دیابت نوع 2 یک بیماری پیچیده است که افراد زیادی در سراسر جهان به آن مبتلا هستند. با اینکه مطالعات زیادی روی ژن‌های مرتبط با دیابت انجام شده، اما هنوز اطلاعات کافی برای شخصی‌سازی کردن درمان وجود ندارد. پیش‌بینی می‌شود تعداد افراد دیابتی در جهان و به خصوص در هند، به شدت افزایش یابد. این موضوع باعث نگرانی‌های زیادی شده است. زیرا دیابت هزینه‌های درمانی زیادی دارد و در کشورهای فقیرتر بیشتر شایع است. در حال حاضر، درمان دیابت برای همه افراد یکسان است و این روش همیشه موثر نیست. با پیشرفت تکنولوژی، می‌توانیم اطلاعات ژنتیکی و پزشکی هر فرد را بررسی کنیم و درمان مناسب‌تر و شخصی‌سازی شده‌تری ارائه دهیم. این روش “پزشکی شخصی” نام دارد و می‌تواند به تشخیص زودهنگام، پیشگیری و درمان بهتر دیابت کمک کند.
با این حال، پزشکی شخصی چالش‌های خودش را دارد. برای مثال، جمع‌آوری و تحلیل اطلاعات ژنتیکی و پزشکی افراد هزینه بر و پیچیده است. در این مقاله با همکاری حنیفا و سیناکر، به بررسی فرصت‌ها و چالش‌های پزشکی شخصی در درمان دیابت نوع 2 می‌پردازیم و توضیح می‌دهیم که چگونه می‌توانیم از این روش برای بهبود زندگی افراد دیابتی استفاده کنیم.
آنچه در این مقاله خواهید خواند
ژنتیک دیابت نوع 2
دانشمندان برای فهمیدن اینکه چه ژن‌هایی در ابتلا به دیابت نوع 2 نقش دارند، از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند. یکی از این روش‌ها “مطالعه ژن کاندید” است. در این روش، محققان روی ژن‌هایی تمرکز می‌کنند که احتمال می‌دهند با دیابت مرتبط باشند. مثلا ژن‌هایی که در تولید انسولین یا کنترل قند خون نقش دارند. با مطالعه این ژن‌ها، دانشمندان متوجه شده‌اند که تغییرات کوچکی در بعضی ژن‌ها می‌تواند احتمال ابتلا به دیابت نوع 2 را افزایش دهد. به عنوان مثال:
- ژن PPARG: این ژن در تنظیم قند خون نقش دارد. یک تغییر کوچک در این ژن می‌تواند خطر ابتلا به دیابت را افزایش دهد.
- ژن KCNJ11: این ژن به تولید انسولین کمک میکند. تغییرات در این ژن می‌تواند باعث اختلال در تولید انسولین و در نتیجه دیابت شود.
- ژن‌های IRS1 و IRS2: این ژن‌ها به بدن کمک می‌کنند تا به انسولین پاسخ دهد. تغییرات در این ژن‌ها می‌تواند باعث مقاومت به انسولین و در نتیجه دیابت شود.
علاوه بر مطالعه ژن کاندید، دانشمندان از روش‌های دیگری مثل “مطالعات ارتباط گسترده ژنوم” (GWAS) هم استفاده می‌کنند. در این روش، تمام ژن‌های یک فرد بررسی می‌شود تا ژن‌های مرتبط با دیابت پیدا شود. مطالعات ارتباط گسترده ژنوم (GWAS) با استفاده از پیشرفت‌های حاصل از پروژه ژنوم انسانی و پایگاه‌های اطلاعاتی مانند HapMap و 1000 Genomes، به ابزاری قدرتمند برای شناسایی ژن‌های مرتبط با دیابت نوع 2 تبدیل شده‌اند. این مطالعات همچنین با ترکیب با پروفایل متابولومیک، اطلاعات بیشتری در مورد تأثیر ژنتیک بر متابولیسم و شناسایی ژن‌های مهم در دیابت نوع 2 ارائه می‌دهند. پیشرفت تکنولوژی و انجام مطالعات بیشتر، اطلاعات ما درباره ژن‌های مرتبط با دیابت بیشتر می‌شود. این اطلاعات می‌تواند به ما در پیشگیری، تشخیص و درمان بهتر دیابت نوع 2 کمک کند.
پزشکی شخصی: تحولی در درمان دیابت
با وجود تحقیقات زیاد روی ژنتیک دیابت، استفاده از این اطلاعات برای همه بیماران دیابتی کار ساده‌ای نیست. افراد دیابتی با هم فرق دارند و ممکن است به درمان‌های مختلف واکنش‌های متفاوتی نشان دهند. به همین دلیل “پزشکی شخصی” اهمیت زیادی پیدا میکند. در پزشکی شخصی، درمان هر بیمار بر اساس ویژگی‌های ژنتیکی و شرایط خاص او تعیین می‌شود.
پیش‌بینی و پیشگیری از دیابت نوع 2 بسیار مهم است. پزشکی شخصی با استفاده از اطلاعات ژنتیکی و نشانگرهای زیستی، به پزشکان کمک میکند تا خطر ابتلا به دیابت را در افراد پیش‌بینی کنند و درمان‌های مناسب‌تری ارائه دهند. اطلاعات ژنتیکی به دست آمده از مطالعات GWAS و سایر روش‌های “چند omics” (مانند پروتئومیکس و متابولومیکس) به همراه تکنولوژی‌های پیشرفته، در آینده به پیشرفت پزشکی شخصی در دیابت کمک زیادی خواهد کرد. با اینکه از پزشکی شخصی در درمان بعضی از انواع دیابت استفاده می‌شود، اما هنوز برای دیابت نوع 2 کاملا توسعه نیافته است. ترکیب اطلاعات ژنتیکی و پزشکی هر بیمار می‌تواند به پیش‌بینی، پیشگیری و درمان بهتر دیابت نوع 2 کمک کند.
تحقیقات نشان داده است که می‌توان بیماران دیابتی را بر اساس ویژگی‌های بیماری‌شان به گروه‌های مختلف تقسیم کرد. این کار به پزشکان کمک میکند تا درمان مناسب‌تر و موثرتری برای هر گروه ارائه دهند. همچنین، “الگوریتم‌های یادگیری عمیق” می‌توانند با تحلیل اطلاعات بزرگ، به پیش‌بینی و درمان دیابت کمک کنند. این الگوریتم‌ها در آینده نقش مهمی در پزشکی شخصی دیابت خواهند داشت. در نهایت، ترکیب اطلاعات ژنتیکی با سایر نشانگرهای زیستی (مانند گلیکومیکس) می‌تواند به پیش‌بینی دقیق‌تر و درمان شخصی‌سازی شده دیابت منجر شود.
اثر ژنتیک بر داروهای دیابت
هر فرد به داروهای دیابت به شکل متفاوتی پاسخ می‌دهد. “فارماکوژنومیکس” به دنبال این است که با توجه به ویژگی‌های ژنتیکی هر فرد، بهترین دارو و دوز را برای او پیدا کند. این کار به افزایش اثربخشی دارو، کاهش عوارض جانبی و حتی کاهش عوارض درمان در دراز مدت کمک میکند. با اینکه مطالعات زیادی در این زمینه انجام شده، اما هنوز چالش‌هایی مانند ناآگاهی پزشکان و مشکلات اخلاقی وجود دارد که باید برطرف شوند تا بتوانیم از فارماکوژنومیکس به طور گسترده در درمان دیابت استفاده کنیم.
تاثیر ژنتیک بر پاسخ به سولفونیل اوره‌ها
سولفونیل اوره‌ها نوعی داروی دیابت هستند که به کنترل قند خون کمک می‌کنند. اما بدن هر فرد این دارو را به شکلی متفاوت پردازش و به آن پاسخ می‌دهد. این تفاوت‌ها به علت تغییرات کوچکی است که در ژن‌های ما هستند. به عنوان مثال، ژن CYP2C9 در متابولیسم سولفونیل اوره‌ها در کبد نقش دارد. افرادی که تغییرات خاصی در این ژن دارند، ممکن است به سولفونیل اوره‌ها بهتر پاسخ دهند. همچنین، ژن ABCC8 که در تولید انسولین نقش دارد، می‌تواند بر پاسخ به سولفونیل اوره‌ها تأثیر بگذارد. مطالعات نشان داده است که بعضی از تغییرات در این ژن با دیابت نوع 2 و پاسخ به سولفونیل اوره‌ها مرتبط هستند.
علاوه بر این دو ژن، ژن‌های دیگری مانند KCNJ11، TCF7L2 و IRS1 نیز می‌توانند بر اثربخشی سولفونیل اوره‌ها تأثیر بگذارند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که ژنتیک نقش مهمی در پاسخ به داروهای دیابت دارد و با توجه به ویژگی‌های ژنتیکی هر فرد، می‌توان درمان موثرتر و شخصی‌سازی شده‌تری ارائه داد.
مهارکننده‌های DPP-4 و آنالوگ‌های GLP-1
این داروها با افزایش فعالیت انکرتین‌ها، هورمون‌هایی که به بدن در کنترل سطح قند خون کمک می‌کنند، عمل می‌کنند. مهارکننده‌های DPP-4 از تجزیه انکرتین‌ها جلوگیری می‌کنند، در حالی که آنالوگ‌های GLP-1 از عملکرد آنها تقلید می‌کنند. چندین نوع ژنتیکی با میزان اثربخشی این داروها مرتبط هستند. برای مثال:
- انواع ژن GLP1R می‌توانند بر کنترل قند خون در پاسخ به گلیپتین‌ها (نوعی مهارکننده DPP-4) تأثیر بگذارند.
- ژن‌های DPP4، KCNJ11، KCNQ1، CDKAL1 و PRKD1 همچنین حاوی انواعی هستند که ممکن است بر میزان اثربخشی مهارکننده‌های DPP-4 تأثیر بگذارند.
- ژن‌های CTRB1، CTRB2 و GLP1R می‌توانند بر پاسخ به آنالوگ‌های GLP-1 تأثیر بگذارند.
در حالی که برخی از مطالعات ارتباط بین این انواع ژنتیکی و پاسخ به دارو را یافته‌اند، برخی دیگر این ارتباط را پیدا نکرده‌اند. برای درک کامل چگونگی تأثیر این تغییرات بر درمان، تحقیقات بیشتری لازم است.
مهارکننده‌های Sodium–Glucose Cotransporter 2 (SGLT2)
این داروها از بازجذب گلوکز در کلیه‌ها جلوگیری می‌کنند و منجر به افزایش دفع گلوکز در ادرار می‌شوند. مطالعات روی ژن SLC5A2 که SGLT2 را رمزگذاری میکند، نتایج متفاوتی در مورد اینکه آیا تغییرات در این ژن بر پاسخ به دارو تأثیر می‌گذارد یا خیر، ارائه داده‌اند. انواع ژن UGT1A9 و UGT2B4 ممکن است بر غلظت کاناگلیفلوزین در خون تأثیر بگذارند.
مهارکننده‌های α-Glucosidase
این داروها با کاهش سرعت تجزیه کربوهیدرات‌ها در روده کوچک، جذب گلوکز را کند می‌کنند. مطالعه STOP-NIDDM ارتباط بین انواع ژنتیکی PPARA، HNF4A، LIPC، PPARG2 و PPARGC1A و پاسخ به آکاربوز را بررسی کرد، اما این یافته‌ها در سایر جمعیت‌ها تکرار نشد. ژنوتیپ Pro12Pro ژن PPARG2 و 482Ser PPARGC1A با تبدیل عدم تحمل گلوکز به دیابت نوع 2 مرتبط هستند. آکاربوز صرف نظر از ژنوتیپ PPARG2 از پیشرفت دیابت جلوگیری میکند.
مگلیتینید
این داروها با تحریک ترشح انسولین از پانکراس، به کاهش قند خون کمک می‌کنند. ژن‌های SLCO1B1، CYP2C8، CYP3A4، TCF7L2، SLC30A8، IGF2BP2، KCNJ11، KCNQ1، UCP2، NAMPT، MDR1، PAX4 و NEUROD1 با پاسخ به مگلیتینید در جمعیت چینی مرتبط هستند. پلی‌مورفیسم‌های ژنتیکی در CYP2C8 با کاهش غلظت پلاسمایی رپاگلینید مرتبط هستند. پلی‌مورفیسم NAMPT -3186C/T بر سطح انسولین و کلسترول سرم پس از غذا تأثیر می‌گذارد. آلل‌های KCNQ1 rs2237892 T و rs2237895 C به طور مثبت به رپاگلینید پاسخ می‌دهند. فرکانس آلل ABCC8 rs1801261 در بیماران دیابت نوع 2 بیشتر از افراد گروه کنترل است و بر پاسخ به رپاگلینید تأثیر می‌گذارد.
تیازولیدیندیون‌ها
این داروها فعال‌کننده‌های PPAR هستند که اسیدهای چرب آزاد در گردش را کاهش می‌دهند و در نتیجه حساسیت به انسولین را افزایش داده و دوره‌های هیپرگلیسمی را کاهش می‌دهند. آلل T AQP2 rs296766 و G SLC12A1 rs12904216 با ادم در مصرف‌کنندگان روزیگلیتازون مرتبط هستند. پلی‌مورفیسم‌های PPARGC1A Thr394Thr و Gly482Ser با عملکرد روزیگلیتازون در بیماران چینی مبتلا به دیابت نوع 2 مرتبط هستند. نوع P12A در PPARG با کاهش اثربخشی روزیگلیتازون مرتبط است.
متفورمین
یک متاآنالیز نشان داد که پلی‌مورفیسم rs11212617 در ژن ATM، عضوی از خانواده PI3K که در کنترل چرخه سلولی و ترمیم DNA نقش دارد، با پاسخ به متفورمین مرتبط است. علاوه بر این، برخی از واریانتهای ژنتیکی در ژن SCL22A2 که پروتئین OCT2 را کد میکند با کاهش عملکرد متفورمین مرتبط بودهاند. همچنین یک مطالعه در سال 2019، ارتباط قابلتوجهی بین rs7903146 در ژن TCF7L2 و پاسخ به این دارو مشاهده نمود.
چگونگی تأثیر انواع ژنتیکی بر پاسخ افراد به داروهای مختلف دیابت را بررسی کردیم. این بررسی نشان می‌دهد که چگونه این اطلاعات می‌تواند به پزشکان در انتخاب بهترین درمان برای هر بیمار کمک کند.
پزشکی شخصی در دیابت نوع 2: چشم‌انداز حال و آینده
دیابت نوع 2 یک بیماری پیچیده است که ژن‌های زیادی در ابتلا به آن نقش دارند. با اینکه پیشرفت‌های زیادی در زمینه شناسایی این ژن‌ها صورت گرفته، اما هنوز چالش‌های زیادی وجود دارد. یکی از این چالش‌ها، درک نحوه تأثیر این ژن‌ها بر بیماری است. همچنین، به دلیل تنوع ژنتیکی در بین افراد، پیدا کردن ارتباط بین ژن‌ها و دیابت نوع 2 دشوار است.
برای حل این مشکلات، دانشمندان از روش‌های مختلفی مانند “بانک‌های زیستی” و مطالعات GWASاستفاده می‌کنند. بانک‌های زیستی به جمع‌آوری و ذخیره اطلاعات ژنتیکی و پزشکی افراد کمک می‌کنند. مطالعات GWAS نیز با بررسی تعداد زیادی از افراد، به شناسایی ژن‌های مرتبط با دیابت کمک می‌کنند. پزشکی شخصی رویکردی جدید در درمان دیابت است که در آن درمان هر فرد بر اساس ویژگی‌های ژنتیکی و شرایط خاص او تعیین می‌شود. این رویکرد می‌تواند به تشخیص زودهنگام، پیشگیری و درمان بهتر دیابت کمک کند. با اینکه پزشکی شخصی در درمان بعضی از انواع دیابت استفاده می‌شود، اما هنوز برای دیابت نوع 2 کاملاً توسعه نیافته است. برای پیشرفت در این زمینه، به همکاری بین دانشمندان، پزشکان و سایر متخصصان نیاز است. در آینده، با پیشرفت تکنولوژی و افزایش اطلاعات ما درباره ژنتیک دیابت، پزشکی شخصی نقش مهم‌تری در درمان دیابت نوع 2 بازی خواهد کرد.
نتیجه گیری
دیابت به سرعت در حال افزایش است و هزینه‌های زیادی به سیستم بهداشت و درمان تحمیل میکند. با اینکه مطالعات ژنتیکی به شناسایی ژن‌های مرتبط با دیابت نوع 2 کمک کرده‌اند، اما هنوز اطلاعات ما در این زمینه کافی نیست و به تحقیقات بیشتر در مورد گروه‌های قومی مختلف نیاز داریم. برای مقابله با این بیماری، باید از رویکرد “پزشکی شخصی” استفاده کنیم که در آن درمان هر فرد بر اساس ویژگی‌های ژنتیکی و شرایط او تعیین می‌شود. با پیشرفت تکنولوژی و افزایش اطلاعات ما درباره ژنتیک دیابت، پزشکی شخصی می‌تواند به تشخیص زودهنگام، پیشگیری و درمان بهتر دیابت کمک کند.