Việc sử dụng rộng rãi thử nghiệm PGx trong thực hành lâm sàng bị hạn chế bởi kết quả không rõ ràng hoặc lợi ích lâm sàng không xác định, đặc biệt, đối với các loại thuốc được chỉ định sử dụng thường xuyên và dài hạn. Phát triển và thẩm định một thử nghiệm PGx trên thực tế có ý nghĩa lâm sàng một cách hiệu quả về chi phí là một thách thức. Đối với một biến thể di truyền xảy ra ở bệnh nhân có phản ứng bất thường với thuốc (tác dụng phụ hoặc hiệu quả suy giảm) hoặc có sự thay đổi chức năng, việc thử nghiệm PGx có thể có hiệu quả về mặt chi phí. Trong hầu hết các tình huống (không phải tất cả), bệnh nhân sẽ được hưởng lợi nhiều hơn từ kiểu gen của một số gen biến thể trong suốt cuộc đời của họ với một lần thanh toán chi phí, đặc biệt, đối với những người có bộ gen di truyền mạnh mẽ hoặc những người có liên quan đến kiểu hình lâm sàng. Rõ ràng, xét nghiệm PGx không thể cung cấp thêm lợi ích hoặc tỷ lệ ICE cho tất cả các loại thuốc, bệnh, gen và bệnh nhân; tỷ lệ ICE của điều trị bằng PGx cần được đánh giá theo từng trường hợp cụ thể. Một số ví dụ được xác định rõ ràng được tóm tắt ngắn gọn dưới đây để hiểu rõ hơn lý do tại sao kinh tế gen dược học quan trọng hơn đối với một số loại thuốc, thay vì cho tất cả các thuốc trong chăm sóc bệnh nhân.

• TPMT VÀ THUỐC THIOPURINE

Thử nghiệm TPMT trước khi bắt đầu điều trị bằng thuốc là một trong những ví dụ lâm sàng đầu tiên của việc sử dụng thử nghiệm PGx trong chăm sóc bệnh nhân. Các thuốc thiopurine thường được kê đơn cho các bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính (ALL), chẳng hạn như viêm khớp matoid, bệnh viêm ruột và các tình trạng tự miễn dịch khác và cũng để ức chế miễn dịch sau ghép tạng. Bằng chứng thu được cho rằng 6-mercatopurine (6-MP, được ra mắt tại Hoa Kỳ vào năm 1953) cải thiện đáng kể tỷ lệ chữa khỏi ở các đối tượng trẻ em, nhưng bệnh suy tủy (hoặc giảm bạch cầu) hoặc nhiễm trùng huyết gây tử vong là nghiêm trọng nhất, thậm chí đe dọa tính mạng bất lợi liên quan đến việc sử dụng thuốc purine, chẳng hạn như 6-MP và azathioprine (AZT, được sử dụng làm thuốc ức chế miễn dịch ở bệnh nhân cấy ghép từ những năm 1950). Biệt lập vào năm 1980, thiopurine S -methyltransferase (TPMT) đã được xác định là chìa khóa trong quá trình dị hóa enzyme chịu trách nhiệm về bất hoạt thuốc thiopurine, trong đó có 6-MP và do thiếu hụt TPMT (do đột biến germline) có liên quan đến nhiễm độc máu nặng (như suy tủy) khi điều trị bằng liều 6-MP chuẩn. Nghiên cứu lâm sàng đã quan sát thấy rằng 0,3% đối tượng da trắng có thể có nguy cơ gia tăng bị suy tủy thiopurine gây ra do sự xuất hiện của hai bản sao gen TPMT bị thiếu, nó được coi như làm giảm chuyển hóa và khoảng 10% bệnh nhân có mức độ hoạt động TPMT trung bình cũng sẽ tăng nguy cơ bị ức chế tủy ở liều tiêu chuẩn của thuốc thiopurine,  mặc dù độc tính nghiêm trọng của chúng sẽ ít xảy ra hơn. Do đó, cần xác định hoặc dự đoán liệu một bệnh nhân chuyển hóa TPMT trung bình hay là kém trước khi bắt đầu dùng thuốc thiopurine và khi đó liều thấp hơn hoặc thuốc thay thế sẽ được kê cho những đối tượng bệnh nhân đó.

Về mặt thực tế, hậu quả đối với một bệnh nhân không được xét nghiệm TPMT trước khi sử dụng thuốc thiopurine có thể bị đe dọa đến tính mạng. Xét nghiệm kiểu hình hoặc kiểu gen TPMT trước khi điều trị thiopurine có thể là chi phí có lợi và có hiệu quả ở tất cả bệnh nhân. Xét nghiệm kiểu hình TPMT ở người là phương pháp mô phỏng như đã mô tả ở những nơi khác, sử dụng các tế bào hồng cầu như là nguồn enzyme TPMT và theo dõi kiểu hình TPMT thông qua đếm hồng cầu để thực hiện kiểm tra kiểu gen TPMT. Tuy nhiên, nhược điểm của xét nghiệm kiểu hình này là tốn nhiều công sức, tốn thời gian, dụng cụ đắt tiền và nó không thực tế ở những bệnh nhân được truyền máu. Ngược lại, kiểu gen RFLP dựa trên PCR của TPMT được sử dụng để xác định sự hiện diện của TPMT - alen thiếu hụt, đã được xác định để dự đoán mức độ hoạt động TPMT và dự đoán về nguy cơ giảm bạch cầu trung tính nghiêm trọng đối với 6-MP và AZT.

TPMT thử nghiệm trước khi bắt đầu điều trị bằng thuốc là một trong những ví dụ tốt nhất của PGx, không chỉ có ích về mặt lâm sàng mà còn hiệu quả về chi phí. Ở Châu Âu (Vương quốc Anh, Ireland, Đức và Hà Lan), mức độ thực tế được ước tính theo khảo sát đa trung tâm là 12%. Khi phân tầng theo chất đánh dấu, TPMT được đánh giá là một trong những chất đánh dấu phổ biến nhất trong tổng số 34 bài báo đủ điều kiện về đánh giá kinh tế của các chiến lược PGx được xuất bản từ năm 1999 đến 2009. Trong một nghiên cứu CEA, sàng lọc TPMT trước khi điều trị viêm khớp dạng thấp cho bệnh nhân với AZT chỉ ra rằng xét nghiệm TPMT kiểu gen là tương đối hiệu quả về chi phí.

• HER2 VÀ TRASTUZUMAB

Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì – 2 (HER2) được xác định là một mục tiêu tiềm năng kháng thể đơn dòng vào đầu những năm 1980, và sau đó kháng thể đơn dòng IgG1 được nhân bản đã chuyển sang thử nghiệm lâm sàng vào năm 1992 và được sự chấp thuận của FDA Mỹ như Herceptin vào năm 1998 theo quy trình chính của EMEA năm 2000. Herceptin, được phát triển đặc biệt nhằm mục tiêu là các thụ thể HER2 và gây chết tế bào, đây là một liệu pháp chống ung thư sử dụng ở những bệnh nhân bị ung thư vú dương tính với HER2. Xét nghiệm di truyền giúp xác định biểu hiện quá mức của HER2. Có hai bộ kit thử nghiệm khác nhau hiện có sẵn trong thị trường: Một là xét nghiệm hóa mô miễn dịch (IHC) (phát hiện sự biểu hiện quá mức protein HER2/kháng nguyên trong mô ung thư vú) và loại khác là tế bào huỳnh quang trong thử nghiệm lai tạo tại chỗ (FISH) (phát hiện sự khuếch đại của gen mã hóa các HER2), cả hai đều đã được chấp thuận bởi FDA Hoa Kỳ để phát hiện biểu hiện quá mức của HER2. Việc sử dụng thử nghiệm HER2 được yêu cầu ghi trên nhãn các thuốc điều trị trastuzumab. Ở châu Âu (Vương quốc Anh, Ireland, Đức và Hà Lan), xét nghiệm HER2 được thực hiện trên khoảng 84% phụ nữ ung thư vú, có điều trị bằng trastuzumab, cho thấy sự đồng thuận về lợi ích của xét nghiệm HER2 trong thử nghiệm lâm sàng. Vì dịch vụ xét nghiệm HER2 có thể xác định ai sẽ là người đáp ứng tốt với điều trị trastuzumab, thử nghiệm này có thể làm giảm sử dụng trastuzumab không hiệu quả ở một số bệnh nhân ung thư vú trước khi họ nhận được xét nghiệm sinh học. Theo một cuộc khảo sát đa trung tâm ở châu Âu, thực hiện xét nghiệm HER2 ở múc độ cao sẽ thu được lợi ích lâm sàng và lợi ích của xét nghiệm HER2 rõ ràng lớn hơn chi phí của nó, như được đo bằng chi phí mỗi năm sống đạt được, tuổi thọ được cải thiện hoặc số người chết giảm. Thêm nữa, HER2 được cho là một chất đánh dấu có giá trị lâm sàng và cải thiện tiện ích đáng kể cho chăm sóc bệnh nhân.

Nguồn: Xiaodong Feng, Hong-Guang Xie, Applying Pharmacogenomics in Therapeutics