Farmako -genetika/genomika. Farmakogenetika. Farmakogenetika. Metabolická aktivita

Transkript

1 koncentrace koncentrace Farmako -genetika/genomika MUDr. Olga Bartošová, Ph. D. Odd. klinické farmakologie 1. LF UK a VFN Studium geneticky podmíněných předpokladů pro variabilitu účinnosti a bezpečnosti léčiv Cílem je nalézt parametry pro individuální výběr léčiv individualizaci dávkování odhad pravděpodobnosti vzniku nežádoucích účinků postupy při vývoji nových léčiv Enzymy (Cytochrom P45, TT.. ) Transportní systémy (P-glykoprotein) Receptory (OPRM1) Postreceptorové mechanismy (KRAS) Protektivní mechanizmy buněk (BCL) Geneticky podmíněná variabilita metabolizmu léčiv Shodná dávka=rozdílné plazmatické koncentrace Léčivo A 1 Metabolická aktivita GCCCCGCCTC Normální P 45 1 B Léčivo 1 Čas GCCCCACCTC Mutace P45 1 Čas 1

2 Polymorfizmus enzymů Cytochrom P-45 a Metabolizmus Léčiv AR typ dědičnosti defektu - obě alely defektní - jedna defektní alela CYP1A2 CYP2E1 CYP3A4 5 5% UM 7% 4% Frekvence fenotypů CYP2D6 v ČR - dvě intaktní alely (wild type) UM - duplikace genu CYP2C19 4% CYP2C9 12% CYP2D6 25% Genotypizace CYP2D6 a CYP2C19 první komerčně dostupný mikroanalytický farmakogenetický test určený pro diagnostiku certifikace pro využití v EU i USA AmpliChip AmpliChip využívá technologii Affymetrix CYP45 2D6 & 2C19 * * Značená DNA * * Oligonukleotidové sondy Každá mikroarray obsahuje 1, sond komplementárních k DNA * AmpliChip -principy analýzy Diagnostikované alely CYP2D6 - AmpliChip Izolace DNA Amplifikace Fragmentace a značení vzorek PCR PCR 8 h Mikroarray Výsledek Skenování Hybridizace 2

3 CYP 2C9 CYP 2D6 CYP 1A2 CYP 2E1 CYP 2C19 CYP 3A Typické Substráty CYP2D6 Beta blokátory Karvedilol Metoprolol Penbutolol Propranolol Timolol Antidepresiva Amitriptylin Imipramin Fluoxetin Fluvoxamin Paroxetin Opiáty Kodein Dihydrokodein Oxykodon Tramadol Frekvence predikovaných fenotypů CYP2D6 UM 7% 25% UM 12% Antiarytmika Ajmalin Flekainid Mexelitin Propafenon Neuroleptika Haloperidol Perfenazin Thioridazin Zuklopenthixol Chlorpromazin Antiemetika Ondansetron Tropisetron 5% Zdraví dobrovolníci n=512 PCR-RFLP 4% 6% Pacienti n=6 AmpliChip P45 CYP2D6 CYP2D6 polymorphismus a tramadol Slanař et al. 26 Substráty cytochromu P45 2C19 Amitriptylin Fluoxetin Omeprazol Frekvence fenotypů CYP2C19 Citalopram Fluvoxamin Pantoprazol Cyklofosfamid Imipramin Progesteron Diazepam Karisoprodol Propranolol 25% 2% 19% Doxepin Klomipramin Sertralin Fenobarbital Lansoprazol Trimipramin 72% 79% Fenytoin Moklobemid Zotepin Evropské populace Pacienti n=6 AmpliChip P45 3

4 relativní frekvence v populaci CYP2C19 AUC omeprazolu a lansoprazolu vs genotyp CYP2C populace Frekvence výskytu (%) kavkazská 2 černošská 4 Číňané OME 2mg LAN 3mg Podle Furuta et al. 25 Průměrné ph po 2mg omeprazolu vs. genotyp CYP2C19 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, průměrné ph (24hod) Podle Saitoh et al Úspěšnost eradikace HP vs. genotyp CYP2C19 OME/AMO Omeprazol 2mg, Amoxicilin 2g 2týdny Podle Furuta et al OME/AMO/KLA omeprazol 4mg, amox. 1,5g, klaritromycin 6mg 1 týden CYP2D6 genotyp a úprava dávkování Vhodné dávkování propafenonu v závislosti na aktivitě CYP2D6 % of standardního dávkování aktivita enzymu CYP2D6 pomalý metab. střední metab. rychlý metab. velmi rychlý metab Ultrarychlí Metab. Rychlí Metab. Intermediární Metab. Pomalí Metabol. 5 mg 5 mg 15 mg vhodná dávka dávkovací rozmezí dle populačních farmakokinetických studií Podle Kirchheiner et al. 24 Podle Zanger UM, Pharmacogenetics 2 4

5 Vyšetření thiopurinmetyltransferázy (TT) AZA azathioprin N N S O 2N N N % populace 12 1 TT TT 6-MP 6-merkaptopurin hypoxantin-guanin-fosforibosyltranferáza CH N NH 3 Azathioprin 5 TT 6-metyl MP thio-p thio-inosinmonofosát TT v kavkazské populaci.3 % deficit 11 % intermediární 89 % normální TT TT aktivita [u/ml RBC] Woodson, J Pharmacol Exp Ther 1982; 222:174 Thioquaninové metabolity TT inosin-5 -monofosfát dehydrogenáza guanosin-monofosfátsyntetáza methyl-thio- P AZA azathioprin azathioprinu Výskyt toxických NÚ 6-MP vyžadujících redukci dávkování 6-metyl MP TT Thioquaninové metabolity 6-MP 6-merkaptopurin hypoxantin-guanin-fosforibosyltranferáza thio-p thio-inosinmonofosát TT inosin-5 -monofosfát dehydrogenáza guanosin-monofosfátsyntetáza methyl-thio- P 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 2% 1% % 1% 35% 7% Relling et al, J Natl Cancer Inst 1999;91: Průměrná dávka 6-MP 1,3 64,1 Dávka (mg/m2) 75,4 Relling et al, J Natl Cancer Inst 1999;91: Monogenní Multigenní Celogenomové sekvenování Predikce účinku/dávkování 5

6 trimipramine concentration trimipramine concentration kombinace PK/PD genotypů Warfarin FK - CYP2C9 V naší populaci 5% 25% Cca 16% variability dávek FD VKOCR1 VKOCR1*2 42% VKOCR1*3-38% VKOCR1*4-19% Cca variability dávky Na genotypu nezávislé : věk, hmotnost, výška, povrch těla Studovány další desítky polymorfizmů v různých genech Evans & McLeod NEJM, 23;38(6): Warfarin Koncentrace trimipraminu u lidí s různým genotypem CYP2D6 6 CYP2D6 5 4 CYP2D time [h] Vecsler et al. 26 Koncentrace trimipraminu u lidí s různým smíšeným genotypem CYP2D6 CYP2D6 CYP2C9 CYP2C time [h] Četnost smíšených genotypů CYP2D6 a CYP2C9 v ČR % 3,8 39, normální, 4,1 1, CYP2D6UM,6 2,3 1,5 CYP2D6 8, 2 1,2 CYP2D6 super- 5,4,2 1,4 CYP2D6 CYP2C9 CYP2C9 CYP2C9 6

7 zvýšení expozice warfarinem (AUC) Lékové interakce Nežádoucí účinky jsou nejčastější příčinou úmrtí (v USA 98 /rok) Dvě třetiny NÚ jsou zapříčiněny lékovými interakcemi Vliv polymorfizmu CYP2C9 na dávkování warfarinu 1, mg 5, Většina LI je na pozadí polymorfního metabolizmu problematických léčiv Lazarou 1998, Phillips 21, McNamara 21 rychlý střední pomalý metabolizátor metabolizátor metabolizátor podle D.Tassies, ,5 2 1,5 1,5 Význam polymorf. CYP2C9 na inhibici metabolizmu warfarinu pomalý metabolizátor rychlý metabolizátor amiodaron fluvastatin diklofenac amiodaron fluvastatin diklofenac Interakce a polymorfizmy - ovlivnění jiných léčiv látkou s polymorfní FK Vysoké hladiny u vyšší předpoklad ovlivnění jiných léčiv Omeprazol (induktor clearance kofeinu) u pro CYP2C19 významná indukce po 4mg u pro CYP2C19 po 12 mg dávce Interakce a polymorfizmy - ovlivnění léčiv s polymorfním metabolizmem Aktivita jaterních enzymů Vysoký interakční potenciál X nízký u Aktivita přenašečů (P-gp) Vysoká aktivita = vysoký potenciál interakce na úrovni P-gp, nízký u cytochromu P45 Nízká aktivita = vysoký interakční potenciál na úrovni cytochromu P45, nízký na P-gp Aktivita regulačních genů (PXR) Vysoká aktivita = vysoký potenciál interakce - současný stav Hlavním problémem interpretace získaných dat Nedostatek věrohodnodných studií - EBM Omezená klinická aplikace na vybraná léčiva nějvětší význam polymorfizmů 7

8 současný stav Nejčastější rutinní vyšetření genotypu starší léky TT azathioprin před zahájením léčby u všech pacientů CYP2C9 (+VKOCR1) warfarin před zahájením léčby rizikových pacientů TT, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 při komplikacích, nebo neúčinnosti léčiv odbourávaných těmito enzymy Příklady využití FG nové vs. staré léky FG screening v praxi Indikační omezení USA Indikační omezení EU Dose finding studies Prospektivní studie Farmakoekonomické studie Tamoxifen ± ± - - Irinotekan ± ± FU Azathioprin + (RS, IBD) - (ALL) + - ± Panitumumab (podmíněná registrace) ± Metody molekularní biologie a jejich význam v personalizované medicíně Jsou využívány V diagnostice Časná diagnostika Stanovení prognózy Monitorace průběhu onemocnění V léčbě Výběr léčby Optimalizace léčby Predikce efektu léčby Predikce vedlejších účinků léčby Ekonomika personalizované medicíny Náklady DNA testování Genotypizace Farmakogenomické klinické studie Zvýšení nákladů na výrobu léků Úspory Snížení výdajů na zdravotnicví Cost efektivita genotypizace Snížení ceny onkologické léčby Snížení nákladů na léčbu vedlejších účinků Děkuji Vám za pozornost 8

9 Oddělení klinické farmakologie VFN, Na Bojišti 1, Praha 2, 12 9