Farmakogenetika a metabolismus warfarinu a personalizace farmakoterapie

Transkript

1 Farmakogenetika a metabolismus léčiv: příklad p warfarinu a personalizace farmakoterapie Pavel Anzenbacher,, Jan Strojil, Eva Anzenbacherová, Roman Zuber( )*,, Pavlína Solichová*,, David Stejskal* Lékařská fakulta UP Olomouc, Ústav farmakologie a *Oddělení laboratorní mediciny, Nemocnice Šternberk

2

3 RELATIVNÍ DŮLEŽITOST POLYMORFNÍCH ENZYMŮ PRO METABOLISMUS LÉČIVL (PODLE POČTU LÁTEK L METABOLISOVANÝCH DANÝM ENZYMEM) Evans & Relling, 1999

4 CYTOCHROMY P450: PŘEHLED, P EHLED, POLYMORFISMUS A VÝZNAM PRO METABOLISMUS LÉČIVL Enzym Substrát t Existence polymorfismu, význam CYP1A2 karcinogeny 34 alel (3) význam + CYP1B1 dtto, estrogeny 23 alel (0) význam CYP2A6 nikotin, léčiva l 50 alel (16) význam ++ CYP2B6 antivirotika 51 alel (14) význam ++ CYP2C9 S-warfarin 34 alel (14) význam +++ CYP2C19 clopidogrel 24 alel (11) význam +++ CYP2D6 antidepresiva 98 alel (34) význam +++ CYP2E1 paracetamol 13 alel (1) význam? CYP3A4 mnoho 39 alel (1) význam? CYP3A5 mnoho 24 alel (14) význam?

5 GENOVÝ POLYMORFISMUS CYP2C9 CYP2C9-2 HLAVNÍ VARIANTNÍ ALELY: 2C9*2 se sníženou afinitou pro reduktázu u (Arg( Arg->Cys) 2C9*3 se sníženou afinitou k substrátům (Ileu->Leu) (tj. v obou případech p padech se sníženou aktivitou enzym. systému) Frekvence genotypu Aktivita enzymu Kavkazané Asiaté Afričan ané CYP2C9*1/ *1 normáln lní 65,3 96,5 87,0 CYP2C9 *1/ *2 snížen ená 20,4 0 8,7 CYP2C9 *2/ *2 snížen ená více 0,9 0 0 CYP2C9 *1/ *3 snížen ená více 11,6 3,5 4,3 CYP2C9 *2/ *3 snížen ená velmi 1,4 0 0 CYP2C9 *3/ *3 velmi malá 0,4 0 0 (Kirchheiner, Brockmoller 2005)

6 STRUKTURA CYP2C9 S NAZNAČENÝMI ZMĚNAMI U CYP2C9*2 a CYP2C9*3 I359L R144C

7 KLINICKÝ VÝZNAM GEN. POLYMORFISMU CYP2C9 FARMAKOGENETICKÉ IMPLIKACE význam pro farmakoterapii - dávkové schema úprava - omezení interakcí indukce CYP2C9 (Rif, Bar.) inhibice jiná léčiva (interakce warfarinu s NSAID, antidiabetiky...) PREDISPOSICE K CHOROBÁM - hypertenze alela CYP2C9*3 3 zvyšuje 3 3 (Yu 2004) - karcinom kolorekta risk zejména u kuřáků (Chan2004) (metabolismus mastných kyselin, prostanoidů, steroidů)

8 FARMAKOGENETICKÉ IMPLIKACE NSAID, ANTIDIABETIKA, SARTANY, ANTAGONISTÉ VIT. K NSAID : 16 NSAID primárn rně metabolizovaných CYP2C9 - ibuprofen, tenoxicam, lornoxicam, celecoxib, diclofenac; (akutní krvácen cení v GIT, hepatotoxicita u diclofenacu) - interakce s kumariny: Prodloužen ení INR na 6 u ibuprofenu, piroxicamu, naproxenu, ketoprofenu,, málo m u diclofenacu (Visser et al ) ANTIDIABETIKA: glibenclamid glibenclamid, glipizid, tolbutamid snížen ení clearance na 50% u genotypu*1/ *3, na 20% u *3/ *3 SARTANY (antagonisté angiotensinu): irbesartan (u *1/ *2 extensivní pokles krevního tlaku),, další ší? STATINY (HMGCoA-red. inh.): fluvastatin vzrůst AUC na 3x u *33 /*3/ (Kirchheiner, Brockmoller,, ) 2005) SARTANY (antagonist STATINY

9 POLYMORFISMUS CYP2C9: ANTAGONISTÉ VITAMINU K - KUMARINY HuGENet systematická studie, meta-analýza, analýza, 3029 pacientů,, 9 studií (Sanderson et al ): Dávky warfarinu sníženy průměrn rně u jedinců s alespoň jednou alelou CYP2C9*2 o 17 % tj. o 0.85 mg (0.6 aža 1.11 mg) CYP2C9*3 o 37 % tj. o 1.92 mg (1.24 aža 2.47 mg) Relativní riziko vzniku krvácivých stavů se zvýšilo 2.26 krát t u nositelů alespoň jedné variantní alely Ruaňo (Personalized Med. 2008): 73 % of population bears one variant allele,, 18 % has two polymorphic genes need for adjustement (CYP2C9, VKORC1) warfarindosing.org

10 POLYMORFISMUS CYP2C9: ANTAGONISTÉ VITAMINU K - KUMARINY ADJUSTACE DÁVKY D PODLE GENOTYPU CYP2C9 DALŠÍ VLIV: Genotyp Vitamin K epoxid reduktázy (VKORC 1) CYP2C9 + VKORC1 vyřeší se cca 60 %

11 Warfarin pharmacogenetics meets clinical use M. Schwab,, E. Schaeffer, Blood 118, (2012) I. Y. Gong et al, Blood 118, (2012) Algoritmus WRAPID, pro počáte teční dávkování WRAPID = Warfarin Regimen using A Pharmacogenetics- guided Initiation Dosing 167 pacientů, Atriáln lní fibrilace a žilní tromboembolie Algoritmus založený na vyhledání alel CYP2C9*2 a *3 a VKORC1 (promotor( promotor.. oblast G1639A) Během 6 dnů většina pacientů má INR mezi 2 a 3 Stabilní antikoagulace po 90 dnů DALŠÍ VLIVY -

12 UGT1A1, UGT1A10 glukuronidace znamená rychlejší odstraňov ování warfarinu z organismu a odstranění hydroxydroxyderivátů (metabolitů), které inhibují CYP2C9 Drug Metab Rev. 2010,42(1): Jones DR, Moran JH, Miller GP. Warfarin and UDP-glucuronosyltransferases glucuronosyltransferases: writing a new chapter of metabolism CYP4F2 rovněž určitý vliv řádově %, na pomezí signifikance i u kavkazanů (Bejarano-Achache et al V433M polymorfismus, snížen ená funkce Vit K) K al. 2012, SULT sulfotransferasy,, rovněž genový polymorfismus (u potkana je 25% R-warfarinuR sulfatováno no!)

13 Potřeba větších, randomizovaných studií zabývajících se srovnáním dávkování na základě genotypu a dávkování na základě klinického obrazu (empirického). Ekonomické zhodnocení (u CYP2D6 průměr v USA USD ročně na pacienta ušetří dávkování podle genotypu).

14 Česká republika: Kvasnička J, J. Hájková, P. Bobčíková, T. Kvasnička, D. Dušková, Š. Poletínová, V. Kieferová, L. Pecen: Cor et vasa 2011, zastoupení různých genotypů CYP2C9 a VKORC1 v české populaci zdravých dobrovolníků, asi 30% s geneticky determinovanou vyšší susceptibilitou k warfarinu, naděje- dabigatran, xabany? Tomek A. et al. ostrava/farmakogenetika-antitrombotik.pdf, presentace výsledků studie o dávkování warfarinu (169 pacientů), farmakogenetika CYP2C9 a CYP2C19 (clopidogrel) VKORC a CYP - genotypy mají největší vliv na dávkování warfarinu Další efekty lékové interakce, strava, věk, výška a váha, aktuální hladiny koagul. faktorů, stav jater,

15 Příklady další nemocnice a laboratoře Kessler P., Gumulec J., - Pelhřimov, Nový Jičín 309 pacientů, ve skupině nositelů alespoň jedné variantní alely VKORC1 a CYP2C9, 64,5% pacientů potřebuje udržovací dávku warfarinu nižší než 3 mg/d a 24% dokonce nižší než 2 mg/d riziko předávkování hlavně na začátku terapie (XII. Pařízkovy dny, N. Jičín 2006) Nemocnice, laboratoře: Imalab Zlín Krajská nemocnice Liberec nemocnice skupiny AGEL (prof. Stejskal)

16 Klinické využit ití stanovení CYP450 2C9*2 a 2C9*3 na Oddělen lení laboratorní mediciny,, Nemocnice Šternberk R. Zuber,, P. Solichová.. D. Stejskal

17 Indikace k vyšet etření polymorfismu: Nestandardní reakce na podávání kumarinů po vyloučen ení nedostatečné compliance pacienta (prodloužený protrombinový čas po nízkých n dávkách, krváciv civé projevy, hematurie, meléna na, atp.)

18 KAZUISTIKA HETEROZYGOT CYP2C9*2 AB, nar Opakované recidivy flutteru síní,, před p invasivním elektrofyziologickým vyšet etřením, nasazena antikoagulační léčba warfarinem,, bez krvácivých komplikací Problémy s nastavením m dávkovd vkování INR, non- compliance vyloučena, Nyní: : 1,5 mg obden! (INR 2,5 3,5)

19 RFLP-PCR PCR - HETEROZYGOT CYP2C9*2 (AB) AB (heterozygot), UV (wt( wt), WX (wt( wt), homozygot *2, negat.. kontrola, DNA mutace *2 ruší restrikční místo pro Ava II tj. nedochází ke štěpení, u wt ke štěpení dochází a vzniká menší oligo (527 bp + ještě slabě 164 bp), u homozygota *2 větší (691 bp), u heterozygota AB oba (527 bp bp a ještě 164bp)

20 ARGUMENTY PRO A PROTI POUŽITÍ GENO/FENOTYPIZACE P450 K OPTIMALIZACI/PERSONALIZACI TERAPIE PROTI Jsou ještě jiné možnosti klinické monitorování Mnoho léčiv l není metabolizováno P450 Zlepšen ení poměru risk/benefit je známo u zatím m jen malého počtu léčiv l znalosti o P450 nejsou běžb ěžné PRO Vztah mezi aktivitou CYP a hladinou léčiva l byl prokázán n již u řady léčiv, l počet roste I malé zlepšen ení poměru risk/benefit stojí za to Poznatky o roli CYP pomohou i pro snížen ení nebezpečí lékových interakcí ODHAD: Významná pomoc u % případp padů

21 INHIBITORY FAKTORU Xa Hepariny sacharidy, NENÍ interakce s P450s Přímé inhibitory Xa xabany rivaroxaban CYP3A4 : CYP3A4 :. Few side effects and drug- drug interactions between rivaroxaban and common medications have been found thus far, although some interactions with potent cytochrome P450 3A4 inhibitors have been observed.citace z článku apixaban CYP3A4....interakce s azoly a další šími inhibitory CYP3A4 Verma,, Brighton 2009; Wang et al

22 PŘÍMÉ INHIBITORY THROMBINU (ximelagatran) argatroban NEJSOU interakce s P450 bivalirudin (hirudin..) NEJSOU interakce s P450 dabigatran může e interagovat s Pgp (MDR1) inhibitory nebo induktory CENA ve srovnání s warfarinem JINÉ pravděpodobn podobně rovněž NEJSOU přímép interakce s CYP

23 FARMAKOGENETIKA: NADĚJE NEBO BUBLINA? Pharmakogenetik: Hype oder Hope? M. Schwab et al., Dtsch. Med. Wochenschrift 2011 Mar;136(10):461-7 Farmakoterapie ovlivněná polymorfismem enzymů metabolismu M. Ingelman-Sundberg MDO 2012) Warfarin + CYP2C9, VKORC1 (+..) krvácen cení Clopidorgel + CYP2C19 dtto Tamoxifen + CYP2D6 resist.. CA prsu Tacrolimus (?) + CYP3A5 rejekce štěpu Antidepresiva + CYP2D6 (potřeba více v studií) ) selhání terapie Irinotecan + UGT1A1 myelotoxicita Azathioprin,, 6-merkaptopuriny6 + TPMT dtto Kodein + CYP2D6 deprese

24 FARMAKOGENETIKA: NADĚJE NEBO BUBLINA? Celogenomové asociační studie Genome-wide association studies potvrdily a dokonce napověděly souvislosti mezi polymorfismy (F-genetikou) enzymů metabolismu a odpovědí organismu Warfarin, klopidogrel očekávané Neoček ekávané výsledky GWAS Asociace fenotypu UM CYP2D6 (více funkčních alel) a tendencí k suicidiu (Penas-Lledó et al. Pharmacogenomics 2012) Asociace SNP glycin dehydrogenasy (zvýšen ené hladiny glycinu) s depresí (špatná odpověď na citalopram) (Ji et al. Clin. Pharmacol. Ther )

25 Prosím, tady je můj m j genom (Magnus Ingelman-Sundberg Sundberg,, Praha 2003) Genotyp v obč.. průkazu kazu J. Květina, V. Grosmann,, P. Anzenbacher, Brno 1996

26 PODĚKOV KOVÁNÍ: Projektu ESF + EC+ MSMT OPVK Reg.. No. CZ.1.07/2.3.00/ Mol. genetika nádorových a kardiovaskuláních chorob Auditoriu za pozornost