text
Портал для медицинских работников

Фармакогенетическое тестирование: принципы клинического применения и интерпретации результатов

  • 15 марта 2011
  • 71

Фармакогенетика - наука, изучающая место и роль генетических факторов в формировании ответа организма человека на лекарственные средства (ЛС). Фармакогенетика исследует особенности генетического аппарата, которые ассоциированы с изменениями фармакологического ответа (генетически детерминированный фармакологический ответ). Знание выявленных закономерностей позволяет врачу индивидуально подходить к выбору как самих ЛС, так и их доз у каждого конкретного пациента, обеспечивая максимально эффективную и безопасную фармакотерапию.

Фармакогенетика является смежной дисциплиной на стыке фармакологии и генетики. Хотя роль наследственности в формировании индивидуального ответа на ЛС известна давно, понимание механизмов, связывающих генетические особенности пациента с изменением эффективности и безопасности фармакотерапии, стало возможным лишь к настоящему времени, в связи с развитием соответствующих методов молекулярной биологии и реализацией международной программы “Геном человека”. Эти генетические факторы (а по сути генетические особенности пациента), как правило, представляют собой полиморфные участки генов, продукты которых так или иначе участвуют в осуществлении различных фармакокинетических и фармакодинамических процессов.

Внимание! Для скачивания доступна новая книга:  «Молекулярно-биологические исследования» ,

Термин “полиморфные” означает, что в данных местах генома нуклеотидная последовательность может отличаться у различных людей (если участок находится внутри гена, говорят о существовании “альтернативных аллелей” или “аллельных вариантов”). Подобные альтернативные варианты могут быть ассоциированы с различными нарушениями “работы” гена. Например, отсутствием синтеза белка, синтезом белка со сниженной или повышенной активностью, снижением или повышением уровня экспрессии и пр. Таким образом, с изменением фармакологического ответа могут быть ассоциированы альтернативные аллельные варианты генов, продукты которых принимают участие в фармакокинетике и фармакодинамике ЛС.

К первой группе генов относятся гены, кодирующие ферменты биотрансформации, и транспортеры, которые осуществляют всасывание, распределение и выведение ЛС из организма. В настоящее время активно изучается роль генов, контролирующих синтез и работу ферментов биотрансформации лекарственных средств, в частности изоферментов цитохрома Р-450 (CYP2D6, CYP2C9, CYP2C19) и ферментов II фазы биотрансформации (N-ацетилтрансферазы, глутатион^-трансферазы). Особый интерес вызывает изучение взаимосвязи аллельных вариантов генов транспортеров с изменением фармакокинетики соответствующих ЛС.

Во вторую группу входят гены, кодирующие “молекулы-мишени” ЛС или функционально связанные с данными структурами белки (рецепторы, ферменты, ионные каналы). Также сюда включены гены, продукты которых участвуют в различных патологических процессах (факторы свертывания крови, аполипопротеины и т. д.), против которых направлена соответствующая фармакотерапия.

Врач, ознакомившись с инструкцией по медицинскому применению ЛС или его типовой клинико-фармакологической статьей (ТКФС) Государственного реестра лекарственных средств самостоятельно может прогнозировать, полиморфные варианты каких генов могут быть ассоциированы с изменением фармакологического ответа и, следовательно, с изменением эффективности и безопасности ЛС. Для этого необходимо обращать внимание на следующие моменты:

  • конкретные структуры, указанные в разделе “Фармакокинетика”, которые участвуют в биотрансформации данного ЛС (ферменты) или его транспорте (транспортеры);
  • “молекулы-мишени”, указанные в разделе “Фармакологическое действие”, которые тоже могут быть генетически полиморфными.

Стоит отметить, что некоторые полиморфные маркеры, связанные с изменением фармакологического ответа на ЛС, также зачастую бывают ассоциированы с различными заболеваниями (онкологические заболевания, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, атеросклероз и др.), поэтому фармакогенетические исследования способствуют более широкому пониманию этиологии и патогенеза таких заболеваний.

Классификация генетически детерминированных изменений фармакологического ответа

Генетически детерминированные изменения фармакологического ответа с клинических позиций можно классифицировать следующим образом:

  • приводящие к серьезным реакциям - применение ЛС противопоказано; приводящие к неблагоприятным побочным реакциям (НПР), не относящимся к серьезным, - требуется применение ЛС в пониженной дозе (в минимальной разрешенной дозе, регламентированной инструкцией по медицинскому применению и ТКФС или даже ниже таковой);
  • приводящие к неэффективности ЛС или его низкой эффективности - требуется применение ЛС в высокой дозе (в максимально разрешенной дозе, регламентированной инструкцией по медицинскому применению и ТКФС).

Фармакогенететическое тестирование - выявление “изменений” (полиморфизмов) в генах, кодирующих белки, ответственных за фармакокинетику или фармакодинамику ЛС. Для проведения фармакогенетического тестирования в качестве биоматериала у пациента берут кровь или соскоб буккального эпителия (для выделения ДНК). Сбор этого биологического материала у больного не требует предварительной подготовки. Результаты фармакогенетического теста представляют собой полученные генотипы больного по тому или иному полиморфизму гена. Как правило, врач - клинический фармаколог интерпретирует результаты фармакогенетического теста: формулирует рекомендации по выбору лекарственного средства и его режима дозирования для конкретного пациента. Применение таких тестов позволяет заранее прогнозировать фармакологический ответ на ЛС. Это позволяет персонализированно подойти к выбору ЛС и его режима дозирования, а в редких случаях и тактики ведения пациентов.

Фармакогенетическое тестирование в клинической практике целесообразно проводить в следующих ситуациях:

  • при длительном применении ЛС с большим спектром и выраженностью НПР (в т. ч. ЛС с узким терапевтическим диапазоном), особенно у больных с высоким риском развития НПР;
  • наличии семейного анамнеза по развитию серьезных неблагоприятных побочных реакций;
  • применении ЛС, эффективных у ограниченного числа больных, особенно дорогостоящих лекарственных препаратов.

При этом фармакогенетический тест может быть использован в клинической практике, если он отвечает следующим требованиям:

  • наличие выраженной ассоциации между выявляемым полиморфизмом того или иного гена и фармакологическим ответом (развитие НПР, недостаточная эффективность или высокая эффективность);
  • разработан алгоритм применения ЛС в зависимости от результатов фармакогенетического теста: выбор ЛС, его режима дозирования;
  • выявляемый полиморфизм должен встречаться в популяции с частотой не менее 1%;
  • повышение эффективности, безопасности фармакотерапии и экономическая рентабельность подобного подхода;
  • доступность фармакогенетического теста больным и врачам.

В настоящее время этим требованиям удовлетворяет ограниченное количество фармакогенетических тестов, применение которых в клинической практике разрешено в большинстве стран мира и регламентировано в инструкциях по медицинскому применению лишь некоторых ЛС (табл. 1).

Таблица 1

Фармакогенетические тесты, рекомендуемые для использования в клинической практике

Фармакогенетические тесты

Показания к исследованиям

Клиническое значение

i

2

3

Определение полиморфизмов генов CYP2C9 (аллельные варианты CYP2C9*2 и CYP2C9*3) и VKORC1 (полиморфный маркер G3673A)

Больные, которым показан прием оральных антикоагулянтов (вар- фарина, аценокумарола)

Результаты позволяют осуществить персонализированный выбор начальной дозы варфарина или аце- нокумарола, что ускоряет подбор дозы для достижения целевых значений МНО, снижает риск кровотечений и чрезмерной гипокоагуляции

Определение полиморфизмов гена CYP2D6 (аллельные варианты CYP2D6*4, CYP2D6*10, копии функциональных аллелей CYP2D6*1, CYP2D6*2)

Больные, которым показан длительный прием антидепрессантов или антипсихотических средств (нейролептиков) с высоким риском развития нежелательных реакций

Позволяет осуществить персонализированный выбор антидепрессантов и антипсихотических средств (нейролептиков) и их доз, что снижает риск развития нежелательных реакций

Дети с синдромом дефицита концентрации внимания с гиперактивностью, которым планируется назначение атомоксетина

Позволяет прогнозировать развитие нежелательных реакций и более тщательно контролировать безопасность терапии атомоксетином

Определение полиморфизма гена CYP2C19 (аллельный вариант CYP2C19*2)

Больные с грибковыми заболеваниями, которым показано применение вориконазола

Позволяет прогнозировать развитие нежелательных реакций и более тщательно контролировать безопасность терапии вориконазолом

Больные, которым планируется применение клопидогрела

Позволяет осуществить персонализированный выбор нагрузочной и поддерживающей дозы клопидо- грела или выбрать другой антиагрегат (прозугрел), что позволяет повысить эффективность лечения

Определение полиморфизмов гена NAT2 (“медленные” аллельные варианты NAT2)

Больные с туберкулезом с высоким риском развития нежелательных реакций (гепатотоксичности, нейротоксичности) при применении противотуберкулезных средств (изониазид, пиразинамид, рифампицин)

Позволяет прогнозировать развитие нежелательных реакций и более тщательно контролировать безопасность терапии противотуберкулезными средствами (изониазид, пиразинамид, ри- фампицин)

Определение полиморфного маркера HLA-B*1502

Больные, принадлежащие к монголоидной расе, которым планируется применение карба- мазепина

Позволяет выявить больных с очень высоким риском развития синдрома Стивенса - Джодсана при применении карбамазепина, что является основанием для отказа от применения данного лекарственного средства

Определение полиморфного маркера hLa-B*5701

Больные с ВИЧ-инфекцией, которым планируется применение абака- вира

Позволяет выявить больных с очень высоким риском развития гиперчувствительности замедленного типа при применении абакавира, что является основанием для отказа от применения данного лекарственного средства

Определение полиморфизма G1691A гена фактора свертывания V (т. н. мутация Лейдена)

Женщины с отягощенным семейным анамнезом по тромботическим осложнениям, которым планируется применение гормональных контрацептивов

Позволяет выявить женщин с очень высоким риском развития тромботических осложнений при применении гормональных контрацептивов, что является основанием для отказа от применения данной группы лекарственных средств

Определение полиморфизмов гена ТРМТ

Больные, которым планируется применение азатиоприна или 6-мер- каптопурина

Позволяет осуществить персонализированный выбор дозы азатиопри- на или 6-меркаптопурина, что снижает риск нежелательных реакций

Определение полиморфизма гена UGT1A1 (аллельный вариант UGT1A*28)

Больные с колоректальным раком, которым планируется применение иринотекана

Позволяет осуществить персонализированный выбор дозы ириноте- кана, что снижает риск нежелательных реакций

Выявление в клетках опухоли экспрессии c-Kit

Больные с неоперабельными и/или метастатическими злокачественными стромальными опухолями желудочнокишечного тракта, которым планируется применение иматиниба

Результаты фармакогенетического тестирования позволяют прогнозировать высокую эффективность иматиниба при наличии экспрессии c-Kit в клетках опухоли

Выявление в клетках опухоли экспрессии EGFR

Больные с местно-распространенным или метастатическим немелкоклеточным раком легкого, которым планируется применение эрлотиниба

Позволяет прогнозировать высокую эффективность эрлотиниба при наличии экспрессии EGFR в клетках опухоли

когенетического тестирования используется

В качестве биологического материала для фарма опухолевая ткань.

Принципы интерпретации результатов фармакогенетического тестирования

Для каждого фармакогенетического теста, применяемого в клинической практике, разработаны свои алгоритмы выбора ЛС и их режимов дозирования (табл. 1). В качестве примера также можно привести алгоритм выбора антидепрессантов и их доз в зависимости от генотипа пациента по CYP2D6. Однако существуют общие закономерности интерпретации результатов (выбор дозы ЛС) в отношении фармакогенетических тестов, в основе которых лежит определение полиморфизмов генов, кодирующих ферменты биотрансформации. В большинстве случаев при применении изначально активного ЛС, метаболизирующегося определенным ферментом до неактивных метаболитов, выбор дозы в зависимости от результатов фармакогенетического тестирования осуществляется следующим образом:

  • если носительство полиморфизма гена фермента биотрансформации не было обнаружено (такой генотип обозначается как ГЕН*1/*1 или “дикий” генотип, например CYP2D6*1/*1, а пациентов называют “распространенными метаболизаторами”), то необходимо выбрать среднюю терапевтическую дозу ЛС (по инструкции и ТКФС);
  • если выявлено гетерозиготное носительство “медленного” полиморфизма (аллельного варианта) гена фермента биотрансформации (такой генотип обозначается ГЕН*1/*Х, например CYP2D6*1/*4, а пациентов называют “промежуточными метаболизаторами”), то необходимо выбрать минимальную терапевтическую дозу ЛС (по инструкции и ТКФС). Если таким пациентам применять ЛС в средней терапевтической дозе, то велика вероятность развития у них неблагоприятных побочных реакций;
  • если выявлено гомозиготное носительство “медленного” полиморфизма (аллельного варианта) гена фермента биотрансформации (такой генотип обозначается ГЕН*Х/*Х, например CYP2D6*4/*4, а пациентов называют “медленными метаболизаторами”), то необходимо выбрать дозу ЛС вдвое меньше минимальной терапевтической. Кроме того, таким пациентам по возможности необходимо назначать “терапию прикрытия” (ЛС, снижающие риск развития неблагоприятных побочных реакций). Если таким пациентам применять ЛС в средней терапевтической дозе, то велика вероятность развития у них неблагоприятных побочных реакций, в т. ч. и серьезных;
  • если выявлено носительство нескольких копий функциональных аллелей (более 2) гена фермента биотрансформации (такой генотип обозначается ГЕН*1 х 2, например CYP2D6*1 х 2, а пациентов называют “быстрыми метаболизаторами”), то необходимо выбрать максимальную терапевтическую дозу ЛС (по инструкции и ТКФС). Если таким пациентам применять ЛС в средней терапевтической дозе, то будет отмечена низкая эффективность лечения.

Обратная ситуация с выбором дозы ЛС на основе результатов фармакогенетического тестирования в случае применения ЛС, являющегося пролекарством.

Для некоторых фармакогенетических тестов (в т. ч. и тех, в которых определяются полиморфизмы генов ферментов биотрансформации) созданы более сложные и одновременно более точные (обладают большей предсказательной ценностью) алгоритмы выбора дозы ЛС. Как правило, эти алгоритмы учитывают не только генетические, но и негенетические факторы (пол, возраст, расовая принадлежность, отношение к курению, состояние функции почек и печени, совместно применяемые ЛС и т. д.). Подобный комплексный подход к выбору ЛС и их доз, основанный на учете генетических и негенетических особенностей пациентов, в настоящее время представляется наиболее перспективным.

Фармакогенетическое тестирование для персонализации дозирования непрямого антикоагулянта варфарина

В 2007 г. Американское агентство по контролю за лекарствами и продуктами США (FDA) приняло решение внести изменения в инструкцию по медицинскому применению варфарина - было добавлено следующее положение: “У пациентов, у которых определены генетические варианты по CYP2C9 и VKORC1, должны быть выбраны более низкие дозы варфарина’! А в 2010 г. FDA внесло еще следующее уточнение в инструкцию по медицинскому применению варфарина: “Информация о генотипах пациентов по CYP2C9 и VKORC1, если есть возможность ее получить, может быть использована для выбора начальной дозы варфарина’. Аналогичные положения были внесены и в российскую инструкцию по медицинскому применению варфарина, что регламентирует применение фармакогенетического тестирования для персонализации дозирования варфарина в России. Следует отметить, что в России проведение фармакогенетического тестирования и учет его результатов при выборе ЛС и их дозы в условиях ЛПУ регламентированы приказом Минздрава России от 22.11.2003 № 494 “О совершенствовании деятельности врачей - клинических фармакологов . Таким образом, при наличии показаний к применению оральных антикоагулянтов врач должен рассмотреть возможность выполнения фармакогенетического тестирования. В случае если у пациента имеется высокий риск развития кровотечений, рассчитанный с помощью шкал CRUSADE и HEMORR2HAGES, выполнение фармакогенетического тестирования для персонализации дозирования варфарина можно считать обязательным (табл. 2).

Формирование у врачей (в т. ч. и специалистов по лабораторной диагностике) компетенций в области фармакогенетики позволит им в своей профессиональной деятельности использовать результаты фармакогенетических исследований или фармакогенетического тестирования для проведения эффективной и безопасной фармакотерапии.

При этом роль специалистов в области лабораторной диагностики может быть следующей:

  • организация технических условий для быстрой (2-3 рабочих дня) идентификации полиморфизмов генов, определяющих индивидуальную чувствительность к ЛС (включая выделение ДНК из биологического материала, генотипирование);
  • предоставление лечащим врачам информации о возможностях фармакогенетического тестирования в целях повышения эффективности и безопасности фармакотерапии, правилах сбора биологического материала;
  • интерпретация результатов фармакогенетического тестирования (совместно с врачом - клиническим фармакологом) и выдача лечащему врачу заключения, содержащего конкретные рекомендации по выбору ЛС и их режимов дозирования (в рамках регламентированных показаний и доз в соответствии с инструкцией по медицинскому применению тех или иных ЛС).

Таблица 2

Анализ условий для использования в клинической практике фармакогенетического тестирования для персонализации дозирования варфарина

Условия для использования в клинической практике

Фармакогенетическое тестирование для персонализации дозирования варфарина

Наличие выраженной ассоциации между выявляемым полиморфизмом того или иного гена и фармакологическим ответом (развитие НПР, недостаточная эффективность или высокая эффективность)

В многочисленных исследованиях продемонстрирована ассоциация между носительством изучаемых аллелей и генотипов (CYP2C*2 и CYP2C9*3, генотип АА по полиморфному маркеру G1639A гена VKORC1) и низкими подобранными дозами варфарина, развитием кровотечений, эпизодов чрезмерной гипокоагуляции

Должен быть хорошо разработан алгоритм применения ЛС в зависимости от результатов фармакогенетического теста: выбор ЛС, его режима дозирования

Разработаны алгоритмы выбора поддерживающей дозы варфарина на основе результатов фармакогенетического тестирования, из которых для российских пациентов наиболее приемлемым является алгоритм Gage. Расчет поддерживающей дозы варфарина возможен с помощью on-line калькулятора

Выявляемый полиморфизм должен встречаться в популяции с частотой не менее 1%

В России являются носителями аллельных вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 до 35% населения, генотип АА по полиморфному маркеру G1639A гена VKORC1 - до 17%

Должны быть доказаны преимущества применения ЛС с использованием результатов фармакогенетического теста по сравнению с традиционным подходом: повышение эффективности, безопасности фармакотерапии и экономическая рентабельность подобного подхода

Фармакогенетическое тестирование может способствовать снижению длительности подбора дозы варфарина, снижению частоты развития эпизодов чрезмерной гипокоагуляции в 3 раза, частоты кровотечений в 4,5 раза. Фармакогенетическое тестирование может снижать расходы на лечение 1 пациента на 100 руб. в месяц, в основном за счет сокращения расходов на коррекцию кровотечений

Доступность фармакогенетического теста для больных и врачей, т. е. фармакогенетический тест должен быть “поставлен” в лаборатории ЛПУ или коммерческие лаборатории

Использование диагностических наборов позволяет значительно упростить и ускорить выполнение фармакогенетического тестирования в медицинских лабораториях, что делает данный тест доступным для врачей и пациентов

Преимущества использования некоторых фармакогенетических тестов перед традиционными подходами доказаны в рандомизированных исследованиях, т. е. уже можно говорить о доказательной фармакогенетике. Применение в клинической практике индивидуализированного подхода к выбору ЛС и их режимов дозирования дает возможность повысить эффективность и безопасность фармакотерапии, что улучшает качество медицинской помощи.

Рекомендации по теме

Мероприятия

Мероприятия

Повышаем квалификацию

Посмотреть

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Мы в соцсетях
А еще:
Сайт предназначен для медицинских работников!


Чтобы подтвердить ваш статус, зарегистрируйтесь, и:

Читайте экспертные
материалы

Скачивайте готовые
формы и СОПы

Смотрите
бесплатные вебинары

13 000 статей

1 500 инструкций

200 записей

Абонемент в электронную медицинскую библиотеку в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Сайт предназначен для медицинских работников!


Чтобы скачать файл на портале ZDRAV.RU, зарегистрируйтесь, и:

Читайте экспертные
материалы

Скачивайте готовые
формы и СОПы

Смотрите
бесплатные вебинары

13 000 статей

1 500 инструкций

200 записей

Абонемент в электронную медицинскую библиотеку в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Сайт предназначен для медицинских работников!


Чтобы подтвердить ваш статус, зарегистрируйтесь, и:

Читайте экспертные
материалы

Скачивайте готовые
формы и СОПы

Смотрите
бесплатные вебинары

13 000 статей

1 500 инструкций

200 записей

Абонемент в электронную медицинскую библиотеку в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
×

Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Посещая страницы сайта и предоставляя свои данные, вы позволяете нам предоставлять их сторонним партнерам. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.