Che cos'è la farmacogenetica?
L'ambiente, la dieta e lo stato di salute generale di una persona possono influenzare il modo in cui risponde alle medicine. Ma un altro fattore chiave sono i geni. Lo studio di come le persone rispondono in modo diverso ai medicinali a causa della loro eredità genetica si chiama farmacogenetica. Il termine è stato messo insieme dalle parole farmacologia (lo studio di come i farmaci agiscono nel corpo) e la genetica (lo studio di come i tratti sono ereditati).
Ricerca di farmacogenetica: la strada per la medicina personalizzata
Prima che i medici possano iniziare a dispensare i farmaci in modo così personalizzato, è necessario fare molto lavoro. Un compito chiave per i ricercatori di farmacogenetica è individuare tutte le proteine che i medicinali incontrano nel corpo e determinare come queste proteine variano da persona a persona. Nel fare ciò, i ricercatori devono scrutare meticolosamente i geni che codificano per queste proteine per identificare la base delle differenze proteiche. Gli scienziati devono anche determinare quali geni contribuiscono a malattie come il cancro, le malattie cardiache o l'asma. L'identificazione di tali geni fornirà agli scienziati un arsenale di buoni obiettivi per i futuri farmaci.
Studiare i geni
Alcuni ricercatori di farmacogenetica studiano molti geni diversi, senza idee preconcette sul loro ruolo nella risposta ai farmaci. In questo scenario, gli scienziati stanno semplicemente cercando differenze genetiche sempre così lievi. La stragrande maggioranza (99, 9 per cento) di tutto il DNA umano è identica da persona a persona. Solo un decimo di percento è unico. Tuttavia, queste piccole differenze di DNA sono un fattore determinante per ciò che siamo: perché possiamo guardare e agire in modo così diverso, come i nostri corpi metabolizzano le medicine e le malattie a cui siamo inclini. Un tipo di leggera differenza genetica tra le persone si chiama polimorfismo a singolo nucleotide, o "SNP". Per ragioni che gli scienziati non comprendono appieno, alcuni geni contengono molte più variazioni "naturali" - e quindi molti più SNP - di altri.
Perchè importa? È possibile che alcuni SNP siano la firma della "sensibilità" a un determinato medicinale, o addirittura il presagio della malattia. Ad esempio, una particolare proteina del corpo - un enzima che mastica i grassi alimentari - è stata collegata alle malattie cardiache. Anche il gene che codifica per questa particolare proteina viene caricato con SNP. Gli scienziati non possono essere sicuri che uno o tutti gli SNP in questo gene, o in qualsiasi altro, segnalino la suscettibilità alla malattia. La ricerca condotta con cura è l'unico buon modo per creare o interrompere questi collegamenti sospetti.
Studiare le cellule
Un altro modo in cui gli scienziati potrebbero porre e rispondere a domande sulla farmacogenetica è utilizzare modelli animali e cellulari. Topi geneticamente modificati, o cellule coltivate in piastre di Petri, sono strumenti popolari per i ricercatori. In questo tipo di approccio, gli scienziati introducono l'equivalente dei cambiamenti ortografici nel DNA dei geni che vogliono studiare e quindi incorporano i geni alterati in cellule o animali sperimentali. Tali ricercatori quindi guardano per vedere quali eventuali cambiamenti si sono verificati nella fisiologia dei topi o nelle caratteristiche di crescita delle colture cellulari, di conseguenza. Tali approcci spesso forniscono indizi per identificare gli obiettivi per i medicinali nelle persone.
Studiare le persone
Infine, i ricercatori di farmacogenetica possono identificare gli obiettivi per i farmaci studiando i geni di una raccolta di persone - una famiglia, un gruppo di pazienti o individui non correlati - che rispondono a un farmaco in modo insolito o distintivo. Forse i corpi di queste persone abbattono una medicina molto rapidamente o molto lentamente, rispetto ad altri. Indizi sul perché queste persone rispondono in modo particolare ai medicinali potrebbero essere rivelati cercando variazioni nel DNA di ciascun membro di quel gruppo. In definitiva, potrebbe essere che questi individui possiedano una forma specifica di una proteina coinvolta in qualche modo nella "manipolazione" dei farmaci.
Un vivido esempio di vita reale di questo è la risposta dei malati di cancro a un particolare farmaco anti-leucemia. Alcuni di questi pazienti, molti dei quali sono bambini piccoli, scompongono o "metabolizzano" questo farmaco molto rapidamente e quindi richiedono medicine extra per arginare la crescita del loro cancro. Altri metabolizzano il farmaco molto lentamente: a questi pazienti dovrebbero essere prescritti molti meno medicinali, poiché i farmaci anti-leucemia possono avere effetti collaterali pericolosi e possono persino ucciderli. La ricerca di farmacogenetica ha dimostrato che un semplice esame del sangue somministrato a questi pazienti in anticipo - in cui un laboratorio può "leggere" la sequenza di un particolare gene difettoso coinvolto nel metabolismo del farmaco - può prevedere con precisione quanta medicina dovrebbero ricevere.
Il ruolo di NIGMS nel supportare la ricerca farmacogenetica
L'Istituto Nazionale di Scienze Mediche Generali (NIGMS) sta conducendo uno sforzo NIH per incoraggiare la ricerca farmacogenetica. Parte di questo sforzo consiste nell'allocare fondi per finanziare grandi gruppi di ricerca collaborativa che condurranno studi di farmacogenetica. NIGMS sta inoltre incoraggiando lo sviluppo di un database pubblico che conterrà i risultati fondamentali di farmacogenetica di tali studi di ricerca.
Lo scopo principale di questo database pubblico di farmacogenetica è aiutare gli scienziati ad abbinare le variazioni genetiche ("genotipi") con risultati funzionali ("fenotipi"), come ad esempio quali medicinali funzionano o non funzionano per determinate persone. Essendo una sorta di "biblioteca" di dati, il database sarà uno strumento molto importante per la ricerca e le cure mediche future.
Il National Institute of General Medical Sciences è uno dei National Institutes of Health del Dipartimento della salute e dei servizi umani degli Stati Uniti. Supportando la ricerca biomedica di base e la formazione a livello nazionale, NIGMS pone le basi per i progressi nella diagnosi, nel trattamento e nella prevenzione delle malattie.
