Mindenkivel előfordul, hogy súlyosan megbetegszik, vagy közvetlen környezetében kell komoly betegséggel szembenéznie. Ilyenkor az ideális forgatókönyv az lenne, ha a betegséget már kialakulása előtt felismernék, hiszen a megelőzés mindig könnyebb, mint a kialakult betegség legyőzése. Ezzel a célkitűzéssel indult útjára nemrég a Medipredict startup, amelynek tevékenységéről, illetve a személyre szabott egészségmegőrzésben rejlő lehetőségekről ifj. Duda Ernő beszélt a júniusi Budapest Science Meetup-on.

Ma az egészségügyi ellátórendszerben a páciens általában akkor jelenik meg, ha már betegsége kialakult, és utána próbálják az orvosok kezelni a problémát gyógyszerekkel vagy különböző beavatkozással – vázolta fel a problémát Duda. Az általános tanácsokon túl (pl. a dohányzásról való leszokás, a sportolás fontossága, szűrővizsgálatok és védőoltások) ritkán fordul elő, hogy a páciens személyre szabottan tudná, mit tehet saját egészségének megőrzése érdekében.

4P = Predictive, preventive, personalized, participatory

Ennek a megoldására az angol elnevezésből 4P-ként ismert  (prediktív, preventív, személyre szabott és a beteg aktív közreműködésével zajló) orvoslásnak nevezett módszertant alkalmazzák. Ebben a módszerben a páciensek beteg- és családtörténetét kombinálják genomikai vizsgálatokkal és széleskörű diagnosztikai, valamint modern képalkotó eljárások eredményeivel. Az így nyert adatokat végül a Medipredict genetikusokból és orvosokból álló csapata kísérli meg együttesen értelmezni az aktuálisan elérhető tudományos bizonyítékok alapján, annak érdekében, hogy személyre szabott előrejelzéseket adhassanak egyes betegségek kialakulási esélyeirőlvagy az elkerülésükhöz szükséges potenciális életmódváltásról, ha ez lehetséges. 

Közel 18 évvel az emberi genom bázissorrendjének publikálása után a genomszekvenálás (azaz a DNS bázissorrendjének meghatározása) költségeinek radikális csökkenése és a biológiai adatok értelmezéséhez szükséges genetikai ismereteink folyamatos növekedése lehetővé teszi, hogy kimutassuk bizonyos betegségek hordozásának esélyét, a kifejezetten kockázatos génvariánsok jelenlétét vagy az egyes betegségek kialakulásának lehetőségét növelő rizikófaktorokat. A génvariánsok létrejöttéért az evolúció során a géneket kódoló DNS bázissorrendben kialakuló változások (mutációk) felelősek. A Medipredict genetikusai elemzik a partnereik által elvégzett teljes genomszekvenálások eredményét, és a rendelkezésre álló biológiai adatbázisok alapján megvizsgálják a betegségekkel vagy azok kialakulására való hajlammal összefüggésben lévő génvariánst.

Akkor is meg tudják állapítani a kockázatot, ha a génvariáns nem szerepel az adatbázisban

Ha például egy páciens családjában előfordult melanóma (a bőr pigmenttermelő sejtjeiből kialakuló daganattípus) és a genomjában a vizsgálat során találnak egy olyan génvariánst, amelyhez hasonlót korábban összefüggésbe hoztak a betegség kialakulásának kockázatával, akkor a genetikusok tudnak nem invazív terápiákat, például rendszeres szűrővizsgálatot javasolni. Ez azt jelenti, hogy a szakemberek egy adott, potenciálisan betegséget okozó mutációval rendelkező génvariáns által jelentett kockázatot akkor is meg tudnak állapítani, ha az az adott variáns még nem szerepel a tudományos adatbázisokban. Ez azonban a genetikus szakemberek metodikus munkáját igényli, ami nehezen automatizálható. A szakirodalom és a biológiai adatbázisok gyors változása egyébként is szükségessé teszi a meghatározott variánsok manuális értékelését.

Mivel a legtöbb betegség kialakulásának kockázatát több gén befolyásolja, lehetőség van egy bázis megváltozásakor létrejött SNP (egypontos nukleotid-poliformizmus)-ken alapuló, poligénes rizikófaktorok (azaz sok gén betegségek kialakulására vonatkozó hatásának) megállapítására is. Ezeket a faktorokat a szakemberek teljes genomi összefüggéseket vizsgáló kutatások (GWAS, genome-wide association study) alapján tudják megállapítani, amelyek azonban a tudományos közösségben sokszor kritikák célpontjai. Mint ahogy egy friss tanulmány felhívja a figyelmet, statisztikailag sok GWAS-kutatás esetén bizonytalan az örökletes SNP-k és a betegségek kialakulása közti összefüggés. További korlátokat jelent, hogy a GWAS tanulmányok általában európaiakkal készülnek, csak gyakori variánsokat azonosítanak, és nehéz belőlük következtetéseket levonni.

A teljes genomi adatok kiértékelése mellett metabolomikai analízist is végeznek, amelynek során megnéznek nagyjából ezer, a vérben azonosított köztes bomlásterméket, és ezzel lényegében képet kapnak a sejtekben zajló biokémiai folyamatokról és a szervezet aktuális állapotáról. A bomlástermékek értékeit egy 300 egészséges amerikaiból álló minta átlagán alapuló értékhez viszonyítják. Mivel ezeket a termékeket részben a velünk együtt élő mikroorganizmusok produkálják, vagy befolyásolják azok szintjét, relevánssá válik a bélrendszerünkben élő mikrobiota vizsgálata is, melyre szintén genomikai módszerekkel nyílik lehetőség. A mikrobiom (azaz a mikróbák együttes genomjának) meghatározásával felfedhetjük a velünk élő egysejtű gombák, baktériumok, archaeák és vírusok pontos összetételét. A biológusok ezután a mikroorganizmusok törzsszintre lebontott rendszertani elhelyezkedésével meg tudják állapítani, hogy a tudományos kutatások által normálnak tekintett szinthez képest melyikből van több vagy éppen kevesebb a kelleténél. Fontos hangsúlyozni, hogy a metabolomika és a mikrobiom vizsgálata is viszonylag új, alakulóban lévő terület, de eredményeik diagnosztikai felhasználása rendkívül ígéretesnek tűnik.

A családtörténeti, betegtörténeti, genomikai, metabolomikai és mikrobiom-adatokból, valamint a klasszikus orvosi vizsgálatok és modern képalkotási eljárások – és ez utóbbi gépi intelligenciával történő elemzéséből nyert – eredményeiből egy összetett anyag áll össze a vizsgált személy jelenlegi egészségi állapotáról. Ebből a szakemberek megállapítják a páciens állapotát, és olyan életmód-változtatási javaslatokat állítanak föl számára, amelyek hatása a későbbiekben visszamérhető.

A diéta, az életmód-és gyógyszerváltás segített

Duda előadásának végén egy konkrét példával magyarázta el ennek működését. Egy ügyfelüknél a klasszikus vizsgálatok, laborértékek mindent normálisnak találtak, azonban a lipid metabolomikai és mikrobiom-eredményei már arra utaltak, hogy az illető életmódja, illetve az általa szedett gyógyszerek a máj enyhe károsodását okozták. A bélrendszer mikrobiotáját alkotó - főként baktériumtörzsek - összetételét megváltoztató diéta, életmódváltás és a májat kevésbé terhelő gyógyszerekre váltás után fél évvel a metabolomikai értékeinek többsége normál szintre állt vissza.

Az ilyen összetett rendszerek flott, sok emberre skálázható működésétől valószínűleg még 5-10 évre tartunk – jelenleg egy anyag elkészítése több hetet vagy hónapot is igénybe vehet. Egyértelmű az is, hogy néhány területen a tudományos, humán és genetikai háttér további fejlődése elengedhetetlen lesz a betegségek vagy a potenciális problémák sikeres előrejelzéséhez. 

A cikket Tóth András írta ifj. Duda Ernő a júniusi Budapest Science Meetupon tartott előadása alapján, Dr. Kiss Richárd segítségével.