Ühendkuningriigi personaliseeritud meditsiin sai uue strateegia

2012. aastal kuulutas Ühendkuningriigi (ÜK) peaminister David Cameron riigis välja suuremahulise kogu genoomi järjestamise programmi (WGS), mida tuntakse kui 100 000 genoomi projekti. Programmi ajendiks oli isiklik tragöödia, mil haruldase ajuhaiguse tõttu kaotas tema poeg elu. Tegu oli esimese etapiga Ühendkuningriigi valitsuse suuremast bioteaduste strateegiast. Projekti eesmärk oli koguda ja sekveneerida 100 000 vähktõbe, haruldasi haigusi või nakkushaigusi põdeva patsiendi genoomid ning siduda see teave diagnoosi, ravi ja tulemustega. Eesmärk oli tuua sekveneerimine rutiinsesse kliinilisse praktikasse, arendades selleks võimalusi riikliku tervishoiuteenistuse (NHS) ja kliinilise genoomika uuringute kaudu. NHS ehk National Health Service on ÜK riiklik tervisehoiusüsteem, millel on olnud algusest peale juhtiv roll riigi genoomika projektides. Programmi juhtimiseks asutas valitsus 2013. aastal uue organisatsiooni Genomics England.

Pärast 100 000 genoomi projekti aktiivse faasi lõppu on Genomics Englandi eesmärk pakkuda riikliku genoomiuuringute raamatukogu informaatika infrastruktuuri, bioinformaatika tarkvara ja teisi tugi- ning teadusuuringute funktsioone. Keskendutakse uurimisandmestikule, mis on saadud nendelt, kes otsustavad anda nõusoleku uue NHS genoomimeditsiini teenuse (GMS) uurimisvõimaluseks, ja neilt, kes annavad nõusoleku oma andmete kasutamiseks genoomiraamatukogus. Koostöös NHS Englandiga on Genomics England pannud aluse NHS Genomic Medicine Service’i infrastruktuurile, mis hoiab ja töötleb andmeid ja tulemusi ning võimaldab rakendada riiklikus tervishoiusüsteemis genoomseid teenuseid.

Andmete kaitsmiseks ja analüüsimiseks loodi taristu

Projekti käigus loodi ka turvaline taristu kõigi kliiniliste- ja genoomiandmete kaitsmiseks ja analüüsimiseks, mis tehti kättesaadavaks heakskiidetud akadeemiliste ning erasektori uuringute jaoks. Sinna hulka kuuluvad ka riiklikud kliinilised organisatsioonid.

2017. aastal loodi riiklik genoomikanõukogu, et jälgida genoomiteenuste ja -uuringute integreeritud arendamist Inglismaal ja kogu ÜK-s ning valmistuda WGS-i rakendamiseks NHS-i tellitud tervishoiuteenusena Inglismaal. Määrati sobivad genoomitestide tellimisstrateegiad ja juhised otsuste tegemiseks, kas patsient tuleks suunata kogu genoomi sekveneerimisele või mõnele muule genoomitestile.

Riiklikele genoomse meditsiini teenustele lisaks toetavad rajatud NHS-i genoomse meditsiini keskused (NHS GMC) mitmesuguseid geneetiliste ja genoomiteenustega seotud ülesandeid, näiteks informeeritud nõusolekute haldamine, tervishoiutöötajate koolitus ja rahvastiku teavitamine genoomse meditsiini võimalustest. Tavatervishoiu lahutamatuks osaks olevas NHS GMS-is küsitakse patsientidelt, kas nad soovivad anda oma proovi, genoomi järjestuse ja terviseandmed uuringuteks. See võimaldas NHS GMS-il jätkata pärast 100 000 genoomi projekti genoomipanga suurendamist ja laiendamist teistele genoomsetele ning multi-oomilistele testimistele.

Eesmärk oli olla esimene riiklik tervishoiusüsteem, mis pakub kogu genoomi järjestamist tavatervishoius.

Lähiajal hõlmab see 500 000 genoomi sekveneerimist aastateks 2023–2024, eeskätt keskendutakse kõigile vähihaigete või geneetilise haiguse kahtlusega lastele. Peale selle on eesmärk avastada varakult kõrge geneetilise riskiga tõsiste, eluiga sageli märkimisväärselt vähendavate haigustega inimesed ja neid ravida. Sinna hulka kuulub näiteks perekondlik hüpokolesteroleemia genoomse testimise laiendamine. Samuti genoomsete andmete ühtlustamine ja jagamine, et töötada välja uusi ravimeetodeid, diagnostilisi lähenemisviise ja aidata patsientidel teha oma ravi kohta teadlikke otsuseid.

Programmid hõlmavad eri tervishoiu valdkondade esindajaid

Väga oluline on kaasata genoomika programmidesse tervishoiu eri valdkonnad ja koolitada spetsialiste. Näiteks on hõlmatud õendus-, ämmaemanda-, farmaatsiavaldkond, perearstid ja teised esmatasandi meditsiinitöötajad. Loodud on ka Genomics Clinical Reference Group, kuhu kuuluvad arstidele ja teadlastele lisaks patsientide ja eri ühiskonnagruppide esindajad. Grupi tegevus suurendab sidusust ja hõlmab nõustamist poliitika ja strateegia vallas, parandab teadlikkust kliinilisest genoomikast, sh töötatakse välja asjaomaseid juhiseid.

NHS GMS-ist ja teistest genoomi andmekogudest pärinevad andmed on kättesaadavad riikliku genoomiuuringute raamatukogu (National Genomic Research Library) kaudu. See võimaldab geeniandmeid kasutada korduvalt teisteski uuringutes, ja teha korduvanalüüse patsiendi diagnostika parandamiseks uute teadmiste ning teabe valguses. Suurbritannia geeniandmetele on Genomics Englandi andmekeskuse kaudu ka rahvusvaheline juurdepääs. Teadlastel ja tööstusel on võimalus kasutada neid andmeid uute diagnostika-, analüütika- või ravimeetodite välja töötamiseks, kui nad on läbinud range kontrolli ja saanud heakskiidu teaduseetika komiteelt. Raamatukogu on turvaline riiklik genoomi-, terviseandmete ja proovide kogum, mida haldab Genomics England koostöös NHS Englandiga.

Uus strateegia ÜK genoomikas

2020. aastal vaatas ÜK tervishoiu- ja sotsiaalhooldusministeerium läbi hiljutised arengud ja esitas tulevikuplaanid mitmes personaliseeritud meditsiini valdkonnas. Et olla endiselt liider geneetika ja genoomika maailmas, koostas ja avaldas ÜK valitsus 2020. aasta septembris dokumendi „Genome UK: the future of healthcare“. Tegu on strateegiadokumendiga kümneks aastaks, milles seati eesmärgiks jõuda kõige rohkem majanduslikult arenenud genoomseks tervishoiusüsteemiks maailmas. See hõlmab teadusuuringuid ja poliitilist tööd uute genoomitehnoloogiate väljatöötamiseks, hindamiseks ning rakendamiseks. Selleks tuli arendada diagnoosimist ja personaliseeritud meditsiini, kaasates uusimad genoomika edusammud rutiinsesse tervishoidu, et parandada haiguste diagnoosimist, patsientide täppis-klassifitseerimist ja ravi.

Selle strateegia ja rakendamise põhimeetmed hõlmavad nt:

• 26 miljoni naelsterlingi suurune Cancer 2.0 programm, mida juhib Genomics England koostöös NHS Englandi ja National Pathology Imaging Co-operative’iga.
• Genomics England ja NHS England arendavad diagnostilist avastamisrada (ingl diagnostic discovery pathway), mis pakub haruldaste haigustega patsientidele uusi diagnoose, kasutades uusimaid uurimistulemusi.
• 105 miljoni naela suurune investeering kogu genoomi järjestuse kasutamise tõhususe uurimiseks, et kiirendada vastsündinute haruldaste geneetiliste haiguste diagnoosimist ja ravi.
• Teadusuuringuteks loodud UK Biobank, praegu maailma suurim kogu genoomi järjestamise (WGS) andmete kogu, töötab välja turvalise ja skaleeritava genoomivariantide imputeerimisteenuse, et rikastada Our Future Healthi ja teiste projektide käigus kogutud andmeid, kasutades madalama hinnaga genotüpiseerimist.
• Programm „Meie tuleviku tervis“ (Our Future Health) keskendub sageli esinevatele haigustele ja kaasab riigi rahvastiku eri gruppidest 2025. aasta lõpuks kuni 5 miljonit osalejat. Tegu on Ühendkuningriigi kõigi aegade suurima terviseuuringute programmiga. Koostöös Genomics plc-ga plaanib programm arvutada polügeense riski skoorid (PRS) selliste sageliesinevate haiguste nagu diabeedi, südame-veresoonkonnahaiguste, dementsuse ja erinevate vähivormide riski hindamiseks ning pakkuda tervishoiuteavet neile osalejatele, kes soovivad teada riskiinfot.
• Tipptasemel genoomitehnoloogia pideva arendamise edasiseks toetamiseks on eesmärk luua tulevane liitökosüsteem, millel on täiustatud standardid ja koostalitlusvõime kasutamiseks teadusuuringutes ning patsientidel on parem juurdepääs kliinilistele uuringutele. See sisaldab:
  • kuni 25 miljoni naela suurust investeeringut 4-aastasesse funktsionaalse genoomika algatusse teadmiste kogumiseks haiguste molekulaarsete mehhanismide paremaks mõistmiseks
  • andmeinfrastruktuuri (turvaliste andmekeskkondade, (ingl secure data environments) (SDE)) jätkuv arendamine, mis muudab mitmesugused andmetüübid kättesaadavaks sujuval, turvalisel ja privaatsuskaitsega viisil.
• Our Future Health’i kiibipõhiseid ja muid genotüpiseerimisandmeid 5 miljonist eri  tausta ja päritoluga inimestelt koos küsimustiku ja tervisega seotud andmetega kasutatakse uue uurimisplatvormi loomiseks. Kaasatud uuritavate inimeste arvu poolest on platvorm ainulaadne ja toetab avastus- ja siirdeuuringuid ning genoomsete lahenduste hindamist haiguste ennetamisel ja varajasel avastamisel. Osalejad võivad anda nõusoleku, et nendega võetaks uuesti ühendust. See võimaldab saada teavet oma tervise kohta ja kutsuda osalejaid haigusriskidel põhinevatesse lisauuringutesse.
• ÜK biopank kasutab Wellcome Trustilt 20 miljoni naelsterlingi suurust rahastust oma teadus- ja analüüsiplatvormi arendamiseks. Vaja on edasi arendada pilvepõhise platvormi funktsionaalsust ja muuta platvorm laia valiku analüütiliste tööriistade abil  teadus- ja tervishoiukogukonnale veelgi kättesaadavamaks. 2023. aasta lõpuks on kõik genoomiandmed tööstuse partneritele ja heakskiidetud teadlastele analüüsimiseks kättesaadavad koos enam kui 15 aasta tervisetulemuste jälgimisandmetega, mis võimaldab uurida põhjalikult haiguste geneetilisi tekkepõhjuseid ja riskifaktoreid.
• ÜK biopank kasutab 30 miljonit naela maailma suurima pikisuunalise kujutise andmestiku loomiseks.
• Genomics Englandi 22 miljoni naelase kuluga programm, mis hõlmab 15 000–25 000 uuritavat ja on kohandatud genoomse järjestuse tegemiseks erineva päritoluga elanikerühmade seas – praegu on see genoomiuuringutes alaesindatud. See parandab arusaamist geneetilisest mitmekesisusest ja selle mõjust tulemuste usaldusväärsusele ja täpsusele, eesmärgiga vähendada ebavõrdsust tervises ja parandada patsientide  haigusriskide ennustamise kvaliteeti kõigis erineva päritoluga kogukondades.

Nendele jõupingutustele lisaks on ÜK-s väga aktiivne genoomikauuringute ja kliiniliste teenuste kogukond ning kogu Inglismaal teevad uurimisinstituudid, ülikoolid ja muud  avaliku- ja erasektori sidusrühmad selles vallas suurepärast tööd. Eeldatakse, et 2025. aastaks mängib genoomne tervishoid kasvava genoomikauuringute sektori toel ÜK tervishoiureformi võimaldamisel olulist rolli, see omakorda loob ja toetab majanduskasvu.

Meie tuleviku tervis – suurim terviseuuringute programm

Programm „Meie tuleviku tervis“ toimub avaliku sektori, heategevusliku ja erasektori koostöös.

Eesmärk on luua ÜK suurim terviseuuringute programm, et töötada välja uusi viise haiguste ennetamiseks, avastamiseks ja raviks.

Tänaseks on osalema kutsutud kolm miljonit inimest, eesmärk on aga kaasata vähemalt viis miljonit erinevatelt elualadelt. Osalejatelt kogutakse terviseandmeid ja vereproove ning mõõdetakse nende kehakaalu, vererõhku ja kolesterooli. Programmi toetavad ÜK valitsus, biotehnoloogia ja -teaduste tööstus, NHS ja heategevusorganisatsioonid, sealhulgas Alzheimeri selts, British Heart Foundation ja Cancer Research UK. Eeldatakse, et programm tugineb selliste teadusressursside edule nagu ÜK Biopank, et saada riigi suurimaks. Suure hulga osalejate värbamine ei ole ainus eesmärk – oluline on ka, et osalejate sotsiaalmajanduslik taust ja etniline kuuluvus oleksid võimalikult erisugused.

Partnerlus patoloogilise genoomika vallas vähiuuringute kiirendamiseks

2022. aasta mais algatati vähiuuringute kiirendamiseks Genomics Pathology Imaging Collection (GPIC). See on koostööprojekt National Pathology Imaging Co-operative (NPIC) ja Genomics Englandi vahel, mis ühendab digitaalse patoloogia ja genoomiandmed, et luua vähiuurijatele ainulaadne ressurss. Koostöö põhineb genoomiandmetel, mis on kogutud 100 000 genoomiprojektiga ja kasvaja koeproovidel 15 000 osalejalt 20 eri vähitüübiga, kes värvati 84 haiglast üle Inglismaa. NPIC täiustab seda tööd, skaneerides kõigi 100 000 genoomi projektis osalevate vähihaigete patoloogiakujutisi. See loob mahuka andmestiku, mis koosneb enam kui 250 000 digitaalsest patoloogiakujutisest (kokku üle poole petabaidi andmeid) koos üksikasjaliku diagnostilise teabega patoloogiaaruannetest.

Tehnoloogia kiire arenguga tuleb sammu pidada

Patsientide diagnoosimise kiirust parandavad selgem arusaam sellest, milline on geneetika roll inimeste haiguste tekkel ja arenemisel ja ka järjestustehnoloogia kiire areng. Nii loodetakse pakkuda üha rohkem ja paremaid võimalusi ÜK tervishoiu tulemuslikkuse parandamiseks. Personaliseeritud terviseteenuste rakendamise hõlbustamiseks on ÜK-l veel mitu tugevat külge. Proovikiviks aga on eetilised küsimused, näiteks juurdepääs patsiendiandmetele, andmete kvaliteet ja andmete kasutamiseks sobiv nõusolek. Kuigi kogu genoomi järjestamine on muutunud oluliselt kiiremaks ja odavamaks, on riiklikus tervishoiuteenistuses (NHS) patsientide dokumentide digiteerimine jäänud maha teistest tervishoiusüsteemidest ning andmete kogumise ja sisestamise standarditest. Ehitamisjärgus on veel ka kogu struktuur.