.webp){kind=icon}
Genetika je posljednjih godina doživjela svoj vrhunac otvarajući dosad neviđene prostore za daljnji razvoj i primjenu. Uz svaku novu etapu stvarale su se i dvojbe, tabui, čak i teorije zavjera. O genetici u svijetu i kod nas, o otvorenim pitanjima, a ponajviše ekonomskim i medicinskim prilikama i potencijalima u opsežnom intervjuu za Bloomberg Adriju govorila je Anela Hujdurović.
Anela Hujdurović diplomirala je genetiku u Sarajevu, a školovanje je nastavila na Harvard Medical School. Članica je konzilija Genetičkog centra iz New Yorka (Guide Genetics), u sklopu kojeg radi na rješavanju kompliciranih genetičkih slučajeva. Osnivačica je prvog centra za genetsko savjetovanje u BiH.
Koji su najnoviji trendovi u primjeni genetike u personaliziranoj medicini i kako bi se mogli koristiti u industriji zdravstvenih usluga ili osiguranja?
Od projekta ljudskog genoma koji je kompletiran 2003. godine, pa sve do 2024. svjedoci smo nevjerovatno brzih promjena na polju medicine, s fokusom na personalizirani pristup, odnosno integraciju genetike, genetičke informacije u svakodnevnoj kliničkoj praksi. Ako bismo morali napraviti presjek šta je to što obilježava trenutne trendove, referirajući se na ovu godinu, definitivno bih istaknula nekoliko oblasti u kojima imamo direktne primjene u skrbi za pacijenta, ali i prevenciji nastanka raznih oboljenja.
Prošireno genomsko sekvenciranje
Sekvenciranje cijelog genoma (WGS) postalo je pristupačnije i isplativije. Projekt ljudskog genoma formalno je pokrenut 1990. godine, a službeno proglašen kompletiranim 2003. i koštao je tri milijarde dolara. Cilj projekta je bio sekvencirati/mapirati ljudski genom. Cijena sekvenciranja ljudskog genoma je nakon ovog projekta znatno padala, tako da je prvi put komercijalno sekvenciranje za jednog od kupaca urađeno 2008. godine. Trajalo je dva mjeseca i koštalo je sto hiljada dolara.
Danas sekvenciranje kompletnog genoma možemo dobiti za dvije hiljade dolara, a rezultate potpuno obrađene i interpretirane u rasponu od tri do četiri sedmice. Ovim trendom opadanja cijena, sve više se približavamo eri potpune izmjene standardnog pristupa u medicini i krećemo se u pravcu genomske medicine. Svakako, danas možemo koristiti posebno dizajnirane panele gena u zavisnosti od indikacije, odnosno oboljenja koje trebamo testirati, ali cjenovna razlika postaje toliko uska da je puno efikasnije preporučiti sekvenciranje egzoma ili genoma u slučajevima kada zaista imamo prave kliničke indikacije. Ovi testovi, prema mom mišljenju, nisu testovi koji se trebaju komercijalizirati do tog nivoa da se mogu uraditi bez preporuke.
Napredak farmakogenomike
Nedavne studije nastavljaju naglašavati važnost farmakogenomike u optimiziranju režima liječenja. Novi farmakogenomski testovi integrirani su u kliničke tokove rada i omogućuju ljekarima da prilagode recepte na temelju genetskog profila pojedinca, smanjujući nuspojave lijekova i poboljšavajući učinkovitost. Smanjene nuspojave na lijekove (ADR): razumijevanjem genetskih faktora koji utječu na metabolizam lijeka, ljekari mogu identificirati pacijente kod kojih postoji rizik od nuspojava.
Privatni arhiv
Studije su pokazale da farmakogenetičko testiranje može smanjiti učestalost ozbiljnih nuspojava, osobito kod lijekova s uskim terapijskim rasponom, kao što su varfarin i klopidogrel. Od iznimne je važnosti spomenuti kako farmakogenetičko testiranje može poboljšati ishode liječenja odabirom lijekova za koje je vjerovatnije da će djelovati kod određenih pacijenata. Naprimjer, određeni tretmani raka učinkovitiji su kod pacijenata sa specifičnim genetskim mutacijama (npr. HER2-pozitivni pacijenti s rakom dojke koji reagiraju na trastuzumab).
AI i genetika
Integracija umjetne inteligencije s genetskim podacima postaje sve češća. Algoritmi umjetne inteligencije koriste se za analizu ogromnih količina genomskih informacija. Jedan od svakako uspješnih primjera integracije AI u genetici jesu prediktivni modeli.
AI može stvoriti prediktivne modele koji procjenjuju rizik pojedinaca za određena genetska stanja na temelju njihovog genetskog profila i porodične historije. To može pomoći u ranoj dijagnozi i strategijama prevencije. Npr. razvijeni su modeli za predviđanje vjerovatnoće razvoja stanja poput raka dojke na temelju mutacija u genima BRCA1 i BRCA.
Genetički testovi dostupni direktno potrošačima
Porast genetičkih testova dostupnih direktno potrošačima putem web shopova ili kompanija koje nude različite testove osnažio je pojedince da direktno pristupe svojim genetskim informacijama. Ovaj trend je sve više zastupljen među mlađom populacijom, mada smatram da pored ogromnog benefita koji može pružiti ovaj tip usluge/testa, treba postupiti veoma oprezno. Sve je veći broj pojedinaca koji žele znati i imati uvid u svoju genetsku osnovu te shodno njoj preventivno djelovati – što je sjajno i mnogo je isplativije ulagati u prevenciju, zbog samih troškova potencijalnog liječenja.
Problem ovdje nastaje zbog dobijanja velike količine podataka koje ne interpretiraju stručne osobe, tako da potrošači na kraju završe s nepotpunim informacijama ili u krajnjoj liniji pogrešno tumačenim. Tumačenje dobijenih rezultata izazovno je s obzirom na to da na sam gen i ekspresiju gena utječu brojni faktori, ali i porodična historija. Moja preporuka i zauvijek nepromijenjen stav, ako se pojedinac ipak odluči samoinicijativno naručiti genetički test – obavezno je kontaktirati genetičkog savjetnika kako biste s njim prošli kroz kompletnu proceduru.
CRISPR i uređivanje gena
Napredak CRISPR tehnologije dovodi do inovativnih terapija za genetske poremećaje. Klinička ispitivanja sve više istražuju uređivanje gena za stanja koja su se prije smatrala neizlječivim, obećavajući novu granicu u personaliziranoj medicini. Mislim da će upotreba CRISPR tehnologije najprije zaživjeti u praksi kod monogenskih oboljenja, odnosno oboljenja za koja znamo da je problem isključivo jedan gen, odnosno mutacija u jednom genu dovodi do nastanka određenog oboljenja, gdje bi se zapravo upotrebom CRIPSR tehnologije radila zamjena defektne sekvence/mutacije ili zamjena kompletnog gena funkcionalnim genom na nivou matičnih ćelija kod pacijenta. Jedan od primjera svakako je cistična fibroza.
Promjene standardnih medicinskih protokola
Prethodno spomenute tehnologije koje se sve više koriste u svakodnevnoj praksi svakako će promijeniti tokove rada u standardnim medicinskim protokolima. Veoma sam optimistična da ćemo upravo upotrebom genetike sve više ići u pravcu prevencije i personalizacije kroz zdravstvene sisteme, gdje će najveći benefiti biti na prilagođenim planovima liječnika.
Privatni arhiv
Genetički uvidi mogu informirati protokole probira i preventivne strategije, omogućujući ranu intervenciju u rizičnim populacijama, optimizirati protokole redovnih kontrola, upotrebu drugih kliničkih metoda – personalizacijom i prevencijom troškovi zdravstva se mogu znatno umanjiti. Studije su pokazale da primjena genetičkog testiranja može smanjiti troškove liječenja od 30 do 40 posto za određene pacijente, posebno u onkologiji.
Npr. identifikacija genetskih mutacija omogućava preciznije terapije koje su učinkovitije, što smanjuje potrebu za dugotrajnim i skupljim tretmanima. Također, genetičkim analizama je moguće utjecati i na broj hospitalizacija, gdje bi se mogao očekivati za 25-50 posto manji broj hospitalizacija.
Genetika koristi i osiguravajućem sektoru
Koristi od prevencije, odnosno personalizacije u zdravstvu svakako ima i industrija osiguranja, koja sve više počinje istraživati korištenje genetskih informacija za procjenu rizika i određivanje cijena premija. To bi moglo dovesti do personaliziranijih planova osiguranja, ali također izaziva etičke probleme u vezi s privatnošću, mogućom diskriminacijom i usklađenošću s propisima.
Kako napredak u tehnologijama za sekvenciranje genoma utječe na razvoj novih proizvoda u farmaceutskoj industriji? Postoje li prilike za nove poslovne modele?
Napredak u tehnologijama sekvenciranja genoma ne samo da poboljšava razvoj novih proizvoda u farmaceutskoj industriji, već također stvara prilike za nove poslovne modele i značajne ekonomske uštede. Ovi naučni podaci pružaju čvrst temelj za razumijevanje utjecaja genetičkih inovacija na budućnost medicine i farmaceutske industrije.
Posljednja istraživanja ukazuju na to da su farmaceutske kompanije koje su koristile analizu velikih podataka, sekvenciranje egzoma ili genoma, ubrzale proces razvoja lijekova do 50 posto i smanjile troškove razvoja do 70 posto. Korištenje genetskih podataka za identifikaciju bolesnika u kliničkim ispitivanjima također poboljšava efikasnost.
Uštede za zdravstveni sistem
Svakako, od ključnih informacija o tome kako napredne tehnologije direktno mogu utjecati na proizvodnju u farmaceutskoj industriji, izdvojila bih da regulatorne agencije, poput FDA, počinju sve više koristiti biomarkere u razvoju novih lijekova. U 2022. godini, više od 25 posto novih odobrenih lijekova imalo je genetički biomarker, a studija iz 2021. godine objavljena u časopisu Nature Biotechnology sugerira da bi implementacija personalizirane medicine mogla uštedjeti do 100 milijardi dolara godišnje u američkom zdravstvenom sistemu kroz smanjenje troškova liječenja i hospitalizacije.
Jedan od novih modela koji se koristi u praksi i koji je već pokazao odlične rezultate u farmaceutskoj industriji je Data-Driven-Model. Farmaceutske firme mogu koristiti veliku količinu genetskih podataka za analizu i predviđanje terapijskih ishoda. Upravo jedan od projekata na kojem sam radila u protekle dvije godine jeste uspostavljanje platforme za genetsko savjetovanje za američko tržište, te smo taj model pokušali prilagoditi i za naše tržište.
Postojanjem takve platforme, ona postaje mjesto prikupljanja i komunikacije genetskih informacija za rijetka oboljenja koja itekako mnogo mogu doprinijeti u razvoju terapija. Farmaceutske kompanije sve više se okreću pravcu korištenja kolaboracija s vlasnicima ovakvih platformi, jer upravo mogućnost pristupu takvim genetskim podacima, u potpunosti može promijeniti tok razvoja novih lijekova, a svakako je i finansijski efikasnije.
Veliki podaci u zdravstvu brzo su rastuće polje i nova paradigma koja transformira studije temeljene na slučajevima u istraživanju velikih razmjera vođena podacima. Budući da veliki podaci ovise o napretku novih podatkovnih standarda, tehnologije i relevantnih istraživanja, budući razvoj aplikacija za velike podatke ima predvidljiva obećanja u modernoj revoluciji zdravstvene skrbi. Enormno velike, brzo rastuće zbirke biomedicinskih omičnih podataka (genomika, proteomika, transkriptomika, metabolomika, glikomika, itd.) i kliničkih podataka stvaraju velike izazove i prilike za njihovu analizu i interpretaciju te otvaraju nove računalne pristupnike za rješavanje ovih problema.
Koje su najperspektivnije oblasti za ulaganje u genetička istraživanja, naročito u kontekstu poljoprivrede i biotehnologije?
Ulaganje u genetička istraživanja u poljoprivredi i biotehnologiji nudi značajne prilike za unapređenje proizvodnje hrane, očuvanje resursa i povećanje otpornosti na klimatske promjene. Ulaganja u genetička istraživanja u poljoprivredi i biotehnologiji fokusiraju se na nekoliko ključnih oblasti, uključujući genetski modifikovane organizme (GMO) koji mogu povećati prinos usjeva do 20 do 30 posto smanjenjem gubitaka uzrokovanih štetočinama i bolestima, te CRISPR tehnologija koja omogućava precizno uređivanje gena za razvoj otpornijih sorti, dok genetičko testiranje omogućava farmerima da identifikuju najbolje jedinke za uzgoj.
Također, biotehnološki procesi, poput fermentacije, mogu poboljšati nutritivnu vrijednost hrane. Prema podacima s Nacionalnog instituta za zdravlje, genetski inženjering može doprinijeti održivoj proizvodnji biogoriva, dok integracija genetičkih istraživanja u agroekološke prakse može smanjiti ekološki otisak poljoprivrede. Prema studiji iz Nature Biotechnology, GMO usjevi, kao što su Bt kukuruz i zlatna riža, pokazuju povećanje prinosa od 22 do 50 posto, u zavisnosti od vrste usjeva.
(Ne)spremnost za tržišno korištenje GMO
Ovi usjevi su otporni na štetočine i bolesti, što smanjuje potrebu za hemijskim pesticidima, dok se CRISPR tehnologija koristi za stvaranje novih sorti pšenice otpornih na sušu, što je od ključnog značaja u uslovima klimatskih promjena. Istraživanje objavljeno u Science pokazuje da su nove sorte pšenice razvijene putem CRISPR-a postigle povećanje tolerancije na sušu do 30 posto.
Privatni arhiv
Smatram kako mi kao tržište još uvijek nismo spremni za korištenje ovih tehnologija, te da još uvijek vlada ogromno nepovjerenje i stavovi zasnovani na nenaučnim činjenicama. Evropsko tržište sve više se zapravo primiče svakodnevnim aplikacijama bioinženjeringa i ulaganja u genetička ispitivanja u agrikulturi, posebno kako smo svjedoci klimatskih promjena zbog kojih se bilježe veliki gubici po sezoni u agroindustriji. GMO hrana ne znači nužno zlo, kao što vlada mišljenje – korištenjem inženjeringa direktno se može raditi na uređivanju gena kod poljoprivrednih vrsta kojim se stvara nova osobina otpornosti na vlagu i sušu, odnosno vanjske faktore koji mogu biti od presudnog značaja za vrste.
Kako se CRISPR i druge tehnologije genetske modifikacije koriste u industriji, i koje su mogućnosti i izazovi za komercijalizaciju ovih tehnologija?
CRISPR i druge tehnologije genetske modifikacije, kao što su TALEN i ZFN, koriste se u industriji za razvoj otpornijih poljoprivrednih kultura, personalizirane medicine i biotehnoloških proizvoda. Prema nedavnim istraživanjima objavljenim u Nature Biotechnology, CRISPR je omogućio brže kreiranje sorti biljaka koje mogu povećati prinos do 50 posto u uslovima klimatskih promjena.
U farmaceutskoj industriji, klinička ispitivanja pokazuju da genetski modifikovane terapije imaju potencijal za liječenje genetskih bolesti kao što su hemofilija i cistična fibroza. Međutim, komercijalizaciju ovih tehnologija otežavaju regulatorne barijere i javni skepticizam prema GMO-ima, koji su, prema istraživanju iz Food Policy, prisutni kod oko 70 posto potrošača. Za uspješnu primjenu, kompanije treba da se fokusiraju na edukaciju i transparentnost kako bi prevazišle ove izazove i izgradile povjerenje u inovacije.
Postoje li etički izazovi vezani za genetička istraživanja i kako bi kompanije trebalo da se postave prema njima da bi očuvale povjerenje javnosti?
Da, postoje veliki etički izazovi vezani za genetička istraživanja, ali nažalost veoma malo se transparentno govori o njima. Ljudi sasvim prirodno razviju strah od nepoznatog i strah od nečega što ne shvataju, automatski se stvara prostor za mnoge teorije zavjere i neprovjerene informacije kojih ima sve više i više, posebno na polju genetike – koja je neiscrpan izvor takvih komentara.
Strateški bi se trebalo sve više zapravo govoriti o etici i etičkim ograničenjima i normama. U svakodnevnoj praksi sama se često nađem u nezahvalnim situacijama, gdje pomoć za reagiranje ipak moram tražiti u američkim smjernicama, jer mi kao tržište još uvijek ne koristimo genetiku i genetička istraživanja u tom obimu kao što to rade evropske odnosno američke zemlje.
Genetska diskriminacija
Jedan od ključnih etičkih izazova genetičkih ispitivanja je genetska diskriminacija. Ova pojava se javlja kada se pojedinci suočavaju s nepovoljnim tretmanom na osnovu njihovih genetskih informacija, posebno u oblastima kao što su zapošljavanje i zdravstveno osiguranje. Prema istraživanju objavljenom u American Journal of Human Genetics, više od 30 posto ispitanika izjavilo je da se plaše da bi njihovi genetski podaci mogli biti korišteni protiv njih, što može odvratiti ljude od testiranja, čak i kada bi mogli imati koristi od personalizirane medicine.
Dodatno, zakonodavstvo poput GINA (Genetic Information Nondiscrimination Act) u SAD-u, koje je usvojeno 2008. godine, pokazuje da su zakonske zaštite potrebne kako bi se smanjila zabrinutost i osigurala pravna sigurnost za pojedince koji se podvrgavaju genetičkim testovima. Ovaj zakon zabranjuje diskriminaciju na osnovu genetskih informacija u osiguranju i zapošljavanju, ali ne pokriva sve situacije, kao što su životna osiguranja, što ostavlja rupe koje mogu biti problematične.
Pored ovog ključnog etičkog izazova, tu su i primjeri drugih; Razlike u pristupu genetičkim testovima i tretmanima mogu dovesti do socijalne diskriminacije. Osobe iz marginaliziranih zajednica možda neće imati jednake mogućnosti za korištenje novih terapija koje su trenutno nažalost dostupne samo određenoj skupini ljudi, odnosno skupini s većom platežnom moći.
Često u neformalnim krugovima primjena genetike u medicini se deklariše kao "medicina za bogate", što direktno ugrožava prava ostalih na pristup i liječenje na osnovu njihovog genetskog materijala.
Eugenika i manipulacija genima
Sljedeći od velikih etičkih izazova su i genetski podaci koji su veoma osjetljivi, a njihovo dijeljenje može dovesti do kršenja privatnosti. Postoji rizik od neovlaštenog pristupa podacima ili zloupotrebe informacija. Navela bih jedan veoma jednostavan primjer iz svoje prakse. Prilikom interpretacije rezultata genetičkog testa, na osnovu pravila nasljeđivanja kao genetičar mogu uraditi predikciju koji ostali članovi porodice imaju rizik za nastanak tog detektiranog oboljenja kod nulte osobe. Ako moj primarni pacijent ne želi podijeliti informaciju o svom rezultatu čak ni rođenom bratu (a ta informacija bi mogla potencijalno spasiti život), moja dužnost je da u izvještaju ne izvještavam o tim rizicima – te se može postaviti pitanje dokle smo spremni ići i pored etike!?
Definitivno, jedan od vodećih strahova i etičkih izazova jeste eugenika i manipulacija genima. Zabrinutost je negdje i opravdana unutar populacije s obzirom na postojanje tehnologija kao što je CRIPR; da li ove tehnologije mogu biti zloupotrijebljene za 'uređivanje gena', kako bismo dobijali 'idealne osobe'.
Kako bi očuvale povjerenje javnosti u vezi s etičkim izazovima genetičkih testiranja, kompanije trebaju prije svega biti veoma transparentne o vrstama testiranja i načinu korištenja podataka, iako pacijent možda i ne pita – dužnost kompanije je da obrazloži opcije o načinu pohrane podataka ili uništenju uzorka. S obzirom na prisutnost konstantnog straha i stigme o genetičkim ispitivanjima, jedna od ključnih preporuka je obrazovanje javnosti o benefitima, rizicima i pravima prije svega. Države trebaju što prije početi raditi na jasnim zakonima i normama.
Nažalost, naša zemlja ne prati trend uspostave zakona o upotrebi genetskih informacija, te svakodnevno velike količine genetskog materijala bh. stanovništva biva transportovano van zemlje, u druge strane laboratorije, bez jasno određenih normi i etičkih kodeksa. Javnost nije dovoljno upućena niti obrazovana o pravima kada govorimo o genetičkim analizama i pohranama podataka i uzoraka. Kompanije bi svakako treble razvijati čvrste politike privatnosti koje štite podatke od neovlaštenog pristupa, te uključiti zajednicu u donošenju odluka kroz određene fokus grupe.
