Необходимость индивидуализированного подхода к выбору ЛС обусловлена следующими фактами [1]:

• эффективность фармакотерапии составляет не более 60%  (ВОЗ)
• растет частота нежелательных лекарственных реакций (НЛР) вплоть до смертельных исходов.
• в исследованиях ряда клиницистов было установлено, что при назначении в стандартной дозе многих ЛС у части больных их концентрация   в крови была высокой – развивались НЛР, у других концентрация была низкой и, лечение оказывалось неэффективным. 

С этих позиций, в ходе наших исследований мы попытались ответить на 3 вопроса:

1)      Почему эффективность современной фармакотерапии, несмотря на внедрение методологии доказательной медицины, не превышает 60%?

2)      Почему растёт число НЛР?

3)      Почему при стандартной дозе концентрация некоторых ЛС колеблется у больных в широких пределах?

Для ответа на поставленные вопросы мы обратились к циклу «движения» ЛС в организме пациента, ключевыми факторами которого является активность ферментов биотрансофрмации ЛС (главным образом изоферментов цитохрома Р-450) и транспортеров ЛС, которые обуславливают индивидуальную фармакокинетику ЛС [2].

В настоящее время уже хорошо известно [3]:

• 40% ЛС метаболизируются с участием изоферментов цитохрома Р-450 (CYP450).
• 8% ЛС - пролекарства, а активными «лекарствами» являются их активные метаболиты (рисунок 1).

Рисунок 1. Примеры пролекарств и ферменты биотрансформации, которые принимают участие в образовании активных метаболитов.

• Из весх изоферментов CYP450 90% ЛС метаболизируются 5 изоформами (CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9, CYP1A2, CYP2C19).
• При этом основными факторами, влияющими на активность изоферментов цитохрома Р-450, являются [4]:

1. Генетический полиморфизм.
2. Совместно применяемые ЛС (индукция / ингибирование).
3. Тяжесть и характер основного или сопутствующих заболваний.
4. Качественный состав пищи.

Генетический полиморфизм изоферментов цитохрома Р-450 может определять индивидуальную активность того или иного изофермента, а в ряде случаев и риск развития НЛР.  Были изучены частоты «медленных» аллелей различных изоферментов цитохрома Р-450 в московской популяции (было прогенотипировано 800 москвичей), при этом выяснилось, что от 8 до 20% пациентов, принимающих субстраты изоферментов цитохрома Р-450, имеют генетически детерминорованный риск развития НЛР [5].

Подобные исследования позволили сделать вывод: в тех случаях, когда в популяции полиморфизм гена фермента, метаболизирующего выбранного  ЛС, встречается более чем в 10% случаев, необходимо перед назначением ЛС проводить генотипирование пациентов. Но если ЛС является пролекарством, из которого под действием изофермента цитохрома Р-450 образуется активный метаболит, то генетический полиморфизм может привести не к НЛР, а к не эффективности лечения. Пример: противоопухолевый препарат тамоксифен, из которого под действием CYP2D6 образуется его активный метаболит эндоксифен. У женщин с раком молочной железы - медленных метаболизаторов по CYP2D6 (носительство «медленного» аллеля CYP2D6*4) образуется меньше эндоксифена, а значит сокращается период ремиссии заболевания [6].

Также классическими примерами влияния генетического полиморфизма на развития НЛР является феномен развития синдрома Стивенса-Джонсена при применении карбамазепина у пациентов- носителей HLA-B*1502 и развитие кровотечений при применении варфарина в стандартных дозах у пациентов- носителей «медленных» аллелей CYP2C9 [7].

Итак, что же должен сделать врач, чтобы фармакотерапия была эффективной и безопасной? Он должен овладеть методологией персонализированной медицины. А что же такое персонализированная медицина? По определению Консорциума по персонализированной медицины (США), персонализированная медицина- это использование новых методов молекулярного анализа для улучшения оценки предрасположенности (прогнозирование) к болезням и их «управлением» (профилактика, лечение). Именно персонализированная медицина должна изменить разработку и использование профилактических и лечебных вмешательств. Эксперты считают, что инструментами персонализированной медицины являются техологии «omics»: геномика, транскриптомика, протеомика, метаболомика [8]. Изучение активности изоферментов цитохрома Р-450 относится именно к метаболомике. И удивляет факт, что учитывая огромную роль цитохрома Р-450, не разработано до сих пор ни одного теста для оценки активности их изоферментов. Для определения активности изоферментов мы предложили использовать общепринятый принцип:

• Соотношение концентрации субстрата и его метаболита.
• Если метаболита больше 50%, то активность изоферментов участвующих в его метаболизме можно считать высокой, если меньше 30%- то она низкая.

В настоящее время нами установлено что активность изфоерментов цитохрома Р-450 более безопасно изучать не по экзогенным, а по эндогенными субстратам и их метаболитам, которыми могу быть: кортизон, холестерин, тестостерон (все три- для CYP3A4), пинолин (для CYP2D6). При этом, имеются методики по определению их метаболитов, основанным на ВЭЖХ с МС детекцией. Экзогенными субстратами для определения активности изоферментов цитохрома Р-450 могут быть: омепрозол (для CYP2C9), лозартан (для CYP2C19), кофеин (для CYP1A2), дебризохин (для CYP2D6), медозолам (для CYP3A4) (таблица 1). Методика определение их метаболитов также разработаны на сонове ВЭЖХ в т.ч. с УФ детекцией. Подобный подход являлся бы реальным шагом к внедрению методологии персонализированной медицины в реальную клиническую практику.

• Оценка активности CYP3A4. CYP3A4 метаболизирует более 50% всех известных лекарственных средств, широко применяемых в клинической практики: гиполипидемические средства (статины), антигипертензивные (антагонисты кальция), противоаллергические (блокаторы Н1-гистаминовых рецепторов), многие  противоопухолевые препараты и т.д. На активность CYP3A4 влияет много факторов: пища, инсоляция, заболевания печени, прием фитопрепаратов, прием других лекарственных средств (ингибиторы / индукторы CYP3A4) и т.д. Для оценки активности CYP3A4 предлагается использовать определение концентрации эндогенного кортизола и его метаболита 6-бета-гидроксикортизола в моче (образуется в печени под влиянием CYP3A4) [9]. Альтернтативным вариантом может быть определение концетрации 4Beta-hydroxycholesterol в плазме крови [10].
• Оценка активности CYP2D6. CYP2D6 метаболизирует более 25% всех известынх лекарственных средств: антидепрессанты, нейролептики, бета-адреноблокаторы, некоторые противоопухолевые (тамоксифен). На активность CYP2D6 влияют, прежде всего, генетический полиморфизм и совместно применяемые лекарственные средства (ингибиторы CYP2D6). Для оценки активности CYP2D6 предлагается использовать концентрацию эндогенного пинолина (6-methoxy-1,2,3,4-tetrahydro-beta-carboline) и его метаболита (6-hydroxy-1,2,3,4-tetrahydro-beta-carboline) в моче [11].
• Оценка активности CYP2C9. CYP2C9 метаболизирует более 20% всех известных лекарственных средств: нестероидные противовспалительные средства, непрямые антикоагулянты, блокаторы ангиотензиновых рецепторов, противосудорожные средства. На активность CYP2С9 влияют, прежде всего, генетический полиморфизм и совместно применяемые лекарственные средства (ингибиторы / индукторы CYP2С9). Для оценки активности CYP2С9 предлагается использовать концентрацию лекарственного средства из группы блокаторов ангиотензиновых рецепторов лозартана и его активного метаболита Е3174 в моче [12].
• Оценка активности CYP2C19. CYP2C19 метаболизирует более 15% всех известных лекарственных средств: ингибиторы протонного насоса, противосудорожные средства. На активность CYP2С19 влияют, прежде всего, генетический полиморфизм и совместно применяемые лекарственные средства (ингибиторы / индукторы CYP2С19). Для оценки активности CYP2С19 предлагается использовать концентрацию лекарственного средства из группы ингибиторов протонного насоса омепразол и его метаболита 4-гидроксомепразол в моче [13].

Именно ИФА для оценки активности изоферментов цитохрома Р-450 могли бы быть реальной возможностью применения данного подхода в клинике т.к. они просты в постановке и не дороги. Схема создание ИФА тестов для определения активности изоферментов цитохрома Р-450 по эндогенным субстратам и их метаболитам, следующая:

1. Синтез субстратов и их метаболитов
2. Присоединение к ним белка: или альбумин быка, или зеленой улитки.
3. Полученные гоптены вводятся животным и полчают субстрактам и метаболитам антитела.
4. Изготавливают тесты ИФА. Для большей чувствительности вводят флюрометрическую метку, что повышает чувствительность методов в сто раз.
5. Валидизация метода. 
6.  Общая стоимость каждого этапа 4 миллиона рублей. Всего нам необходимо определить 12 изоферментов участвующих  в метаболизме ксенобиотиков, в том числе, ЛС. Это позволит повысить эффективность и безопасность уже зарегистрированных ЛС. Насколько это  экономически эффективно говорит следующие факты: по данным  FDA современные ЛС требуют 10-15 лет на их сождание и обучение и обходиться в 1-1.5 миллиарда $. И при этом нет гарантии, что это ЛС не будет пролекарством и не будет метаболизироваться в организме.

Таблица 1.

Предлагаемые методы оценки активности изоферментов цитохрома Р-450

     Таким образом, установлено, что концентрация ЛС в организме пациента зависит от активности ферментов метаболизма, в частности изоферментов цитохрома Р-450. Зная их активность можно выбрать ЛС, и режим его дозирования, обеспечив высокий клинический эффект и низкий процент НЛР. Что является ответом на все три поставленные выше вопроса.

С целью внедрения методологии персонализированной медицины и использования методов оценки активности изоферментов цитохрома Р-450 в клинической пратике требуется создать  федеральные и региональные центры персонализированной медицины. А для этого необходимы:

• Квалифицированные кадры
• Лаборатории фармакокинетики и фармакогенетики в ЛПУ
• Формирование компетенций в области персонализированной медицины у врачей и организаторов здравоохранения.

При этом можно выделить следующие этапы становления подобных Центров персонализированной медицины:

1. Заключение договоров с  лечебно-профилактическими учреждениями региона.
2. Информация прикрепленных врачей о ЛС, которые метаболизируются изоферментами цитохрома Р 450 с указанием какие причины могут усилить или ослабить активность изоферментов. Эта информация будет представлена врачам приклепленных ЛПУ в виде методического письма и  лекционного материала.
3. Отработать схему работы врач ЛПУ-координатор, консультант Центра: вначале врач присылает по электронной почте историю болезни и ставит конкретные вопросы, на которые должен ответить консультант касаемо формакотерапии (выбора ЛС и режима их дозирования).

Существует приказ МЗиСР РФ №494 от 2003 г. «О совершенствовании деятельности врачей - клинических фармакологов», согласно которому в крупных ЛПУ должны быть созданы лаборатории фармакокинетики и фармакогенетики. Но приказ не выполняется и для того, чтобы персонализированная медицина «заработала» нужно добиться его выполнения.

Таким образом, персонализированная медицина - это инновационный и наукоемкий инструмент повышения эффективности и безопасности фармакотерапии социально значимых заболеваний. Актуальность этого направления для практического здравоохранения неодократно подчеркивали ведущие клинические фармакологи Европы:

• Первый президент Европейской ассоцации клинических фармакологов (EACPT), почетный профессор Каролиского университета (Стокгольм, Швеция), член Нобелевского комитета по медицине Фольке Шолквест: «Направление персонализированной медицины является приоритетным направлением в Европе на сегодняшний день».
• Экс-президент Европейской ассоцации клинических фармакологов (EACPT), директор Института фармакологии Университета г. Киль (Германия), профессор Ингольф Каскорби: «Персонализированная медицина является быстро развивающейся дисциплиной, нацеленной на обеспечение объективной научной основы изучения индивидуальных различий в реакции на медикаменты».