Farmakogenomika 2011ds

Grażyna Nowicka

Zakład Farmakogenomiki, Warszawski Uniwersytet Medyczny

Farmakogenomika

Wstęp

Stosując leczenie farmakologiczne oczekuje się uzyskania pozytywnych efektów

klinicznych. Jednak niektórzy pacjenci nie odpowiadają na leczenie zgodnie z oczekiwaniami

i zastosowana terapia nie wiąże się u nich z uzyskaniem odpowiednich efektów zdrowotnych.

U innych zaś dochodzi do wystąpienia działań niepożądanych, często w ostrej formie.

Trudności w przewidywaniu pojawienia się takich komplikacji istotnie opóźniają wdrożenie

właściwego postępowania terapeutycznego i zwiększają koszty leczenia. Dlatego też

intensywnie poszukuje się markerów, które byłyby użyteczne w ocenie ryzyka wystąpienia

zasygnalizowanych problemów i podejmowaniu decyzji o rodzaju stosowanego leczenia.

Zrozumienie wpływu zaawansowania choroby, wpływu chorób towarzyszących i

przyjmowanych środków farmakologicznych oraz czynników środowiskowych, to kluczowe

elementy brane pod uwagę przy podejmowaniu decyzji terapeutycznych.

Rozpowszechnienie w ostatnich latach metod analizy kwasów nukleinowych sprawiło,

iż nastąpił intensywny rozwój badań mających na celu zastosowanie informacji genetycznej w

ocenie ryzyka rozwoju procesów patologicznych oraz zwiększaniu skuteczności leczenia

chorób. Intensywnie zaczęła rozwijać się farmakogenomika, zajmująca się określaniem, w

jaki sposób warianty genetyczne wpływają na różnice w osobniczej odpowiedzi na stosowane

rodki farmakologiczne, którzy pacjenci odnoszą szczególne korzyści zdrowotne, u których

stosowanie określonych leków nie przynosi spodziewanych efektów, a którzy są szczególnie

narażeni na występowanie niepożądanych reakcji. Farmakogenomika poszukując wrodzonych

czynników odpowiedzialnych za osobnicze różnice w odpowiedzi na określone leki, stwarza

podstawy dla spersonalizowanych działań zmniejszających ryzyko efektów niepożądanych i

zwiększających efektywność terapii, a w konsekwencji szybsze osiąganie wyznaczonych

celów zdrowotnych.

Farmakogenomika interesuje się interakcjami między genami a środkami

farmakologicznymi stosowanymi w leczeniu różnych chorób. Z punktu widzenia zdrowia

publicznego szczególnie istotne są choroby występujące w populacji z dużą częstością, do

których należą choroby układu krążenia i choroby nowotworowe. Wpływ czynników

genetycznych na efektywność leczenia tych chorób to jeden z kluczowych obszarów badań w

zakresie farmakogenomiki. Wyniki niektórych badań dały podstawę do rekomendowania

oceny określonych wariantów genetycznych w praktyce klinicznej przed podjęciem decyzji o

rodzaju stosowanego leczenia farmakologicznego.

Leki o działaniu antyagregacyjnym

Rola płytek krwi w patogenezie miażdżycy i znaczenie terapii obniżającej ich

zdolności proagregacyjne w obniżeniu ryzyka wystąpienia incydentów klinicznych jest

dobrze udokumentowane. W ocenie genetycznych predyspozycji do obniżonej reakcji na leki

zmniejszające agregacje płytek brane są pod uwagę zarówno formy polimorficzne genów

kodujących enzymy cytochromu P450 odpowiedzialne za generowanie aktywnych

metabolitów, jak i warianty genów kodujących białka ściśle związane z funkcją płytek krwi.

Należy do nich receptor glikoproteiny (GP) IIb/IIIa odgrywający kluczową rolę w aktywacji i

agregacji płytek poprzez wiązane fibrynogenu i czynnika von Willebranda. Polimorfizm

Pro33Leu w obrębie genu kodujacego GPIIb/IIIa wyrażający się w obecności alleli Pl

, z których ten ostatni wiąże się ze zwiększoną reaktywnością płytek krwi, jest jednym z

polimorfizmów istotnych w ocenie odpowiedzi na stosowane środki farmakologiczne.

Aspiryna jest lekiem powszechnie używanych w praktyce klinicznej w celu obniżenia

ryzyka tworzenia zakrzepów u pacjentów z miażdżycą. Stosunkowo wysoka częstość

incydentów klinicznych u pacjentów przyjmujących aspirynę sugeruje, że obok innych,

czynnik genetyczny może zmniejszać efektywność jej działania. Dotychczasowe obserwacje

wskazują, że obecność allela Pl

obniża antyagregacyjne działanie aspiryny i nosiciele tego

allela wymagają stosowania wyższych dawek aspiryny w porównaniu z homozygotami Pl

celu uzyskania analogicznego efektu antyagregacyjnego.

Klopidogrel będący antagonistą obecnego na powierzchni płytek receptora P2Y

blokujący indukowaną ADP agregację płytek krwi, należy do leków bardzo często

stosowanych u pacjentów po ostrych incydentach wieńcowych oraz po implantacji stentów w

naczyniach wieńcowych. Jednocześnie jest to obecnie jeden z niewielu środków

farmakologicznych w stosunku do którego określono wariant genetyczny w istotny sposób

determinujący efekt jego działania i informacja ta została przez FDA (Amerykańską Agencję

ds Żywności i Leków) zaakceptowana i umieszczona w ulotce informującej o działaniu leku.

Klopidogrel jest lekiem, którego aktywny metabolit pojawia się po oksydacji w wątrobie

substancji bazowej przez enzymy cytochromu P450 (CYP2C9, CYP3A4, CYP3A5, CYP1A2

oraz CYP2B6). Około 15% dostarczanego leku ulega aktywacji w wątrobie, pozostałe 85%

jest hydrolizowane przez esterazy do nieaktywnego biologicznie metabolitu. Wykazano, że

polimorfizm w obrębie CYP2C19 powodujący pojawienie się nieaktywnego enzymu istotnie

zaburza metabolizm klopidogrelu i u stosujących lek nosicieli tego wariantu genetycznego

istotnie zwiększa ryzyko wystąpienia incydentów klinicznych. Polimorfizm CYP2C19 wiąże

się z obecnością trzech alleli: CYP2C19*1 koduje enzym o prawidłowej aktywności,

CYP2C19*2 oraz CYPC19*3 kodują zaś białko biologicznie nieaktywne. Obecność wariantu

CYP2C19*2 jest głównie odpowiedzialna za obserwowane w badaniach klinicznych

obniżenie bioaktywności metabolitu, obniżenie efektu antyagregacyjnego oraz wystąpienie

incydentów klinicznych. Częstość allela CYP2C19*2 w populacji rasy białej wynosi ok. 25%,

wśród Chińczyków – ok. 50%, Afro-Amerykanów –ok. 34%, a Amerykanów pochodzenia

meksykańskiego – ok. 19%. Jednocześnie homozygotyczność CYP2C19*2 występuje

stosunkowo rzadko – u około 2% populacji. Wzrost ryzyka wystąpienia incydentów

klinicznych u nosicieli allela CYP2C19*2 leczonych klopidogrelem w porównaniu do

homozygot CYP2C19*1 wynosi od około 50% do nawet 500% u młodych (poniżej 45 lat)

pacjentów po przebytym zawale serca. Należy jednak podkreślić, iż wyniki te nie pochodzą

z badań randomizowanych, toteż trudno określić jednoczesny wpływ innych czynników na

ryzyko wystąpienia incydentu klinicznego. Wiadomo natomiast, że obecność jednego allela

CYP2C19*2 powoduje obniżenie poziomu aktywnego metabolitu o 26% - 31% a obecność

dwóch alleli o 46% - 55%. Ocenia się, że wariant ten odpowiada za około 12% zmienności w

osobniczej odpowiedzi na klopidogrel.

Jelitowa absorpcja klopidogrelu zależy od obecność/aktywności transportera

kodowanego przez gen ABCB1, którego polimorfizm (3435C/T) wpływa na biologiczną

aktywność leku i ryzyko incydentów klinicznych. Wzrost ryzyka wiąże się z obecnością

allela T, a szczególnie narażeniu są nosiciele wariantu TT. Obecnie dostępne badania

obejmujące pacjentów po przebytym zawale serca oceniają częstość TT w tej grupie na około

25%, a towarzyszące temu wariantowi wzrost ryzyka wystąpienia zawału, udaru lub śmierci z

powodu incydentu wieńcowego na ponad 70% w ciągu 15 miesięcy.

Uznanie przez FDA wpływu wariantu genetycznego na efektywność leczenia

klopidogrelem i ryzyko wystąpienia efektów niepożądanych zaowocowało rekomendowaniem

wykonywania testu genetyczne w celu stwierdzenia obecności CYP2C19*2 u pacjentów, u

których planowana jest terapia klopidogrelem. Test ten jest więc zalecany, ale jego

wykonywanie nie jest wymagane. Fakt ten zapoczątkował liczne badania, których celem jest

udokumentowanie znaczenia oceny tego wariantu genetycznego w praktyce klinicznej i

opracowanie algorytmu pozwalającego na ustalenie sposobu postępowania klinicznego u

pacjentów będących nosicielami CYP2C19*2 oraz innych wariantów genetycznych, jak TT-

ABCB1, wpływających na biologiczną zmienność odpowiedzi na klopidogrel. Obecnie

panuje pogląd, iż w praktyce klinicznej należy zwracać baczną uwagę na ocenę funkcji płytek

u pacjentów leczonych klopidogrelem, a wykonanie testu genetycznego powinno być

rozważane zwłaszcza u pacjentów o zwiększonym ryzyku wystąpienia efektów

niepożądanych (np. u pacjentów po PCI) Ocena polimorfizmów genetycznych nie jest

badaniem

powszechnie

wykonywanym

praktyce

klinicznej.

Uważa

się

iż

rozpowszechnienie tych badań pozwoli lekarzowi łatwo wyodrębnić grupę pacjentów o

zwiększonym ryzyku występowania incydentu klinicznego i zastosować odpowiednią

kontrolę i rozważyć zasadność zmiany postępowania terapeutycznego. Dostępne są bowiem

inne leki o podobnym działaniu jak klopidogrel, w stosunku do których nie zaobserwowano

występowania działań niepożądanych związanych z obecnością omawianych wariantów

genetycznych. Takim lekiem jest np. prasugrel. Jego stosowanie podnosi jednak koszty

leczenia.

Antykoagulanty

Warfaryna jest najczęściej stosowanym doustnym koagulantem, należącym do

antagonistów witaminy K. Hamuje ona regenerację zredukowanej formy witaminy K, która

jest ważnym kofaktorem w kaskadzie krzepnięcia. Miejscem jej działania jest enzym,

kompleks 1 redukatazy witaminy K, odgrywający kluczową rolę w cyklu witaminy K i

tworzeniu jej formy zredukowanej. Enzym ten kodowany jest przez gen VKOR, którego

polimorfizm w regionie regulatorowym podjednostki 1-VKORC1 istotnie wpływa na

działanie warfaryny i dawkę stosowaną w praktyce w celu uzyskania oczekiwanego efektu

terapeutycznego. Zidentyfikowano siedem różnych jedno-nukleotydowych polimorfizmów

VKORC1, z których VKORC1 rs 9923231 (G/A) jest obecnie używany w praktyce w celu

określenia obecności haplotypu wymagającego większej dawki leku. Częstość tego wariantu

w populacji rasy białej oceniana jest na 20%.

Farmakologiczny efekt warfaryny zależy również od enzymu CYP2C9, który

odpowiada za wątrobą konwersję warfaryny do jej nieaktywnego metabolitu usuwanego z

organizmu z moczem. Obecność alleli CYP2C9*2 (rs1799853, Arg114Cys) i CYP2C9*3

(rs1057910, Ile359Leu) występujących w populacjach rasy białej z częstością 12% i 8%

wiąże się ze zwiększoną odpowiedzią na warfarynę. Zidentyfikowano także obecność innych

alleli, które wpływają na metabolizm tego leku, jednak częstość ich występowania jest bardzo

mała. Nosiciele alleli CYP2C9*2 i CYP2C9*3 wymagają stosowania niższych niż nosiciele

allela CYP2C9*1 dawek warfaryny, występuje u nich większe ryzyko krwawień zwłaszcza w

pierwszej fazie leczenia i ustalenia właściwej dawki leku wymaga znacznie dłuższego czasu.

Obecność omawianych wariantów genetycznych wiąże się ze zwiększoną wrażliwością także

na inne niż warfaryna pochodne kumaryny.

Ocenia się, że w populacjach rasy białej genotyp CYPC29 odpowiada za około 10% a

genotyp VKORC1 za około 25% obserwowanej wśród pacjentów zmienności odpowiedzi na

stosowaną dawkę warfaryny. Znaczenie tych wariantów genetycznego zostało uznane przez

FDA i zamieszczone w informacji na temat tego leku. Warianty genetyczne CYP2C9 i

VKORC1 są uważane obecnie za klinicznie użyteczne wskaźniki przy ustalaniu dawki

warfaryny, zwłaszcza w przypadku podejmowania decyzji o stosowaniu najniższych i

najwyższych dawek tego leku. Dotychczasowe dane wskazują bowiem, że największą

korzyść z ich stosowania odnoszą pacjenci wymagający niskich dawek warfaryny tzn. ≤21

mg/tydzień, oraz pacjenci, u których należy stosować wysokie dawki leku tzn. ≥49

mg/tydzień w celu uzyskania wymaganego efektu antykoagulacyjnego. Jednak w związku z

brakiem udokumentowania wpływu dołączenia tych markerów na poprawę końcowych

efektów zdrowotnych, ocena tych wariantów jest zalecana, ale nie jest wymagana. Należy

jednocześnie podkreślić, że czynnik genetyczny łącznie z czynnikami klinicznymi i

demograficznymi dotyczącymi danego pacjenta pozwalają w 45% - 55% określić wielkość

odpowiedniej dla niego dawki leku. Obecnie opracowywane są algorytmy pozwalające w

oparciu o wszystkie te czynniki dokonywać wyboru dawki warfaryny.

Statyny a ryzyko miopatii

Statyny (inhibitory HMG-CoA reduktazy) należą do kluczowych leków

hipolipemicznych powszechnie stosowanych w leczeniu hipercholesterolemii. Wyniki

licznych badań klinicznych pokazują, że leczenie statynami wiąże się z obniżeniem ryzyka

rozwoju chorób układu sercowo-naczyniowego, głównie niedokrwiennej choroby serca oraz

znamiennym obniżeniem umieralności związanej z tymi chorobami, zarówno w przypadku

prewencji pierwotnej jaki i prewencji wtórnej. Jednak leczenie statynami wiąże się także z

występowaniem efektów niepożądanych związanych przede wszystkim z rozwojem miopatii

mięśniowej o różnym nasileniu. Dotychczasowe obserwacje sugerują, że 10%-15% pacjentów

leczonych statynami skarży się na bolesność mięśni występującą na różnych etapach terapii.

Mimo, że jej manifestacja kliniczna ma zazwyczaj łagodny przebieg, to może obniżać

komfort życia pacjentów i skutkować niestosowaniem się do zaleceń w zakresie regularności i

dawki przyjmowania leków. Silna rabdomioliza, charakteryzująca się nasileniem bóli

mięśniowych, istotnym (ponad 10-krotnym) wzrostem stężeń kinazy kreatynowej i

pojawieniem się mioglobiny w moczu, występuje rzadko a jej czystość częstość oceniana jest

na 1,6 przypadków/100 000 leczonych statynami/rok.

Metabolizm statyn związany jest z enzymami cytochromu P450 kodowanymi głównie

przez geny CYP3A (CYP3A4 i CYP3A5). Ich transport zależny jest zaś od transporterów

jonów organicznych (OATP) oraz transporterów kasety wiążącej ATP (transportery rodziny

ABC). Głównym miejscem działania statyn są hepatocyty, toteż kluczową rolę odgrywają tu

transportery odpowiedzialne za wejście statyn do tych komórek, głównie polipeptyd 1B1,

transportujący jony organiczne (OATP1B1), oraz za ich wyjście z hepatocytów - transportery

ABCB1 oraz ABCG2.

OATP1B1, kodowany przez gen SLCO1B1, obecny jest wyłącznie na sinusoidalnej

błonie hepatycytów i transportuje wiele endogennych i egzogennych związków jak kwasy

ółciowe i hormony tyroidowe oraz wiele statyn: atorwastatynę, ceriwastatynę, prawastatynę i

rosuwastatynę oraz kwasową postać simwastatyny (powstającą w ścianie jelita, wątrobie oraz

osoczu). Zidentyfikowano czternaście polimorfizmów związanych ze zmianami pojedynczych

nukleotydów (SNP) w obrębie genu SLCO1B1 zlokalizowanego na 12 chromosomie. Dwa z

nich, 388A>G (rs2306283), powodujący obecność Asp zamiast Asn w pozycji 130 łańcucha

aminokwasowego, oraz 521T>C (rs4149056), powodujący pojawienie się Ala zamiast Val w

pozycji 174 łańcucha aminokwasowego, związane są z istotną modyfikacją funkcji

transportowej białka OATP1B1. Badania farmakokinetyczne różnych statyn wskazują, że

obecność allela C w obrębie polimorfizmu 521T>C skutkuje znamiennym obniżeniem

wątrobowego wychwytu statyn. Efekt ten jest zależny od dawki genu a więc znacznie silniej

uwidacznia się u homozygot CC niż heterozygot TC w porównaniu do homozygot TT.

Dotychczasowe badania wykazywały, iż obecność allela C istotnie upośledza wątrobowy

wychwyt atorwastatyny, prawastatyny i rosuwastatyny oraz formy kwasowej simwastatyny

(ale nie laktonu simwastatyny), natomiast jedynie nieznacznie moduluje wychwyt

fluwastatyny. Zaobserwowano również, iż obecność allela G w obrębie polimorfizmu

388A>G, skutkuje obniżeniem stopnia wejścia statyn do hepatocytów. Obniżenie wychwytu

leku przez wątrobę prowadzi do wzrostu jego stężenia w osoczu i może skutkować zarówno

obniżeniem efektywności jego hipocholesterolemicznego działania, jak i wzrostem ryzyka

wystąpienia niepożądanych reakcji. Aktualnie brak jest jednak danych pozwalających na

rekomendowanie testów genetycznych w celu oceny w praktyce klinicznej ryzyka

wystąpienia miopatii u pacjentów poddawanych leczeniu statynami.

Tamoksifen a CYP2D6 i efektywność leczenia nowotworów sutka

Tamoksifen należący do grupy selektywnych modulatorów receptora estrogenowego

jest jednym z najczęściej stosowanych środków w terapii estrogenozależnych nowotworów

sutka. Jednak ocenia się, że u 30% -50% leczonych pacjentek nie uzyskuje się odpowiednich

efektów. Tamoksifen jest metabolizowany przez enzymy cytochromu P450, a tworzenie

endoksifenu, głównego metabolitu wykazującego działanie antyestrogenowe, zależne jest od

P4502D6 (CYP2D6). W obrębie tego genu zidentyfikowano kilkadziesiąt alleli, z których

głównie allele *3, *4,*5 i *6 kodują nieaktywny enzym, a allele *9,*10,*17,*29 i *41 enzym

o obniżonej aktywności katalitycznej. Spośród wymienionych alleli kodujących nieaktywny

enzym w populacji europejskiej najczęściej występuje allel *4. Jego obecność stwierdza się u

ok. 20% przedstawicieli rasy białej.

Zaobserwowano, iż wśród kobiet ze zdiagnozowanym rakiem sutka leczonych

tamoksifenem oczekiwany efekt terapeutyczny i przeżywalność bez objawów choroby była

istotnie niższa u homozygot CYP2D6*4/*4 w porównaniu z nosicielkami chociaż jednego

allela kodującego enzym o wysokiej aktywności. Ponadto nosicielki allela *4 leczone

tamoksifenem znacznie gorzej odpowiadały na terapię niż nosicielki tego allela, u których

wdrożono inny sposób leczenia. Również częstość homozygot CYP2D6*4/*4 była wyższa

wśród pacjentek, u których mimo prewencyjnego stosowania tamoksifenu doszło do rozwoju

choroby niż wśród kobiet u których w wyniku takiego działania nowotwór się nie rozwinął.

Efektywność leczenia tamoksifenem może zależeć również od obecności innych

wariantów genetycznych w obrębie CYP2D6 jak i w obrębie CYP3A5 czy CYP2C19

obniżających lub zwiększających prawdopodobieństwo wystąpienia korzyści klinicznych.

Dlatego też aktualnie badania koncentrują się również na ocenie zespołu różnych alleli i ich

skumulowanym wpływie na skuteczności terapii.

Obecność alleli genu CYP2D6 kodujących nieaktywny enzym lub enzym o obniżonej

aktywności u kobiet leczonych tamoksifenem wiąże się więc z niskim poziomem aktywnego

metabolitu tego leku i obniżeniem efektywności leczenia. Ponadto u nosicielek takich alleli

przyjmujących inhibitory CYP2D6 należy spodziewać się gorszych długoterminowych

efektów terapii. Ze względu na brak innych markerów pozwalających przewidywać

odpowiedź na tamoksifen, zastosowanie testu genetycznego w celu określenia wariantu

genetycznego CYP2D6, wydaje się być obecnie pomocne i może w istotny sposób wpłynąć

na decyzję o wyborze postępowania terapeutycznego, zwłaszcza u kobiet u których istnieje

możliwość zastosowania innych alternatywnych sposobów leczenia, w tym zastosowanie

inhibitorów aromatazy.

HER2 a trastuzumab i leczenie raka piersi

HER2 jest receptorem 2 ludzkiego epidermalnego czynnika wzrostu. Związany jest z

przenoszeniem sygnałów prowadzących do wzrostu i różnicowania komórek. Gen HER2 jest

onkogenem, którego amplifikacja i wzmożona ekspresja białka HER2 występuje w ok.30%

nowotworów sutka i wiąże się z istotnym wzrostem nawrotu choroby i gorszymi

rokowaniami. Ocena statusu HER2 ma znaczenie zarówno w prognozowaniu rozwoju

choroby jak i odpowiedzi na leczenie przeciwciałami monoklonalnymi anty-Her2.

Trastuzumab jest właśnie takim przeciwciałem i jego skuteczność obserwuje się jedynie u

pacjentów u których nowotwór charakteryzuje się wzmożoną ekspresją HER2. Dlatego też

badanie statusu HER2 komórek nowotworowych jest obecnie badaniem rutynowym

wykonywanym w większości ośrodków onkologicznych. Wzmożoną ekspresję HER2

obserwuje się nie tylko w przypadkach raka piersi ale także raka jajnika i raka żołądka.

UGT a stosowanie irinotekanu w leczeniu raka jelita grubego

UGT czyli UDP-glukuronylotransferaza należąca do enzymów II fazy katalizuje

glukuronidację związków endogennych (bilirubiny, steroidów) i egzogennych (wielu leków).

Izoenzym 1A1 (UGT1A1) katalizuje m.in. przekształcanie aktywnego metabolitu SN-38

irinotekanu stosowanego w leczeniu raka jelita grubego i odbytnicy. U nosicieli allela *28

stwierdza się obniżenie aktywności tego enzymu (2-krotne u heterozygot i 4-krotne u

homozygot), co u leczonych irinotekanem skutkuje akumulacja SN-38 i prowadzi do

wystąpienia efektów niepożądanych. Toteż u tych pacjentów uzyskanie odpowiednich

efektów terapeutycznych i obniżenie ryzyka wystąpienia efektów niepożądanych wymaga

zastosowania niższej dawki irinotekanu i dodatkowo włączenia innego lek. Dlatego sadzi się,

iż genetypowanie UGT1A1w celu wykrycia allela *28 może być pomocne przy

podejmowaniu decyzji leczenia irinotekanem.

Mutacje KRAS a leczenie raka jelita grubego

KRAS (GTPasaKRas) jest białkiem z rodziny Ras związanej z procesami

przenoszenia sygnałów. Liczne badania wskazują, że mutacje w obrębie genu KRAS

związane są z rozwojem wielu nowotworów, w tym raka jelita grubego i stwierdza się je u ok.

49% chorych u których zdiagnozowano ten nowotwór. Analiza skuteczności leczenia chorych

na raka jelita grubego poprzez zastosowanie chemioterapii i cetuksymabu, będącego

przeciwciałem monoklonalnym do receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR),

wykazała, że skuteczność leczenia w istotny sposób zależy od obecności mutacji genu KRAS

w komórkach nowotworu. Obecność mutacji zwłaszcza w kodonie 12 i 13 genu KRAS

wiązała się ze statystycznie istotnym obniżeniem odpowiedzi na leczenie cetuksymabem

(przeciwciałem monoklonalnym). W oparciu o uzyskane dane Amerykańskie Towarzystwo

Onkologii Klinicznej zaleciło ocenę mutacji genu KRAS przed rozpoczęciem terapii tym

lekiem, gdyż pacjenci u których stwierdza się obecność mutacji nie powinni być leczeni

przeciwciałami monoklonalnymi do EGFR (anty-EGFR).

TPMT a leczeniu merkaptopuryną

Merkaptopuryna i azatiopuryna są stosowane w leczeniu nowotworów limfoidalnych

(białaczek, chłoniaków) a także u pacjentów z chorobami autoimmunologicznymi oraz

pacjentów po transplantacji organów. W tkankach limfoidalnych metkaptopuryna jest

metabolizowana przez TPMT – metylotransferazę tiopurynową, gdyż aktywności oksydazy

ksantynowej w tych tkankach jest niska. Polimorfizm genu kodującego TPMT i obecność

alleli *3A i *3C występujących średnio z częstością ok. 10% , skutkuje istotnym obniżeniem

aktywności tego enzymu i akumulacją w komórkach nukleotydów 6-tioguaninowych, co ma

istotne konsekwencje kliniczne związane przede wszystkim z zaburzeniem funkcji układu

krwiotwórczego (działanie toksyczne). Szczególnie narażeni na takie działania są nosiciele

dwóch alleli kodujących nieaktywny enzym. Od 30% do 60% heterozygot również nie

toleruje standardowo stosowanej dawki leku. natomiast zastosowanie u nich obniżonej dawki

pozwala na osiągniecie odpowiednich efektów terapeutycznych i obniżenie ryzyka

wystąpienia działań toksycznych. Dlatego FDA zarekomendowała ocenę genotypu TPMT w

celu identyfikacji pacjentów o wysokim ryzyku nietolerancji leku.

CYP2D6 a efektywność leczenia opioidami

Ocenia się, iż ok. 25% środków farmakologicznych stosowanych w praktyce

klinicznej jest metabolizowanych przez CYP2D6. W grupie tej znajdujemy m.in. opioidy,

antydepresanty, beta-blokery, czy leki antyarytmiczne. Ponadto, jak wspomniano powyżej, w

różnych populacjach stwierdza się dużą, uwarunkowaną genetycznie zmienność aktywności

tego enzymu. Nic więc dziwnego, że polimorfizm genetyczny CYP2D6 i jego wpływ na

efektywność różnego typu terapii należy do najczęściej badanych wariantów genetycznych.

Opioidy należną do leków często stosowanych w praktyce klinicznej w leczeniu bólu.

CYP2D6 odgrywa istotną rolę m.in. w formowaniu aktywnych metabolitów kodeiny czy

tramadolu.

Kodeina jest przekształcana poprzez sprzęganie z kwasem glukuronowym do 6-

glukuronianu kodeiny, do norkodeiny przy udziale CYP3A4 i do morfiny przy udziale

CYP2D6. U nosicieli alleli CYP2D6 kodujących nieaktywne formy enzymu obserwuje się

istotne obniżenie odpowiedzi na standardową dawkę leku. Natomiast u nosicieli zespołu alleli

kodujących enzym o wysokiej aktywności może dochodzić do wystąpienia efektów

niepożądanych związanych z toksycznym działaniem morfiny. W oparciu o doniesienia

dotyczące występowania takich objawów u przyjmujących kodeinę kobiet karmiących piersią

oraz ich dzieci, będących nosicielami alleli istotnie zwiększających przekształcanie kodeiny

do morfiny, FDA podjęła decyzję o rozpowszechnieniu informacji na ten temat wśród lekarzy

i pacjentów, poprzez ich umieszczenie w informacji o leku. Na obecnym etapie nie formułuje

się jednak zaleceń dotyczących oceny wariantów genetycznych CYP2D6, a jedynie zwraca

uwagę na wpływ czynnika genetycznego na ryzyko wystąpienia efektów niepożądanych

podczas przyjmowania kodeiny i leków ją zawierających. Efektów toksycznych należy

spodziewać się zwłaszcza, gdy przyjmowaniu kodeiny przez nosicieli wariantów CYP2D6

zwiększających jej metabolizm do morfiny towarzyszy zażywanie inhibitorów CYP3A4.

Zaobserwowano, iż u pacjentów będących nosicielami alleli CYP2D6 kodujących

nieaktywny enzym, uzyskanie oczekiwanego efektu przeciwbólowego wymaga stosowania o

ponad 30% wyższych dawek tramadolu. W przypadku leczonych tramadolem homozygot

względem tego typy wariantu istnieje wysokie ryzyko wystąpienia efektów niepożądanych,

toteż zwłaszcza w tych przypadkach genotypowanie CYP2D6 może okazać się klinicznie

użyteczne.

CYP2C19 a leczenie inhibitorami pompy protonowej.

Inhibitory pompy protonowej hamujące sekrecje kwasu żołądkowego są powszechnie

używane w leczeniu wielu chorób jak np. choroby wrzodowej czy choroby refluksowej

ołądka, a także w połączeniu z antybiotykami w eradykacji Helicobacter pylori. U nosicieli

alleli CYP2C19 kodujących nieaktywny enzym obserwuje się obniżony metabolizm

skutkujący akumulacją leków z tej grupy. W związku z tym u tych pacjentów oczekiwany

efekt terapeutyczny uzyskuje się uzyskuje się już przy zastosowaniu niższych niż

standardowo stosowane dawek leku. Jeśli badania kliniczne udokumentują, iż wiąże się to

również z istotna redukcją krwawień, to uzasadnione biedzie zalecanie genotypowania w

zakresie CYP2C19 przed rozpoczęciem leczenia inhibitorami pompy protonowej.

Podsumowanie

Aktualnie nie ulega wątpliwości, iż czynnik genetyczny w istotny sposób wpływa na

osobnicze różnice w odpowiedzi na określone leki, a w rezultacie na efektywność

farmakoterapii i ryzyko wystąpienia działań niepożądanych. Dysponujemy coraz większą

liczbą danych dokumentujących użyteczność oceny określonych wariantów genetycznych

przed podjęciem decyzji o wyborze odpowiedniej terapii. Wykonywanie testów

farmakogenetycznych jest elementem dopiero wprowadzanym do praktyki klinicznej. Jedynie

w nielicznych przypadkach badania tego typu są wykonywane rutynowo. W przypadku

większości leków, dla których istnieją dane o potencjalnej użyteczności tego typu badań,

przeprowadzanie testów genetycznych jest zalecane ale nie jest wymagane. Wiąże się to z

jednej strony z małą dostępnością tego typu badań, drugiej zaś strony z brakiem

dostatecznego udokumentowania ich użyteczności w praktyce klinicznej. Przed

wprowadzenie tych testów do codziennej praktyki klinicznej konieczne jest bowiem

dysponowanie wynikami szeroko zakrojonych badań dokumentujących ich istotny wpływ na

uzyskanie określonych efektów zdrowotnych..

Piśmiennictwo

Kitzmiller J, Groen D, Phelps M, Sadee W. Pharmacogenemic testing: relevance in

medical practice. . Cleveland Clinic Journal of Medicine 2011, 78: 243-257

Limdi NA, Veenstra DL. Expectations, validity, and reality of pharmacogenetics. J

Clin Epidemiol 2010, 63: 960-969

Wu Allan BH. Drug metabolizing enzyme activities versus genetic variance for drug

of clinical pharmacogenomic relevance. Clinical Proteomics 2011; 8: 12-20

Holmes DR Jr, Dehmer GJ, Kaul S, Leifer D, O'Gara PT, Stein CM. ACCF/AHA

clopidogrel clinical alert: approaches to the FDA "boxed warning": a report of the

American College of Cardiology Foundation Task Force on clinical expert consensus

documents and the American Heart Association endorsed by the Society for

Cardiovascular Angiography and Interventions and the Society of Thoracic Surgeons.

J Am Coll Cardiol. 2010, 56:321-341

Gage BF, Eby C, Johnson JA, Deych E, Rieder MJ, Ridker PM, Milligan PE, Grice

G, Lenzini P, Rettie AE, Aquilante CL, Grosso L, Marsh S, Langaee T, Farnett LE,

Voora D, Veenstra DL, Glynn RJ, Barrett A, McLeod HL. Use of pharmacogenetic

and clinical factors to predict the therapeutic dose of warfarin. Clin Pharmacol Ther.

2008, 84:326-331

SEARCH Collaborative Group, Link E, Parish S, Armitage J, Bowman L, Heath S,

Matsuda F, Gut I, Lathrop M, Collins R. SLCO1B1 variants and statin-induced

myopathy--a genomewide study. N Engl J Med. 2008, 359:789-799

Haas JS, Philips KA, Liang Su-Ying, et al. genomic testing and therapies for breast

cancer in clinical practice. J Oncology Practice 2011, 7, suppl. 3: e1s-e7s

Biason P, Masier S, Toffoli G. UGT1A1*28 and other UGT1A polymorphisms as

determinants of irinotecan toxicity. J Chemother 2008, 20: 158-165

Allegra CJ, Jesssup JM, Somerfield MR, et al. American Society of Clinical Oncology

provisional clinical opinion: testing for KRAS gene mutations in patients with

metastatic colorectal carcinoma to predict response to anti-epidermal growth factor

receptor monoclonal antibody therapy. J Clin Oncol 2009, 27: 2091-2096

10.

Leppert W. CYP2D6 in the metabolism of opioids for mild and moderate pain.

Pharmacology 2011, 87: 274-285

11.

Gasche Y, Daali Y, Fathi M, et al. Codeine intoxication associated with ultrarapid

CYP2D6 metabolism. New Engl J Med 2004, 351: 2827-2831

12.

Kleine-Brueggeney M, Musshoff F, Stuber F, Stamer U. Pharmacogenetics in

palliative care. Forensic Science International 2010, 203: 63-70