса эпоксидредуктазы витамина К), связанный с варфарином; OPRM1 (опиоидный рецептор Mu 1), связанный с опиоидами [ 63 ]. Результаты для этих генов могут быть представлены как нормальная, промежуточная или низкая функция. Например, результат «нормальная функция гена» указывает на то, что изменения режима дозирования пациента не требуется. В других случаях (снижение или плохая функция) рекомендации врача будут основываться на информации о сниженной функциональной активности (или полном бездействии) анализируемых генов.

Результаты теста PGx могут быть «положительными» или «отрицательными» [ 57 ]. Например, гены лейкоцитарного антигена человека (HLA) продуцируют важные компоненты иммунной системы. Пациенты с положительным результатом на HLA-B * 58: 01 имеют повышенный риск гиперчувствительности к аллопуринолу; Пациенты с положительным результатом на HLA-B * 15: 02 имеют повышенный риск SCAR при применении карбамазепина или окскарбазепина [ 64 , 65 ].

Способ представления результатов может значительно отличаться от одного отчета к другому. Результаты могут быть представлены либо в виде сырых генетических данных, либо в качестве окончательной терапевтической рекомендации. В отчетах для описания результатов может использоваться собственная иконография. В этой пиктограмме могут использоваться специальные символы для обозначения пациентов, у которых ожидается повышенный риск побочных эффектов или неэффективности терапии. В других отчетах можно использовать режим светофора с тремя основными категориями лекарств: зеленый для нормального риска, желтый для использования с осторожностью и красный для исключения. Результаты, отображаемые в любом формате, могут привести к тому, что поставщик чрезмерно упростит результаты теста PGx, игнорируя дополнительные клинические соображения.

Ниже ( рис. 3 ) приведен пример сокращенного теста PGx, выполненного AyassBioScience (Фриско, Техас, США). (полный отчет можно найти на  https://ayassbioscience.com/wp-content/uploads/2020/02/PGX-Medical-ManagementPrint-Fit-on-Page.pdf ).

Рис. 3.  Образцы теста PGx в AyassBioScience: отчет снабжен цветной информацией для облегчения навигации и внимания. Жадный цвет говорит о том, что лекарство можно назначать по стандартным схемам, и риск указанного состояния не повышен; желтый цвет - указывает на то, что требуется корректировка дозировки, имеется повышенная бдительность или у пациента умеренный риск указанного состояния; красный цвет означает, что лекарство потенциально имеет пониженную эффективность и повышенную токсичность или что у пациента повышенный риск указанного состояния. В приведенных в качестве примеров результатах у пациента наблюдается нормальный ответ на апиксабан (препарат является субстратом для белков оттока P-gp (ABCB1) и BCRP (ABCG2) и, возможно, сниженный ответ на бупропион. Бупропион метаболизируется до его активного метаболит гидроксибупропиона с помощью CYP2B6. Этот метаболит способствует терапевтическому эффекту бупропиона при использовании в качестве средства для прекращения курения или в качестве антидепрессанта. У пациента также усиливается реакция на кодеин, который превращается в его активный метаболит морфин с помощью CYP2D6. Поскольку этот пациент является сверхбыстрого метаболизатора (УМ) ожидается значительно повышенный уровень морфина, и пациент подвергается высокому риску токсичности при приеме кодеина.

В отчете можно использовать различные способы представления информации. Поскольку каждый способ отличается, нужно быть осторожным, чтобы обеспечить полное понимание значения каждой категоризации [ 49 ].

2.5. Инструменты автоматизации для интеграции тестирования PGx в клинику

Быстро развивающиеся новые технологии секвенирования ДНК позволяют быстро и эффективно определять геномные характеристики организмов. Основным результатом развития геномных и постгеномных технологий стало значительное расширение возможностей изучения генетической природы всего спектра заболеваний человека. Полногеномное ассоциативное исследование (GWAS) клинических образцов позволило собрать данные о генетическом составе конкретных групп (семей или популяций), чтобы разработать индивидуальный подход к лечению. В связи с этим на сегодняшний день особую актуальность приобретают исследования механизмов генетической предрасположенности к многофакторным заболеваниям и выявление конкретных генетических маркеров. Такие методы широко используются в мире и в России, где современные технологии секвенирования постепенно внедряются в медицинские исследования и медицинскую практику, чтобы олицетворять стратегию лечения.

Секвенирование следующего поколения (NGS) используется для углубленного (множественного) считывания генетического материала, что необходимо, например, для повторного секвенирования и сборки новых геномов (de novo), транскриптомов и эпигеномных исследований. Этот метод позволяет выявить редкие вариации и лучше понять генетическую функцию. Однако лавина новых данных также создаст проблемы для исследователей и клиницистов, давая множество «вариантов неизвестной важности» при отсутствии четких показаний [ 49 ]. Модификации CDS необходимы для обеспечения хранения и использования новой архитектуры данных и новых программ доступности данных. Это, в свою очередь, откроет значительные возможности в ближайшие годы. Некоторые системы здравоохранения используют инструменты CDS для интеграции данных тестов PGx в процесс принятия клинических решений и предоставления информации конечным пользователям [ 66 ]. Системы CDS могут использоваться для введения лекарств высокого риска и предоставления автоматизированных рекомендаций, указывающих, почему определенные модификации должны быть применены к выбранному лекарству или дозе.

В исследовании U-PGx PREPARE были разработаны решения для сайтов с ограниченной инфраструктурой электронных медицинских карт. Карта «Safety-Code» является частью мобильного CDS, и с помощью кода быстрого ответа медицинский работник направляется на веб-сайт с рекомендациями по дозировке, адаптированными для пациента [ 67 ]. На этой карточке также представлен обзор наиболее важных результатов теста PGx со списком препаратов с существующими (известными) рекомендациями [ 68 ].

Такие инструменты CDS будут необходимы, поскольку тесты PGx станут более распространенными из-за появления новых результатов и форматов тестов. Можно также сосредоточиться на разработке ориентированных на пациента приложений и порталов, через которые пациент может взаимодействовать со своими поставщиками услуг и получать консультацию по результатам.

Повышение осведомленности медицинских работников и пациентов может стимулировать использование PGx-тестирования. Следовательно, лаборатории будут корректировать объем и тип доступных клинических тестов PGx в зависимости от клинических требований. Ожидаемый рост разработки мультигенных панельных тестов PGx следует за достижениями в онкологии, микробиологии и других областях. Однако надлежащее клиническое использование таких тестов, по-видимому, более сложное, требующее поддержки и участия множества заинтересованных сторон.