The Economist - UK (2022-04-16)

70 Science & technology The Economist April 16th 2022

Personalisedmedicine

An ounce of

prevention

P

eterley, a retiredcivil servant who

lives in London, was diagnosed with co­

lon cancer in 2017. An operation to remove

the tumour was successful. But the chemo­

therapy that followed caused a severe reac­

tion that required a two­week hospital stay

and a pause in his cancer treatment. 

All that could have been avoided had a

simple test been done. The test examines a

gene that encodes a liver enzyme called di­

hydropyrimidine  dehydrogenase  (or  dpd

for short). The enzyme breaks down sever­

al common cancer drugs. Without it, toxic

levels  of  the  drugs  build  up  in  the  body,

sometimes  with  fatal  results.  A  complete

inability to make dpdis rare, but there are

four mutations in the dpd­regulating gene

that are known to reduce its production. As

it turned out, Mr Ley had one of them. 

Screening for such “pharmacogenes” is

an idea that is catching on among doctors.

Several big hospitals in America are testing

their patients for a dozen or more of them.

Separate pilot projects are under way in at

least seven of the European Union’s mem­

ber states. Britain’s National Health Service

(nhs) is doing screening tests for some pa­

tients  being  prescribed  cancer  and  hiv

drugs. A report on March 29th by the Brit­

ish  Pharmacological  Society  (bps)  and  the

Royal College of Physicians (rcp) proposed

widening that testing to cover the 40 drugs

among  the  100  most­prescribed  that  are

known  to  be  affected  by  pharmacogenes.

The  report’s  authors  reckon  testing  could

feasibly  be  rolled  out  across  the  nhsas

soon as 2023. 

Genetic  screening  promises  big  bene­

fits. Mutations can affect drugs in all sorts

of ways, determining a pill’s efficacy, toxic­

ity, how well it is absorbed, and how well it

is broken down. Some genetic variants af­

fect several drugs at once, because they al­

ter common enzymes in widely used meta­

bolic pathways. Britain’s 100,000 Genomes

project has shown that almost 99% of peo­

ple  carry  at  least  one  pharmacogene;  25%

have  four.  About  9%  of  Caucasian  people

have,  like  Mr  Ley,  dpddeficiency;  one  in

200  lack  the  enzyme  completely.  Roughly

8% of Britain’s population get little pain re­

lief from codeine, because they lack an en­

zyme  responsible  for  metabolising  the

drug into morphine (they instead metabol­

ise it into other substances that have little

influence on pain). 

All told, scientists have identified about

120  such  drug­gene  pairs  so  far.  Roughly

half  of  them  are  “actionable”,  says  Henk­

Jan  Guchelaar,  a  pharmacologist  at  the

University of Leiden in the Netherlands—

meaning that changing the dose or replac­

ing  the  drug  can  lead  to  a  better  clinical

outcome.  And  most  people  will  be  pre­

scribed at least one of those drugs at some

point in their lives. In Britain people over

the  age  of  70  have  around  70%  chance  of

taking at least one drug whose safety or ef­

ficacy is compromised by their genes, says

Munir Pirmohamed, a pharmacologist and

geneticist at the University of Liverpool. 

Currently,  clashes  between  a  patient’s

genome  and  his  drug  regimen  are  dealt

with  by  trial­and­error  prescribing.  But

that is time­consuming, and may be harm­

ful.  If  a  drug  is  being  prescribed  for  high

blood pressure or artery­clogging levels of

cholesterol,  time  spent  trying  different

drugs means time in which a stroke, heart

attack  or  organ  damage  may  occur.  And

cleverer  prescribing  would  have  benefits

for  the  health­care  system  overall,  as  well

as for individual patients. Adverse drug re­

actions  account  for  6.5%  of  hospital  ad­

missions in Britain. 

The  chief  issue,  as  ever,  is  cost.  In  the

Netherlands  a  test  for  50  pharmacogenes

costs about €200 ($217). In Britain a panel

test for 40 such genes costs £100­150 ($130­

195). Carrying out testing on an entire pop­

ulation would, therefore, be extremely ex­

pensive. Some light on whether it is worth

the cost will be shone later this year when

prepare,  a  study  that  began  in  2017,  pub­

lishes its results. The project, which is led

by  Dr  Guchelaar,  recruited  7,000  people

across seven European countries for a stu­

dy  of  mutations  affecting  42  different

drugs. Half the participants were screened,

and  given  cards  listing  the  drugs  flagged

up.  That  information,  in  turn,  was  made

available  to  doctors,  pharmacists  and  the

like.  Dr  Guchelaar  and  his  colleagues  are

analysing how much this reduces adverse

drug  reactions  compared  with  the  un­

screened  participants—and,  crucially,  the

health­care costs averted as a result. 

Such cost­benefit analyses will be vital

in making the argument that governments

or  insurance  firms  should  pay  for  wide­

spread  genetic  testing.  In  the  meantime,

though,  doctors  are  already  pondering

ways  to  get  the  most  bang  for  their  buck.

The  bps and  rcpstudy  suggests  several

ways  to  expand  pharmacogene  screening.

One is to test for the genes the first time a

drug  known  to  be  susceptible  is  pre­

scribed. Another option is to offer that test

to  everyone  over  a  certain  age,  perhaps

50—though the nhsis also pondering the

idea  of  comprehensive  geneticscreening

for all newborn babies. Thatcouldpay off

handsomely later in their lives.n

Genetic screening can make drugs

work better

Two of these wavelengths are also in the

infrared and red colour range. That allows

some  of  the  re­emitted  light  to  emerge

from the paste to where it can be analysed

by  an  external  instrument  called  a  spec­

trometer.  By  precisely  measuring  the  dif­

ference between the two wavelengths, the

temperature  of  particles  that  are  emitting

it—and  thus  of  the  paste  as  a  whole—can

be worked out.

Thus far, the researchers have tested the

technique  only  on  pieces  of  pig  intestine

that they obtained from a slaughterhouse.

Soldering a cut is done in a matter of min­

utes. Similar “ex vivo” tests of the strength

and  permeability  of  the  bond  will  also  be

needed for human tissue, followed by clin­

ical  tests  on  actual  pigs  and,  eventually,

humans.  But  the  researchers  are  optimis­

tic.  At  the  conference,  they  were  cagey

about  exactly  what  the  fluorescing  parti­

cles  are  made  of.  They  are  applying  for  a

patent, which could be quite valuableif the

tools  at  the  ready  in  a  doctor’sofficeone

day include a laser soldering gun.n