概述
這很重要,因為一些基因-藥物對預示著嚴重的傷害或治療失敗。例子包括 CYP2C19 與氯吡格雷以及 HLA-B*57:01 與阿巴卡韋。自動解釋可以幫助藥劑師在開處方時根據這些結果採取行動。
深入探討
藥物基因體學研究遺傳性 DNA 差異如何改變藥物反應。一小部分基因決定了今天可以採取行動的大部分結果。 CYP2D6、CYP2C19 和 CYP2C9 編碼處理多種藥物的肝臟酵素。 VKORC1 影響華法林敏感性。 SLCO1B1 影響辛伐他汀等他汀類藥物到達肝臟的方式。 TPMT 和 NUDT15 指導硫嘌呤劑量,DPYD 指導氟嘧啶化療,某些 HLA-B 變異預測對阿巴卡韋和卡馬西平等藥物的嚴重免疫反應。解釋是分步驟進行的。該實驗室識別出變異體,將它們分組為名為「明星等位基因」(由 PharmVar 編目),並分配一個人攜帶的一對等位基因,稱為雙倍型。然後將此雙倍型轉化為表型,例如弱代謝型、中等代謝型、正常代謝型、快速代謝型或超快速代謝型。臨床藥物遺傳學實施聯盟 (CPIC) 發布了同行評審指南,將表型轉化為處方措施。 CPIC 指南假設測試結果已經存在。他們解釋如何處理它,而不是解釋是否進行測試。軟體層完成大部分日常工作。電子健康記錄中的規則引擎根據儲存的基因型檢查新訂單,並向處方者或藥劑師發出警報。機器學習的應用範圍較窄:預測罕見的、未表徵的變異是否會降低功能,從定序資料中調用困難的基因,以及將遺傳學與臨床因素結合的研究模型。藥劑師所做的不僅僅是閱讀警報。他們檢查表型轉化,即患者已經服用的藥物改變了酶的工作方式。例如,帕羅西汀或氟西汀等強效 CYP2D6 抑制劑可以使遺傳正常代謝者表現得像代謝不良者。一個常見的誤解是藥物基因組學小組會告訴您哪種抗憂鬱藥物有效。它充其量顯示了一些藥物將如何被加工,這只是藥物是否有幫助的一個因素。
戰略影響
背景與規則
產業背景決定了人工智慧創意能否與現實接觸。
品質管控
領域約束會影響可接受的錯誤率和監督模型。
配裝選擇
成功的部署使技術能力與第一線工作流程保持一致。
人工智慧在藥物基因組學中的未來
在一些衛生系統中,先發制人的檢測正在不斷發展,即對患者進行一次基因分型,然後在未來的處方中重複使用結果。這使得準確的長期儲存和重新解釋變得更加重要。用於對罕見變異進行分類和調用複雜基因的機器學習正在改進,但新的預測在指南採用之前仍需要功能證據。指導方針取決於已研究的人群,並且許多祖先群體在基礎數據中代表性不足。擴大證據可能與更好的演算法一樣重要。隨著測試的推廣,藥劑師在解釋結果和檢查藥物交互作用方面的作用應該會增強。
現實世界的實施
接受支架治療的心臟病患者其實是 CYP2C19 代謝不良的人。電子健康記錄中的警報告訴藥劑師氯吡格雷可能效果不佳,團隊改用另一種抗血小板藥物。
在孩子接受手術之前,醫院的決策支援系統會標記該孩子是 CYP2D6 超快代謝者。藥師建議使用可待因以外的止痛藥,可待因可能轉化為危險劑量的嗎啡。
在患者開始卡培他濱等氟嘧啶化療之前,腫瘤藥劑師會審查 DPYD 結果。根據 CPIC 的指導,她建議 DPYD 功能下降的患者減少起始劑量。
實驗室使用專門的演算法從定序資料中呼叫 CYP2D6 變異體,包括基因拷貝和雜交基因,而簡單的測試小組經常會錯過這些資料。然後它會報告診所軟體可以採取行動的表型。
風險與防護欄
監理要求可能會使原本強大的原型失效。
歷史資料可能會編碼損害特定社區的偏見。
遺留系統可能會造成整合瓶頸和隱性成本。
實施路線圖
讓領域專家參與從問題框架到評估的整個過程。
在啟動前設計審計追蹤和文件。
儘早驗證合規性和安全義務。
分階段推出,並有明確的停止和回滾標準。
不斷探索
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常見問題
什麼是藥物基因體學中的人工智慧?
藥物基因組學中的人工智慧意味著使用機器學習等軟體將患者的基因測試結果轉化為關於他們將如何處理或對特定藥物做出反應的預測,然後將這些預測與已發布的劑量指南(例如 CPIC 指南)進行匹配。這很重要,因為一些基因-藥物對預示著嚴重的傷害或治療失敗。例子包括 CYP2C19 與氯吡格雷以及 HLA-B*57:01 與阿巴卡韋。自動解釋可以幫助藥劑師在開處方時根據這些結果採取行動。
針對基因-藥物對存在 CPIC 指引。根據指南,它回答了什麼問題?
CPIC 指南假設結果存在,並解釋如何據此採取行動。他們沒有解決是否進行測試的問題。
患者的基因型顯示 CYP2D6 功能正常,但服用帕羅西汀。藥劑師該考慮什麼?
帕羅西汀等強效 CYP2D6 抑制劑可以使遺傳正常代謝者表現得像不良代謝者一樣,這會改變其他 CYP2D6 加工藥物的行為。
為什麼指引警告不要將可待因給予 CYP2D6 超快代謝者?
CYP2D6 將可待因轉化為嗎啡。超快速代謝者會產生危險的嗎啡濃度,因此 CPIC 推薦另一種止痛藥。
如指南中所述,CYP2D6 活性分數是如何計算的?
每個等位基因都有一個活性值,例如 0、0.25、0.5 或 1。將這兩個值相加,CPIC 表將總數映射到表型。
是什麼使得 CYP2D6 特別難以從短讀長定序中呼叫?
拷貝數變化和 CYP2D6-CYP2D7 混合體混淆了標準管道,這就是為什麼存在 Aldy、Stargazer 和 Cyrius 等專門調用程式的原因。
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