我的威爾瑪阿姨拒絕服用醫生為她治療花粉熱開的藥。她說，這藥讓她頭暈，而且對她的症狀沒有幫助。威爾瑪阿姨經常抱怨。但是很快研究人員就可以開發出一種測試，可能會揭示她在基因上與這種藥物不相容。然後醫生可能會開出一種對她的基因譜更有效、耐受性更好的產品。
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尋找與個體基因譜相匹配的療法是藥物研究的下一個前沿領域，也是藥物基因組學的目標，藥物基因組學是一門將藥理學研究與基因組研究的最新進展相結合的新科學。
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藥物基因組學有望對醫療保健產生巨大的影響。《美國醫學會雜誌》發表的一項研究估計，僅在1994年，藥物不良反應就導致美國至少10萬人死亡和200萬人住院。專家表示，如果醫生了解個人的基因構成，許多這樣的悲劇是可以避免的。
除了拯救生命之外，製藥公司還指望藥物基因組學來限制與藥物不良反應相關的經濟負擔，藥物不良反應常常迫使他們將產品從市場上撤回。他們進一步希望藥物基因組學能夠使臨床試驗更便宜、更快速，因為研究人員將能夠只測試那些基因背景使他們成為藥物“反應者”的患者。一旦獲得批准，該療法就可以只提供給具有相同特徵的人。
基因多樣性是理解為什麼一種藥物在某些人身上有效，而在另一些人身上無效，或者更糟糕的是，使他們生病的關鍵。難怪幾乎所有主要的製藥公司現在都在投入數百萬美元來梳理人類DNA，以尋找可能影響藥物反應的個體差異。
基因組狙擊
計算機猜測 一個基於網際網路的程式正在互動式預測醫學（IPM）公司開發中，該程式可以計算您的基因風險概況，並提出確保您健康的最佳措施，IPM公司是由法國克萊蒙費朗大學的研究人員創立的衍生公司。該程式分析個人資訊，如年齡、飲食、既往醫療治療以及有針對性的基因檢測結果，併為包括心血管疾病、癌症和自身免疫性疾病在內的多種病症提供個性化的風險概況。 該系統還可以建議進一步的檢查或預防措施（如果可用）。其他公司也在嘗試針對一種或多種疾病的預測系統。例如，位於馬薩諸塞州貝爾蒙特的預測醫學公司正在使用神經網路來選擇治療抑鬱症的最佳藥物。該程式的工作原理是將患者的個人資料與已經接受成功治療的人的個人資料進行比較。 |
一年前，在2001年2月，科學家宣佈他們終於繪製出了人類基因組圖譜。然而，該圖譜遠非我們物種及其多樣性的真實代表。相反，已釋出的人類基因組序列僅作為標準參考，因為它是在僅使用來自少數匿名捐贈者的DNA建立的。不過，幾年前，少數實驗室開始應對基因組研究中的下一個挑戰：系統地編目人類基因組中最相關的個體變異。
平均而言，兩個個體的DNA在每千個核苷酸中約有一個核苷酸的差異（核苷酸是構成基因組的“字母”）。由於人類DNA包含約30億個核苷酸，研究人員估計我們的基因組包含至少300萬個“可變位點”。科學家將這些位點稱為單核苷酸多型性（SNP），或者，正如行家所說的那樣，稱為“snipes”。對SNP的研究現在是數十家公司（從初創企業到大型製藥公司）的嚴肅業務。
一個SNP聯盟成立於1999年，已經發布了基因組上140萬個SNP的圖譜。該聯盟包括至少11家主要製藥公司、公共實驗室、惠康信託基金以及IT巨頭IBM和摩托羅拉。美國國立衛生研究院（NIH）的另一個專案正在以每月約90個的速度繪製SNP圖譜。Genset、Curagen和Celera等公司也在編制私有的SNP資料庫。
然而，製作SNP列表僅僅是開始。下一步是找出哪些變異導致了臨床上顯著的差異。Orchid BioSciences（一家位於普林斯頓的專門從事SNP分析的公司）的執行長Dale R. Pfost說，研究人員現在在幾分鐘內分析數千個SNP，“以找出哪些SNP在患有特定疾病的人群中更常見，或者對藥物的反應不同”。為了分析DNA樣本，Orchid的技術人員使用一個巨大的自動化系統，該系統以每天一百萬的驚人速度識別所有已知的SNP。
這種系統目前佔據了整個房間，但微陣列或DNA晶片的出現導致了小型化。DNA晶片是使用光刻技術製造的，光刻技術與用於製造微型計算機處理器的技術相同。但是，DNA晶片製造商沒有生產半導體陣列，而是使用該工藝將數千個不同的DNA片段固定在微小的矽基底上。使用這些晶片和計算機化的雷射閱讀器，只需幾分鐘即可分析給定樣本中的數千個SNP。Affymetrix等公司已經生產出指甲蓋大小的DNA晶片，這些晶片在幾毫米的空間內包含超過一百萬個不同的DNA序列。
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科學家們已經列出了數百種影響個體對藥物反應的基因變異。其中一些變異透過改變藥物從體內清除的速度來發揮作用。例如，一種名為CYP2C6的肝酶負責清除體內至少30種不同類別的藥物，包括β-受體阻滯劑、三環類抗抑鬱藥、嗎啡衍生物和抗心律失常藥，以及許多其他化學物質和神經遞質。因此，編碼該酶的基因的變異會強烈影響一個人對許多常用化合物的反應：具有“快速”酶形式的人需要更高的劑量，因為他們傾向於更快地擺脫藥物。
另一種名為TPMT（硫嘌呤甲基轉移酶）的酶嚴重影響兒童最常見的癌症——急性淋巴細胞白血病的化療結果。TPMT酶分解一類稱為硫嘌呤的化療化合物。在特定的基因檢測可用之前，具有“惰性”酶形式的兒童有死亡的風險：硫嘌呤達到 токсический 水平，因為孩子們消除藥物的速度太慢。今天，醫生根據個體的TPMT速度調整劑量，這大大提高了受影響兒童的存活率。
數百個其他基因以不同的方式影響藥物反應——其中，透過產生使藥物更有效的酶或透過促進藥物進入細胞。這些基因的每個變異都可能在藥物基因組學中具有巨大的相關性，而這正是“狙擊手獵人”希望發現的。
延伸閱讀
Phillips KA, Veenstra DL, Oren E, Lee JK, Sadee W. 藥物基因組學在減少藥物不良反應中的潛在作用：系統綜述。JAMA 2001年11月14日；286(18):2270-9
Lazarou J, Pomeranz BH, Corey PN. 住院患者藥物不良反應的發生率：前瞻性研究的薈萃分析。JAMA 1998；279:1200-5.