Индивидуальные медицины: Наркотики Помимо конструктора

Представьте себе лечение, которое было сделано исключительно для вас. Звук надуманными? Индивидуальные или персонализированной медицины ближе к плоды, чем вы думаете. С завершением проекта "Геном человека в 2003 году, ученые теперь вооруженный знанием 30,000-40,000 генов в человеческом теле и последовательность более 3,5 млрд пар оснований химической (нуклеотидов), входящие в состав ДНК человека. Эти данные будут использоваться для понимания белков, для которых каждая из человеческих генов код. Белкам относятся ферменты, которые метаболизма лекарств, создание коллагена в тканях, и участвовать в сотовой связи, а также другие молекулы, которые способствуют вероятность человека заражения конкретной болезни.

Определение генов вариаций ключевых

Сегодня препараты изготавливаются не как "умные" бомбы ", которые бьют только намеченной цели, а скорее как лечения, которые оказались более токсичны для микробов, чем они их человеческого организма, что часто, что вызывает побочных эффектов. Кроме того, генетические вариации, заставляет людей реагировать на тот же препарат по-разному. Например, некоторые люди не могут мириться с пенициллином, в то время как другие могут потребовать необычно низкие дозы лекарства, потому что их ферментов печени, разбить его слишком медленно.

Эти генетические различия, называемых одиночных нуклеотидных полиморфизмов (SNP), по оценкам, для случаев, когда на каждые 100 пар оснований нуклеотидов в конкретных генов. Ученые, используя несколько методов определения полиморфизмов. Один рассматривает населения лиц, с учетом и без данного заболевания или другим признакам, с тем чтобы определить генетические различия, которые могут учитывать изменения фенотипа. Myriad Genetics, разработала тест, основанный на выявлении SNP в гене, который кодирует ангиотензиногена, которая помогает определить риск человека развития сердечных заболеваний.

Использование геномной информации позволит лекарств, которые бросают на ранних стадиях развития (потому что они полезны для некоторых людей, но и вредным для других), чтобы возродить и прописал выборочно. Методом проб и ошибок подход к нахождению надлежащего лекарства для пациента, а также возможность передозировки наркотиков, будут резко сокращены. Кроме того, люди могут быть генетически проверяться на предмет их потенциал для развития некоторых заболеваний. Например, можно обнаружить, что он или она находится в особой опасности от злоупотребления наркотиками и решили не экспериментировать с ничего крепче травяного чая.

Доказательство этого понятия уже не существует. Детям, больным лейкемией теперь могут быть проверены на редкие, но роковой, эффект общего лекарства против рака и направилась в другую терапию. Генетические различия связаны с пробой в организме определенных препаратов в печени, также были использованы для калибровки дозировках. В последнее время генетический тест был разработан, которая помогает женщинам с риском для повторения рака молочной железы решить, стоит ли проходить химиотерапию.

Исследование полиморфизмов представляет собой лишь один применения функциональной геномики. Как исследователи лучше понять функции каждого гена, они, скорее всего обнаружить белки, участвующие в пути, которые необходимы для выживаемости клеток, или, которые участвуют в болезни процессе формирования. Ученые также должны знать больше о том, как регулировать биохимических или сигнала пути (STP) с наркотиками для того, чтобы блокировать действие дефектных компонентов.

Некоторые компании начали открытие программ, основанных на разработке и развитии малого молекулы лекарства, которые тормозят очистных сооружений в клетках, которые несут ответственность за болезней, таких как аллергия и астма, нарушения иммунной и рак. Эти небольшие молекулы препаратов привязки к конкретной цели на этих болезнетворных белков. Цели являются точками, в биохимические пути, где препарат будет вмешиваться, чтобы заблокировать или усилить желаемый вид деятельности или функцию. Компании, занимающиеся разработкой фармацевтических препаратов, чтобы подавлять или стимулировать активность целевой включать Kinetix, Merck, тысячелетия, и Mitotix.

Включение технологий

Исследователи необходимо быстрее методы скрининга для выявления всех возможных целей. Высокая пропускная способность скрининга (HTS) превратилась в сверхвысоком скрининга (UHTS) методы способные обработки 1500-мкл образцов / плита. LJL Biosystems и инструменты Packard некоторые из компаний, специализирующихся на HTS инструментов, экран и проверки соединений, действующих на объекты.

Немецкая компания Evotec Oai AG, ранее BioSystems AG, разработала ультра-высокопроизводительного скрининга (UHTS) на приборах, а также анализа устройств развития, таких как конфокальной читателя изображений. В данном устройстве используется конфокальной флуоресцентной микроскопии на экране биохимических и клеточных анализов для новых реагентов, таких как белки и РНК. Эти хиты в дальнейшем используются для проверки наркотиков и функциональных характеристик потенциальных мишеней.

Скрининг наркотиков толерантность может также указать, является ли пациент метаболизма препарата, как ожидалось. Applied Biosystems Celera Genomics и разрабатывают технологии, которые облегчают использование нескольких инструментов и наборов данных при разработке стандартизированных приложений, которые потребуются в персонализированной медицины.

Одним из наиболее перспективных технологий для функциональной геномики ДНК-микрочипов. Основываясь на работах Пэт Браун из Стэнфордского Univ. и коммерческому Affymetrix, микрочипы составляют небольшую часть ткани человека установлен на предметном стекле микроскопа, в сочетании с высокой пропускной способностью отбора компонентов, что позволяет ученым изучить свойства до 12000 генов в одной пробе. Обширный генетический профиль позволит исследователям сравнивать гена моделей в различных видах ткани опухоли, определить, является ли определенное лечение будет эффективным, и в конечном итоге найти лечение для пациента.

ДНК-микрочипы являются в настоящее время предоставляются GeneMachines, Hitachi генетических систем, а также MWG Biotech, среди других. Технологии уже доказавшие свою эффективность для настройки в поисках генетического влияния на уровень холестерина сокращения. Исследователи нашли общий генетический вариант, который появляется, чтобы терапия статинами значительно менее эффективными в определенных пациентах.

Генная инженерия и исследования стволовых клеток

Для того чтобы проверить функционирование ДНК и определить, что белок гена на самом деле коды, ученые должны изолировать ген интерес, передачи генов от родительского организма, в ядре другого организма, где он может быть тиражирован и выражается в белка. При этом ученый может связать последовательность ДНК этого белка ген функции (т. е. то, что он кодирует белок для). Этот процесс называется клонирование ДНК.

Ученые также может изменить генетический состав организма для изучения роли генов. Например, в нокаут мышей генной инженерии в порт определенной последовательности генов, которые изменили, чтобы она не выражается. Это позволяет ученым определить, как потеря определенного белка влияет на экспрессию других белков в организме. Knockout мышей позволяют рассматривать как изменение базы последовательность гена скажется экспрессии белков. Несколько фирм, в том числе Eurogentec, Лексикон генетики и Таконик предлагаем услуги нокаутом производства.

Хотя исследования только на ранних стадиях, существует растущий консенсус среди ученых, что эффективное медицинское средство для лечения множества заболеваний, условия и инвалидов, включая болезнь Паркинсона и болезни Альцгеймера, спинного мозга, травмы, инсульта, сердечных заболеваний, могут быть реализованы путем клонирования стволовых клеток. Это потому, что стволовые клетки могут быть сделаны, чтобы повторить конкретных человеческих тканей, предлагая возобновляемых источников замены клеток. Эти специализированные клетки образуются в самом начале этапа развития человеческого эмбриона и являются частью так называемого бластоцисты. На данном этапе развития, эти клетки и иметь возможность развиваться в 130 различных человеческих типов ткани.

Текущие исследовательские проекты получили стволовые клетки из ткани, которая была удалена во время беременности или прекращено из эмбрионов производства в лабораторных условиях клиники оплодотворения. После изоляции, клетки могут быть выращены в лаборатории, и хранить для будущего использования. Более надежное снабжение будут получены путем копирования или клонирования эмбрионов специально для их стволовыми клетками.

Несмотря на свое обещание, исследования стволовых клеток имеет имели ограниченный успех. Одной из причин является политической споры вокруг этой темы. Поскольку стволовые клетки получают из эмбрионов уничтожены, интересы схожи с окружающими абортов. Кроме того, вероятность того, что клеточные линии могут быть разработаны из клонированных эмбрионов вызывает этические проблемы, связанные с правомерности клонирования человека.

В США, Национальных институтов здравоохранения издало новые руководящие принципы, позволяющие проведение исследований стволовых клеток (SCR) с использованием человеческих эмбриональных клеток зародыша из ткани плода должны быть проведены с федеральной поддержки. Некоторые компании, занимающиеся с SCR поставку специализированных средств массовой информации, рост добавки, а ячейка разделения продуктов (например, BioWhittaker, генная терапия систем и технологий StemCell). В прошлом году в Великобритании правам фертильности и эмбриологии предоставил первые лицензии на терапевтическое клонирование ученым в Ньюкасле Univ. Возможно, самой большой шаг на пути к новой рода персонализированной медицины с помощью стволовых клеток родом из Южной Кореи (коробке).

Воздействие на R

Персонализированная медицина внесет свой коммерческий дебют в кабинете врача или в больницу, где скрининг проводится. Впоследствии, фармацевтические компании будут искать ответ населения изменчивости механизмов (SNP), и сосредоточить усилия в области развития наркотиков по механизмам действия. Этот новый подход, скорее всего, расширить клинические испытания, причиной задержки между производственный цикл и, возможно, приведет к нескольким стартов продукта. Капсулы, жидкостей и суспензий заменит таблетки, как форма продукта из-за их большей гибкости разработки; пациентов будет курс на инъекционные наркотики (например, на дому комплектов). База соединений еще может производиться большими партиями, но настройки через Помимо соединений должны будут в меньших масштабах. Производителей лекарств необходимо адаптировать их препаратов с индивидуальными потребностями пациентов, с тем чтобы оставаться жизнеспособными. Служба поддержки компаний отрасли необходимо предоставить оригинал платформ дизайн, более лабораторий (в офисах врачей), снабжение работы, и большее число гибкие условия биопроцессов против

Тем не менее, подход к геномной медицины индивидуальные будет иметь наибольшее влияние на фармацевтических и биофармацевтических компаний, в частности, об их производства и технологических процессов и соблюдения нормативных требований и процессов / процедур проверки продукта.

Предварительный Вестники персонализированная медицина

В драматическом шагом на пути нового типа персонализированной медицины, ученые из Сеульского национального Univ. (Южная Корея) вырос эмбрионов стволовых клеток, клонированных от пациентов с сахарным диабетом, повреждение спинного мозга и других заболеваний. Для линий стволовых клеток из 11 пациентов, ведущий научный сотрудник Ву Сук Хванг и его коллеги начали с 185 яичников яйца дар 18 женщин, 10 из которых были в возрасте до 30 лет, и извлекали ДНК все яйца. Затем кожу биопсии были взяты из 11 мужчин и у женщин в возрасте от двух до 56, а также ДНК из каждой из этих клеток была удалена, в отдельных генов и векторных изложить в отдельном яйцо.

Тридцать один яйца были искусственно оплодотворена. Из них с использованием технологии, которая создала овечки Долли в 1997 году, ученые смогли "вырастить" 11 потенциальных человеческих эмбрионов называется бластоцист (бластоциста крошечные шара, содержащего стволовые клетки, что только в 40 недель, конвертировать одной оплодотворенной клетки в полное человека). В работе Ву Сук показывает, что эти клетки будут спонтанно развиться в мышечных и нервных клеток, а также другие клетки в организме. "Однако, с целью разработки терапии для пациентов сахарным диабетом или Паркинсона, нам нужно гнать развития клеток в определенном направлении, и эти методы не оптимизированы", говорит он. "Мы должны найти точный механизм для развития клеток дифференцироваться в другие виды клеток, например, для нейронов заболеваний и cardiomyocetes для сердечной недостаточностью".

РОБЕРТ DREAM является директором фармацевтической / биотехнологии для европейских операций Локвуд Грин (10123 альянс Road, Suite 300; Cincinnati, OH 45242, телефон: (513) 587-7143, факс: (513) 530-5541, E-почта: <a href="mailto:robert.dream@lg.com"> robert.dream @ <lg.com />). Мечта 24 лет производственного опыта, который включает в себя планирование, цикл времени анализа и обработки scaleup, урожайности и оптимизации, соблюдения нормативных требований и управления активами компании. Его работы были опубликованы в многочисленных учебниках промышленности и технических журналов, а также он принимал участие в семинарах и технические конференции Международного Soc. фармацевтической инженеров (МНПП), штат Пенсильвания Biotech Assn. (PBA), Interphex, Айше и ASME. Dream является зарегистрированным профессиональным инженером и является активным членом ISPE.