Variante genetice enzima CYP2C9 (citocrom P450)

Laborator Synevo

 

Informatii generale si recomandari

CYP2C9 constituie una din izoenzimele principale ale citocromului P450 cu rol in metabolismul medicamentelor. Astfel, CYP2C9 este responsabila de metabolizarea a 5% din medicamentele prescrise, cele mai importante fiind glipizida, fenitoina si derivatii cumarinici.

Gena care codifica enzima CYP2C9 este localizata, impreuna cu alte gene CYP2C, pe bratul scurt al cromozomului 10 (10q24). Analiza polimorfismului genetic CYP2C9 poate fi utilizata pentru identificarea variantelor enzimatice cu activitate alterata care afecteaza metabolismul medicamentelor si care se asociaza in cursul tratamentului cu un risc crescut de reactii adverse.

Genotiparea CYP2C9 este legata in principal de administrarea anticoagulantelor orale (derivati cumarinici) care sunt utilizate in mod frecvent in profilaxia si terapia afectiunilor tromboembolice. Chiar in prezenta unei monitorizari corecte a tratamentului se inregistreaza variatii individuale foarte mari ale raspunsului la primele doze administrate, iar incercarea de a mentine nivelurile in intervalul terapeutic ingust este adesea dificila si poate fi insotita de reactii adverse majore^8;11. Astfel, se considera ca incidenta anuala a hemoragiilor majore (hemoragii pentru care s-a putut documenta o pierdere de cel putin doua unitati de sange sau care au dus la spitalizare) este de 6.8% la pacientii anticoagulati a la long iar rata letalitatii anuale ca efect secundar al acestui tratament de 0.88%.

Urmarirea tratamentului in “clinici de anticoagulare” specializate ar reduce aceste accidente la 2.7% pe an si respectiv la 0.4% pe an¹.

Anumite alele ale genelor CYP2C9 si VKORC1 (subunitatea C1 a epoxid-reductazei vitaminei K –tinta tratamentului anticoagulant) explica 30-50% din variatiile interindividuale ale sensibilitatii la warfarina; din acest motiv testarea polimorfismului acestor gene ar putea contribui la o conducere mai adecvata a tratamentului cu anticoagulante orale.

Warfarina este administrata sub forma unui amestec racemic de enantiomeri R si S. S-warfarina este raspunzatoare de ~80% din activitatea anticoagulanta a acestui preparat si este metabolizata hepatic printr-un proces de hidroxilare in care este implicata enzima CYP2C9. In plus fata de alela salbatica CYP2C9*1 care codifica o varianta enzimatica cu activitate normala au fost descrise 2 alele care au la baza mutatii punctiforme ale genei CYP2C9: CYP2C9*2, responsabila de substitutia argininei cu cisteina la nivelul aminoacidului 144, si CYP2C9*3, cea are drept consecinta substitutia izoleucinei cu leucina in pozitia 359. Ambele alele sunt  asociate cu perturbarea moderata (CYP2C9*2 reduce cu 30% metabolismul warfarinei) sau severa (CYP2C9*3 reduce cu 80% metabolismul warfarinei) a hidroxilarii S-warfarinei, iar pacientii purtatori ai acestor variante enzimatice, care metabolizeaza lent warfarina, au risc crescut de complicatii hemoragice majore la initierea terapiei anticoagulante^2;11.

Cele 3 alele se pot combina in 6 genotipuri: *1*1, *1*2, *1*3, *2*2, *2*3 si *3*3 cu urmatoarea prevalenta in populatia caucaziana:

-genotip *1*1: 65.3%

-genotip *1*2: 20.4%

-genotip *1*3: 10.6%

-genotip *2*2: 0.9%

-genotip *2*3: 1.4%

-genotip *3*3: 0.4%¹.

In populatia africana frecventa alelelor *2 si *3 este mult mai redusa decat in populatia caucaziana si asiatica¹¹.

Intr-o metaanaliza care a inclus 9 studii (2775 pacienti) Sanderson si colaboratorii sai au concluzionat ca pacientii purtatori ai alelelor CYP2C9*2 si CYP2C9*3 necesita doze terapeutice medii zilnice mai scazute  comparativ cu cei care prezinta alela salbatica CYP2C9*1 si au un risc crescut de sangerari. Astfel, in cazul alelei CYP2C9*2 doza terapeutica medie zilnica a fost cu 17% mai mica iar pentru alela CYP2C9*3 s-a constatat ca este necesara o reducere a dozei cu 37%. Riscul de sangerari majore este de 5.3 ori mai mare decat normalul in perioada de inductie a tratmentului si de 2.2 mai mare dupa stabilizare¹³.

International Warfarin Pharmacogenetics Consortium (2009) a constatat ca un algoritm de stabilire a dozelor de warfarina bazat pe analiza polimorfismului genelor CYP2C9 si VKORC1 identifica un procent mai mare de pacienti care necesita doze saptamanale ≤ 21 mg  si ≥ 49 mg pentru obtinerea valorilor INR tinta (49.4% vs 33.3% dintre cei care necesita ≤ 21 mg/saptamana si 24.8% vs 7.2% dintre cei care necesita ≥ 49 mg/saptamana)⁶.

Un studiu recent care a inclus 1015 participanti a avut drept scop dezvoltarea si validarea unui algoritm farmacogenetic la initierea terapiei cu warfarina. Pentru a facilita utilizarea algoritmelor clinice si farmacogenetice autorii au dezvoltat un website non-profit  www.warfarindosing.org; in formularul de pe site se introduc datele pacientului (varsta, sex, greutate, inaltime, rasa, fumat, afectiuni hepatice, afectiunea care necesita anticoagulare, valorile INR bazal si tinta, tratamente cu statine si amiodarona, tratamente antibiotice sau antifungice, genotipuri CY2C9 si VKORC1 – in cazul in care sunt disponibile) dupa care se estimeaza doza de incarcare si doza terapeutica zilnica. Daca dupa 3-4 administrari de warfarina se revine la website si se introduce valoarea INR obtinuta se va efectua o ajustare a dozelor⁵.

In ceea ce priveste tratamentul cu acenocoumarol, utilizat in Romania si in alte tari din Europa, mai multe studii au aratat in prezenta alelelor CYP2C9*2 sau CYP2C9*3 exista un risc mai mare de sangerari si sunt necesare doze mai mici de anticoagulant pentru atingerea valorii INR tinta^10;12. Un singur studiu raporteaza dozele de intretinere pentru acenocumarol in functie de genotip; astfel pentru obtinerea unui INR terapeutic de 2.5 doza zilnica de intretinere pentru acenocoumarol este de 2.44 mg pentru genotipul *1*1, 2.06 mg pentru genotipul *1*2 si 1.57 mg pentru genotipul *1*3³. Pe baza acestor valori stabilite experimental, un grup de cercetatori romani a implementat un simulator care a permis studierea efectului unor scheme uzuale de anticoagulare asupra evolutiei INR in functie de genotipul CYP2C9 si greutatea corporala¹.

Intr-un studiu efectuat in Franta s-a constatat ca testarea farmacogenetica poate sa identifice un risc crescut de supradozare la 25% dintre persoanele care vor incepe terapia cu acenocoumarol (purtatorii alelelor VKORC1 1639A sau 1173T si CYP2C9*3). Imbunatatirea management-ului tratamentului anticoagulant este semnificativa clinic datorita utilizarii pe scara larga a acestor medicamente⁹.

In concluzie, studiile efectuate indica validitatea clinica a testelor farmacogenetice (CYP2C9 si VKORC1) si sustin corelatia dintre anumite variante genetice si dozele terapeutice de anticoagulante cumarinice. Cu toate acestea nu exista inca dovezi suficiente privind cost-eficienta testarii de rutina inaintea initierii terapiei cu anticoagulante orale. Pana cand vor fi disponibile rezultatelor studiilor clinice prospective (ex. COAG sau EU-PACT) testarea genetica este recomandata la pacientii cu risc crescut de sangerare si pentru elucidarea cauzei unui raspuns terapeutic neobisnuit: necesitatea unor doze de intretinere foarte mici sau persistenta unor valori INR mari la doze standard de anticoagulant^2;4.

Pregatire pacient – nu este necesara o pregatire speciala⁷.

Specimen recoltat – sange venos⁷.

Recipient de recoltare – vacutainer ce contine EDTA ca anticoagulant⁷.

Cantitate recoltata – cat permite vacuumul⁷.

Cauze de respingere a probei – folosirea heparinei ca anticoagulant; probe coagulate sau hemolizate⁷.

Stabilitate proba – 7 zile la 2-8ºC; 1 an la -20 ºC⁷.

Metoda – reactie de polimerizare in lant (PCR) cu detectie colorimetrica dupa hibridizarea cu sonde specifice pe stripuri; vor fi cercetate cele 2 mutatii CYP2C9 corespunzatoare alelelor CYP2C9*2 si CYP2C9*3².

Comunicarea rezultatelor

Se va comunica genotipul CYP2C9 obtinut⁷.

Limite si interferente

Doza optima de anticoagulant cumarinic nu se poate stabili numai pe baza testului farmacogenetic ci prin coroborarea cu datele clinice ale pacientului.

Testarea genetica nu are scopul de a inlocui monitorizarea periodica a INR – ului⁷.

Bibliografie

1. A.D Corlan, I. Corlan, C. Constantinescu. Consecinte cantitative ale modelului farmacologic al actiunii anticoagulantelor orale explorate prin simulare computerizata. In Terapeutica, Farmacologie si Toxicologie Clinica, vol. 7, nr. 3, pp. 39–53, 2003.
2. Charles Eby. Warfarin Dosing. Should Labs Offer Pharmacogenetic Testing? In Clinical Laboratory News, June 2009, Vol 35, Number 6.
3. Dolors Tassies et al. Pharmacogenetics of acenocoumarol: cytochrome p450-cyp2c9 polymorphisms influence dose requirements and stability of anticoagulation. In Haematologica, 87:1185–1191, 2002.
4. Flockart DA, et al. Pharmacogenetic testing of CYP2C9 and VKORC1 alleles for warfarin. In Genet Med 2008, 10(2), 139-50.
5. Gage BF, et al. Use of pharmacogenetic and clinical factors to predict the therapeutic dose of warfarin. In Clin Pharmacol Ther 2008, Sep;84(3):326-31.
6. International Warfarin Pharmacogenetics Consortium (2009). Estimation of the warfarin dose with clinical and pharmacogenetic data. New Eng. J. Med. 360: 753-764, 2009.
7. Laborator Synevo. Referinte specifice tehnologiei de lucru utilizate 2007. Ref Type: Catalog.
8. Laboratory Corporation of America. Directory of Services and Interpretive Guide. Cytochrome P450 2C9 Genotyping. www.labcorp.com, 2009. Ref Type: Internet Communication.
9. Laurent Bodin et al. Cytochrome P450 2C9 (CYP2C9) and vitamin K epoxide reductase (VKORC1) genotypes as determinants of acenocoumarol sensitivity. In Blood, 2005.
10. Mark L. et al. Cytochrome P450 2C9 polymorphism and acenocoumarol therapy. In Kardiol. Pol 2006 Apr;64(4):397-402.
11. OMIM. CYTOCHROME P450, SUBFAMILY IIC, POLYPEPTIDE 9; CYP2C9. www.ncbi.nih.gov. Ref Type: Internet Communication.
12. RB Saraeva et al. Pharmacogenetics of acenocoumarol: CYP2C9, CYP2C19, CYP1A2, CYP3A4, CYP3A5 and ABCB1 gene polymorphisms and dose requirements. In Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics, 2008, 33(1).
13. Sanderson S, Emery J, Higgins J. CYP2C9 gene variants, drug dose, and bleeding risk in warfarin-treated patients: a HuGEnet systematic review and meta-analysis. In Genet Med, 2005. Feb;7(2):97-104.