Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание программного инструмента для автоматизированной интерпретации результатов фармакогенетического тестирования лекарственных средств

Номер контракта: 14.576.21.0070

Руководитель: Васильев Филипп Филиппович

Должность: научный руководитель проекта

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
программный инструмент, база данных, фармакогенетика, генетическое тестирование, полиморфизм генов, персонифицированная медицина, лекарственные средства, автоматизированная система, алгоритм, модуль

Цель проекта:
В настоящее время современная фармакотерапия является недостаточно безопасной и эффективной. Одним из путей повышения эффективности и безопасности фармакотерапии является внедрение в клиническую практику технологий персонифицированной медицины. Фармакогенетический тест – это выявление конкретных генотипов, ассоциированных с изменением фармакологического ответа. Применение таких тестов позволяет заранее прогнозировать фармакологический ответ на лекарственное средство (ЛС) и персонализировано подойти к выбору ЛС и его режима дозирования. В настоящее время отсутствуют программные приложения, позволяющие быстро и эффективно проводить интерпретацию результатов фармакогенетических исследований ЛС, и учитывающие этнические различия по частоте встречаемости однонуклеотидных полиморфизмов. Целью данного проекта является разработка программного инструмента, необходимого для предоставления специалистам научных и клинических лабораторий учреждений здравоохранения новых и эффективных средств проведения автоматизированной обработки и интерпретации результатов фармакогенетического тестирования. Задачи проекта: 1. Разработать программное обеспечение для автоматизированной обработки и интерпретации результатов фармакогенетического тестирования; 2. Создать единое информационное пространство для специалистов учреждений здравоохранения (врачей-клинических фармакологов, генетиков, лаборантов); 3. Обеспечить оперативный доступ к результатам, рекомендациям, полученным данным фармакогенетического тестирования.

Основные планируемые результаты проекта:
В рамках данного проекта планируется разработка и создание программного инструмента по клинической фармакогенетике системы биотрансформации и транспортеров лекарственных средств для специалистов учреждений здравоохранения. Программа будет автоматически выдавать заключения на основе введенных результатов фармакогенетического тестирования лекарственных средств 11 фармакологических групп: статины, бета-адреноблокаторы, антикоагулянты непрямого действия, антиагреганты, антидепрессанты, ингибиторы протонного насоса, ненаркотические анальгетики, противоопухолевые средства, иммунодепрессанты, противогрибковые средства, антиаритмические препараты.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Впервые разработан программный инструмент, способный автоматизированно обрабатывать и выдавать заключения на основе введенных результатов фармакогенетического тестирования 21 лекарственного средства: симвастатин, аторвастатин, правастатин, розувастатин, флувастатин, метопролол, варфарин, клопидогрел, сертралин, циталопрам, эсциталопрам, лансопразол, омепразол, эзомепразол, трамадол, тамоксифен, капецитабин, фторурацил, такролимус, вориконазол, пропафенон. Структура программного инструмента условно состоит из двух подсистем: 1) Подсистема фармакогенетического тестирования; 2) Подсистема организации и учета. Подсистема фармакогенетического тестирования включает следующие модули: «Данные тестируемого индивида», «Фармакогенетическое тестирование», «Заключение». Подсистема позволяет вводить сведения о тестируемом индивиде, проводить выбор ЛС и вариантов тестирования, получать результаты тестирования. Подсистема организации и учета включает следующие модули: «Пользователь», «Фармакогенетическая информация». Подсистема предназначена для ввода и изменений сведений пользователей системы, специалистов, сведений о ЛС, фармакогенетических тестах, однонуклеотидных полиморфизмах, используемых для интерпретации тестов. В сравнении с отечественными и зарубежными аналогами, разрабатываемый программный инструмент обладает уникальной способностью автоматизировано проводить интерпретацию результатов фармакогенетического тестирования лекарственных средств с учетом определенных индивидуальных и этнических особенностей тестируемых пациентов. Программное приложение разработано на объектно-ориентированном языке программирования C Sharp 5.0 (C#). Среда разработки – Microsoft Visual Studio 2013 Update 4 (Microsoft Corp., США). База данных создана в системе управления базами данных MySQL 5.6 (Oracle, США). Генотипирование было проведено методом полимеразной цепной реакции в режиме «реального времени» с помощью коммерческих наборов. Уровень выполненных исследований соответствует мировому уровню исследований в области клинической фармакогенетики.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Программный инструмент предназначен широкому кругу специалистов: врачам – клиническим фармакологам, медицинским генетикам, терапевтам, кардиологам, кардиохирургам, неврологам, психиатрам, онкологам, гематологам, трансплантологам, инфекционистам, педиатрам, гастроэнтерологам, специалистам по лабораторной диагностики, организаторам здравоохранения. Разработанный в рамках проекта программный инструмент будет пригоден для использования в клинических лабораториях и медицинских учреждениях, занимающихся фармакогенетическими исследованиями. В первую очередь, планируется внедрить создаваемый программный инструмент в практику клиник и больниц Республики Саха (Якутия). По мере увеличения применения принципов персонифицированной терапии в учреждениях здравоохранения и популяризации созданного нами продукта планируется его внедрение в медицинские учреждения Российской Федерации. Применение разработанного программного инструмента позволит популяризировать принципы персонифицированной медицины в клинической практике учреждений здравоохранения, и тем самым, повысит эффективность терапии и снизит частоту нежелательных побочных реакций, и также уменьшит расходы на дорогостоящие лекарственные средства. Разработанный программный продукт снизит время- и трудозатратность сотрудников, и как следствие, повысит эффективность их работы.

Текущие результаты проекта:
На начальном этапе реализации ПНИ была проведена теоретическая работа, необходимая для разработки программного инструмента и базы данных. Составлен аналитический обзор современной научно-технической литературы по теме проведения фармакогенетического тестирования и рассмотрения программных инструментов для интерпретации результатов фармакогенетического тестирования. Проведен патентный поиск по вопросу существующих программных инструментов для интерпретации результатов фармакогенетического тестирования. На втором этапе ПНИ были проведены работы по разработке программного инструмента и базы данных. Разработана архитектура программного инструмента, проведено проектирование системы, разработаны алгоритмы обработки и интерпретации результатов фармакогенетического тестирования на 21 лекарственное средство. Проведена разработка основных модулей программного инструмента. Для получения собственных результатов фармакогенетического тестирования было проведено генотипирование однонуклеотидных полиморфизмов генов белков, ответственных за биотрансформацию ЛС. Спроектирована и разработана бета-версия базы данных. Была разработана программная документация на программный инструмент и базу данных: «Текст программы», «Описание программы», «Описание применения», «Руководство системного программиста», «Руководство пользователя», «Описание базы данных». Проведены работы по запуску и наладке единого информационного пространства, в том числе программного инструмента и базы данных. Разработаны программы и методики испытаний программного инструмента с использованием базы данных. Проведены исследовательские испытания программного инструмента с использованием базы данных. Подготовлены документы на выдачу патента РФ на изобретение «Способ автоматизированной интерпретации результатов фармакогенетического тестирования» (заявитель: ООО «Генодиагностика», заявка №2015147280 от 05.11.2015г.).