FARMAKOGENETIKA Léčba pomocí cíleného podávání léků Zohlednění rozdílů v odpovědi léčených Nežádoucí účinky farmakoterapie

Podobné dokumenty
IMUNOGENETIKA II + F1 F2 + F Transplantace kostní dřeně - lymfoidní tkáň TRANSPLANTAČNÍ PRAVIDLA TRANSPLANTAČNÍ PRAVIDLA

14. FARMAKOGENETIKA, NUTRIGENETIKA

Obsah 1 Úvod 2 Variabilita lékové odpovědi 3 Klinické využití určování koncentrace léčiv

TRITON Praha / Kroměříž

Ovlivnění biotransformace

Farmakogenetika. Farmakogenetika

Variabilita metabolismu

Obecné aspekty lékových interakcí

IMUNOGENETIKA I. Imunologie. nauka o obraných schopnostech organismu. imunitní systém heterogenní populace buněk lymfatické tkáně lymfatické orgány

RIGORÓZNÍ OTÁZKY - BIOLOGIE ČLOVĚKA

Xenobiotika a jejich analýza v klinických laboratořích

ZÁKLADY BIOLOGIE a GENETIKY ČLOVĚKA

Osud xenobiotik v organismu. M. Balíková

Projekt FR-TI2/075 MPO příklad spolupráce farmaceutů s komerčním sektorem. Milan Bartoš. Forum veterinarium, Brno 2010

Sylabus témat ke zkoušce z lékařské biologie a genetiky. Struktura, reprodukce a rekombinace virů (DNA viry, RNA viry), význam v medicíně

Základní pojmy obecné genetiky, kvalitativní a kvantitativní znaky, vztahy mezi geny

Poznámky k nutrigenetice

Mgr. Eva Flodrová FN Brno,Oddělení lékařské genetiky Laboratoř molekulární diagnostiky.

PORUCHY VÝŽIVY Civilizační nemoci, nutriční genomika

Příloha II. Vědecké závěry a zdůvodnění zrušení či změny podmínek rozhodnutí o registraci a podrobné vysvětlení rozdílů oproti doporučení výboru PRAC

Vývoj nových léčiv. Preklinický výzkum Klinický výzkum

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

Příloha I. Vědecké závěry a zdůvodnění změny v registraci

6. Kde v DNA nalézáme rozdíly, zodpovědné za obrovskou diverzitu života?

Mgr. et Mgr. Lenka Falková. Laboratoř agrogenomiky. Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat Mendelova univerzita

Použití tuků mořských ryb v prevenci vzniku metabolického syndromu. Mgr. Pavel Suchánek IKEM Centrum výzkumu chorob srdce a cév, Praha

Lékové interakce. Občan v tísni

Grantové projekty řešené OT v současnosti

Lze onemocnění prostaty ovlivnit životním stylem a stravou?

19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza

Terapeutické klonování, náhrada tkání a orgánů

Metabolismus lipidů a lipoproteinů. trávení a absorpce tuků

Alkohol - s léky na spaní - s léky na bakteriální infekce - s léky na vaginální infekce

Cvičeníč. 9: Dědičnost kvantitativních znaků; Genetika populací. KBI/GENE: Mgr. Zbyněk Houdek

Funkce jater 7. Játra stavba, struktura jaterní buňky, žluč. Metabolismus základních živin v játrech. Metabolismus bilirubinu.

Crossing-over. Synaptonemální komplex. Crossing-over a výměna genetického materiálu. Párování homologních chromosomů

MUDr Zdeněk Pospíšil

Osud léčiv v organismu, aplikace léčiv. T.Sechser

RNDr. Klára Kobetičová, Ph.D.

Metody studia historie populací. Metody studia historie populací

Vývoj nového léčiva. as. MUDr. Martin Votava, PhD.

Familiární středomořská (Mediterranean) horečka (Fever)

Nutriční aspekty konzumace mléčných výrobků

Základy genetiky 2a. Přípravný kurz Komb.forma studia oboru Všeobecná sestra

Využití DNA markerů ve studiu fylogeneze rostlin

MUDr. Jan Strojil prof. RNDr. Pavel Anzenbacher, DrSc. Předkonferenční symposium NAD května 2012

Genetický polymorfismus

Bezpečnost a účinnost přípravku Neoclarityn 5 mg potahované tablety u dětí mladších 12 let nebyla dosud stanovena. Nejsou dostupné žádné údaje.

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Genetický polymorfismus jako nástroj identifikace osob v kriminalistické a soudnělékařské. doc. RNDr. Ivan Mazura, CSc.

Aktivní B12 (Holotranskobalamin) pokrok v diagnostice deficitu vitaminu B12

Genetická kontrola prenatáln. lního vývoje

Příloha III. Úpravy odpovídajících bodů souhrnu údajů o přípravku a příbalové informace

Desloratadin STADA 5 mg jsou modré, kulaté, bikonvexní potahované tablety o průměru přibližně 6,5 mm.

Charakteristika analýzy: Identifikace: APOLIPOPROTEIN A-I (APO-AI) Využití: negativní rizikový faktor aterosklerózy Referenční mez : g/l

Světle červené, ploché, kulaté, skvrnité tablety, na jedné straně označené písmenem K.

glukóza *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Bunka a bunecné interakce v patogeneze tkánového poškození

MENDELOVSKÁ DĚDIČNOST

Chromosomy a karyotyp člověka

ODMÍTAVÉ REAKCE NA POTRAVINY

VYUŽITÍ SIMULAČNÍCH MODELŮ PRO OPTIMALIZOVANOU FARMAKOTERAPII Jiří Potůček, Jiří Douša, Marek Mateják, Jiří Kofránek

Pohled genetika na racionální vyšetřování v preventivní kardiologii

Nežádoucí a toxické účinky léků, lékové alergie

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

Genetický screening predispozice k celiakii

Bakterie mohou být dobré nebo špatné. Jejich hlavním úložištěm je tlusté střevo.

Příloha III. Doplnění do příslušných bodů souhrnu údajů o přípravku a příbalové informace

Tvrdá tobolka se světle modrým víčkem a světle modrým tělem.

Působení genů. Gen. Znak

*Mléko a mléčné výrobky obsahují řadu bioaktivních

Pevné lékové formy. Vlastnosti pevných látek. Charakterizace pevných látek ke zlepšení vlastností je vhodné využít materiálové inženýrství

KBI/GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Eliminace léčiv. Doc. PharmDr. František Štaud, Ph.D.

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

Deficit antagonisty IL-1 receptoru (DIRA)

Co jsou imunodeficience? Imunodeficience jsou stavy charakterizované zvýšenou náchylností k infekcím

Biotransformace xenobiotik. M. Balíková

Populační genetika II

2. Základy farmakologie (1)

Diabetes mellitus 1. typu a přidružené autoimunitní choroby

RIZIKOVÉ ŽIVINY VE VÝŽIVĚ DĚTÍ ZE STUDIÍ SPOLEČNOSTI PRO VÝŽIVU P.TLÁSKAL

Regulace enzymové aktivity

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

VITAMIN D Z POHLEDU FUNKCE A VÝŽIVY

Objev, vynález léku Preklinická část Klinická část Postmarketingová část Bioekvivalence. Olga Bartošová

NUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života

Zesouladení ( sjednocení ) poznatků genetiky a evolucionistických teorií

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

vysoká schopnost regenerace (ze zachovalých buněk)

Tématické okruhy pro státní závěrečné zkoušky

EDUKAČNÍ MATERIÁL PŘÍRUČKA PRO PŘEDEPISUJÍCÍHO LÉKAŘE

Využití metod strojového učení v bioinformatice David Hoksza

Diabetes neboli Cukrovka

GENETIKA. Dědičnost a pohlaví

rodokmeny vazby mezi členy rodiny + popis pro konkrétní sledovaný znak využití Mendelových zákonů v lékařství genetické konzultace o možném výskytu

AUG STOP AAAA S S. eukaryontní gen v genomové DNA. promotor exon 1 exon 2 exon 3 exon 4. kódující oblast. introny

METABOLISMUS NIKOTINU U ČLOVĚKA

Studie Zdraví dětí MUDr. Kristýna Žejglicová

Rekurentní horečka spojená s NRLP21

Transkript:

FARMAKOGENETIKA

FARMAKOGENETIKA Léčba pomocí cíleného podávání léků Zohlednění rozdílů v odpovědi léčených stejná dávka u srovnatelných jedinců (pohlaví, věk, hmotnost, diagnóza): (a) různá míra léčebného efektu (např. snížení krevního tlaku); (b) projevy nežádoucích účinků; (c) v extrémním případě i život ohrožující účinek Nežádoucí účinky farmakoterapie vážný klinický problém např. nedávno zveřejněná studie: v USA dojde k 100 000 úmrtí ročně kvůli nežádoucím účinkům léků

FARMAKOGENETIKA Reakce organismu na farmakologickou léčbu je komplexní záležitost Za značnou část individuální variability v reakci na léčivo jsou zodpovědné genetické faktory Farmakogenetika - studium vztahu mezi genetickou informací jedince a účinkem léčiva Farmakogenetika sleduje vliv jednotlivých genetických variant v populaci na účinek podané látky / léku

Farmakogenetické interakce: Primachin lék pro léčbu malárie Pythagoras -> někteří lidé onemocní po požití favových bobů, zatímco jiní nikoli; podstatou tohoto jevu je deficience enzymu glukóza-6-fosfátdehydrogenázy (gonozomálně recesivní onemocnění, četnost 1:2000), v jehož důsledku dochází po pozření syrových bobů nebo např. po podání antimalarika primachinu (ale i kyseliny acetylsalicylové, fenacetinu nebo sulfonamidů) k hemolytické anémii

Farmakogenetické interakce : Isoniazid Isoniazid (INH) je jedním ze základních léků tuberkulózy; velmi dobře se vstřebává ze zažívacího traktu Rychlá a pomalá acetylace isoniazidu (mutace v N-acetyltransferase 2 ) Hladina INH v krvi: Rychlí inaktivátoři hladina INH v krvi klesá rychle Pomalí inaktivátoři koncentrace INH zůstává vysoká po delší dobu Pomalí inaktivátoři (asi 50 % populace) nižší aktivita enzymu homozygoti pro recesivní alelu jaterního enzymu N- acetyltransferasy Při léčbě INH - vedlejší příznaky (nervové potíže nebo kožní vyrážky) častěji než u rychlých inaktivátorů INH při stejné dávce Rychlost inaktivace léčebný efekt neovlivňuje

Farmakogenetické interakce: Azathioprin imunosupresivum u příjemců transplantátů a při léčbě akutní lymfoblastické leukémie Thiopurin-S-methyltransferasa podíl na metabolismu thiopurinů: vážné nežádoucími účinky při podání azathioprinu pacientům s genotypem determinujícím nízkou aktivitu thiopurin-s-methyltransferasy (hematopoetická toxicita) jeden z prvních, u kterých je k dispozici komerčně vyráběný genetický test (www.prometheuslabs.com/). Varování před vážnými nežádoucími účinky v případě podání azatioprinu pacientům s genotypem determinujícím nízkou aktivitu TPMT bylo schválenou americkou FDA a je obsaženo přímo v příbalovém letáku

Dříve farmakogenetická pozorování sledování rozdílů např. v koncentraci léčiva v krvi nebo odpad jejích metabolitů močí Nyní sledování molekulárně genetické: např. defekt v molekule příslušného transportéru; metabolizujícího enzymu; některého z faktorů podílejících se na absorpci; distribuci; interakci s cílovou strukturou; odbourání a exkreci tím dochází k přílišné nebo nedostatečné koncentraci farmaka v organismu Takové polymorfismy jsou podmíněny změnami ve farmakokinetice -> osud léku v organismu (působení organismu na lék), tj. vstřebávání (absorce), rozdělování v jednotlivých tkáních (distribuce), přeměnu na účinné a/nebo neúčinné látky (biotransformace) a vylučování (eliminace). Monogenní determinace FARMAKOGENETIKA Např. polymorfismus v genu pro N-acetyltransferasu, polymorfismy v genech pro cytochrom P450 2D6 (CYP2D6), thiopurin-s-methyltransferasu (TPMT)

FARMAKOGENETIKA Komplikovanější situace zasahuje-li genetický polymorfismus procesů do farmakodynamických nebo je závislý na interakci několika genů Farmakodynamika: zkoumá účinky léku na organismus, a to žádoucí i nežádoucí; Při odpovídající koncentraci léčiva účinek závisí např. na expresi cílového genu - např. kódujícího receptor v cílové tkáni Exprese genu může být nižší nebo vyšší u různých etnických skupin nebo záviset na fázi vývoje organismu (novorozenci, děti, adolescenti, dospělí)

Farmakogenetika Antidepresivum paroxetin : (ze skupiny selektivních inhibitorů zpětného vychytávání serotoninu - SSRI) vyvolává u pacientů mladších 18 let sebepoškozující až sebevražedné jednání na rozdíl od pacientů dospělých, kde k těmto reakcím nedochází BiDil: lék proti srdečnímu selhání; Klinické zkoušky v multietnické skupině ukázaly efektivitu u černých pacientů, zatímco u ostatních bylo pozorováno jen velmi malé až žádné zlepšení daného stavu

Metody farmakogenomiky Mapování tzv. SNP (single nucleotide polymorphisms - jednonukleotidových variací sekvence DNA) Z celkového odhadovaného počtu 11-15 milionů genetických polymorfismů u člověka přes 90 % tvoří SNP SNP se sdružují do bloků haplotypů zpravidla se dědí společně Haplotypy jsou krátké segmenty chromosomů, které v krátké evoluční historii člověka prodělaly minimální počet rekombinací Stanovení rizikových haplotypů pro konkrétní lék či lékovou skupinu u daného jedince pro predikci a případnou prevenci nežádoucích farmakogenetických a nutrigenetických interakcí Již dnes je pomocí tzv. SNP čipů možné hodnotit u zkoumaného vzorku několik set tisíc polymorfismů zároveň

DNA (příp. RNA) čipy umožňují současné testování až desítek tisíc genů v jediném vzorku Na ploše čipu (cca 1,5 x 1,5 cm) jsou umístěny krátké úseky jednořetězcové DNA o známé sekvenci nukleotidů (oligonukleotidové próby); podle komplementarity basí se na ně specificky váže fluorescenčně značená DNA z analyzovaného vzorku po laserové detekci hybridizace DNA vzorku s próbou automatické vyhodnocení analytickým softwarem Systém Amplichip AmpliChip CYP450 test Zaměřen na geny rodiny CYP450 (a) cytochrom P450 (CYP) 2D6 a (b) gen CYP2C19, které jsou zásadní pro metabolismus 25 % všech podávaných léčiv Patnáct tisíc prób umístěných na čipu umožňuje rozlišit různé polymorfismy, duplikace nebo delece genu CYP2D6, a polymorfismy genu CYP2C19 predikce typu metabolismu léčiv od pomalého po ultra-rychlý.

CYTOCHROM P-450 Cytochrom P-450 (CYP enzymy / zabarvené proteiny pigment - 450 nm) různorodá rodina hemoproteinů Účastní se přenosu elektronů během enzymatických reakcí CYP enzymy člověka primárně lokalizované na membráně: (a) vnitřní membrána mitochondrií nebo (b) endoplasmatického retikula Metabolizmus tisíce endogenních a exogenních sloučenin Cytochromy P450 přítomny ve většině tkání syntéza a metabolismus hormonů (např. estrogen, testosteron), cholesterolu, vitaminu D Jaterní cytochromy metabolismus léků a toxických sloučenin Člověk - 57 genů CYP- 450 kódujících variabilní enzymy 18 rodin tvořících 43 subrodin; též 59 pseudogenů

Cytochromy P450 Xenobiotika - cizorodé umělé sloučeniny nejsou vytvářeny přírodními procesy; jsou tělu cizí (léčiva, jedy, průmyslové chemikálie) a jsou vylučovány z těla ven Jednotlivé cytochromy se podílejí na metabolismu xenobiotik různou měrou Asi 50% látek, jejichž metabolismus je znám, přeměňuje CYP 3A4 10% 4% 2% 2% 3A4 2D6 2C9 30% 50% 1A2 2A6 2C19

CYTOCHROM P-450 CYP1 léky a steroidní hormony CYP2 - léky a steroidní hormony (CYP2D6), CYP2C19 metabolismus xenobiotik a antiepileptika CYP3 - léky a steroidní hormony (včetně testosteronu) CYP4 metabolismus mastných kyselin, kyseliny arachidonové CYP5 - tromboxan-a2-syntáza CYP7 biosyntéza žluči, 7-alfa-hydroxyláza steroidů CYP8-2 geny: CYP8A1 (prostacyklinsyntáza), CYP8B1 (biosyntéza žluči) CYP11 biosyntéza steroidů CYP17 - biosyntéza steroidů CYP19 - biosyntéza steroidů: např. aromatázy CYP20 neznámá funkce CYP21 - biosyntéza steroidů CYP24 degradace vitaminu D CYP26 hydroxyláza retinové kyseliny CYP27 CYP27A1 (biosyntéza žluči), CYP27B1 (vitamin D3 1-alfahydroxyláza, ativuje vitamin D3) CYP39 7- -alfa-hydroxylace 24-hydroxycholesterolu CYP46 cholesterol-24-hydroxyláza CYP51 biosyntéza cholesterolu

Polymorfismy P450 Individuální variabilita v aktivitě jednotlivých P450 Modifikující faktory Primárně genetická výbava Mutace ovlivnění metabolické aktivity izoforem genetický polymorfismus Mutace autosomálně recesivní / homozygoti pomalí metabolizátoři Duplikace, amplifikace / ultrarychlí metabolizátoři Většina populace homozygoti pro normální gen / rychlí metabolizátoři Závislost na rase

Cytochrom P450

INDUKCE, INHIBICE Indukce zvýšení exprese genu pro daný enzym; zvýšení hladiny aktivního metabolitu Vazba indukujícího léčiva na jaderný receptor. Komplex induktoru a receptoru je transportován do jádra váže se na specifickou oblast DNA Inhibice pokles biotransformace léčiva v důsledku vazby jiného současně podávaného léčiva na stejný enzym a) Obě léčiva stejné vazebné místo b) Inhibitor se váže na jiné místo enzymu konformační změna znemožní vazbu současně podaného jiného léčiva s aktivním místem

Transmembránové pumpy P-glykoprotein Role v adsopci, distribuci a eliminaci řady léčiv Obranný mechanismus před vstupem xenobiotik do organismu Nadměrná exprese genu vede mnohočetné lékové resistenci (MDR fenomén) ATP (adenosintrifosfát)-vázající membránové transportéry (ABC transportéry) Aktivní přenos substrátů membránou Podíl na mnohočetné lékové resistenci

NUTRIGENOMIKA Nutrigenomika chemické látky obsažené v běžné potravě ovlivňují rovnováhu mezi zdravím a nemocí po interakci s genomem jedince Látky obsažené v potravě působí přímo či nepřímo na lidský genom a mění tak jeho strukturu či genovou expresi Za určitých okolností mohou být stravovací návyky u některých jedinců významným rizikovým faktorem vzniku řady chorob Některé z cílových genů pro látky obsažené v potravě ovlivňují nástup, incidenci, průběhu a závažnosti některých chronických chorob Stravovací návyky mohou ovlivnit rovnováhu mezi stavem zdraví a nemoci závislost na konkrétní genetické výbavě jednotlivce Individualizovaná výživa může být užita k prevenci, zmírnění nebo léčení chronických nemocí

Nutrigenetická interakce: NUTRIGENOMIKA a) Statická interakce V evropské populaci dospělých perzistence laktázy bodová mutace v promotoru genu kódujícího laktázu přibližně před 9000 lety v severoevropské populaci způsobila přetrvávající expresi genu a zabránila tak přirozenému vyhasínání funkce laktázy v dospělosti perzistující tolerance laktózy v dospělém věku U mláďat savců (i člověka) funkční laktáza štěpení laktózy přítomné v mléce na monosacharidy glukózu a galaktózu Exprese laktázy v enterocytech tenkého střeva podléhá kontrole v průběhu vývoje: (a) je utlumená v průběhu fetálního období, (b) zvyšuje se okolo porodu a (c) klesá po odstavu Většina dospělých přirozeně laktózu netoleruje - na konzumaci většího množství mléka (které obsahuje 4-8 % laktózy) reaguje bolestmi břicha, případně průjmem neštěpená laktóza způsobí osmotický transport vody do lumen tenkého střeva a je fermentována bakteriemi střevní mikroflóry Kulturní adaptací na intoleranci laktózy představují kysané mléčné výrobky s nižším obsahem laktózy a někdy i přítomnosti bakterií secernujících laktázu (Lactobacillus acidophilus)

NUTRIGENOMIKA b) Dynamická interakce Může docházet k rozdílné odpovědi na změnu dietního režimu dle genetické výbavy jedince Při sledování mužské kohorty v období 1988-1996 došlo k výrazné změně složení stravy ale pouze u nositelů alely CC-204 genu CYP-7A1, který kóduje cholesterol-7alfa-hydroxylasu došlo k redukci hladin cholesterolu, nositelé alely AA-204 na změnu diety nereagovali

NUTRIGENOMIKA Perspektiva: Individualizovaná výživa Konečný cíl nutriční genomiky by bylo možné shrnout jako dosažení optimálního dietního režimu pro konkrétního jedince tak, aby byly respektovány nejen kvantitativní a kvalitativní potřeby výživy a aktuální zdravotní stav, ale i genetické dispozice, s cílem zabránit vzniku řady onemocnění, případně přispět k jejich efektivnější terapii