Analiza polimorfismului genei interleukinei 28B IL-28B

Informatii generale

Terapia standard in infectia cronica cu virusul hepatitei C (HCV) consta in admistrarea combinata de interferon alfa pegylat si ribavirina. Cu toate acestea, numai 40% dintre pacientii infectati cu genotipul 1 HCV – cel mai frecvent genotip din Europa, America de Nord si Japonia – prezinta o eradicare a virusului in urma acestui tratament (raspuns virusologic sustinut, SVR, la 6 luni de la incheierea terapiei). Mai mult, terapia este asociata cu o toxicitate considerabila. Din aceste motive, identificarea pacientilor ce prezinta sanse mai mari de a raspunde la tratment ar putea aduce un beneficiu clinic important.

Studiile au dovedit ca anumiti factori ce tin de virus sau de organismul gazda exercita o influenta asupra raspunsului la terapia antivirala combinata. Acestia includ: nivelul viremiei bazale, varsta, sexul, indicele de masa corporala (BMI), rezistenta la insulina, steatoza hepatica si fibroza hepatica. Originea afro-americana este un factor cu valoare predictiva negativa pentru SVR. Rata de scadere a ARN-ului viral plasmatic in cursul tratamentului, raspunsul virusologic rapid (RVR, la 4 saptamani de tratament) si raspunsul virusologic precoce (EVR, la 12 saptamini) sunt de asemenea elemente importante cu valoare predictiva asupra evolutiei terapeutice. Pe de alta parte, rolul determinantilor genetici ai raspunsului la tratament nu este suficient cunoscut¹.

Recent, in urma unor studii largi de asociere la nivelul genomului uman a fost identificat un polimorfism nucleotidic unic (SNP) situat in regiunea promotorului IL28B, la 3 kb in amonte de gena IL28B (rs12979860) ce a fost asociat cu o diferenta semnificativa in ratele de SVR la pacientii infectati cu HCV tip 1 de origine europeana, afro-americana si hispanica. In acest sens, purtatorii genotipului CC prezinta o rata de succes a tratamentului de 2-3 ori mai mare in comparatie cu purtatorii genotipurilor TT sau CT (55-80% vs 20-40%)⁴. Importanta acestei regiuni genetice ca determinant al raspunsului la tratmentul antiviral standard a fost confirmata si de alte studii independente ale genomului. Printre acestea se numara si studiul condus de McCarthy si colaboratorii sai care a demonstrat ca genotipul CC reprezinta factorul predictiv bazal cel mai puternic in ceea ce priveste raspunsul la tratament, independent de alti factori clinici pretratament si de genotipul HCV⁸.

Pe de alta parte, genotipul C/C a fost asociat si cu o rata de 3 ori mai mare de eliminare spontana a virusului¹⁰.

IL28B – gena care codifica interferonul λ3 (INF-λ3) –  formeaza impreuna cu IL28A si IL29 un cluster de gene localizat pe cromozomul 19 (19q13). IL28B este situata in amonte si orientata invers fata de IL28A; polimorfismul  rs12979860 se gaseste in amonte de cele doua gene, fiind mai apropiat de IL28B (vezi fig. 1). INF-λ3 apartine familiei INF-λ, impreuna cu INF-λ1 si INF-λ2 ce sunt codificate de IL29 si respectiv IL28A. Interferonii λ sunt considerati interferoni de tip 3 si constituie citokine antivirale endogene potente; prezinta de asemenea multe caracteristici in comun cu interferonii tip I. Actiunile INF-λ sunt mediate printr-un receptor unic, INF- λR, care are o distributie hepatica mai specifica decat receptorii pentru interferonii tip I ubicuitari. Receptorii prezinta o cale comuna de transductie a semnalului prin intermediul Janus-kinazelor si activatorilor de transciptie (JAK-STAT); aceasta va conduce la activarea intranucleara a genelor stimulate de interferon. Studiile au aratat ca INF-λ1/2 prezinta in vitro o activitate antivirala impotriva HCV; desi efectul este slab comparativ cu cel al INF-alfa este posibil ca in asociere sa exercite un efect sinergic.

Mecanismele biologice prin care polimorfismul IL28B intervine in raspunsul la terapia antivirala si la clearance-ul spontan al virusului nu sunt cunoscute. Pare plauzabila ipoteza ca acesta ar afecta sistemul INF-λ. Complexitatea interactiunii dintre HCV si sistemul imun al gazdei sugereaza ca acest efect ar fi iterativ si s-ar exercita la mai multe niveluri^2;9.

––

Fig. 1 Clusterul de gene IL28B, IL28A, IL29 de pe cromozomul 19 si localizarea polimorfismului rs12979860

(Adaptare dupa Ashwin Balagopal et al, IL28B and the Control of Hepatitis C Infection)

 Ge si colaboratorii au constatat ca desi alelele C sunt asociate cu SVR, in mod paradoxal sunt asociate si cu niveluri mai inalte de ARN viral in comparatie cu alelele T. Niveluri mai mari de ARN HCV au fost observate si la pacienti care nu se aflau sub tratament si care erau purtatori ai alelei C. Desi diferentele nu sunt mari, nivelurile mai mari de ARN HCV la pacientii cu genotip C/C ar putea facilita activarea sistemului imun innascut si controlul infectiei in cursul tratamentului. In plus fata de nivelul bazal de ARN HCV, se pare ca genotipul IL28B ar influenta si cinetica raspunsului la tratament. Thompson si colaboratorii au comparat datele de cinetica virala la 2 saptamani dupa initierea terapiei antivirale standard la persoanele cu genotip C/C, C/T si T/T. Indiferent de rasa, subiectii cu genotipul C/C au prezentat cea mai mare rata de reducere a nivelurilor de ARN HCV; aceasta se traduce intr-o rata mai mare de RVR si EVR. Cea mai mare parte a efectului genotipului IL28B este evident in primele 48 ore de la initierea terapiei, indicand faptul ca polimorfismul ar stimula raspunsul gazdei la HCV si ar reduce pragul pentru controlul virusologic. O alta ipoteza este ca genotipul IL28B ar fi un marker pentru niveluri bazale mai ridicate de interferon.

Majoritatea studiilor efectuate initial s-au focalizate pe infectia HCV cu genotipul 1; recent, studiile polimorfismului IL28B la pacienti infectati cu alte genotipuri HCV au produs date discordante. Se pare ca efectul genotipului IL28B asupra raspunsului la tratament ar putea fi atenuat pentru genotipurile HCV 2 si 3, insa sunt necesare mai multe date pentru a clarifica aceasta asociere².

Frecventa alelei C rs12979860 este diferita in functie de grupul etnic si rasial. Astfel, alela C este inregistrata cel mai frecvent la persoanele din Asia de Est si cel mai rar la indivizii de origine africana; frecventa este intermediara in populatiile caucaziana si hispanica. Aceasta distributie a alelelor ar putea fi responsabila de ratele inalte de SVR constatate la persoanele est-asiatice. Cu toate acestea, atunci cand polimorfismul a fost studiat cu ajutorul unor modele variate de clearance spontan sau indus de tratament s-a constatat ca acesta este responsabil doar de ~ 50-60% din diferentele etnice in controlul infectiei HCV. In acest sens, numai 53% din indivizii de rasa neagra cu genotipul C/C au obtinut un SVR in comparatie cu 82% din indivizii de rasa alba. Acest fapt demonstreaza ca si alti factori genetici in afara polimorfismului IL28B ar media clerance-ul viral, desi intr-o populatie de anumita de origine etnica genotipul IL28B are valoare predictiva asupra evolutiei infectiei^2;7.

Introducerea agentilor antivirali cu actiune directa (DAAV) reprezinta cel mai recent progres terapeutic in infectia HCV ce va conduce la o imbunatatire semnificativa a ratei globale de SVR⁹. Cele 2 studii – SPRINT 2 si RESPOND 2 – au analizat efectul asupra SVR al adaugarii inhibitorului de proteaza Boceprevir (BOC) la terapia antivirala standard cu peginterferon si ribavirina (P/R) dupa primele 4 saptamani de tratament comparativ cu placebo, la doua loturi de pacienti infectati cu HCV genotip 1: unul care a inclus pacienti netratati pana in acel moment („naivi”), iar celalalt care a inclus pacienti ce nu au obtinut SVR la o terapie anterioara cu P/R; a fost studiat de asemena si rolul polimorfimului IL28B. Fiecare din cele doua studii s-a desfasurat pe 3 directii de tratament:

-1: lotul de control – 4 saptamani de tratament P/R urmate de 44 saptamini de P/R + BOC placebo;

-2: lotul care a primit BOC, cu o durata individualizata  a tratmentului stabilita in functie de detectarea HCV-ARN in saptamanile 8-24 (“response-guided therapy”);

-3: lotul care a primit BOC, cu o durata fixa a tratmentului – 4 saptamani de tratment P/R urmate de 44 saptamini de P/R + BOC.

Concluziile au fost urmatoarele:

-genotipul C/C a fost un factor predictiv puternic pentru raspunsul virusologic obtinut la  4 si 8 saptamani de tratament in ambele studii;

-aproximativ 80-90% dintre pacientii „naivi” sau tratati anterior, purtatori ai genotipului C/C, au fost eligibili pentru o durata mai scurta a tratamentului PR/BOC;

-raspunsul precoce in cursul tratamentului cu interferon (“lead-in response” la 4 saptamani) constituie un factor predictiv mai puternic pentru SVR decat orice alta variabila bazala, inclusiv polimorfismul IL28B; din acest motiv, la pacientii cu genotip non-C/C “lead-in response” defineste mai departe probabilitatea SVR;

-polimorfismul IL-28B + “lead-in response” sunt factori predictivi puternici pentru SVR³.

Integrarea genotipului IL28B in profilul care include alte variabile clinice cum ar fi stadiul de fibroza, varsta, rezistenta la insulina, viremia bazala si rasa poate avea valoare predictiva in ceea ce priveste raspunsul la tratament si poate deveni astfel un instrument pentru personalizarea terapiei. Deoarece se preconizeaza ca in viitor numarul optiunilor terapeutice aceasta abordare va putea simplifica si optimiza algoritmurile terapeutice⁹.

Specimen recoltat – sange venos⁶.

Recipient de recoltare – vacutainer ce contine EDTA ca anticoagulant⁶.

Cantitate recoltata –  3 mL sange⁶.

Cauze de respingere a probei – folosirea heparinei ca anticoagulant; probe coagulate sau hemolizate⁶.

Stabilitate proba – 7 zile la 2-8ºC⁶.

Metoda – Real-time PCR (LightCycler): reactie de polimerizare in lant cu detectie in timp real a produsului PCR  acumulat, prin masurarea fluorescentei emise; detectia se realizeaza cu ajutorul unei sonde marcate cu flouresceina (SimpleProbe) care hibridizeaza la secventa tinta ce contine SNP de interes (alela C); la sfarsitul ciclurilor de amplificare se efectueaza genotiparea, prin analiza curbei de topire⁶.

Raportarea si interpretarea rezultatelor

Pentru un pacient, se raporteaza unul din cele 3 rezultate posibile:

-genotip C/C homozigot;

-genotip C/T heterozigot;

-genotip T/T homozigot⁶.

1) Pacientii cu genotipul IL28B C/C au o probabilitate de 80% de a raspunde la tratamentul antiviral standard. Aceasta informatie poate contribui la cresterea compliantei pacientilor si la asigurarea suportului necesar pentru continuarea tratmentului atunci cand apar reactii adverse care necesita sau nu reducerea dozelor.

2) Este posibil ca pacientii cu genotipul favorabil C/C sa prezinte o rata adecvata de SVR la administrarea tratamentului standard pe o perioada mai scurta (24 saptamani vs. 48 saptamani). Alternativ, adaugarea de agenti antivirali directi  (DAAV) la pacientii cu genotip C/C poate contribui si mai mult la reducerea duratei de tratment.

3) Pacientii cu genotipul 1 HCV care nu au obtinut un RVR dar care prezinta genotipul favorabil C/C au sansa de 65% de eradicare a infectiei⁹.

4) Genotipul C/C este asociat cu afectare mai redusa a metabolismului lipidic, reflectata in prevalenta mai scazuta a steatozei hepatice asociata infectiei HCV⁵.

5) Pe baza datelor disponibile pacientii care prezinta un genotip nefavorabil (C/T sau T/T) ar trebui sa fie inclusi in categoria „dificil de tratat” in acelasi mod in care sunt considerati si alti factori de prognostic negativ (ca de exemplu, fibroza avansata). Este posibil ca adaugarea de DAAV sa atenueze efectul genotipului asupra SVR; cu toate acestea sunt necesare studii suplimentare pentru confirmarea acestui efect⁹.

Limite si interferente

Genotipul IL28B nu are o valoare predictiva pozitiva de 100% pentru SVR, de aceea nu trebuie utilizat ca factor predictiv unic in stabilirea deciziilor terapeutice^2;7.

Un studiu recent a demonstrat ca riscul de recadere dupa tratmentul antiviral standard este dependent de viremia reziduala minima si nu de genotipul IL28B⁵.

Polimorfismul IL28B nu a fost asociat cu clerance-ul altor infectii virale cronice (HBV sau HIV)².

Bibliografie

1. Alexander J. Thompson, et al. Interleukin-28B Polymorphism Improves Viral Kinetics and Is the Strongest Pretreatment Predictor of Sustained Virologic Response in Genotype 1 Hepatitis C Virus. In Gastroenterology 2010;139:120-129.
2. Ashwin Balagopal, David L. Thomas, Chloe L. Thio. IL28B and the Control of Hepatitis C Infection. In Gastroenterology 2010;139:1865-1876.
3. F. Poordad, et al. IL28B Polymorphism Predicts Virologic Response in Patients with Hepatitis C Genotype 1 Treated with Boceprevir Combination Therapy, 46th Annual Meeting of the European Association for the Study of the Liver (EASL), Berlin, April 2011.
4. Ge D, Fellay J, Thompson AJ, et al, “Genetic Variation in IL28B Predicts Hepatitis C Treatment-Induced Viral Clearance”. In Nature, 2009, 461:399-401.
5. H. L. Tillman, et al. The relathionship between hepatic steatosis and IL28B response in patients with chronic hepatitis C, 46th Annual Meeting of the European Association for the Study of the Liver (EASL), Berlin, April 2011.
6. J. Wiegand, et al. Prediction of relapse after peginterferon alfa-2B?ribavirin therapy in chronic HCV genotype 1 patients is dependent on minimal residual viremia but not on IL28B genotype, 46th Annual Meeting of the European Association for the Study of the Liver (EASL), Berlin, April 2011.
7. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2011. Ref Type: Catalog.