Фармакогенетические основы развития серьезных нежелательных лекарственных реакций у жителей Республики Азербайджан: значение полиморфизма генов системы детоксикации ксенобиотиков Гасанов Новруз Ахмед оглы

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Обзор литературы 15

1.1. Система детоксикации ксенобиотиков 15

1.2. Фармакогенетика CYP2C9 и серьезные нежелательные лекарственные реакции 28

1.3. Фармакогенетика CYP2D6 и серьезные нежелательные лекарственные реакции 30

1.4. Фармакогенетика CYP3A4 и серьезные нежелательные лекарственные реакции 38

1.5. Фармакогенетика гликопротеина Р и серьезные нежелательные лекарственные реакции 41

Глава 2 Материалы и методы 52

2.1. Клиническая характеристика участников и ход исследования 52

2.2. Материалы исследования 53

2.3. Экспериментальные методики 57

Глава 3 Клинические аспекты изучения полиморфизма гена cyp2c9 у населения республики Азербайджан 64

3.1 Изучение частот аллелей CYP2C9*2 и CYP2C9*3, а также частот формируемых ими генотипов в различных этнических группах республики Азербайджан 64

3.2. Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелями CYP2C9*2 и CYP2C9*3, с развитием желудочно-кишечных кровотечений при применении нестероидных противовоспалительных средств 74

3.3. Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелями CYP2C9*2 и CYP2C9*3, с развитием геморрагического инсульта при применении непрямых антикоагулянтов 92

Глава 4 Клинические аспекты изучения полиморфизма гена cyp2d6 у населения республики Азербайджан 108

4.1. Изучение частот аллелей CYP2D6*4 и CYP2D6*10, а также частот формируемых ими генотипов в различных этнических группах республики Азербайджан 108

4.2. Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелями CYP2D6*4 п CYP2D6*10, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении антидепрессантов 119

4.3. Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелями CYP2D6*4 и CYP2D6*10, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении бета-адреноблокаторов 131

Глава 5 Клинические аспекты изучения полиморфизма гена cyp3a4 у населения республики азербайджан 147

5.1. Изучение частоты аллсля CYP3A4*1B, а также частот формируемых им генотипов в различных этнических группах республики Азербайджан 147

5.2. Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелем CYP3A4*1B, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении блокаторов медленных кальциевых каналов 149

5.3. Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелем CYP3A4*1B, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении статинов 159

Глава 6. Клинические аспекты изучения генетического полиморфизма гликопротеина-р у населения Республики Азербайджан 168

6.1. Изучение частот аллелей и генотипов полиморфного маркера С3435Т гена MDR1 в различных этнических группах республики Азербайджан 168

6.2. Изучение ассоциации генотипов полиморфного маркера С3435Т гена MDR1 с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении блокаторов медленных кальциевых каналов 171

6.3. Изучение ассоциации генотипов полиморфного маркера С3435Тгепа MDR1 с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении статинов 175

Глава 7. Заключение 180

Выводы

Практические рекомендации 186

Список сокращений 187

Литература

• Фармакогенетика CYP2D6 и серьезные нежелательные лекарственные реакции
• Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелями CYP2C9*2 и CYP2C9*3, с развитием желудочно-кишечных кровотечений при применении нестероидных противовоспалительных средств
• Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелями CYP2D6*4 п CYP2D6*10, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении антидепрессантов
• Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелем CYP3A4*1B, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении блокаторов медленных кальциевых каналов

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время известен ряд факторов, влияющих на эффективность и безопасность лекарственных средств, однако общепринято, что генетические особенности пациентов являются наиболее важными из них. Это обусловлено тем, что около 50%, а по некоторым данным и до 90% всех «неблагоприятных» ответов на лекарственные средства (неэффективность и/или нежелательные лекарственные реакции) обусловлены генетическими факторами [Evans WE, 1952, Motulsky AG, 1957, Kalow W., 1973, Скакун Н.П., 1976, Бочков Н.П., 1978, Лильин Е.Т., 1984, Середенин С.Б., 2004]. Генетические факторы могут влиять как на фармакокинетику, так и на фармакодинамику лекарственных средств. Наиболее подвержены генетическому полиморфизму являются изоферменты цитохрома Р-450, участвующие в биотрансформации лекарственных средств (ЛС), а также ген, кодирующий транспортер ЛС гликопротеин Р – MDR1 [Кукес В.Г., 2007].

В настоящее время не вызывает сомнения что «работа» системы детоксикации ксенобиотиков, в которую входят и ферменты биотрансформации и транспортеры ЛС, определяет уровень концентрации ЛС в плазме крови [Ingelman-Sundberg M., 1999, Marsolini C., Kim RB, 2002, 2004]. При этом очевидно, что влияние на нее различных факторов, включая генетические будут приводить к изменению концентрации ЛС в плазме крови (в частности при повышении- увеличивается риск развития НЛР), а значит и к изменению эффективности и, особенно, безопасности ЛС [Кукес В.Г., Сычев Д.А., 2006, 2007]. При этом наиболее полиморфными «участниками» системы детоксикации ксенобиотиков являются CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9 и гликопротеин-Р [Nebert DW, 2005].

Наиболее применяемыми ЛС, которые метаболизируются данные изоферменты, являются блокаторы медленных кальциевых каналов, антидепрессанты, бета-адреноблокаторы, НПВС, непрямые антикоагулянты. Из субстратов гликопротеина Р наиболее часто применяются блокаторы медленных кальциевых каналов и статины. И хотя эффективность перечисленных групп лекарственных средств при различных заболеваниях подтверждена в мультицентровых контролируемых исследованиях, проведенных в соответствии с методологией доказательной медицины, проблема безопасности при проведении фарамакотерапии данными ЛС далека от совершенства [Лепахин В.К., 2006]. Так, несмотря на внедрение современных методов контроля за их безопасностью, частота развития серьезных нежелательных реакций (повлекших смерть, госпитализацию или ее продление, инвалидизацию) при их применении остается высокой. Так частота развития «больших» кровотечении при применении непрямых антикоагулянтов составляет 0,5-2%, частота желудочно-кишечных кровотечений при применении НПВС- 1%, частота повышения АСТ и АЛТ более чем в 3 раза и КФК более чем в 5 раз при применении статинов- в 5% случаях, частота развития серьезных НЛР при применении бета-адренобокаторов 3%, антидепрессантов- 6%, блокаторов медленных кальциевых каналов- 3% [WHO, 2006]. Таким образом НЛР при применении ЛС, фармакокинетика которых зависит от генетически полиморфных изоферментов цитохрома Р-450 и гликопротеина-Р, является не только серьезной медицинской, но и экономической проблемой. Так только в США ежегодно тратится до 140 миллиардов долларов на коррекцию серьезных НЛР [FDA, 2007].

Изучение влияния генетических факторов на фармакокинетику и фармакодинамику данных ЛС, которое, по сути, является фармакогенетическим исследованием, может послужить основой для разработки индивидуализированного подхода к выбору режима дозирования, что будет способствовать снижение частоты развития серьезных НЛР при проведении фармакотерапии соответствующими ЛС, что должно иметь и положительные «экономические» последствия для здравоохранения любого государства. Это достигается путем изучения ассоциаций между развитием серьезного НЛР при применении того или иного ЛС и определенными генотипами по CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9 и MDR1. А предпосылками подобного рода исследования являются уже имеющиеся результаты, свидетельствующие о наличии влияния полиморфизиов генов CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9 и MDR1 на фармакокинетику НПВС, непрямых антикоагулянтов, бета-адреноблокаторов, антидепрессантов, блокаторов медленных кальциевых каналов и статинов [Сычев Д.А., 2006]. Однако внедрение подобных фармакогенетических исследований в широкую клиническую практику невозможно без знания о частотах аллельных вариантов изучаемых генов в том регионе в котором оно планируется, тем более важна информация по частотам аллельных вариантов у представителей различных этнических групп, проживающих на данной территории [Weinshilboum R., 2003]. Эти различия в частотах аллельных вариантов могут являться основой «этнической предрасположенности» к развитию серьезных НЛР. На территории Республики Азербайджан проживает несколько этнических групп: азербайджанцы, курды, лезгины и во всех этих группах существует необходимость изучения частот аллельных вариантов генов CYP4A4, CYP2D6, CYP2C9, MDR1 что должно учитываться при составлении Национального формуляра по использованию лекарственных средств, а также учитываться при составлении региональных формулярах на территориях компактного проживания тех или иных этнических групп в Азербайджане. Таким образом только комплексный подход позволит изучить фармакогенетические основы развития серьезных НЛР в Азербайджане и разработать подходы к снижению их частоты.

Цель исследования: оценить роль фармакогенетических факторов в виде полиморфизма генов системы детоксикации ксенобиотиков в развитии серьезных нежелательных лекарственных реакций у жителей республики Азаербайджан.

Задачи исследования:

1. Оценить значение генетического полиморфизма CYP2С9 в развитии серьезных НЛР у жителей Республики Азербайджан:

   • Изучить частоты аллелей CYP2C9*2 и CYP2C9*3 и формируемых ими генотипов в трех этнических группах Республики Азербайджан (азербайджанцы, курды, лезгины).

   • Изучить ассоциацию генотипов CYP2C9 с развитием желудочно-кишечных кровотечений, вызванных применением НПВС.

   • Изучить ассоциацию генотипов CYP2C9 с развитием острых нарушений мозгового кровообращения по геморрагическому типу (геморрагических инсультов), вызванных применением непрямых антикоагулянтов.

2. Оценить значение генетического полиморфизма CYP2D6 в развитии серьезных НЛР у жителей Республики Азербайджан:

   • Изучить частоты аллелей CYP2D6*4 и CYP2D6*10 и формируемых ими генотипов в трех этнических группах Республики Азербайджан (азербайджанцы, курды, лезгины).

   • Изучить ассоциацию различных генотипов CYP2D6 с развитием серьезных НЛР (коллапс, нарушения ритма сердца), вызванных применением антидепрессантов.

   • Изучить ассоциацию различных генотипов CYP2D6 с развитием серьезных НЛР (коллапс, выраженная брадикардия, полная поперечная блокада сердца), вызванных применением бета-адреноблокаторов.

3. Оценить значение генетического полиморфизма CYP3А4 в развитии серьезных НЛР у жителей Республики Азербайджан:

   • Изучить частоты аллеля CYP3А4*5 и формируемых им генотипов в трех этнических группах Республики Азербайджан (азербайджанцы, курды, лезгины).

   • Изучить ассоциацию генотипов CYP3А4 с развитием серьезных НЛР (коллапс, полная поперечная блокада сердца) при применении блокаторов медленных кальциевых каналов.

   • Изучить ассоциацию генотипов CYP3А4 с развитием НЛР со стороны печени и поперечно-полосатой мускулатуры (увеличение активности АСТ, АЛТ, КФК) при применении статинов.

4. Оценить значение генетического полиморфизма гликопротеина Р в развитии серьезных НЛР у жителей Республики Азербайджан:

   • Изучить частоты аллелей и генотипов полиморфного маркера С3435Т гена MDR1 в трех этнических группах Республики Азербайджан (азербайджанцы, курды, лезгины).

   • Изучить ассоциацию генотипов полиморфного маркера С3435Т гена MDR1 с развитием серьезных НЛР (коллапс, полная поперечная блокада сердца) при применении блокаторов медленных кальциевых каналов.

   • Изучить ассоциацию генотипов полиморфного маркера С3435Т гена MDR1 с развитием НЛР со стороны печени и поперечно-полосатой мускулатуры (увеличение активности АСТ, АЛТ, КФК) при применении статинов.

5. Разработать принципы коррекции схем терапии лекарственными средствами в Республике Азербайджан на основании результатов исследований генетического полиморфизма изоферментов цитохрома Р-450.

Научная новизна. Впервые сопоставлены частоты аллелей и формируемых ими генотипов для генов CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4 и MDR1 в трех этнических группах республики Азербайджан: азербайджанцев, курдов, лезгин, и выявлено отсутствие различий в их распространенности у представителей различных этнических групп. Впервые в республике Азербайджан продемонстрировано наличие ассоциаций полиморфизмов генов CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4 и MDR1 с развитием серьезных НЛР при терапии ЛС, широко применяемыми в Азербайджане:

Обнаружена ассоциация полиморфизма гена CYP2C9 с развитием желудочно-кишечных кровотечений при применении НПВС и ОНМК по геморрагическому типу при применении непрямых антикоагулянтов;

Обнаружена ассоциация полиморфизма гена CYP2D6 с развитием серьезных НЛР при применении антидепрессантов и бета-адреноблокаторов;

Не обнаружено ассоциации полиморфизма генов CYP3A4 и MDR1 с развитием серьезных НЛР при применении блокаторов медленных кальциевых каналов и статинов;

Практическая значимость. Определена целесообразность изучения генетического полиморфизма CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4 и MDR1 у пациентов в Республике Азербайджан. Разработаны критерии отбора пациентов для изучения генетического полиморфизма CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4 и MDR1 в Республике Азербайджан: фармакогенетические исследования CYP2C9, CYP2D6 рекомендуется проводить больным с высоким риском развития НЛР для выбора индивидуального режима дозирования и программы оценки за безопасностью; фармакогенетическое исследование CYP3A4 и MDR1 не рекомендуется применять для индивидуализации терапии блокаторыми медленных каналов и статинами. На основании полученных данных сделан вывод об отсутствии генетически обусловленных «этнических» различий в чувствительности к некоторым ЛС у жителей Республики Азербайджан, поэтому общепринятые рекомендации по фармакотерапии ряда заболеваний не требуют коррекции в соответствии с этническим составом государства.

Внедрение в практику. Разработанная методология отбора пациентов для изучения генетического полиморфизма CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4 и MDR1 внедрена в лечебно-диагностическую работу Больницы г. Менгечаур, Азербайджан. Предложения с поправками в Национальный формуляр по использованию лекарственных средств в Республике Азербайджан рассматриваются в Министерстве здравоохранения Республики Азербайджана.

Результаты исследования используются в учебном процессе кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней ММА им. И.М. Сеченова.

Материалы диссертационного исследования использованы при подготовке учебного пособий для студентов медицинских вузов «Клиническая фармакогенетика», утвержденного Министерством здравоохранения Республики Азербайджан.

Положения, выносимые на защиту:

1. Имеется ассоциация генетического полиморфизма CYP2C9 с развитием желудочно-кишечных кровотечений при применении НПВС и ОНМК по геморрагическому типу при применении непрямых антикоагулянтов.

2. Имеется ассоциация генетического полиморфизма CYP2D6 с развитием серьезных НЛР при применении антидепрессантов и бета-адреноблокаторов.

3. Отсутствует ассоциация полиморфизма генов CYP3A4 и MDR1 с развитием серьезных НЛР при применении БМККи статинов.

4. С учетом полученных данных о частоте аллеля CYP2C9*3 в этнической группе курдов Республики Азербайджан, существует необходимость в коррекции Национального формуляра по применению лекарственных средств.

5. С учетом полученных данных о частотах аллелей и генотипов по CYP2D6, CYP3A4 и MDR1 в различных этнических группах Республики Азербайджан, отсутствует генетическая основа «этнической» чувствительности к ЛС, являющимся субстратами CYP2D6, CYP3A4 и гликопротеина Р.

6. Отсутствует необходимость коррекции общепринятых рекомендаций по применению некоторых ЛС в Республике Азербайджан.

Апробация работы. Основные результаты доложены и обсуждены на совместной научно практической конференции филиала «Клиническая фармакология» ГУ НЦ БМТ РАМН и кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней ММА им. И.М. Сеченова (март 2008 г.), VI Международной конференции «Клинические исследования лекарственных средств» (Москва, ноябрь 2007 г..), XIII и XIV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2006 г., апрель 2007 г.), III Съезде фармакологов России (Санкт-Петербург, октябрь 2007 г.).

Связь задач исследований с проблемным планом. Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней ММА им. И.М. Сеченова по открытому плану «Оптимизация фармакотерапии заболеваний внутренних органов посредствам разработки рациональных методов контроля клинически значимых параметров фармакокинетики лекарственных средств» (номер гос. регистрации 01.206.110468) на базе Больницы г. Менгечаур, Республика Азербайджан.

Публикации по работе. По результатам выполнения исследований опубликовано 24 печатных работы, из них 9 в журналах, рекомендованных ВАК России.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований и их обсуждений, заключения, выводов и практических рекомендаций.

Фармакогенетика CYP2D6 и серьезные нежелательные лекарственные реакции

Липофильные ЛС хорошо всасываются, однако, проникнув в энтероциты, они могут вновь «выбрасываться» в просвет кишечника гликопротеином-Р. Все же, попав в энтероциты, а затем и в гепатоциты, липофильные ЛС подвергаются биотрансформации до гидрофильных метаболитов, которые либо попадают в системный кровоток, либо активно секретируются в желчь транспортерами органических анионов и катионов. Находящиеся в гепатоцитах и не успевшие метаболизироваться липофильные ЛС также способны активно секретироваться в желчь с помощью гликопротеина-Р. «Обойдя» описанные процессы липофильные ЛС могут достигнуть системного кровотока, однако их проникновение в ткани затруднено функционированием гликопротеина-Р эндогелиоцитов кровеносных сосудов: ЛС, попав в эндотелиоцит, вновь «выбрасывается» гликопротеином-Р в просвет сосуда . Не метаболизировавшиеся липофильные ЛС способны активно секретироваться в проксимальных почечных канальцах в мочу гликопротеином-Р. Гидрофильные метаболиты ЛС легко фильтруются в почечных

Гликопротеин-Р является важным компонентом гисто-гематических барьеров: гематоэнцефалического, гематоплацентарного, гематотестикулярного, гематотимического и т.д. клубочках, и, кроме того, могут активно секретироваться в проксимальных почечных канальцах в мочу транспортерами органических анионов и катионов [Kim RB., 2002].

Гидрофильные ЛС плохо всасываются в кишечнике. Если же данным ЛС удается всосаться, они все равно плохо проникают через мембраны гепатоцитов путем простой диффузии, поэтому их дальнейшее проникновение в гепатоциты возможно только путем активного транспорта транспортерами органических анионов и катионов. В гепатоцитах гидрофильные ЛС слабо метаболизируются, и как правило, в неизмененном виде могут активно секретироваться в желчь также транспортерами органических анионов и катионов. Однако, достигнув системного кровотока, гидрофильные ЛС плохо проникают в ткани, фильтруются в почечных клубочках, и, кроме того, могут активно секретироваться в проксимальных почечных канальцах в мочу транспортерами органических анионов и катионов [Kim RB., 2002].

Таким образом, система детоксикации ксенобиотиков представляет собой дублирующие друг друга взаимосвязанные механизмы, направленные на «борьбу» организма с ксенобиотиками в целом и с ЛС в частности.

В настоящее время выделяют следующие фазы детоксикации или элиминации ксенобиотиков [Кукес В.Г., 2004]:

фаза — препятствие всасыванию ксенобиотиков в кишечнике, осуществляемое гликопротеином-Р;

фаза — реакции I фазы биотрансформации, в процессе которых, ксенобиотики переходят в более гидрофильные соединения, за счет присоединения или освобождения активных функциональных групп (-ОН, -NH2, -SH), осуществляемые, главным образом, изоферментами цитохрома Р-450; II фаза - реакции II фазы биотрансформации или синтетические реакции -соединение (конъюгация) ксенобиотиков и/или их метаболитов с эндогенными веществами, в результате которой образуются гидрофильные конъюгаты;

фаза — активная секреция ксенобиотиков и/или их метаболитов в мочу или в желчь, осуществляемая гликопротеином-Р, транспортерами органических анионов и катионов.

Очевидно, что именно функционирование системы детокеикации ксенобиотиков обуславливает фармакологический ответ. Изменение фармакокинетики ЛС, а значит эффективности и безопасности ЛС зависит от факторов, воздействующих на «участников» этой системы (ферменты биотрансформации и транспортеры ЛС) прежде всего генетических факторов, а также пола, возраста, заболеваний, совместно применяемых ЛС, пищевого рациона, вредных привычек (употребление алкоголя, табакокурение) и т. д. Понимание механизмов влияния этих факторов на ферменты биотрансформации и транспортеры ЛС позволит «управлять судьбой ЛС» путем применения индивидуального режима дозирования ЛС, обеспечивая максимальную эффективность и безопасность фармакотерапии [Sweet DH, 2001].

Отличительной особенностью генетических факторов, является их постоянство в течение всей жизни [Evans WE, 2003]. Выявление генетических особенностей у больных позволяет прогнозировать фармакологический ответ на ЛС, а значит повысить эффективность и безопасность применения ЛС, т.к. идентификация соответствующего аллельного варианта, ассоциированного с изменениями фармакокинетики и (или) фармакодинамики у больного, требует коррекции терапии (доза, кратность введения, путь введения, замена ЛС и т.д.) [Evans WE, 2003, Середенин СБ., 2004, Кукес В.Г., 2004, Kalow W., 2005]. Поэтому, применение подобного подхода в клинической практике позволяет индивидуализировать фармакотерапию. Все этапы фармакокинетики ЛС, такие как всасывание, распределение, метаболизм (биотрансформация) и выведение находятся под контролем соответствующих генов [Кукес В.Г., 2000, 2004]. Поэтому, теоретически, полиморфизм различных генов может влиять на все из выше названных фармакокинетических процессов. Однако, как показали исследования, проведенные в последнем десятилетии, наибольшее клиническое значение имеет полиморфизм генов, контролирующих синтез и работу ферментов биотрансформации ЛС, а также транспортных белков-переносчиков ЛС, т.е транспортеров, участвующих в их всасывании, распределении и выведении [Marzolini 2004, Schwab 2003]. Генетический полиморфизм характерен как для белков-ферментов I фазы метаболизма (изоферменты цитохрома Р-450, дигидропиримидин дигидрогеназа, бутирилхолинэстераза, параоксоназа), так и II фазы метаболизма (N-ацетилтрансфераза, тиопурин S-метилтрансфераза, эпоксид гидролаза) [Кукес В.Г., 2004]. Носительство различных аллельных вариантов генов, кодирующих ферменты биотрансформации и транспортеры, может приводить к синтезу ферментов или транспортеров с измененной активностью, что в свою очередь может быть причиной изменения скорости метаболизма ЛС (замедление или ускорение), а также их всасывания и выведения [Marzolini 2002]. В последние годы активно изучается влияние на фармакокинетику ЛС полиморфизма генов, кодирующих транспортеры ЛС: транспортеры органических анионов (ОАТР-С, ОАТ-1, ОАТ-3), транспортеры органических анионов (ОСТ-1) и гликопротеин-Р [Mizuno 2003].

Цитохром Р-450. Цитохром Р-450, в литературе часто обозначаемый CYP, представляет собой группу ферментов, которые осуществляют не только метаболизм ЛС и других ксенобиотиков, но и участвуют в синтезе стероидных гормонов, холестерина, желчных кислот, простаноидов (тромбоксана А2, простациклина Ь) [Бочков Н.П., 2002; Herman D и соавт., 2005]. Впервые цитохром Р-450 идентифицировали Klingenberg и Garfmcell в микросомах печени крысы в 1958 году. Филогенетические исследования показали, что цитохромы Р-450 появились в живых организмах около 3.5 миллиардов лет назад. Цитохром Р-450 является гемопротеином. Название цитохрома Р-450 связано с особыми свойствами этого гемопротеина. В восстановленной форме он связывает монооксид углерода с образованием комплекса с максимальным поглощением света при длине волны 450 нм [Lewis D.F.V., 1999]. Это свойство объясняется тем, что в геме цитохрома Р-450 железо связано не только с атомами азота четырех лигандов, образуя порфириновое кольцо, но и имеет пятый и шестой лиганд, сверху и снизу кольца, представляющие собой, атом азота гистпдина и атом серы цистеина, входящих в состав полипептидной цепи белковой части цитохрома Р-450. Наибольшее количество цитохрома Р-450 находится в гепатоцитах. Однако цитохром Р-450 обнаруживается и в других органах: кишечнике, почках, легких, надпочечниках, головном мозге, коже, плаценте, миокарде [Lewis D.F.V., 1999]. Важнейшим свойством цитохрома Р-450 является способность метаболизировать практически все известные химические соединения [Лилыш Е.Т., 1990 ]. Наиболее важной реакцией при этом является гидроксилирование. Как уже указывалось, цитохромы Р-450 еще называют монооксигеназами, так как они включают один атом кислорода в субстрат, окисляя его, а один в воду, в отличие от диоксигепаз, которые включают оба атома кислорода в субстрат.

Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелями CYP2C9*2 и CYP2C9*3, с развитием желудочно-кишечных кровотечений при применении нестероидных противовоспалительных средств

Фексофенадин относится к блокаторам Hi-гистаминовых рецепторов Ш поколения, оказавшимся высоко эффективными ЛС при различных аллергических заболеваниях. Фексофенадин практически не подвергается биотрансформации, его выведение осуществляется гликопротеином-Р, путем активной секреции в желчь (80%) и в мочу (20%), поэтому фексофенадин рассматривают как оптимальный «маркерный» субстрат гликопротешш-Р, по фармакокинетике которого можно оценивать активность данного транспортера. Первым исследованием по изучению влияния носитсльства генотипов полиморфного маркера С3435Т на фармакокинетику фексофенадина была работа Kim и соавт. (2001), в котором участвовало 60 здоровых негров США. Авторы показали, что AUC фексофенадина между группами лиц с генотипами 3435ТТ, 3435СТ и 3435СС статистически достоверно не различались. Drescher и соавт. (2002), хотя и обнаружили, что у добровольцев (европеоидов) с генотипом 3435ТТ была снижена экспрессия гена MDR1 в лейкоцитах CD56+, однако различий в AUC фексофенадина между группами добровольцев с генотипами 3435ТТ, 3435СТ и 3435СС найдено не было. Вместе с тем, Yi и соавт. (2004), изучив фармакокинетику фексофенадина 33 здоровых добровольцев (корейцев), показали, что AUCo-4 фексофенадина была достоверно выше у лиц с генотипом 3435ТТ по сравнению с лицами, имевшими генотип 3435СС (5934±2064 нг час/мл против 3998± 1241 нг час/мл, р=0,024). Максимальная концентрация фескофенадпна была также достоверно выше у лиц с генотипом 3435ТТ, по сравнению с лицами с генотипом 3435СС (958±408 нг/мл против 673±242 нг/мл, р=0,04).

Дигоксин широко применяется в клинической практике в течение более чем 200 лет. В настоящее время дигоксин назначается пациентам с хронической сердечной недостаточностью, постоянной формой мерцательной аритмии. Являясь ЛС с узкой терапевтической широтой, дигоксин часто вызывает НЛР в виде дигиталисной интоксикации. Поэтому безопасность применения дигоксина остается актуальной проблемой. Известно, что риск развития дигиталисной интоксикации увеличивается у пациентов пожилого и старческого возраста, с гипокалиемией, находящихся в тяжелом состоянии. Существуют также и генетически детерминированные факторы риска развития дигиталисной интоксикации. Именно такими факторами является полиморфизм гена MDR1. Гликопротеин-Р является главным компонентом транспортного механизма, осуществляющего выведение дигоксина: он осуществляет активную секрецию дигоксина в желчь и мочу. Поэтому у больных с генотипом 3435ТТ, в условиях сниженной экспрессии гена MDR1 можно прогнозировать более высокие концентрации дигоксина в плазме крови, по сравнению с пациентами, имеющими генотип 3435СС. Так Hoffmeyer и соавт. (2000), Kurata и соавт. (2002), Verstuyft и соавт. (2003), анализируя фармакокинетику дигоксина после его однократного приема в исследованиях у здоровых добровольцев, показали, что максимальная концентрация дигоксина в плазме крови, а также площадь под фармакокинетической кривой (AUC) достоверно больше у лиц с генотипом 3435ТТ, по сравнению с индивидуумами с генотипом 3435СС. Johne и соавт. (2002) выявили более высокие значения минимальных равновесных концентраций (Cmin,ss) дигоксина у здоровых добровольцев с генотипом 3435ТТ при его длительном применении. Однако в исследованиях Siegmund и соавт. (2002) и Gerloff и соавт. (2002) авторы не обнаружили достоверных различий в фармакокинетике дигоксина между группами лиц с различными генотипами MDRI. Таким образом, результаты исследований влияния носительства аллелей и генотипов полиморфного маркера С3435Т гена MDR1 на фармакокинетику дигоксина противоречивы (рисунок 1.4.З.), а влияние его на фармакодинамику вообще остается не выясненным.

Влияние генотипов полиморфного маркера С3435Т на фармакокинетику дигоксина. Заслуживают также внимания работы, посвященные влиянию полиморфизма гена MDR1 на фармакокинетику и фармакодинамику статинов. Kajinami и соавт. (2004) изучали ассоциацию между полиморфным маркером С3435Т гена MDR1 и динамикой уровней холестерина ЛПНП и ЛПВП на фоне терапии аторвастатином. Оказалось, что у больных с генотипом 3435ТТ происходит более выраженное снижение холестерина ЛПНП и повышение холестерина ЛПВП. Более выраженный гиполипидемический эффект статинов у больных с генотипом 3435ТТ, скорее всего, молено объяснить тем, что у этих пациентов в условиях снижения экспрессии гена MDR1 (а, следовательно, при соответственно сниженном количестве гликопротеина-Р в организме) происходит более полное всасывание, а также замедление выведения в желчь. Однако Rodrigues АС и соавт. (2005) не обнаружили влияния полиморфизма гена MDR1 (изучались полиморфные маркеры С3435Ти G2677T/A) на гиполипидемическое действие аторвастатина у больных с гиперлипидемиями. Следует отметить, что исследований влияния полиморфизма гена MDR1 на фармакокинетику статинов не проводилось.

Результаты, полученные в исследованиях по изучению влияния полиморфизма гена MDR1 на фармакокинетику и фармакодинамику ЛС, противоречивы. Выяснение значения полиморфизма гена MDR1, кодирующего гликопротеин-Р, для индивидуализации фармакотерапии возможно только если будут продолжены клинические исследования по изучению влияния полиморфизма гена MDR1 на фармакокинетику, фармакодинамику, а также эффективность и безопасность применения ЛС-субстратов гликопротеина-Р. Кроме того, необходимы клинические исследования по изучению оптимальных режимов дозирования ЛС, являющихся субстратами гликопротеина-Р для пациентов, в зависимости от генотипа полиморфных маркеров гена MDR1. Таким образом, к настоящему времени выполнен целый ряд клинических исследований, посвященных влиянию полиморфизма генов системы биотрансформации и транспортеров, таких как CYP2D6, CYP3A4, MDR1 на фармакокинетику и фармакодинамику ЛС. Однако результаты этих исследований противоречивы. Кроме того, в проведенных исследованиях в основном участвовали здоровые добровольцы, а изучение фармакокинетики ЛС проводилось лишь после однократного приема ЛС. В ограниченном числе работ в исследования включались пациенты, длительно применяющие те или иные ЛС. Именно в таких исследованиях можно изучить ассоциации между носительством аллельных вариантов генов CYP2D6, CYP3A4, MDR1 и эффективностью, а также безопасностью применяемого ЛС. Продемонстрировав наличие подобных ассоциаций, необходимо выработать алгоритм выбора ЛС и его режима дозирования, в зависимости от носительства аллельных вариантов генов CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4, MDR1. Пока такие алгоритмы не разработаны. При разработке алгоритмов выбора ЛС и их режимов дозирования, в зависимости от носительства аллельных вариантов генов, необходимо учитывать, что данные аллельные варианты с различной частотой встречаются в тех или иных этнических группах, проживающих в данном регионе или стране, особенно в таком многонациональном государстве, как: Азербайджан. Преодоление перечисленных проблем будет способствовать пониманию клинического значения фармакогенетических исследований системы биотрансформации и транспортеров и внедрению генетического тестирования пациентов в клиническую практику для повышения эффективности и безопасности фармакотерапии.

Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелями CYP2D6*4 п CYP2D6*10, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении антидепрессантов

Мы выяснили, что аллель 1846А встречается в исследованных этнических группах с частотой: 13% у лезгин, 14%— у азербайджанцев и 17%— у курдов. Нами не было установлено достоверных различий при парном сравнении: курды-лезгины— р=0,513; езгины-азербайджанцы— р=0,984 и курды-азербайджанцы— р=0,579. Измеренная частота аллеля 1846А (CYP2D6 4) согласуется с литературными данными, полученными различными исследователями в этнических группах европеоидной расы: от 11,6% до 20,7% [Bradford L.D. и соавт.,. 2002].

Мы установили, что «нормальный» генотип 1846GG встречается у 69% курдов, 75% лезгин и 79% азербайджанцев; гетерозиготный генотип 1846GA — у 28% курдов, 23%) лезгин и 14% азербайджанцев. Лица с гетерозиготным генотипом могут иметь соответствующие проблемы при применении ЛС — субстратов цитохрома Р-450 2D6, так как несут один «дефектный» аллель. Следует отметить, что второй аллель тоже может быть «дефектным» (частично или полностью), чго повышает долю в группе гетерозигот лиц полностью лишенных ферментативной активности CYP2D6 (РМ-фенотип) или почти полностью (ІМ-фенотип). Доля лиц с РМ-фенотипом в группе лиц с гомозиготным генотипом 1846GG, очевидно, низка, но, в связи с высокой степенью полиморфности гена CYP2D6 и участием других полиморфных маркеров в формировании РМ-фенотипа. исключать вероятность этого нельзя.

Частота лиц с генотипом 1846АА, заведомо относящихся к РМ-фенотипу, составляла: 2% в выборке лезгин, 3% — курдов и 7% — азербайджанцев. Кажущееся двух-трехкратное преобладание генотипа 1846АА среди азербайджанцев недостоверно и, очевидно, вызвано случайными причинами. Лица с генотипом 1846АА представляют повышенный интерес при фармакогенетических исследованиях, направленных на повышение эффективности и безопасности фармакотерапии, ведь именно лиц с этим фенотипом необходимо выявлять в популяции с помощью фармакогенетических тестов.

В распределении генотипов полиморфного маркера G1846А нами также не было выявлено достоверных различий при парном сравнении: курды-лезгины— р=0,695; лезгины-азербайджанцы — р=0,193 и курды-азербайджанцы — р=0,154.

Для оценки клинической значимости полиморфного маркера С100Т нас интересует вопрос, касающийся «перекрывания» его с полиморфным маркером G1846A. За счёт этого, несмотря на достаточно высокую частоту аллеля 100Т гена CYP2D6, у европеоидов он редко участвует в формировании аллеля CYP2D6 10. В таблице 4.1.11. приведены

Мы не проводили специальных исследований для проверки характера наследования. Тем не менее, по результатам, приведенным в таблице 4.1.П., видно, что, очевидно, сцепление этих двух полиморфных маркеров существует, что соответствует данным, полученным на этнических группах, принадлежащих к европеоидам. Так аллель CYP2D6 10 (в гетерозиготном состоянии) во всех трех изучаемых нами этнических группах республики Азербайджан вместе взятых встречается всего у б лиц (!) из 193 человек. И в то же время, замена С100Т встречалась в гетерозиготном состоянии у 40 лиц, но у 34-х из них совпадала с заменой G1846A (аллель CYP2D6 4). Конечно, подобные рассуждения необходимо делать осторожно, так как мы не можем судить, действительно ли обе одноиуклеотидные замены приходятся на один аллель, а не на два. Но основной вывод сделать можно: клиническое значение полиморфного маркера С100Т гораздо ниже, чем G1846A, и при первичных исследованиях для разработки фармакогенетичєской диагностики среди европеоидов необходимо исследовать, в первую очередь, аллель 1846А, всегда имеющий фенотипическое проявление.

Научная ценность полученных нами данных по этническим выборкам несомненна. Разработке и внедрению индивидуализированных фармакогенетических подходов в практическую медицину должна предшествовать большая работа, направленная, во-первых, на установление ассоциации генотипа с НЛР и с ситуациями отсутствия должного терапевтического эффекта, а во-вторых, на тщательное исследование распространения аллелей и генотипов тех или иных полиморфизмов в конкретных этнических группах. Чем подробнее мы изучим закономерности распределения полиморфных маркеров в пределах одной этнической группы, в различных этнических группах, в этнических группах смешанного происхождения (в том числе в популяции межрасового происхождения), тем яснее мы можем прогнозировать необходимость применения того или иного фармакогенетического теста.

В нашем конкретном случае мы имеем дело с чрезвычайно интересным феноменом, когда два полиморфных маркера гена CYP2D6, С100Т и G1846А, распространенные в популяции с достаточно большой частотой и имеющие наибольшую клиническую значимость, наследуются сцеплено. Однако у европеоидов действие полиморфизма С100Т нивелируется полиморфизмом G1846A, а у монголоидов, вследствие крайне редкой встречаемости аллеля 1846А, аллель 100Т имеет большое собственное клиническое значение.

Недавно в России была проведена работа по изучению распространенности аллелей и генотипов по полиморфным маркерам С100Т и G1846A гена CYP2D6 среди этнических казахов [Игнатьев И.В и соавт. 2007], а также в этнических группах Чукотского АО [Комап И.Э. и соавт. 2006]. Интересным выводом этих работ было установление факта, что частота аллеля 1846А гена CYP2D6 у казахов, равно как у народов Севера (чукчей и эвенов), сильно отличаются как от частот, установленных для типичных монголоидов, так и для типичных европеоидов. Так, частота аллеля 1846А у казахов составляла — 4,5%. У чукчей и эвенов частота аллеля 1846А достоверно не различалась и составляла 7 и 6% соответственно. Известно, что у «классических» монголоидов частота 1846А намного ниже: 0,5% у японцев, 1,2% у китайцев, 2,8-3% у малайцев [Budowle В. и соавт., 1990]. У русских, проживающих в Чукотском АО, частота аллеля 1846А составляла 15%, что сопоставимо с нашими данными частот, определенных в этнических группах республики Азербайджан.

Таким образом, нами установлено, что распространенность аллелей и генотипов CYP2D6 полиморфных маркеров СЮОТи G1846A, обусловливающие аллели CYP2D6 4 и CYP2D6 10, в трех этнических группах республики Азербайджан (курды, лезгины, азербайджанцы) не имеет принципиальных отличий от известных значений, полученных на других этнических группах европеоидной расы. Также не было установлено достоверных отличий частот и генотипов CYP2D6 полиморфных маркеров С100Т и G1846A между тремя этническими группами (курды, лезгины, азербайджанцы).

Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелем CYP3A4*1B, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении блокаторов медленных кальциевых каналов

В литературе имеются данные о внутривидовой вариабельности метаболизма ЛС CYP3A4. Однако молекулярные подтверждения генетического полиморфизма CYP3A4 стали появляться только в последнее время. Так Lemoin А. (1996) и соавт. описали случай интоксикации препаратом такролимус (субстрат CYP3A4) у больного после пересадки печени, в клетках которой не определялась активность CYP3A4. Только после обработки клеток пересаженной печени глюкокортикостероидами (индукторы CYP3A4) появляется возможность определять активность CYP3A4. Существует предположение о том, что причиной вариабельности метаболизма CYP3A4, является нарушение экспрессии факторов транскрипции гена СУРЗА4.

Генетические исследования позволили идентифицировать несколько мутаций в промоторной зоне гена CYP3A4. Rebbeck (1998) показал, что при лечении больных лейкозом-носителей аллельного варианта CYP3A4 1B (CYP3A4-V) эпиподофилотоксииом - ингибитором топоизомеразы II типа, реже отмечается вторичный цитостатик-индуцированный рак. По данным Le Meur и соавт. (2006), для больных после пересадки почки, являющихся гомозиготами по аллельному варианту CYP3A4 3, подобранная доза иммуносупрессора такролимуса, под контролем его концентрации в плазме крови, была ниже, по сравнению с лицами, не являющимися таковыми. Авторы это связывают с тем, что у гомозигот по аллельному варианту CYP3A4 3 определяются низкие значения клиренса такролимуса за счет угнетения его метаболизма. С учетом того, что все БМКК метаболизіїруются именно CYP3A4, мы предположили, что полиморфизм CYP3A4 может влиять на развитие серьезных НИР БМКК, через изменение их фармакокипетики за счет генетически детерминированной скорости биотрансформацин. Однако результаты нашего исследования не подтвердили это предположение: ассоциации между носительством аллельного варианта CYP3A4 1B и развитием серьезных НЛР нами не было найдено. Это может объясняться с одной стороны тем, что группа пациентов с серьезными НЛР была не велика, а с другой, что в фармакокинегике БМКК принимают участие и другие изоферменты цитохрома Р-450, такой как CYP3A5, который может выступать в качестве «дублера» CYP3A4, в условиях снижения его активности, в т.ч. генетически детерминированного. Также в элиминации БМКК принимают участие и транспортеры ЛС, такие как гликопротеин-Р, поэтому мы провели исследование с участием этих же групп пациентов, направленное на изучение ассоциации между носительством генотипов по полиморфному маркеру С3435Т гена MDR1, кодирующего гликопротеин-Р, и развитием серьезных НЛР БМКК, результаты которого будут изложены в главе 6.2.

Исходя из того, что CYP3A4 принимает участие в биотрансформации статинов, мы провели исследование, направленное на изучение ассоциации между носительством аллелыюго варианта CYP3A4 1B и серьезными НЛР статинов, результаты которого изложены в главе 5.3.

Изучение ассоциации генотипов, формируемых аллелем CYP3A4 1B, с развитием серьезных нежелательных лекарственных реакций при применении статинов

Статины (ингибиторы ГМГ-КоА-редуктазы) - наиболее эффективная и хорошо изученная группа пшолипидемических препаратов. Препараты этой группы радикально изменили подход к первичной и вторичной профилактике РІБС и других атеросклеротических сосудистых поражений, оттеснив на второй план традиционные гиполипидемические средства - никотиновую кислоту, фибраты, анионообменные смолы. Первый представитель этой группы, ловастатин, был получен в 1979 году из культуры грибка Monascus ruber и применяется для лечения атеросклероза с 1987 г. За последние 15 лет, в течение которых статины широко используются в клинической практике, они зарекомендовали себя как эффективные ЛС, характеризующиеся хорошей переносимостью. Однако у ряда пациентов при применении статинов может возникнуть неблагоприятный фармакологический ответ в виде недостаточной эффективности ЛС или развития НЛР, в т.ч. и серьезных и опасных для жизни (рабдомиолиз). В чем же причина различий фармакологического ответа на статины у пациентов? Очевидно, что это связано с индивидуальными особенностями фармакокинетики и фармако динамики этой группы ЛС у того или иного пациента. В отличие от особенностей фармако динамики, которые можно только заподозрить, изменения фармакокинетики статинов можно верифицировать путем измерения концентрации статинов в плазме крови. Концентрация статинов в плазме крови зависит от фармакокинетических процессов, включающих всасывание, распределение, метаболизм (биотрансформация) и выведение. Так основным ферментом биотрансформации всех статинов и их метаболитов, в случае использования пролекарств (ловастатин и симвастатин), является CYP3A4. Как указывалось выше, предыдущие исследования показали, что для CYP3A4, в отличие от CYP2C9 и CYP2D6, генетический полиморфизм не имеет такого важного значения, однако имеет место быть в виде существование некоторых аллельных вариантов гена, наиболее распространенным из которых является CYP3A4 1B.

Изучение ассоциации между носительством генотипов, формируемых аллелем CYP3A4 1B, и развитием серьезных НЛР при применении статинов, осуществляли путем проведения ретроспективного исследования по типу случай-контроль.

На основе архивного материала с января 1997 по май 2007 год, было отобрано 16 историй болезни пациентов, в которых указывалось на применение статинов и развитие серьезных НЛР, связанных, предположительно, с приемом данной группы ЛС.

Из 16 пациентов, для уточнения анамнеза на предмет установки возможной причинно-следственной связи между развитием серьезных НЛР и применением статинов, был осуществлен телефонный или личный контакт со всеми 16 пациентами.

Похожие диссертации на Фармакогенетические основы развития серьезных нежелательных лекарственных реакций у жителей Республики Азербайджан: значение полиморфизма генов системы детоксикации ксенобиотиков

Анализ структуры побочных лекарственных реакций на основе ведущих механизмов их развития и обоснование комплексной схемы дифференциальной диагностикиСкороходкина, Олеся Валерьевна

Значение полиморфизма гена VDR, кодирующего рецепторы витами D, в патогенезеи особенностях течения артериальной гипертензииМилотова Наталья Михайловна

Фармакогенетическое значение и этнические особенности полиморфизма гена VKORCI, кодирующего субъединицу 1 витамин к эпоксид редуктазыЗагорская Валентина Леонидовна

Витаминно-минеральный статус, распространенность аллельных вариантов генов системы детоксикации ксенобиотиков и анализ заболеваемости детей Чукотского автономного округаКоман Игорь Эдуардович

Влияние полиморфизма гена mdr1, кодирующего гликопротеин – р на фармакокинетику и фармакодинамику дигоксина у пациентов с постоянной формой мерцательной аритмии и хронической сердечной недостаточнПошукаева Лали Гивиевна

Состояние и модификация клеточной [В]-адренорецепции и роль полиморфизма генов [В]-адренорецепторов в терапии АГ и хронической сердечной недостаточностиМанешина Ольга Александровна

Полиморфизм гена рецептора гормона роста и эффективность рекомбинантных препаратов гормона ростаПятушкина Галина Александровна

Влияние полиморфизма гена, кодирующего витамин - К эпоксид редуктазу (VKORCI) на эффективность и безопасность непрямых антикоагулянтов варфарина и аценокумаролаБайдак Дмитрий Владиславович

Влияние полиморфизма генов CYP2C9 и VKORC1 на особенности дозирования, антикоагулянтное действие и развитие кровотечений при применении перорального антикоагулянта аценокумаролаЕмельянов Николай Владимирович

Влияние полиморфизма гена CYP2C9 на риск возникновения побочных эффектов НПВС у больных, страдающих полиостеоартрозомОбжерина, Анастасия Юрьевна