علم الصيدلة الجيني (Pharmacogenomis)

يعتبر علم الصيدلة الجيني مثالاً هاماً على مجال الطب الشخصي، الذي يهدف إلى تكييف العلاج الطبي لكل شخص أو لمجموعة محدودة من الأشخاص. فكرتة الأساسية هي الربط بين معلومات الحمض النووي الخاصة بالشخص ومؤشرات الاستجابة والتفاعل مع المركبات الدوائية المختلفة. في بعض الحالات كمثال، يميل بعض الأشخاص الى عدم الاستجابة لمركب دوائي معين أو يتعرضون لأعراض جانبية شديدة بدون تفسير واضح. علم الصيدلة الجيني يساعد على أجابه هذه الأسئلة. الفكرة المستقبلية لهذا العلم هو معرفة الأدوية المناسبة والضارة لشخص ما بواسطة التحليل الجيني فقط. يعتبر من الحقول الناشئة لكنه ينمو بسرعة كبيرة.

كيف يمكن لتركيبة الشخص الجينية التأثير على تفاعل جسمه مع الأدوية؟

تتفاعل الأدوية مع الجسم بطرق عديدة وذلك اعتمادًا على كيفية تناول الدواء بشكل أساسي. بعض الأدوية تحتاج الى عمليات تمثيل معينة لاستخلاص المادة الفعالة. تركيبة الحمض النووي لها تأثير على خطوات متعددة في هذه العملية مما يؤثر على كيفية الاستجابة للدواء لو التعرض لأعراض جانبية معينة.

بعض الأمثلة على هذه التفاعلات تشمل:

• مُسْتَقْبِلاَتٌ الدواء (Drug Receptors)

بعض الأدوية تحتاج الى التفاعل والارتباط بنوع من بروتينات الخلية يسمى المُسْتَقْبِلاَتُ (Receptors) من أجل العمل بشكل صحيح. المُسْتَقْبِلاَتُ لها أنواع كثيرة بطبائع عمل مختلفة. معلومات الحمض النووي المختلفة تحدد نوع المُسْتَقْبِلاَتُ، عددها على الخلية، وقابلية ارتباطها بالمركب الدوائي الفعال. لهذا السبب نرى استجابة متباينة أو أعراض جانبية مختلفة لنفس الجرعة من المركب الدوائي عندما نقارن أشخاص مختلفين.

إحدى الأمثلة المطبقة حاليا هي علاج بعض مرضى سرطان الثدي باستخدام T-DM1(Trastuzumab emtansine). بعض سرطانات الثدي تتميز بإنتاج عدد ضخم من المُسْتَقْبِل HER2 الذي يساعد على تطور وانتشار السرطان بسرعة اكبر. يمكن استخدام T-DM1 لعلاج هذا النوع السرطانات حيث يعمل عن طريق الارتباط بهذه المُسْتَقْبِلاَتٌ تحديدا والقضاء عليها. يتم تحليل عينات من الورم عن طريق طبيب الأورام وتحديد جدوى العلاج ب T-DM1 بناء على وجود HER2.

• القبط الخلوي للدواء (Drug Uptake)

بعض المركبات الدوائية يجب أن يتم نقلها الى داخل الخلية (بطرق حيوية مختلفة) لكي تصل الى مكان عملها. معلومات الحمض النووي المتباينة قد تعني سلوك مختلف لعملية الامتصاص لكل مجموعة من البشر. في بعض الأشخاص قد يؤدي الانخفاض الى تراكم المركب الدوائي في الجسم ووصوله الى درجة السمية. أيضا، المعلومات الجينية قد تؤثر على سرعة إخراج الدواء من الخلايا المستهدفة. في بعض الأحيان، تكون عملية التصفية سريعة الى درجة عدم إعطاء المركب الوقت للعمل بشكل كافي داخل الخلية.

كمثال، سنأخذ علاقة الستاتينات (Statins) مع العضلات. الستاتينات هي نوع من الأدوية التي تساعد على خفض الكوليسترول. لكي تعمل بطريقة صحيحة، يجب أن تؤخذ عن طريق الخلايا الكبدية عن طريق نوع من البروتينات مصنوع بواسطة جين SLCO1B1. .بعض الأشخاص لديهم سلسلة مختلفة من الجين تصنع بروتين غير قادر على امتصاص نوع من هذه الأدوية بشكل كافي. هذا البروتين المغاير للبروتين السائد يؤدي الى تراكم المركب في الدم بكميات كبيرة. مما يسبب مشكل في العضلات، بما في ذلك الضعف والألم.

• استقلابُ الدواء (Drug Metabolism)

يمكن أن تؤثر معلوماتك الجينية على استقلاب بعض المركبات الدوائية (فصل أو تكسير المركب الى مركبات أصغر مثلا). أذا قام جسمك بتكسير أسرع للدواء سيؤدي ذلك الى تخلص جسمك من الدواء بشكل أسرع وقد تحتاج الى زيادة الجرعة أو حتى تغيير المركب الدوائي. إذا كان جسمك بتكسير أبطأ، قد تحتاج جرعة أقل.

سنأخذ استقلاب الأميتريبتيلين (Amitriptyline) كمثال. الأميتريبتيلين هو أحد الأدوية المستخدمة في علاج مرض الاكتئاب. يتأثر تفكك المركب الأولي للدواء في الجسم بجينين (CYP2D6 - CYP2C19) بالإضافة الى عوامل أخرى. اختلاف سرعة التفكك من شخص الى أخر قد تستدعي استخدام جرعات مختلفة. في بعض الأحيان، قد يوصي الطبيب النفسي باختبارات للجينات المذكورة لتحديد الجرعة الأمثل. 

• تطوير الأدوية (Drug Development)

تستهدف أساليب علم الصيدلة الجيني لتطوير الأدوية علاج المشكلة الأساسية بدلاً من مجرد السيطرة على الأعراض. تحدث بعض الأمراض بسبب تغيرات محددة (طفرات) في الجين. يمكن أن يكون لنفس الجين طفرات متنوعة والتي تؤدي الى عواقب مختلفة. قد تؤدي بعض الطفرات إلى بروتين لا يعمل بشكل صحيح، بينما قد يعني البعض الآخر أن البروتين ليس مصنوعًا على الإطلاق. يمكن إنشاء الأدوية بناءً على كيفية تأثير الطفرة على البروتين، وهذه الأدوية ستعمل فقط لنوع معين من الطفرات.

سنأخذ مرض التليف الكيسي (Cystic Fibrosis) و Ivacaftor كمثال. يصاب الأشخاص بهذا المرض نتيجة لطفرات في جين CFTR مما يؤثر على عمل البروتين CFTR. هذا البروتين بالحالة الطبيعية يكون قناة على غشاء الخلوي يسمح بإدخال وإخراج مواد محددة. بعض الطفرات التي تسبب التليف الكيسي تؤدي إلى قناة مغلقة. Ivacaftor يعمل على إبقاء القناة مفتوحة.

شرح اكثر في هذا المقطع:

المصدر الأساسي (ترجمة بتصرف)

Pharmacogenomics: What does it mean for your health? | CDC. https://www.cdc.gov/genomics/disease/pharma.htm. Accessed September 14, 2020.

مصادر اخرى

ستاتين - ويكيبيديا. https://ar.wikipedia.org/wiki/ستاتين. Accessed September 14, 2020.

استقلابُ الدَّواء - الأدوية - دليل MSD الإرشادي إصدار المُستخدِم.

.SLCO1B1 gene - Genetics Home Reference - NIH. https://ghr.nlm.nih.gov/gene/SLCO1B1 

.Quest Diagnostics : Pharmacogenomics. https://www.questdiagnostics.com/home/physician