Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Den personaliserede medicin

Nyt forskningsprojekt skal forske i det genetiske grundlag for, hvorfor mennesker med den samme diagnose reagerer forskelligt på den samme medicin. Forskningsresultaterne kan medvirke til, at vi i fremtiden får personaliseret medicin baseret på vores unikke, genetiske profil. Medicin, som har større effekt og færre bivirkninger.

21.11.2018 | Jette Odgaard Villemoes

Grafisk illustration af de tre mekanismer, der antages at bidrage til årsagen til variation i medicins virkning hos patienter. Mekanisme 1: En gruppe genetiske varianter tilknyttet en sygdom er afgørende for risikoen for at udvikle sygdommen, og patientens reaktion på den medicinske behandling varierer fra tilfælde til tilfælde som en konsekvens af genetisk variation i gener i eksempelvis stofskifteveje. Som følge heraf varierer tempoet og mængden, ved hvilken kroppen optager medicin, fra tilfælde til tilfælde. Det fører til variation i medicinens virkning. Derfor er sygdoms- og medicinvirkningsfænotyperne reelt set to genetiske egenskaber, der ikke er sammenhængende. Mekanisme 2: Variabiliteten i medicinvirkningen er en konsekvens af variabilitet i sygdommen selv, det vil sige der er sygdomsheterogenitet blandt tilfældene, og det resulterer i forskelle i behandlingens virkning. Sygdommens heterogenitet er ikke et resultat af genetisk variation blandt tilfældene, men er forårsaget af forskellige valg af livsstil, forskellige miljøpåvirkninger og forskellige genetiske risici for beslægtede sygdomme. Mekanisme 3: Heterogenitet i de tilknyttede genetiske varianter, der forårsager den samme sygdom, resulterer i variation i, hvordan individer reagerer på den samme medicinske behandling.

Mennesker med den samme diagnose reagerer ofte forskelligt på den medicin, de bliver ordineret. Nogle får ikke det maksimale udbytte af medicinens virkning, andre får måske alt for mange bivirkninger. Et drømmescenarie for både patienter og læger er, at det bliver muligt at målrette medicin individuelt til hver enkelt patient, så der opnås maksimal effekt og minimale bivirkninger.

En helt central problemstilling for at kunne komme nærmere en generel implementering af personaliseret medicin er at kunne forstå de mekanismer der gør, at patienter med den samme diagnose reagerer forskelligt på den samme medicin. For der er både genetiske og miljømæssige faktorer i spil. Den nuværende viden om den genetiske baggrund er for begrænset, og derfor er yderligere forskning nødvendig.

Projektleder Palle Duun Rohde fra Center for Kvantitativ Genetik og Genomforskning (QGG) ved Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet i Foulum, der har modtaget en treårig bevilling fra Lundbeckfonden til projektet, fortæller:

”Der er formentlig mange forskellige årsager til, hvorfor patienter med samme diagnose reagerer forskelligt på den samme medicinske behandling, men vi foreslår tre mekanismer, som vi rent statistisk kan teste: For det første, at sygdommen og patientens reaktion på behandlingen er to uafhængige events, der skyldes forskellige genetiske markører. For det andet, at patienter med samme diagnose har levet livet forskelligt og at forskelle i livsstil og miljøpåvirkninger medfører underkategorier af sygdommen, og dermed også selve behandlingsgrundlaget. For det tredje, at selvom patienter har forskellige genetiske profiler der alle fører til samme sygdom, så er det den unikke kombination af en patients samlede genetiske risiko markører der bidrager til, hvorledes patienten reagerer på den medicinske behandling.”

Projektet vil blive udført i tæt samarbejde med Big Data Institute på Universitetet i Oxford og lederen af instituttet, professor Gil McVean. Instituttet råder over en omfattende databank med store, komplekse og heterogene datasæt til forskning i sygdomme. Hensigten er at udvikle et nyt, analytisk redskab, der kan udrede den genetiske baggrund for, hvorfor patienter med den samme diagnose reagerer forskelligt på den samme medicinske behandling. De sygdomskategorier, der vil blive undersøgt, er stofskiftesygdomme, kræftformer og psykiske lidelser.

Palle Duun Rohde, hvis Ph.d.-afhandling omhandlede den genetiske forståelse af skizofreni og ADHD, er glad for den unikke mulighed bevillingen giver for at komme nærmere en individuel og målrettet, medicinsk behandling af patienter:

”Jeg er utrolig glad og stolt over, at Lundbeckfonden har givet mig muligheden for at kunne bidrage med viden, der på sigt – forhåbentligt – kan være med til at hjælpe patienter. Det er utrolig spændende at arbejde på en forståelse af de underliggende genetiske mekanismer for humane lidelser, og jeg mener, at mit arbejde med skizofreni og ADHD under min Ph.d., har lagt et solidt grundlag for at kunne tage skridtet videre til en bedre forståelse af de genetiske årsager til variable behandlingsrespons. Jeg ser meget frem til at komme i gang med mit projekt, og forhåbentligt kan dette også være med til, at vi på QGG i fremtiden kan få endnu mere fokus på de humane lidelser.”

Om fremtidsudsigterne for en generel implementering af individuelt tilpasset medicin, hvis det lykkedes at udvikle et nyt analyseredskab, siger han:

”Det er klart, der er langt fra det arbejde jeg kommer til at lave, til en faktisk implementering af personaliseret medicinsk behandling. Men det gør ikke mit arbejde mindre interessant eller mindre relevant. For langt de fleste sygdomme har vi simpelthen ikke den nødvendige viden for at kunne anvende genetiske profiler til at vælge den bedste behandlingsform. Derfor er der brug for masser af ny viden, heriblandt hvordan vi bedst muligt kan anvende store datamængder. Mit håb er, at dette projekt kan bidrage med viden og strategier til, hvordan vi bedst muligt kan udnytte genetiske data i kombination med andre typer af data, fx livsstil og miljøvirkninger. Jeg tror på, at i fremtiden får genetiske profiler en afgørende betydning i behandlingen af mange sygdomme – vi skal bare finde ud af, hvordan vi skal bruge disse data.”

---

Projekttitel: Untangling the Genetic Basis of Drug Response.

Periode: 26. februar 2019 – 25. februar 2022

For mere information: Postdoc Palle Duun Rohde, Center for Kvantitativ Genetik og Genomforskning ved Institut for Molekylærbiologi og Genetik, AU, palle.d.rohde@mbg.au.dk

Bevilling