Эстебан Бурчард, доктор медицины, магистр здравоохранения, ученый-врач в школах фармации и медицины в UCSF
Крупнейшее в истории исследование реакции на лекарственные препараты у детей из числа меньшинств по секвенированию полного генома выявило новые ключи к разгадке того, почему препарат первой линии от астмы альбутерол не работает так же хорошо для афроамериканских и пуэрториканских детей, как для европейско-американских или мексиканских детей.
По оценкам Всемирной организации здравоохранения, астма является наиболее распространенным хроническим детским заболеванием в мире. Дети, страдающие астмой, испытывают затрудненное дыхание в результате хронического воспаления дыхательных путей, которое можно облегчить путем вдыхания лекарств, называемых бронходилататорами, которые заставляют мышцы, выстилающие дыхательные пути, расслабляться, позволяя им снова открыться. Альбутерол является наиболее часто назначаемым бронходилататором в мире и часто единственным лекарством, доступным детям из малообеспеченных семей.
Однако альбутерол и другие ингаляционные препараты не действуют одинаково хорошо для всех детей. В U.S., Дети Пуэрто-Рико и афроамериканцев, у которых также самая высокая распространенность астмы в стране, хуже всего реагируют на эти спасающие жизнь лекарства. Это может способствовать увеличению смертности от астмы в четыре-пять раз среди этих групп по сравнению с американцами европейского происхождения и мексиканцами.
Исследователи из UCSF Asthma Collaboratory, возглавляемые Эстебаном Бурчардом, доктором медицины, магистром здравоохранения, врачом-ученым в школах фармации и медицины в UCSF, изучали генетику астмы у меньшинств в течение двух десятилетий. Предыдущие полногеномные ассоциативные исследования (GWAS), проведенные группой, выявили новые генетические факторы риска для более высоких показателей астмы и плохой реакции на бронходилатирующие препараты, наблюдаемые в этих меньшинствах – во многих случаях, отличных от факторов риска, замеченных в предыдущих исследованиях, проведенных в Европе. Американцы.
"Несмотря на гораздо более сильное воздействие астмы среди афроамериканцев и пуэрториканцев, более 95 процентов исследований заболеваний легких проводились на лицах европейского происхождения," сказал Ангел Мак, доктор философии.D., директор генетических исследований UCSF Asthma Collaboratory. Мак был одним из ведущих авторов новейшего исследования группы, опубликованного 6 марта 2018 года в ранней онлайн-версии в American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, ведущем в мире журнале по пульмонологии.
В новом исследовании лаборатория провела первое крупномасштабное исследование с секвенированием полного генома реакции на лекарства от астмы у афроамериканцев и латиноамериканских детей, чтобы определить генетические факторы, способствующие снижению реакции на альбутерол, более точно, чем это было возможно в предыдущих исследованиях ассоциации. Исследователи изучили геномы разнообразной группы из 1441 ребенка с астмой, у которых был либо очень высокий, либо очень низкий ответ на препарат. Секвенирование генома было любезно предоставлено программой Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) Национального института сердца, легких и крови (NHLBI) Национальных институтов здравоохранения.
Исследователи обнаружили новые генетические варианты, связанные со снижением реакции на альбутерол, в том числе гены, участвующие в емкости легких, иммунном ответе и реакции на блокаторы и родственные лекарства, в ослабленном действии альбутерола на этих пациентов. Одна из наиболее четких ассоциаций была с вариантом гена NFKB1, который более распространен у людей африканского происхождения. Более тщательное изучение этого варианта гена показало, что он может регулировать экспрессию соседнего гена, SLC39A8, который, как известно, помогает защитить дыхательные пути и легкие от воспаления и повреждения клеток.
Эти результаты позволяют выявить новые маркеры риска в геноме, которые можно использовать для прогнозирования того, какие дети, вероятно, плохо отреагируют на альбутерол и другие современные противоастматические препараты первого ряда, а также для разработки новых методов лечения, которые будут более эффективными и уменьшат чрезмерное бремя смертности среди меньшинств.
"Эти первые результаты программы NHLBI TOPMed демонстрируют существующую генетическую основу, лежащую в основе расовых и этнических различий при астме," сказал Джеймс Кили, доктор философии.D., директор отделения болезней легких NHLBI. "Это будет чрезвычайно бесценный ресурс для поддержки научных исследований в области астмы на долгие годы."
Исследователи надеются, что последуют новые исследования детей из числа меньшинств и астмы – в настоящее время существует слишком мало других исследований с участием небелых детей, чтобы можно было воспроизвести результаты исследования на независимой группе пациентов, несмотря на сотрудничество восьми университетов и 13 отдельных лабораторий, входящих в консорциум TOPMed.
"Это исследование является важным шагом на пути к развитию точной медицины для групп риска и малоизученных меньшинств," Бурчард сказал, "Но текущая нехватка геномных данных об этих популяциях подчеркивает острую необходимость в целенаправленных национальных усилиях по уделению первоочередного внимания разнообразию в исследованиях."