Персоналізована медицина, медицина рівня P3 (син. прецизійна, прицільна, індивідуалізована, персоніфікована) — це медична модель, що полягає на виборі медичних рішень та практик на основі прогнозованої реакції конкретного пацієнта та ризику розвитку у нього захворювання, на відміну від активної моделі «один препарат, який підходить усім».

Хоча концепція персоналізованого підбору лікування бере свій початок ще за часів Гіппократа, популярності вона набула лише в останніх роках завдяки новим технологіям. Для виявлення хвороб та вибору оптимальної терапії прицільна медицина використовує діагностичні тестування генетичної, молекулярної і клітинної інформації. Геноміка сприяє створенню доказової бази для стратифікації (групування) подібних між собою пацієнтів.

Термінологія Терміни персоналізована, персоніфікована, прецизійна, прицільна та індивідуалізована медицина часто використовуються як синоніми, хоча між цими поняттями існують певні розбіжності. Так, наприклад, прицільна медицина – це модель системи охорони здоров’я, в якій медичні заключення та види лікування адаптовані під окремі групи пацієнтів, залежно від схильності до певного захворювання, особливостях перебігу і ефективності лікування. Такий підхід дозволить фокусувати профілактичні та лікувальні заходи на тих пацієнтах, кому вони будуть корисні, заощаджуючи витрати та зменшуючи небажані наслідки для решти осіб. В той же час, «прицільна медицина» також займається створенням медичних продуктів для конкретних осіб, наприклад, «...індивідуально створені чи підібрані тканини та органи для лікування кожного окремого пацієнта». Тому в широкій практиці поняття прицільної і персоналізованої медицини вважаються синонімами.

Переваги Прицільна медицина допомагає краще розуміти навколишнє середовище, спосіб життя та спадковість. Ця інформація дозволяє точніше передбачити, які методи лікування будуть найбільш ефективними та безпечними, а, можливо, і запобігти початку хвороби. Інші переваги полягають на:

зміщенні акценту в медицині з лікування на профілактику ранній діагностиці захворювань точнішому виборі ліків та їх дозування передбаченню та уникненню побічних наслідків зменшенню часу, вартості і рівня невдач фармацевтичних клінічних випробувань Практика Можливість прицільного лікування в звичайних клінічних умовах залежить від доступності тестів молекулярного профілювання (наприклад генотипування ДНК зародкової лінії). У дослідницькому середовищі вивчаються різні аспекти таргетної медицини (наприклад, протеом, мікробіом), але в рутинній практиці використовуються не всі. Здатність втілювати в життя висновки досліджень залежить від наявних баз знань, які допомагають клініцистам інтерпретувати отримані результати для модифікації лікування. Ранні дослідження із застосуванням прицільної медицини на основі оміків для когорт осіб із недіагностованим захворюванням показали частоту діагностики ~35% із ~1 із 5 нових діагностованих пацієнтів, які отримували рекомендації щодо зміни терапії. Діагностика та лікування Генотипування — це процес отримання послідовності ДНК. Послідовність ДНК кожної людини можна буде порівняти з еталонним геномом, таким як «Проєкт геному людини», щоб оцінити існуючі генетичні варіації, які можуть призвести до різних захворювань. Низка приватних компаній, таких як 23andMe, Navigenics і Illumina, створили загальнодоступне секвенування геному Direct-to-Consumer.

Іншим важливим аспектем є фармакогеноміка, яка використовує геном людини для кращого підбору ліків. Детальний облік генетичної інформації людини допоможе запобігти побічним наслідкам, дозволить підібрати відповідні дози та досягти максимальної ефективності при призначенні ліків. Візьмемо для прикладу варфарин (пероральний антикоагулянт). Через значну індивідуальну варіабельність фармакокінетики та фармакодинаміки варфарину, частота його побічних реакцій є однією з найвищих серед усіх препаратів. Однак, завдяки відкриттю поліморфних варіантів у генотипах CYP2C9 і VKORC1 (гени, які кодують індивідуальну антикоагулянтну реакцію), лікарі можуть використати генний профіль пацієнтів для призначення відповідних доз варфарину, які забезпечать оптимальну терапевтичну ефективність та допоможуть уникнути побічніх реакцій.

Персоналізована медицина сприяє прогресу профілактичної допомоги. Наприклад, вже зараз багатьом жінкам, з обтяженою спадковістю відносно раку молочних залоз чи яєчників, рекомендують тестування для виявлення мутації в генах BRCA1 і BRCA2. Чим більше причин захворювань нанесено на карту генних мутацій, тим простіше їх ідентифікувати серед населення, і вжити заходів, щоб запобігти розвитку захворювання.

Тераностика Тераностика — це персоналізований підхід до лікування раку. Слово «тераностика» походить від поєднання слів «терапія» і «діагностика». Одним із перших прикладів є використання радіоактивного йоду для лікування хворих на рак щитоподібної залози. Інші приклади включають радіоактивно мічені анти-CD20 антитіла (наприклад, Bexxar) для лікування лімфоми, Radium-223 для лікування метастазів у кістки, Lutetium-177 DOTATATE для лікування нейроендокринних пухлин і Lutetium-177 PSMA для лікування раку простати. Найбільш часто використовуваним реагентом є фтордезоксиглюкоза з використанням ізотопу фтор-18. Мультиоміка

Персоналізована медицина являє собою зміну парадигми від універсального підходу до більш орієнтованої на пацієнта методології. Вона зосереджений на визначенні підходів, які будуть ефективними для пацієнтів на основі генетичних факторів, чинників навколишнього середовища та способу життя. Поява технологій "омік" значно розширила можливості персоналізованої медицини.

Мультиоміка трансформує персоналізовану медицину, надаючи цілісне уявлення про стан здоров’я пацієнта на молекулярному рівні. Інтеграція геноміки, епігеноміки, транскриптоміки, епітранскриптоміки, протеоміки, метаболоміки та інших даних оміксних технологій дозволяє точніше діагностувати, прогнозувати та лікувати захворювання. Надзвичайно великі, швидко зростаючі колекції даних оміксних технологій та клінічних даних створюють виклики та можливості для їх аналізу та інтерпретації та відкривають нові обчислювальні шлюзи для вирішення цих проблем. Розробка нових надійних алгоритмів, які найбільше підходять для належного аналізу цих великих даних, уможливила прогрес персоналізованої медицини.

Дані мультиоміки можуть покращити діагностику та прогноз захворювання шляхом визначення біомаркерів та підтипів захворювання. Це може призвести до раннього виявлення та втручання, покращуючи результати пацієнтів. Крім того, мультиоміка може допомогти виявити пацієнтів із високим ризиком розвитку певних захворювань, уможливлюючи профілактичні заходи.

Розуміючи унікальний молекулярний профіль пацієнта, медичні працівники можуть пристосувати лікування до конкретної людини. Мультиомічний аналіз може надавати інформацію про потенційні мішені ліків, прогнозувати реакцію на ліки та контролювати прогрес лікування. Це може підвищити ефективність терапії та мінімізувати побічні ефекти.

Незважаючи на перспективу мультиоміки в прецизійній медицині, залишається кілька проблем. До них належать питання, пов’язані з інтеграцією даних та їх інтерпретацією.

Геноміка Геном кожної людини унікальний. Здоров’я напряму залежить від генетичних варіацій, способу життя та впливу навколишнього середовища. Індивідуальні відмінності молекулярної патології та експосому впливають на перебіг хвороби шляхом інтерактому у тканинному мікросередовищі. В якості теоретичної основи прицільної медицини лежить «принцип унікальної хвороби», який вперше був використаний для опису неопластичних захворювань як «принцип унікальної пухлини».

Щоб дізнатися чи певна геномна мутація пов’язана з конкретною хворобою, дослідники проводять «дослідження загальногеномних асоціацій» (GWAS). Ціль дослідження — знайти ідентичні мутації серед групи хворих з однаковою патологією. Виявлені таким чином мутації, пов’язані із певним захворюванням, можна використовувати для майбутньої діагностики пацієнтів. Перше GWAS, проведене в 2005 році, вивчало пацієнтів з віковою дегенерацією жовтої плями (ARMD). Воно виявило дві різні мутації, кожна з яких містить варіацію лише в одному нуклеотиді (так звані однонуклеотидні поліморфізми або SNP). Станом на початок 2014 року було проведено понад 1300 досліджень GWAS.

Геноміка раку

Протягом останніх десятиліть дослідження раку допомогли вивчити генетичну різноманітність типів раку, які проявляються однаково в традиційній патології. Зростає усвідомлення гетерогенності пухлини або генетичної різноманітності в одній пухлині.

«Персоналізована онкогеноміка» — це застосування персоналізованої медицини до геноміки раку. Онкогеноміка є однією з найперспективніших галузей геноміки, особливо через її значення для медикаментозної терапії. Приклади цього:

Трастузумаб (торговельні назви Herclon, Herceptin) — препарат із моноклональними антитілами, який впливає на рецептор HER2/neu. Його основне використання — лікування деяких видів раку молочної залози. Цей препарат використовується лише в тому випадку, якщо рак пацієнта тестується на надмірну експресію рецептора HER2/neu. Два тести на типування тканин використовуються для перевірки пацієнтів на можливу користь від лікування Герцептином. Тканинні тести включають імуногістохімію (IHC) і флуоресцентну гібридизацію in situ (FISH). Лише пацієнти з Her2+ отримуватимуть терапію Герцептином (трастузумаб). Інгібітори тирозинкінази, такі як іматиніб (продається як Gleevec), були розроблені для лікування хронічного мієлоїдного лейкозу (ХМЛ), у якому злитий ген BCR-ABL (продукт реципрокної транслокації між хромосомою 9 і хромосомою 22) присутній у >95% випадків і створює гіперактивовану білкову сигналізацію, керовану abl. Ці ліки спеціально пригнічують білок тирозинкінази Еблесона (ABL) і, таким чином, є яскравим прикладом «раціонального дизайну ліків», заснованого на знанні патофізіології захворювання. Звіт FoundationOne CDx, підготовлений Foundation Medicine, який вивчає гени в біопсії пухлини окремих пацієнтів і рекомендує конкретні ліки. Високий мутаційний тягар свідчить про відповідь на імунотерапію, а також специфічні моделі мутацій пов’язані з попереднім впливом цитотоксичних препаратів проти раку.

Епігеноміка Персоналізована медицина, адаптована до унікальних генетичних та епігенетичних особливостей людини, має значні перспективи. Майбутні досягнення в епігеноміці можуть включати розробку персоналізованих епігенетичних профілів, які можуть прогнозувати ризик захворювання, інформувати про вибір лікування та контролювати прогресування захворювання або відповідь на лікування. (див. Епігеноміка)

Респіраторна протеоміка