DƯỢC ĐỘNG HỌC LÀ GÌ - PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ

Dược động học là gì?

Môi trường, chế độ ăn uống và tình trạng sức khỏe chung của một người đều có thể ảnh hưởng đến cách người đó phản ứng với thuốc. Nhưng một yếu tố quan trọng khác là gen. Nghiên cứu về cách mọi người phản ứng khác nhau với các loại thuốc do di truyền của họ được gọi là dược động học. Thuật ngữ này đã được ghép với nhau từ các từ dược lý học (nghiên cứu về cách thức hoạt động của thuốc trong cơ thể) và di truyền học (nghiên cứu về cách các đặc điểm được di truyền).

Nghiên cứu dược động học: Con đường đến y học cá nhân
Trước khi các bác sĩ có thể bắt đầu phân phối thuốc theo cách cá nhân hóa như vậy, nhiều việc phải được thực hiện. Một nhiệm vụ quan trọng đối với các nhà nghiên cứu dược động học là xác định chính xác tất cả các protein mà thuốc gặp phải trong cơ thể và xác định các protein này thay đổi tùy theo từng người. Trong quá trình làm như vậy, các nhà nghiên cứu phải xem xét kỹ lưỡng các gen mã hóa các protein này để xác định cơ sở cho sự khác biệt của protein. Các nhà khoa học cũng phải xác định gen nào đóng góp vào các bệnh như ung thư, bệnh tim hoặc hen suyễn. Xác định các gen như vậy sẽ cung cấp cho các nhà khoa học một kho mục tiêu tốt cho các loại thuốc trong tương lai.

Nghiên cứu gen
Một số nhà nghiên cứu dược động học nghiên cứu nhiều gen khác nhau, không có khái niệm định trước về vai trò của chúng trong phản ứng thuốc. Trong kịch bản này, các nhà khoa học chỉ đơn giản là tìm kiếm sự khác biệt di truyền rất nhỏ. Đại đa số (99, 9 phần trăm) của tất cả các DNA của con người là giống hệt nhau từ người này sang người khác. Chỉ một phần mười của một phần trăm là duy nhất. Tuy nhiên, những khác biệt DNA nhỏ này là một yếu tố chính quyết định chúng ta là ai - tại sao chúng ta có thể nhìn và hành động khác nhau như thế nào, cơ thể chúng ta chuyển hóa thuốc và các bệnh mà chúng ta dễ mắc phải. Một loại của một sự khác biệt di truyền nhỏ giữa mọi người được gọi là đa hình đơn nucleotide, hoặc "SNP." Vì lý do các nhà khoa học không hiểu đầy đủ, một số gen nhất định chứa nhiều biến thể "tự nhiên" hơn - và do đó nhiều SNP hơn - so với các gen khác.

Tại sao nó quan trọng? Có thể một số SNP nhất định là chữ ký của "độ nhạy" đối với một loại thuốc nhất định, hoặc thậm chí là điềm báo về bệnh tật. Ví dụ, một loại protein đặc biệt trong cơ thể - một loại enzyme nhai chất béo trong chế độ ăn kiêng - có liên quan đến bệnh tim. Các gen mã hóa cho loại protein đặc biệt này cũng sẽ được nạp SNPs. Các nhà khoa học không thể chắc chắn rằng bất kỳ hoặc tất cả các SNP trong gen này, hay bất kỳ loại nào khác, đều báo hiệu sự nhạy cảm với bệnh tật. Nghiên cứu được tiến hành cẩn thận là cách tốt duy nhất để thực hiện hoặc phá vỡ các liên kết đáng ngờ này.

Nghiên cứu tế bào
Một cách khác mà các nhà khoa học có thể hỏi và trả lời các câu hỏi về dược động học là sử dụng mô hình động vật và tế bào. Chuột biến đổi gen, hoặc tế bào được nuôi trong đĩa petri, là những công cụ phổ biến cho các nhà nghiên cứu. Trong kiểu tiếp cận này, các nhà khoa học giới thiệu sự thay đổi chính tả tương tự vào DNA của các gen mà họ muốn nghiên cứu và sau đó kết hợp các gen bị thay đổi vào các tế bào hoặc động vật thí nghiệm. Các nhà nghiên cứu như vậy sau đó xem xét những gì, nếu có, những thay đổi xảy ra trong sinh lý của chuột, hoặc trong đặc điểm tăng trưởng của nuôi cấy tế bào, kết quả là. Cách tiếp cận như vậy thường mang lại manh mối về việc xác định mục tiêu cho thuốc ở người.

Học người
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu dược động học có thể đi đến xác định mục tiêu cho thuốc bằng cách nghiên cứu gen của một bộ sưu tập người - một gia đình, một nhóm bệnh nhân hoặc các cá nhân không liên quan - phản ứng với thuốc theo cách khác thường hoặc khác biệt. Có lẽ cơ thể của những người này phân hủy một loại thuốc rất nhanh hoặc rất chậm, so với những người khác. Manh mối về lý do tại sao những người này phản ứng theo cách đặc biệt với thuốc có thể được tiết lộ bằng cách tìm kiếm các biến thể trong DNA của từng thành viên trong nhóm đó. Cuối cùng, có thể những cá nhân này sở hữu một dạng protein cụ thể liên quan đến việc "xử lý" thuốc.

Một ví dụ sinh động, thực tế về điều này là phản ứng của bệnh nhân ung thư với một loại thuốc chống bệnh bạch cầu đặc biệt. Một số trong những bệnh nhân này, nhiều người trong số họ là trẻ nhỏ, bị hỏng hoặc "chuyển hóa", loại thuốc này rất nhanh và do đó cần thêm thuốc để ngăn chặn sự phát triển của bệnh ung thư. Những người khác chuyển hóa thuốc rất chậm - những bệnh nhân này nên được kê đơn thuốc ít hơn nhiều, vì thuốc chống bệnh bạch cầu có thể có tác dụng phụ nguy hiểm, và thậm chí có thể giết chết chúng. Nghiên cứu về dược động học đã chỉ ra rằng xét nghiệm máu đơn giản được đưa ra cho những bệnh nhân này trước thời hạn - trong đó một phòng thí nghiệm có thể "đọc" trình tự của một gen khiếm khuyết cụ thể liên quan đến chuyển hóa thuốc - có thể dự đoán chính xác lượng thuốc họ nên nhận.

Vai trò của NIGMS trong việc hỗ trợ nghiên cứu dược động học
Viện Khoa học Y khoa Quốc gia (NIGMS) đang dẫn đầu một nỗ lực của NIH để khuyến khích nghiên cứu dược động học. Một phần của nỗ lực này liên quan đến việc phân bổ tiền để tài trợ cho các nhóm nghiên cứu lớn, hợp tác sẽ tiến hành nghiên cứu dược động học. NIGMS cũng đang khuyến khích phát triển cơ sở dữ liệu công cộng sẽ chứa các kết quả dược lý cơ bản từ các nghiên cứu như vậy.

Mục đích chính của cơ sở dữ liệu công khai dược động học này là giúp các nhà khoa học kết hợp các biến thể di truyền ("kiểu gen") với kết quả chức năng ("kiểu hình"), chẳng hạn như thuốc nào hoạt động hoặc không hoạt động đối với một số người. Là một "thư viện" dữ liệu sắp xếp, cơ sở dữ liệu sẽ là một công cụ rất quan trọng cho nghiên cứu và điều trị y tế trong tương lai.

Viện Khoa học Y khoa Quốc gia là một trong những Viện Y tế Quốc gia thuộc Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh Hoa Kỳ. Bằng cách hỗ trợ nghiên cứu và đào tạo y sinh cơ bản trên toàn quốc, NIGMS đặt nền tảng cho những tiến bộ trong chẩn đoán, điều trị và phòng ngừa bệnh.