دگرگونی پزشکی با توالی یابی ژنوم شخصی

پروژه‌ی ژنوم انسان با صرف هزینه‌ای بالغ بر ۳ میلیارد دلار، در سال ۲۰۰۳ به اتمام رسید. از آن زمان تا کنون، انتظارات در حوزه‌ی روش‌های درمان بیماری و توسعه‌ی داروها بسیار بالا رفته است.

توالی یابی ژنوم شخصی

پروژه‌ی ژنوم انسان با صرف هزینه‌ای بالغ بر ۳ میلیارد دلار، در سال ۲۰۰۳ به اتمام رسید. از آن زمان تا کنون، انتظارات در حوزه‌ی روش‌های درمان بیماری و توسعه‌ی داروها بسیار بالا رفته است. علی‌رغم حجم بالای داده‌ها و چالش‌های مربوط به حریم خصوصی، کاهش هزینه‌ی توالی‌یابی ژنوم، پزشکی شخصی را به عصر جدیدی وارد خواهد ساخت.

پیشرفت‌هایی که از زمان تکمیل پروژه‌ی ژنوم انسان در زمینه‌‌ی فناوری صورت گرفته، امروزه تکنیک توالی‌یابی ژنوم را با هزینه‌ای بسیار کم‌تر در دسترس همه قرار داده است. برای مثال، پروژه‌ی ژنوم شخصی (Personal Genome Project) ایالات متحده، و پروژه‌‌ی ۱۰۰ هزار ژنوم (۱۰۰,۰۰۰ Genomes Project) بریتانیا، با بهره‌گیری از تکنیک توالی‌یابی کل ژنوم (WGS) به منظور پیش‌برد تحقیقات در حوزه‌ی پزشکی شخصی، شروع به کار کرده‌اند.

امروزه، با توسعه‌ی انواعی از تست‌های ژنوتیپی که مستقیماً به دست مصرف‌کننده می‌رسد، امکان دسترسی مستقیم به تکنیک WGS نیز فراهم شده است. دو شرکت ۲۳andMe و Color Genomics، از جمله شرکت‌های پیشگامی هستند که چنین خدماتی را ارائه می‌کنند. حال به تازگی، یکی دیگر از شرکت‌های فعال در این حوزه، به نام Veritas Genetics، اعلام کرده که ژنوم مراجعه‌کنندگان خود را با دریافت هزینه‌ی ۹۹۹ دلاری و با همکاری پزشک معالج، توالی‌یابی می‌کند. این شرکت به طور مشترک توسط بنیان‌گذار پروژه‌ی ژنوم شخصی و دکتر جورج چرچ (George Church)، تأسیس شده است.

تکنیک WGS در مقیاس وسیع به وضوح می‌تواند به توسعه‌ی داروهای شخصی‌سازی شده‌ی کارآمدتر، کمک کند. ولی نگرانی‌هایی نیز در مورد امکان سوء استفاده از داده‌های ژنومی بیماران و عدم حفظ حریم شخصی، مطرح شده است. به جز این موارد، مسائل اخلاقی و نظارتی مهمی نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.

خدمت‌رسانی به مردم

پروژه‌ی ژنوم شخصی دانشگاه هاروارد در سال ۲۰۰۵ به جریان افتاد، و در حال حاضر بیش از ۵۰۰۰ شرکت‌کننده دارد. طراحی این پروژه به گونه‌ای انجام شده است که یک منبع باز و قابل اشتراک برای پژوهشگران باشد. این پروژه در سال ۲۰۱۲ به کانادا راه پیدا کرد. از آن زمان تا کنون، مراکز دیگری نیز در انگلستان، اتریش، کره‌ی جنوبی و چین برای پیش‌برد پروژه‌ی ژنوم شخصی راه‌اندازی شده است.

چرچ از طرفداران سرسخت ژنومیک شخصی (personal genomics) است. او در گفت‌وگویی با Clinical Omics اذعان داشت: “یکی از اولویت‌ها، کمک به خانواده‌ها به منظور اجتناب از بیماری‌های ژنتیکی جدی است، که در ۵ درصد از تولدها رخ می‌دهد. دیگر کاربردهای مهم ژنومیک شخصی عبارتند از: بروز سرطان‌های با پیش‌زمینه‌ی ارثی به واسطه‌ی جراحی زودهنگام، کاهش خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی به کمک داروها، تشخیص احتمالی بیماری‌ و فارماکوژنومیکس.”

دکتر پرستون استپ (Preston Estep)، مدیر ارشد علمی شرکت وریتاس ژنتیکس است که به نوعی با پروژه‌ی ژنوم شخصی ارتباط دارد. در حال حاضر، این شرکت گزارشی از تعدادی صفت ارثی را به مراجعه‌کنندگان خود ارائه می‌کند که زمینه‌های ژنتیکی و پیامدهای ناشی از آن مشخص شده است. این گزارش شامل وضعیت حامل بودن برای آلل‌های بیماری‌زا و بازده متابولیسم دارو در مراجعه‌کننده است. مطابق با گفته‌های استپ، شرکت وریتاس فرصتی ویژه برای افرادی ایجاد کرده است، که تمایل ندارند اطلاعات ژنتیکی‌شان در دسترس عموم قرار بگیرد.

در عصر اپی‌ژنتیک، ژنتیک تنها عامل موثر بر سلامتی است. جو ژیمسکی (Joe Grzymski) و همکارانش از مؤسسه‌ی تحقیقاتی دسرت (Desert Research Institute) در ایالت نوادا، در حال نمونه‌برداری از اطلاعات ژنومی هستند. این اطلاعات قرار است در اختیار یک برنامه‌ی اختصاصی در حوزه‌ی بهداشت عمومی با عنوان “پروژه‌ی نوادای سالم” قرار بگیرد. پروژه‌ی نوادای سالم (Healthy Nevada Project) به بررسی عوامل سلامت جمعیت و محیط، و هم‌چنین داده‌های ژنومی خواهد پرداخت.

پژوهشگران در مرحله‌ی آزمایشی این پروژه، از ۱۰ هزار نفر ثبت نام به عمل آوردند. مرحله‌ی ثبت نام در دسامبر ۲۰۱۷ به پایان رسید. پروژه‌ی نوادای سالم در نظر دارد ۴۰ هزار شرکت‌کننده‌ی دیگر را نیز در مرحله‌ی بعدی وارد کار کند. آزمون توالی‌یابی اگزوم از تمامی این شرکت‌کنندگان به عمل خواهد آمد.

سرمایه‌گذاری سودبخش

سال گذشته، شرکت ایلومینا، غول صنعت توالی‌یابی ژنوم، فناوری جدیدی را معرفی نمود که امکان توالی‌یابی کل ژنوم را با قیمت ۱۰۰ دلار ممکن می‌سازد. این شرکت هم‌چنین اعلام نمود که توالی‌یابی ژنوم طی سال‌های آتی، بسیار ارزان‌تر از هزار دلار فعلی خواهد بود. چرچ اعتقاد دارد که هزینه‌ی فعلی توالی‌یابی ژنوم، در تشخیص بیماری‌های شدید با توارث مندلی، کاملاً منطقی است؛ چرا که درمان این بیماری‌ها هزینه‌ی بسیار بیش‌تری را به خانواده‌ها تحمیل می‌کند. ژیمسکی نیز با وی هم عقیده است. او از سرطان سینه (تست BRCA1/2)، سندرم لینچ و هیپرکلسترولمی خانوادگی به عنوان بیماری‌هایی یاد می‌کند که انجام توالی‌یابی ژنوم شخصی در تشخیص آن‌ها، وجهه‌ی اقتصادی دارد.

اما صرف نظر از تشخیص بیماری‌های ارثی شناخته شده، شرکت‌های ارائه‌دهنده‌ی خدمات توالی‌یابی ژنوم شخصی، از جمله وریتاس، تنها پذیرای افرادی هستند که می‌توانند هزینه‌ی این آزمون‌ها را تقبل کنند. استپ در این باره می‌گوید: “در حال حاضر هیچ‌گونه مبلغی به عنوان بازپرداخت پزشکی به مراجعه‌کنندگان پرداخت نمی‌شود. دلیل اصلی آن، این است که دستگاه‌های بهداشت و درمان در ایالات متحده آمادگی پذیرش توالی‌یابی ژنوم را ندارند. اما فکر می‌کنیم که دیگر زمان آن فرا رسیده است.”

علاوه بر صحبت‌های پیشین، دکتر جانی گونک (Johnny Kung) از دانشگاه هاروارد، نیز به این موضوع اشاره کرده است که دستگاه‌های دولتی بهداشت و درمان، احتمالاً در حال تلاش برای ارزیابی ارزش اقتصادی توالی‌یابی ژنوم شخصی هستند.کونگ، یکی از مدیران اجرایی پروژه‌ی آموزش ژنتیک شخصی (Personal Genetics Education) است که با حمایت دانشگاه هاروارد آغاز شده است.

چالش‌های مربوط به کلان‌داده

پیش‌بینی شده است که توالی‌یابی ژنوم ۲ میلیارد نفر تا سال ۲۰۲۵ تکمیل گردد. در صورتی که این پیش‌بینی واقعاً درست باشد، حجم عظیمی از داده‌ها برای پردازش به وجود خواهد آمد. این توافق بین بسیاری از دانشمندان وجود دارد که افراد شرکت‌کننده در توالی‌یابی ژنوم شخصی، باید امکان دسترسی مستقیم به داده‌های ژنتیکی خود را داشته باشند و بتوانند آن‌ها را مدیریت کنند. اما باید گروهی از پزشکان یا مشاورین ژنتیک نیز در این کار حضور داشته باشند تا از هر گونه تفسیر نادرست داده‌های ژنتیکی، جلوگیری شود.

ژیمسکی تأکید می‌کند: “داشتن ارتباط شفاف با داوطلبین، شرط اساسی است. دستگاه بهداشت و درمان نمی‌تواند در نگه‌داری داده‌ها تعیین و تکلیف نموده و به خودرأیی بپردازد. بلکه این داوطلب است که در مورد داده‌های ژنومی‌اش تصمیم می‌گیرد.”

سرعت پیشرفت در حوزه‌ی ژنتیک، بدین معنی است که بسیاری از نهادهای ارائه‌کننده‌ی مراقبت‌های بهداشتی اولیه، از دانش کافی برای تفسیر داده‌های ژنومی بیماران برخوردار نیستند. از همین رو، حتی اگر بیمار تقاضای توالی‌یابی ژنوم خود را داشته باشد، چنین دستگاه‌هایی قادر به ارائه‌ی مشاوره به او نخواهند بود.

ژیمسکی افزود: “دریافت اطلاعات، تبدیل کردن آن به دستورالعمل‌های پزشکی و آموزش دادن آن به ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی، چالش مهمی به حساب می‌آید. در صورتی که یکپارچه‌سازی این اطلاعات با بخش بهداشت و درمان به درستی انجام نشود، کل این کار ارزش چندانی نخواهد داشت.”

مدیریت بحران

در سال ۲۰۱۳، سازمان غذا و داروی ایالات متحده با اشاره به نگرانی‌های مربوط به دقت آزمون و تفسیر نادرست نتایج، فروش تست‌های سنجش خطر سلامت توسط شرکت ۲۳andMe را متوقف نمود. این ممنوعیت در آوریل سال گذشته لغو گردید. FDA در بیانیه‌ای که در ماه نوامبر منتشر ساخت، حتی یک گام دیگر رو به جلو برداشت و اعلام کرد که چنین تست‌هایی، تحت شرایط خاص، از بازرسی پیش از عرضه معاف خواهند گردید. این قانون دسترسی شرکت‌هایی مانند ۲۳andMe را به بازار آسان‌تر می‌کند.

ژاکوب شرکو (Jacob Sherkow)، متخصص مسائل حقوقی در حوزه‌ی علوم زیستی از دانشکده‌ی حقوق نیویورک، اذعان داشت: “با توجه به پیشرفت سریع برنامه‌های غربالگری موجود در بازار، من فکر می‌کنم که در زمینه‌های تأیید، سرعت و توسعه، به میزان زیادی در حال بهتر شدن هستیم. هرچند کارهایی برای انجام دادن وجود دارد.”
او خاطر نشان کرد که مسائل حقوقی بسیاری وجود دارد که ریشه از توالی‌یابی ژنوم شخصی می‌گیرد. نقض حق ثبت اختراع، مسائل نظارتی و نگرانی‌های مربوط مسئولیت قانونی، از جمله مشکلاتی هستند که پدیدار گشته‌اند. مسئولیت قانونی مشکلی است که در این بین، بیمار را بیش‌تر متأثر می‌سازد. برای مثال، ممکن است بیمار در پی تفسیر نتیجه‌ی آزمون خود، تحت عمل جراحی ماستکتومی (برداشت سینه) قرار بگیرد اما بعد از عمل جراحی مشخص شود که لزومی برای این کار وجود نداشته است.

شرکو توضیح می‌دهد: “شرکت‌ها باید تلاش نمایند تا صحت بالینی و تحلیلی آزمایش‌های خود را ارتقا بخشند. مراجعه‌کنندگان نیز می‌توانند با کسب اطلاعات بیش‌تر در مورد ماهیت این نوع آزمایش‌ها، به درک درستی از دقت آزمون و خطرات مرتبط با نتایج آن دست یابند.”

قانون عدم تبعیض در اطلاعات ژنتیکی (GINA)، به منظور رسیدگی به نگرانی‌های بالقوه در رابطه با حریم خصوصی پیرامون داده‌های ژنومی افراد، در سال ۲۰۰۸ تصویب گردید. با این حال، GINA به دلیل عدم ارائه‌ی حمایت‌های مربوط به زندگی، مراقبت طولانی‌مدت و بیمه‌ی معلولیت مورد انتقاد قرار گرفته است.

یکی از مهم‌ترین جوانب مربوط به هرگونه آزمون ژنتیکی برای سنجش سلامت، در نظر گرفتن این نکته است که آگاهی از داشتن واریانت‌های ژنی تا چه حد می‌تواند برای بیمار مفید واقع شود. این مسئله به خصوص در مورد واریانت‌هایی که شانس ابتلا به بیماری‌های غیرقابل درمان را افزایش می‌دهد، اهمیت بیش‌تری پیدا می‌کند.‌ این همان چیزی است که شرکت وریتاس قصد دارد در آزمون‌های ژنتیکی خود بگنجاند. استپ در این باره می‌گوید: “به نظر من، بیمار باید حتی در مورد واریانتی مانند ApoE-E4 که خطر ابتلا به زوال عقل را در سالمندی افزایش می‌دهد، اطلاعات کافی دریافت نماید.”

چشم‌انداز توالی‌یابی ژنوم شخصی

چرچ به این نکته اشاره می‌کند که: “همان‌طور که تعداد کاربران وب‌سایت‌ها در سال ۱۹۹۳ از صفر به میلیون‌ها نفر رسید، ما هم امروز در چنین مرحله‌ای قرار داریم که تقاضا برای توالی‌یابی ژنوم را به کل دنیا سرایت خواهد داد.”

امروزه، ارزش توالی‌یابی ژنوم شخصی به طور گسترده‌تری به رسمیت شناخته شده است. با آن که متقاضیان توالی‌یابی ژنوم اکثراً به اقشار ثروتمند و یا پژوهشگران تعلق دارند، اما طی چند دهه‌ی آینده این انحصار نیز شکسته خواهد شد.

او در پایان خاطرنشان ساخت: “ما به طور قطع قرار نیست در آینده‌ی نزدیک، شاهد کاربرد تماماً پیشگیرانه‌ی توالی‌یابی ژنوم و اگزوم برای افراد به ظاهر سالم باشیم. اما من فکر می‌کنم این رویکرد تا آن زمان، به طور قطع در کلینیک‌ها جایگاه خود را پیدا کرده و تحت پوشش بیمه قرار خواهد گرفت.”

پروژ‌ه‌ی آموزش ژنتیک شخصی و جریان‌های مشابه، دانش ژنتیکی افراد را با سرعت بالایی از نسلی به نسل دیگر، افزایش می‌دهد. توسعه‌دهندگان نرم‌افزار، مانند افرادی که از پلتفرم “Sequencing.com” استفاده می‌کنند، نیز نقش کلیدی در کمک به متخصصین مراقبت‌های بهداشتی خواهند داشت.

براندون کلبی (Brandon Colby)، بنیان‌گذار ‌وب‌سایت Sequencing.com، می‌گوید: “تا سال ۲۰۲۵، میزان داده‌های ژنتیکی، بزرگ‌ترین پایگاه داده را در دنیا به وجود خواهند آورد. این بدین معنی است که چگونگی محافظت از آن داده‌ها و نحوه‌ی ارزش‌دهی به آن برای مالکین این داده‌ها، واقعاً اهمیت دارد.”

این دیدگاه در ۱۰ می در وب سایت genengnews منتشر شده‌است.

✳️ ترجمه و بازنویسی: محمد شجاعیه

✅ لینک دیدگاه