Содержание к диссертации
Введение...5
Глава 1. Обзор литературы... 14
-
Система биотрансформации и транспортеров лекарственных средств... 14
-
Фармакогенетические исследования изофермента цитохрома Р-450 2С9 (CYP2C9)...26
-
Фармакогенетические исследования изофермента цитохрома Р-450 2D6 (CYP2D6)...18
-
Фармакогенетические исследования транспортера лекарственных средств гликопротеина-Р (MDR1)...37
Глава 2. Материалы и методы...48
-
Клиническая характеристика участников и ход исследований...49
-
Методы исследования...61
Глава 3. Клиническое значение фармакогенетических исследований изофермента цитохрома Р-450 2С9 (CYP2C9)...70
-
Изучение активности CYP2C9, оцененной по фармакокипетике лозартана и его активного метаболита Е-3174, у носителей аллельпых вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3..J0
-
Влияние носительства аллельных вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 на безопасность непрямого аптикоагулянта варфарина при его длительном применении у пациентов с постоянной формой фибрилляции предсердий...74
-
Изучение частот аллелей и генотипов по аллельным вариантам CYP2C9*2 и CYP2C9*3 у пациентов с постоянной формой фибрилляции предсердий и у здоровых лиц из этнической группы русских Московского региона... 101
-
Изучение частот и генотипов по аллельным вариантам CYP2C9*2 и CYP2C9*3 у представителей коренного и некоренного населения Крайнего Севера РФ. ..111
Глава 4. Клиническое значение фармакогенстических исследований изофермента цитохрома Р-450 2D6 (CYP2D6)...121
-
Изучение активности CYP2D6, оцененной по фармакокинетике амитриптилина, у носителей аллельного варианта CYP2D6*4... 121
-
Изучение интенсивности метаболизма р,-адреноблокатора метопролола под влиянием CYP2D6, оцененной по фармакокинетике данного препарата и его метаболита О-деметилметопролола, у носителей аллельного варианта CYP2D6*4...\3\
4.3. Влияние носительства аллельного варианта CYP2D6*4 на режим дозирования и
клиническую эффективность р,-адреноблокатора метопролола у пациентов хронической
сердечной недостаточностью... 144
4.4. Изучение частот аллелей и генотипов по аллельному варианту CYP2D6*4 у пациентов
с хронической сердечной недостаточностью и у здоровых лиц из этнической группы
русских Московского региона... 154
4.5. Изучение частот аллелей и генотипов по аллельному варианту CYP2D6*4 у
представителей коренного и некоренного населения Крайнего Севера РФ... 162
Глава 5. Клиническое значение фармакогенстических исследований гликопротеина-P(MDR1)...168
5.1. Изучение активности гликопротеина-Р, оцененную по фармакокинетике
фексофенадина, у носителей различных генотипов по полиморфному маркеру С3435Т
гена MDR1... 168
-
Влияние генотипов по полиморфному маркеру С3435Т гена MDR1 на безопасность дигоксина при его длительном применении у пациентов с постоянной формой фибрилляции предсердий... 184
-
Изучение частот аллелей и генотипов по полиморфному маркеру С3435Т гена MDR1 у пациентов с постоянной формой фибрилляции предсердий и у здоровых лиц из этнической группы русских Московского региона. ..199
4 5.4. Изучение частот генотипов СС, СТ и 7Т по полиморфному маркеру С3435Т гена
MDR1 у представителей коренного и некоренного населения Чукотского автономного
округа...208
Глава 6. Заключение... 213
Выводы...239
Практические рекомендации...241
Список сокращений... 244
Литература.. .246
Введение к работе
Актуальность темы. Роль наследственности в формировании индивидуального фармакологического ответа известна давно [Evans WE, 1952, Motulsky AG, 1957, Kalow W., 1973, Скакун Н.П., 1976, Бочков Н.П., 1978, Лильин E.T., 1984], однако понимание механизмов влияния генетических факторов на эффективность и безопасность лекарственных средств (ЛС) стало возможным лишь в связи с развитием методов молекулярной биологии и реализацией программы «Геном человека». В настоящее время стало очевидным, что генетические особенности пациентов могут определять до 50% всех атипичных фармакологических ответов: неэффективность ЛС или нежелательные лекарственные реакции (НЛР) [Evans WE, 2003, Моисеев B.C., 2002, Кукес В.Г., 2004, Середенин СБ., 2004, Nebert DW, 2005]. Эти генетические особенности представляют собой полиморфные участки генов белков, участвующих в фармакокинетике или фармакодинамике ЛС, называемые полиморфными маркерами или аллельными вариантами [Бочков Н.П., 2001, Weinshilboum R., 2003, Середенин СБ., 2004]. Фармакогенетические исследования, направленные на их выявление, могут способствовать индивидуализации выбора режимом дозирования ЛС, что лежит в основе т.н. персонализированной медицины [Ginsburg GS, 2001, Баранов B.C., 2004].
Основной функцией системы биотрансформации и транспортеров ЛС является элиминация ЛС, а ее активность является главным лимитирующим фактором, определяющим фармакокинетику ЛС [Лакин К.М., 1981, Nebert DW, 1987, 2001, Кукес В.Г., 2001]. Генетический полиморфизм характерен для изоферментов цитохрома Р-450 CYP2D6, CYP2C9, и для гликопротеина-Р [Ingelman-Sundberg М., 1999, Marsolini С, Kim RB, 2002, 2004]. Они играют «ключевую» роль в фармакокинетике трех групп широко применяемых сердечно-сосудистых ЛС: непрямых антикоагулянтов, р-адреноблокаторов и сердечных гликозидов.
Несмотря на то, что эффективность непрямых антикоагулянтов, р-адреноблокаторов и сердечных гликозидов при ряде сердечно-сосудистых заболевания доказана в мета-анализах и мультицентровых контролируемых исследованиях [Hart R.G. и соавт.1999, MERIT-HF, CIBIS II, COPERNICUS, COMET, CIBIS III, DIG], проблема оптимизации фармакотерапии данными ЛС далека от совершенства: частота развития кровотечений при применении непрямых антикоагулянтов остается высокой- до 30% [Панченко Е.П., Кропачева Е.С., 2005]; применение р-адреноблокаторов (метопролол, бисопролол, карведилол) у больных ХСН ограничивается сложностями при подборе дозы Р-адреноблокатора: частое возникновение брадикардии, гипотонии и усиления симптомов хронической сердечной недостаточности (ХСН) [Терещенко С.Н., 2004]; по данным исследования DIG при применении сердечных гликозидов в 10-30% случаев возникают симптомы гликозидной интоксикации.
Таким образом, существует реальная потребность в оптимизации фармакотерапии этими ЛС, которую можно осуществить путем индивидуализации выбора режима дозирования данных препаратов на основании результатов фармакогенетических исследований CYP2C9, CYP2D6 и гликопротеина-Р. Однако, эта проблема остается нерешенной, прежде всего потому, что выполнено ограниченное число клинических исследований, в которых изучалось влияние полиморфизма генов CYP2D6, CYP2C9 и MDR1, кодирующего гликопротеин-Р, на фармакологический ответ при применении ЛС из этих групп. Результаты этих исследований противоречивы, часто выполнены на здоровых лицах, не дополнялись фармакокинетическими исследованиями. Остаются неразработанными алгоритмы выбора режимов дозирования непрямых антикоагулянтов, Р-адреноблокаторов и сердечных гликозидов в зависимости от генотипов по CYP2D6, CYP2C9 и MDR1.
7 Кроме того, очевидно, что внедрение подобного фармакогенетического подхода будет целесообразным, если выявляемые аллельные варианты генов будут встречаться в популяции с частотой более 1% [Rothstein MA, 2003]. Однако, необходимо принимать во внимание, что частоты аллельных вариантов генов CYP2D6, CYP2C9 и MDR1 значительно варьирует в различных этнических группах от 0% до 50%, особенно принадлежащих к разным расам [Ozawa S., 2004]. Поэтому, с учетом многонациональности нашей страны, необходимым является определение частот аллельных вариантов данных генов в различных этнических группах России. Кроме того, очевидно, что перед проведением подобных популяционных исследований, в которых, как правило участвуют здоровые лица, необходимо доказать отсутствие ассоциаций между носительством аллельных вариантов генов CYP2D6, CYP2C9 и MDR1 и наличием заболеваний, при которых чаще всего и существует необходимость проведения фармакогепетических исследований.
Только при этом условии результаты, полученные на здоровых лицах можно переносить на больных.
Цель исследования: оценить клиническое значение фармакогенетических исследований системы биотрансформации и транспортеров для оптимизации фармакотерапии непрямыми антикоагулянтами, Р-адреноблокаторами и сердечными гликозидами.
Задачи исследования:
Разработать методологию изучения клинического значения фармакогенетических исследований системы биотрансформации и транспортеров лекарственных средств.
Разработать критерии отбора пациентов для проведения фармакогенетических исследований ферментов биотрансформации (CYP2C9, CYP2D6) и транспортера лекарственных средств гликопротеина-Р в кардиологической практике.
Оценить значение фармакогенетических исследований CYP2C9 для оптимизации фармакотерапии непрямыми антикоагулянтами.
4. Оценить значение фармакогенетических исследований CYP2D6 для оптимизации фармакотерапии Р-адреноблокаторами у больных с ХСН.
Оценить значение фармакогенетических исследований транспортера лекарственных средств гликопротеина-Р для оптимизации фармакотерапии сердечными гликозидами.
Разработать алгоритмы выбора режимов дозирования варфарина, метопролола, дигоксина с учетом результатов фармакогенетических исследований ферментов биотрансформации (CYP2C9, CYP2D6) и транспортера лекарственных средств гликопротеина-Р.
Изучить ассоциации между носительством аллельных вариантов генов CYP2C9, CYP2D6 и MDR1 и развитием ИБС, ХСН, постоянной формы фибрилляции предсердий.
Сопоставить частоты аллелей и генотипов по аллельными вариантами генов CYP2C9, CYP2D6 и MDR1 у здоровых лиц этнической группы русских Московского региона, некоторых этнических групп коренного и некоренного населения Крайнего Севера РФ.
Научная новизна.
Впервые было установлено, что у носителей аллельных вариантов CYP2C9*2, CYP2C9*3 чаще развиваются кровотечения и чрезмерная гипокоагуляция при длительном применении непрямого антикоагулянта варфарина, что связано со снижением клиренса варфарина у этой категории пациентов. Впервые были рассчитаны чувствительность, специфичность, прогностическая ценность положительного и отрицательного результатов выявления аллельных вариантов CYP2C9*2, CYP2C9*3 для прогнозирования возникновения геморрагических осложнений и чрезмерной гипокоагуляции при применении варфарина.
9 Впервые у пациентов с ХСН, на основании изучения фармакокинетики Р- адреноблокатора метопролола и его метаболита О-деметилметопролола, сопоставлена интенсивность биотрансформации данного препарата CYP2D6 у носителей аллельного варианта CYP2D6*4 и не являющихся таковыми. Впервые установлено, что пациенты с
ХСН, являющиеся носителями аллельного варианта CYP2D6*4, чаще «выходят» на низкие дозы метопролола (менее 50 мг/сутки) по сравнению с пациентами, не несущими данный аллельный вариант.
Впервые установлено, что у лиц, являющихся носителями генотипа ТТ по полиморфному маркеру С3435Т гена MDR1 чаще наблюдалась сонливость при приеме фексофенадина в дозе 180 мг, по сравнению с лицами с генотипами СС и СТ. Впервые рассчитаны чувствительность, специфичность, прогностическая ценность положительного и отрицательного результатов выявления генотипов по полиморфному маркеру С3435Т гена MDR1 для прогнозирования возникновения сонливости при применении фексофенадина. Впервые было показано, что у больных, являющихся носителями генотипа ТТ по полиморфному маркеру С3435Т гена MDR1, чаще выявляются симптомы гликозидной интоксикации, кроме того именно у этой группы пациентов регистрировались более высокие концентрации дигоксина в плазме крови, по сравнению с пациентами с генотипами СС и СТ.
Впервые доказано отсутствие ассоциации между носительством аллельных вариантов CYP2C9*2, CYP2C9*3, генотипа ТТ по полиморфному маркеру С3435Т гена MDR1 и развитием постоянной формы фибрилляции предсердий. Впервые доказано отсутствие ассоциации между носительством аллельного варианта CYP2D6*4 и развитием ИБС и ХСН.
Впервые сопоставлены частоты аллелей и генотипов по аллельным вариантам CYP2C9*2, CYP2C9*3, CYP2D6H, полиморфному маркеру С3435Т гена MDR1 у
10 представителей различных этнических групп коренного и некоренного населения
Крайнего Севера РФ.
Практическая значимость.
Разработаны критерии отбора пациентов для проведения фармакогенетических исследований системы биотрансформации и транспортеров в кардиологической практике: фармакогенетическое исследование CYP2C9 рекомендовано проводить всем больным, которым планируется назначение непрямых антикоагулянтов; фармакогенетическое исследование CYP2D6- всем больным с ХСН в стадии компенсации, которым планируется назначение р-адреноблокатора; фармакогенетическое исследование гликопротеина-Р-всем больным, которым планируется назначение сердечных гликозидов.
Разработаны алгоритмы выбора начальной дозы варфарина, метопролола и дигоксина в зависимости от результатов фармакогенетического исследований CYP2C9, CYP2D6 и гликопротеина-Р, соответственно, для повышения безопасности фармакотерапии.
Разработана методология изучения клинического значения фармакогенетических исследований системы биотраисформации и транспортеров лекарственных средств.
Внедрение в практику. Отбор пациентов для проведения фармакогенетических исследований CYP2C9, CYP2D6 и гликопротеина-Р, алгоритмы выбора режимов дозирования непрямых антикоагулянтов, р-адреноблокаторов и сердечных гликозидов в зависимости от результатов фармакогенетических исследований CYP2C9, CYP2D6 и гликопротеина-Р у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями внедрены в Филиале «Клиническая фармакология» ГУ НЦ БМТ РАМН, Поликлинике Института клинической фармакологии ФГУ «НЦ ЭСМП» Росздравнадзора, Институте кардиологии им. А.Л. Мясникова РКНПК, ГКБ№23 им. «Медсантруд» г. Москвы.
Результаты исследования используются в учебном процессе кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней ММА им. И.М. Сеченова, кафедры госпитальной терапии с курсом клинической фармакологии Санкт-Петербургской медицинской академии им. И.И. Мечникова, кафедры клинической фармакологии Алтайского государственного медицинского университета, кафедры клинической фармакологии и фармакотерапии Казанской государственной медицинской академии, кафедры фармакологии, клинической фармакологии с курсом иммунологии Пермской фармацевтической академии, кафедры фармакологии и клинической фармакологии Саратовского государственного медицинского университета, Институте повышения квалификации специалистов здравоохранения Министерства здравоохранения Хабаровского края.
Материалы диссертационного исследования использованы при подготовке учебников для студентов медицинских вузов «Клиническая фармакология и фармакотерапия», «Клиническая фармакология», учебных пособий для студентов медицинских вузов «Молекулярные механизмы нежелательных эффектов лекарственных средств», «Клипико-фармакологические подходы к выбору и применению лекарственных средств при сердечно-сосудистых заболеваниях», «Метаболизм лекарственных средств», учебного пособия для системы послевузовского профессионального образования врачей «Руководство по проведению клинических исследований новых лекарственных средств».
Положения, выносимые на защиту.
Фармакогенетические исследования CYP2C9 позволяют индивидуализировать выбор начальной дозы непрямых антикоагулянтов.
Фармакогенетические исследования CYP2D6 позволяют индивидуализировать выбор целевой дозы Р-адреноблокаторов у больных с ХСН.
Фармакогенетические исследования гликопротеина-Р позволяют индивидуализировать выбор поддерживающей дозы сердечных гликозидов.
При изучении клинического значения фармакогенетических исследований системы биотрансформации и транспортеров необходимо исследовать влияние
12. генетического полиморфизма на активность фермента или транспортера, оцененную по фармакокииетике его специфического субстрата и метаболита (в случае изучения фермента); 5. Внедрению фармакогенетических тестов в клиническую практику в различных регионах России, должны предшествовать исследования частот и генотипов аллельных вариантов соответствующих генов в этнических группах, проживающих в данном регионе.
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 (май 2006 г.), II Международной конференции молодых ученых (Москва, январь 2002), VI ежегодной сессии НЦ Сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева (Москва, апрель 2002 г.), Международном конгрессе CARDIOSTIM (Франция, Ницца, июль 2002), III, IV и V Международной конференции «Клинические исследования лекарственных средств» (Москва, ноябрь 2003 г., октябрь 2004 г., ноябрь 2005 г..), IX, X, XI, XII, XIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2002 г., апрель 2003 г., апрель 2004 г., апрель 2005 г., апрель 2006 г.), V, VI, VII Ежегодной конференции Общества специалистов по сердечной недостаточности «Сердечная недостаточность» (Москва, декабрь 2003 г., декабрь 2004 г., декабрь 2005 г.), Научно-практической конференции с международным участием «Клиническая фармакология в России: достижения и перспективы» (Москва, сентябрь 2004), IV Съезде Российских ревматологов (Казань, май 2005), II Всероссийском съезде фармацевтических работников (Сочи, июнь 2005 г.), 4-й Международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва, март 2006 г.), 19-м Международном конгрессе по тромбозам (Израиль, Телль-Авив, май 2006 г.), I Съезде клинических фармакологов Сибирского округа (Барнаул, май 2006 г.).
13 Связь задач исследований с проблемным планом. Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением филиала «Клиническая фармакология» ГУ НЦ БМТ РАМН 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 ГКБ№23 им. «Медсантруд» г. Москвы.
Публикации по работе. По результатам выполнения исследований опубликовано 55 печатных работы.
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.
Работа изложена на 269 страницах машинописного текста, содержит 97 таблиц, 74 рисунков. Список литературы включает 19 источников отечественной и 188 источников зарубежной литературы.
