Gentester kan ge skräddarsydd behandling

De senaste tio åren har kartläggningen av en persons arvsmassa förenklats avsevärt genom en ny generation av tekniker för så kallad DNA-sekvensering. En persons hela arvsmassa, genom, kan nu läsas av – sekvenseras – på några dagar. Den tidigare Sanger-tekniken krävde över tio år för att uppnå samma sak.

Snabbheten gör att sjukvården nu kan börja använda kartläggning av arvsmassan för att förbättra diagnostiken av vissa sjukdomar och skräddarsy behandling och uppföljning för den enskilde patienten, utifrån individuella genetiska förändringar.

I Sverige ska projektet Genomic Medicine Sweden, GMS, sprida tekniken i hela landet.

– Förut var mer omfattande gentester dyra, men de nya sekvenseringsteknikerna är kraftfullare och billigare, vilket möjliggör ett sådant här projekt, säger Richard Rosenquist Brandell, som är professor och överläkare i klinisk genetik vid Karolinska Institutet och projektledare för GMS.

Från sjukvård till forskning

För att vården ska bli jämlik ska centran, där precisionsmedicinsk diagnostik och behandling genomförs, inrättas på alla sju universitetssjukhus i landet. En ny IT-infrastruktur ska också möjliggöra delning av data mellan sjukhusen.

– Vi börjar med klinisk diagnostik, men alla genetiska data ska sparas i en gemensam databas, för framtida studier och samarbeten med akademin och industrin, säger Richard Rosenquist Brandell.

Projektet består av fyra områden: sällsynta ärftliga sjukdomar, cancer, infektionssjukdomar och läkemedelsbehandling utifrån genetiska skillnader.

– Vi har valt att börja med sällsynta sjukdomar, cancer och infektionssjukdomar eftersom vi vet att genetisk diagnostik har betydelse vid de sjukdomarna. Men på sikt är målet att utöka till exempelvis hjärtkärlsjukdomar, diabetes eller psykiatriska sjukdomar, som betingas av både arv och miljö, säger Richard Rosenquist Brandell.

Förfinad diagnostik

Det finns tiotusentals ärftliga sjukdomar, såsom ärftliga neurologiska och bindvävssjukdomar. De är sällsynta var för sig, men när man lägger ihop alla har cirka var femtonde person någon av dessa sjukdomar. Genom att kartlägga en persons hela arvsmassa, i stället för att som förut sekvensera en gen i taget utifrån misstanke, kan fler patienter få korrekt diagnos.

Vid misstanke om sällsynt ärftlig sjukdom, tas ett blodprov där hela genomet sekvenseras. Det innebär att alla 22 000 gener som kodar för specifika proteiner kartläggs, men även övrig arvsmassa (som utgör 99 procent av arvsmassan) som bland annat reglerar genuttryck, det vill säga vilka gener som blir aktiva och faktiskt översätts till RNA och proteiner.

Sedan undersöker man de ”fönster” ur arvsmassan som omfattar de gener som är relevanta för sjukdomen.

– Till exempel vid misstanke om ärftlig metabol sjukdom tittar vi på cirka 900 gener och vid immunbristsjukdom på 300 gener. Resten av arvsmassan sparas för eventuell senare forskning, säger Richard Rosenquist Brandell.

Målriktade terapier

Inom cancervården ökar kunskapen om vilka genetiska förändringar som förekommer vid olika cancerformer. Varje tumör är unik, men det finns många gemensamma mutationer, som stimulerar cancertillväxt. Målet är att utveckla läkemedel som bromsar just det genuttrycket, så kallade målriktade terapier.

– Då kan vi bromsa sjukdomen med ett specifikt läkemedel, som också ger mindre biverkningar eftersom det riktar sig bara mot tumörcellerna, säger Gunilla Enblad, som är professor i onkologi vid Akademiska sjukhuset i Uppsala.

För en del cancersjukdomar finns redan målriktade läkemedel och antalet växer stadigt. Det tidigaste exemplet är kronisk myeloisk leukemi, KML. Sjukdomen orsakas av en förändring där genetiskt material från kromosom 9 har förflyttats till kromosom 22, vilket skapar en ny genprodukt, ett protein som driver cancerns tillväxt. Numera finns ett läkemedel som motverkar proteinet.

– Det har medfört att femårsöverlevnaden vid KML nu har stigit till 90–95 procent, säger Richard Rosenquist Brandell.

Redan idag analyseras i rutinsjukvård på universitetssjukhusen 20–50 gener vid cancer, vilket styr valet av behandling och patientens prognos.

– Men vi vill utöka genpanelerna till 400–500 gener, för att täcka in alla de avvikelser som vi har potentiell behandling för, men även för framtida forskning, säger Richard Rosenquist Brandell.

Inom mikrobiologi används idag ”helgenomsekvensering” av infektionsprover vid epidemier, för att snabbt bestämma vilken mikrob som orsakat utbrottet och spåra smittan.

– I framtiden kommer vi antagligen att helgenomsekvensera även tarmfloran. Det görs idag i forskning, men kan bli kliniskt användbart, eftersom tarmfloran påverkar till exempel hur vi svarar på cellgifter vid cancer, säger Richard Rosenquist Brandell.

Individuell dosering av läkemedel

Det fjärde området inom Genomic Medicine Sweden handlar om medicindos utifrån genetisk profil. Det är välkänt att det finns olika genetiska varianter av de enzymer som bryter ner läkemedel, som gör att vi bryter ner dem långsamt eller snabbt. En för hög dos till en person med långsam nedbrytning kan ge kraftiga biverkningar.

Trots att genvarianterna och konsekvenserna är välkända görs dessa genanalyser sällan i sjukvården.

– För cancerpatienter kommer vi att i genanalysen lägga till genvarianterna för läkemedelsmetabolism. Den stora utmaningen är att få in detta i journalsystemet som en varning, liknande den vid allergi. Sjukhusen har olika elektroniska system, så vi behöver skapa ett nytt informationssystem, säger Richard Rosenquist Brandell.

Ligger före andra länder

Liknande projekt pågår i andra länder. Island var tidigt ute, men det första större landet är England, som startade 2013 och nu analyserat prover från 85 000 engelsmän.

– Men där har de haft svårt att föra in de nya testerna i sjukvård. Vår styrka är just att vi börjat i sjukvården och genom ett nationellt grepp skapar förutsättningar för forskning, säger Richard Rosenquist Brandell.

Text: Inna Sevelius på uppdrag av forskning.se