1. Yra atliktas mano paties.

DARBAS ATLIKTAS FIZIOLOGIJOS IR FARMAKOLOGIJOS INSTITUTE

PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų alelinių variantų įtaka vaistų metabolizmui “.

1. Yra atliktas mano paties.

2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje.

3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą naudotos literatūros sąrašą. Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

Domas Naujokaitis

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE

Patvirtinu lietuviu kalbos taisyklingumą atliktame darbe.

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

Domas Naujokaitis

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADA DĖL DARBO GYNIMO

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

Prof. Edmundas Kaduševičius

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS FIZIOLOGIJOS IR FARMAKOLOGIJOS INSTITUTE

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

(aprobacijos data ) (katedros (klinikos, instituto) vedėjo (-os) (vadovo (-ės)) (parašas) vardas, pavardė)

Baigiamojo darbo recenzentas

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

(vardas, pavardė) (parašas)

Baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

FARMACIJOS FAKULTETAS

FIZIOLOGIJOS IR FARMAKOLOGIJOS INSTITUTAS

DOMAS NAUJOKAITIS

CYP2C19, CYP2D6 BEI CYP2C9 FERMENTŲ ALELINIŲ VARIANTŲ

ĮTAKA VAISTŲ METABOLIZMUI

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas Prof. Edmundas Kaduševičius

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

FARMACIJOS FAKULTETAS

FIZIOLOGIJOS IR FARMAKOLOGIJOS INSTITUTAS

TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanė prof. dr. Ramunė Morkūnienė Data

CYP2C19, CYP2D6 BEI CYP2C9 FERMENTŲ ALELINIŲ VARIANTŲ

ĮTAKA VAISTŲ METABOLIZMUI

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Prof. Edmundas Kaduševičius Data

Recenzentas Darbą atliko Magistrantas Domas Naujokaitis Data Data

TURINYS

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 14

1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 15

1.1. Citochromo P450 nomenklatūra bei alelinių variantų skirstymas ... 15

1.2. Citochromo P450 2C19, 2D6 bei 2C9 fermentų alelinių variantų pasiskirstymo tyrimai Lietuvoje ... 16

1.3. Citochromo P450 2C19 fermentas ... 17

1.4. Citochromo P450 2D6 fermentas ... 19

1.5. Citochromo P450 2C9 fermentas ... 21

1.6. CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų kliniškai reikšmingi vaistai substratai .... 22

1.7. CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų kliniškai reikšmingi vaistai inhibitoriai .. 23

1.8. CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų kliniškai reikšmingi vaistai induktoriai .. 24

2. TYRIMO METODIKA ... 26

2.1. Tyrimo planavimas ir organizavimas ... 26

2.2. Tyrimo objektas ... 26

2.3. Populiacija ir imtis ... 26

2.4. Tyrimo metodas ... 27

3.REZULTATAI ... 29

3.1. CYP2C19 alelinių variantų bei metabolinių fenotipų pasiskirstymas ... 29

3.2. CYP2D6 alelinių variantų bei metabolinių fenotipų pasiskirstymas ... 30

3.3. CYP2C9 alelinių variantų bei metabolinių fenotipų pasiskirstymas ... 31

3.4. Individualių pacientų atvejų analizė ... 32

4.1. CYP2C19, CYP2D6 ir CYP2D6 fermentų alelinių variantų tarpregioninis

pasiskirstymas ... 35

4.2. Farmakogenetikos tyrimo įtaka individualiems atvejams ... 36

5. IŠVADOS ... 39

6. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ... 40

7. LITERATŪROS ŠALTINIAI ... 41

SANTRAUKA

D. Naujokaičio magistro baigiamasis darbas „CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų alelinių derinių įtaka vaistų metabolizmui“/ mokslinis vadovas prof. Edmundas Kaduševičius; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Farmacijos fakulteto Fiziologijos ir farmakologijos institutas. Kaunas, 2020.

Tikslas: Įvertinti citochromo P450 fermentų genetinio polimorfizmo įtaką vaistų metabolizmui. Metodai: Buvo atlikta literatūros paieška „Science Direct“, „Pubmed“, „The University of Washington Metabolism and Transport Drug Interaction Database“ duomenų bazėse iki 2020 m. gegužės 1 dienos, naudojant „Drugs metabolized by CYP2C19“, „Drugs metabolized by CYP2D6“, „Drugs metabolized by CYP2C9“, „CYP2C19 pharmacogenetics“, „CYP2D6 pharmacogenetics“, „CYP2C9 pharmacogenetics“, „drug interactions“ raktinius žodžius siekiant nustatyti vaistinius preparatus, kurių metabolizmui CYP450 fermentų genetinis polimorfizmas daro reikšmingą įtaką. Iš viso identifikuota ir įvertinta 50 mokslinių publikacijų atitinkančių nustatytus kriterijus. Nuo 2017 iki 2018 metų Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikų genetikos ir molekulinės medicinos skyriuje 54 pacientams buvo atlikti farmakogenetiniai tyrimai naudojant AutoGenomics Infiniti™ sistemą. Atsižvelgiant į fermentų CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 alelinių variantų ir metabolinių fenotipų išraiškas, pacientai remiantis CPIC (angl. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium) gairėmis buvo suskirstyti į penkias grupes: įprasto fermentinio aktyvumo (angl. Normal metabolizers), lėtesnio nei įprasto fermentinio aktyvumo (angl. Intermediate metabolizers), spartaus fermentinio aktyvumo (angl. Rapid metabolizers), labai spartaus (angl. Ultrarapid metabolizers) lėto fermentinio aktyvumo (angl. Poor metabolizers) grupes. Skaičiavimai buvo atliekami naudojant „Microsoft Office Excel 2013“. Rezultatai: CYP2C19 fermento alelinių variantų ir metabolinių fenotipų pasiskirstymas: 18 pacientų (33,33 proc.) nustatytas *1/*1 alelinis variantas lemiantis įprastą fermento aktyvumą (angl. Normal metabolizers); 14 pacientų (25,93 proc.) nustatyti *1/*2 bei *2/*17 aleliniai variantai, lemiantys lėtesnį nei įprastas fermentinį aktyvumą (angl. Intermediate metabolizers); 15 pacientų (27,78 proc.) nustatytas *1/*17 alelinis variantas ir spartus fermentinis aktyvumas (angl. Rapid metabolizers); 4 pacientai (7,4 proc.) turėjo *17/*17 alelinį variantą, lemiantį labai spartų fermentinį aktyvumą (angl. Ultrarapid metabolizers); 3 pacientams (5,56 proc.) nustatytas *2/*2 alelinis variantas, lemiantis lėtą fermentinį aktyvumą (angl. Poor metabolizers); CYP2D6 pasiskirstymas: 26 pacientai (48,15 proc.) turėjo *1/*1,*2/*2,*1/*2,*1/*41,*2/*41 alelinius variantus, pasižymėjo įprastu fermentiniu aktyvumu (angl. Normal metabolizers); 21 pacientui (38,89 proc.) nustatyti *1/*5, *2/*4, *10/*41, *1/*4, *1/*3, *2/*5, *2/*4, *2/*6 aleliniai variantai ir lėtesnis nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers); 2 pacientams nustatytas *2xN alelinis variantas ir labai spartus fermentinis aktyvumas

(angl. Ultrarapid metabolizers); 5 pacientams (9,26 proc.) nustatyti *4/*5,*4/*10,*4/*9,*4/*41 aleliniai variantai lemiantis lėtą fermentinį aktyvumą (angl. Poor metabolizers). CYP2C9 fermento pasiskirstymas: 44 pacientams (81,48 proc.) nustatytas *1/*1 alelinis variantas, lemiantis įprastą fermentinį aktyvumą (angl. Normal metabolizers); 10 pacientų (18,52 proc.) nustatyti *1/*2;*1/*3 aleliniai variantai ir lėtesnis nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers). Atskirai įvertinus trijų pacientų farmakogenetinių tyrimų rezultatus vartojamus vaistinius preparatus, dozes ir jų alelinius variantus visiems trims pacientams buvo nustatyti nukrypimai nuo įprasto fermentinio aktyvumo. Pacientui nr.1 nustatytas fermento CYP2D6 labai spartus aktyvumas (angl. Ultrarapid metabolizers). Pacientei nr.2 nustatyta fermento CYP2C19 lėtesnis nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers). Pacientui nr.3 nustatyta fermento CYP2C19 lėtesnis nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers) ir lėtas fermento CYP2D6 aktyvumas (angl. Poor metabolizers). Šių pacientų gydymas standartinėmis vaistinių preparatų dozėmis lemia nepageidaujamų reakcijų pasireiškimą.

Išvados: Atsižvelgiant į tai, jog CYP2C19, CYP2D6 ir CYP2C9 fermentai turi didelę klinikinę reikšmę labai svarbu, kad kombinuoti CYP2D6, CYP2C9 ir CYP2C19 fermentų farmakogenetiniai tyrimai būtų skatinami kaip pažangiausi pacientų tyrimo metodai, nes dažniausiai klinikinėje praktikoje vartojami vaistai, tokie kaip vaistai nuo skausmo, kraujospūdį mažinantys preparatai bei antidepresantai yra metabolizuojami skirtingų CYP450 šeimos fermentų izoformų. Mūsų tyrimo rezultatai koreliuoja su kitų ES šalių autorių atliktais tyrimo rezultatais ir parodo, kad Lietuvos žmonėms yra būdingi nukrypimai nuo įprastinio fermentinio aktyvumo. Atitinkamai, CYP2C19 - 66,67 proc., CYP2D6 - 57,85 proc. ir CYP2C9 - 18,52 proc. pacientų pasižymėjo kitokiu negu įprastas fermentinis aktyvumas (disponavo spartų, labai spartų, lėtą arba lėtesnį nei įprastas). Farmakogenetiniai tyrimai yra labai svarbūs tiksliosios medicinos arba farmakogenetiniu vertinimu pagrįstos vaistų skyrimo metodikos, tai yra tiksliosios medicinos iniciatyva, galinti padėti pacientui ir gydytojui pasiekti geriausią gydymo rezultatą.

Praktinės rekomendacijos: Remiantis patvirtintomis CPIC (angl. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium) gairėmis, farmakogenetiniais tyrimais pagrįsta vaistų skyrimo metodika turėtų būti vis labiau pritaikoma klinikinėje praktikoje. Sveikatos priežiūros specialistai taikydami tiksliosios medicinos metodus turėtų skatinti tarpdisciplininį bendradarbiavimą, siekdami užtikrinti efektyviausią galimą paciento gydymą. Farmakogenetinių tyrimų pritaikymas yra ypač svarbus, skiriant vaistinius preparatus, kuriems yra sunku įvertinti klinikinį efektą arba klinikinis efektas pasireiškia tik po tam tikro laiko, tarkime, vaistams depresijai gydyti ar trombocitų agregaciją slopinantiems preparatams. Tolimesni tyrimai didesnėje populiacijoje, apibendrinantys farmakogenetinius tyrimus bei vaistų koncentracijos pokyčius yra reikalingi norint tiksliau nusakyti farmakogenetinių tyrimų įtaką gydymo efektyvumui.

SUMMARY

Master thesis of Domas Naujokaitis "Influence of allelic combinations of CYP2C19, CYP2D6 and CYP2C9 enzymes on drug metabolism"/ Supervisor Prof. Edmundas Kaduševičius; Institute of Physiology and Pharmacology at the Faculty of Pharmacy, Lithuanian University of Health Sciences. Kaunas, 2020.

Aim: To evaluate the influence of genetic polymorphism of cytochrome P450 enzymes on drug metabolism.

Methods: A literature search of „Science Direct“, „Pubmed“, „The University of Washington Metabolism and Transport Drug Interaction Database“ up to 2020 May 1st was performed using the keywords "Drugs metabolized by CYP2C19", "Drugs metabolized by CYP2D6", "Drugs metabolized by CYP2C9", "CYP2C19 pharmacogenetics", "CYP2D6 pharmacogenetics", "CYP2C9 pharmacogenetics", "drug interactions" to identify the drugs most affected by genetic polymorphisms. A total of 50 scientific publications meeting our inclusion criteria were identified. From 2017 to 2018, 54 pharmacogenetic tests were performed using the AutoGenomics Infiniti™ system in the Department of Genetics and Molecular Medicine of Kaunas Clinics. Based on the expression of allelic variants and metabolic phenotypes of the enzymes CYP2C19, CYP2D6 and CYP2C9, patients were divided into five groups according to the guidelines of the Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC): normal metabolizers, intermediate metabolizers, rapid metabolizers, ultrarapid metabolizers and poor metabolizers. The calculations were performed using „Microsoft Office Excel 2013“.

Results: Distribution of allelic variants and metabolic phenotypes of the CYP2C19 enzyme: *1/*1 allelic variant determining normal enzyme activity (Normal metabolizers) was detected in 18 patients (33,33%); 14 patients (25,93%) had *1/*2 and *2/*17 allelic variants, resulting in slower than normal (intermediate metabolizers) enzymatic activity; *1/*17 allelic variant and rapid enzymatic activity (rapid metabolizers) were detected in 15 patients (27,78%); 4 patients (7,4%) had the *17/*17 allelic variant resulting in very rapid enzymatic activity (Ultrarapid metabolizers); *2/*2 allelic variant leading to slow enzymatic activity (Poor metabolizers) was detected in 3 patients (5,56%). Distribution of CYP2D6: 26 patients (48,15%) had *1/*1,*2/*2,*1/*2,*1/*41,*2/*41 allelic variants, showed normal enzymatic activity (Normal metabolizers); 21 patients (38,89%) had *1/*5, *2/*4,*10/*41,*1/*4,*1/*3,*2/*5,*2/*4,*2/*6 allelic variants and slower than normal enzymatic activity (Intermediate metabolizers); *2xN allelic variant and very rapid enzyme activity (Ultrarapid metabolizers) were detected in 2 patients. In all 5 patients (9,26%), *4/*5,*4/*10,*4/*9,*4/* 41 allelic variants resulting in slow enzymatic activity (Poor metabolizers) were identified. Distribution of CYP2C9 enzyme: 44 patients (81,48%) were identified with the *1/*1 allelic variant leading to normal

enzymatic activity (Normal metabolizers); *1/*2;*1/*3 allelic variants and slower than normal enzymatic activity (Intermediate metabolizers) were detected in 10 patients (18,52%). Deviations from normal enzymatic activity were observed in all three patients after separate evaluation of the pharmacogenetic studies of the three patients with the administered drugs, doses and allelic variants. Patient no.1 showed very rapid activity of the enzyme CYP2D6 (Ultrarapid metabolizers). Patient no.2 had a slower than normal enzymatic activity of CYP2C19 (Intermediate metabolizers). Patient no.2 had a slower than normal enzyme activity of CYP2C19 (Intermediate metabolizers) and a slow activity of CYP2D6 (Poor metabolizers). Thus, treatment of these patients with standard doses may result in

adverse reactions.

Conclusions: Given the clinical importance of CYP2C19, CYP2D6 and CYP2C9 enzymes, it is essential that combined pharmacogenetic testing of CYP2D6, CYP2C9 and CYP2C19 enzymes be promoted as the most advanced patient testing method, as drugs such as analgesics, antihypertensives and antidepressants are commonly used in clinical practice are metabolized by isoforms of different enzymes of the CYP450 family. The results of our research correlate with the results of research conducted by authors from other EU countries and show that Lithuanian people are characterized by deviations from normal enzymatic activity. Respectively, CYP2C19 accounted for 66,67%, CYP2D6-57,85%. And CYP2C9 – 18,52% of patients had different than normal enzymatic activity (had fast, very fast, slow or slower than usual). Pharmacogenetic research is very important aspect of precision medicine or pharmacogenetically based prescribing methodologies, it is a precision medicine initiative that can help the patient and the doctor to achieve the best possible treatment result.

Practical recommendations: According to the approved guidelines of the CPIC (Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium), the methodology for prescribing drugs based on pharmacogenetic studies should be increasingly applied in clinical practice. Healthcare professionals should promote interdisciplinary collaboration in the application of precision medicine techniques in order to ensure the most effective possible treatment for the patient. The application of pharmacogenetic studies is particularly important in the case of drugs for which it is difficult to assess the clinical effect or for which the clinical effect occurs only after a certain period of time, for example for the treatment of depression or for inhibiting platelet aggregation. Further studies in a larger population, summarizing pharmacogenetic studies and changes in drug concentrations, are needed to better understand the impact of pharmacogenetics on treatment efficacy.

PADĖKA

Dėkojų šio magistrinio baigiamojo darbo vadovui LSMU fiziologijos ir farmakologijos instituto, klinikinės farmakologijos padalinio prof. E. Kaduševičiui už vertingus patarimus, pagalbą ruošiant mokslinį darbą bei už paskatinimus siekti savojo tikslo ir nuolat tobulėti. Taip pat, genetikos ir molekulinės medicinos klinikos vadovei doc. dr. Virginijai Ašmonienei už patarimus vykdant mokslinį darbą.

SANTRUMPOS

CYP2C19 – citochromo P450 2C19 fermentas CYP2D6 – citochromo P450 2D6 fermentas CYP2C9 – citochromo P450 2C9 fermentas

CPIC – Klinikinės farmakogenetikos implementavimo konsorciumas (angl. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium)

DNR – deoksiribonukleorūgštis

DPWG – Olandijos farmakogenetikos darbo grupė (angl. Dutch Pharmacogenetics Working Group) EU-PACT – Kraujo krešėjimą veikiančių vaistinių preparatų farmakogenetikos grupė (angl. The European Pharmacogenetics of Anticoagulant Therapy)

IM – lėtesniu nei įprastas fermentiniu aktyvumu pasižymintys pacientai (angl. Intermediate metabolizers)

INR – tarptautinis normalizuotas santykis

NM – įprastu fermentiniu aktyvumu pasižymintys pacientai (angl. Normal metabolizers) PM – lėtu fermentiniu aktyvumu pasižymintys pacientai (angl. Poor metabolizers) PSI – protonų siurblio inhibitoriai

RM – sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižymintys pacientai (angl. Rapid metabolizers) SNRI – selektyvieji norepinefrino bei serotonino reabsorbcijos inhibitoriai

SSRI – selektyvieji serotonino reabsorbcijos inhibitoriai

UM - labai sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižymintys pacientai (angl. Ultrarapid metabolizers) VKORC1 – Vitamino K epoksido reduktazės komplekso subvienetas nr. 1

SĄVOKOS

AUC (angl. Area under the curve) – plotas po kreive, nusakantis vaisto koncentracijos plazmoje kitimą per laiko tarpą.

Fenotipas – organizmo savybių ir požymių visuma.

Genotipas – individo genų, lemiančių konkretų požymį, visuma. Heterozigotinis individas– asmuo turintis skirtingų alelių derinį. Homozigotinis individas – turintis vienodų alelių derinį.

Polimorfizmas – reiškinys, kai deoksiribonukleorūgšties (DNR) sekoje atsiranda pokyčiai, lemiantys kiekvieno individo unikalumą.

ĮVADAS

Citochromo P450 (CYP450) šeimai priklausantys fermentai yra svarbūs I fazės vaistinių preparatų metaboliniams procesams [1]. Ši fermentų šeima gali būti skirstoma į 18 šeimų bei 44 skirtingas pošeimes [2]. Citochromo P450 sistemos 2C19, 2D6 bei 2C9 (CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9) fermentai yra atsakingi už apytiksliai 35-45 proc. klinikinėje praktikoje dažniausiai skiriamų vaistinių preparatų [3,4,5,6,7].

Vaistiniai preparatai atitinkamai gali būti šių fermentų substratai, inhibitoriai arba induktoriai. Kartais preparatas būna provaisto formoje ir įgauna jam būdingą terapinį aktyvumą tik CYP fermentų šeimos inicijuojamų metabolinių reakcijų pagalba [8]. Vis dėlto, CYP fermentai yra koduojami genų, kuriems yra būdingi genetiniai polimorfizmai. Tokie polimorfizmai lemia intensyvesnį arba sulėtėjusį šių fermentų aktyvumą [9]. Taip pat, disponuojami skirtingą aktyvumą lemiantys aleliniai variantai yra labai svarbūs klinikinėje praktikoje. Pakitęs didžiąją dalį vaistinių preparatų metabolizuojančių fermentų aktyvumas, didina nepageidaujamų reakcijų į vaistinius preparatus atsiradimo tikimybę. Atlikus 4139 mokslinių publikacijų apžvalgą buvo nustatyta, kad nepageidaujamos reakcijos į vaistinius preparatus pasireiškia, net 16,88 proc. pacientų per hospitalizavimo laikotarpį [10]. Apskaičiuota, jog nepageidaujamos reakcijos į vaistinius preparatus sudaro 5 proc. visų priėmimų į sveikatos priežiūros įstaigas ir 5 proc. visų pacientų patiria nepageidaujamas reakcijas būdami sveikatos priežiūros įstaigose. Mirtingumo atžvilgiu, nepageidaujamos reakcijos kasmet sukelia 197 tūkst. mirčių Europoje [11]. Visgi, apie 70 proc. patiriamų nepageidaujamų reakcijų gali būti išvengtos pritaikant farmakogenetiniais tyrimais pagrįstą vaistų skyrimo metodiką [12]. Tinkamiausio farmakoterapinio režimo nustatymas atsižvelgiant į paciento genetinius duomenis, sudaro sąlygas sumažinti nepageidaujamų reakcijų bei terapinių nesėkmių skaičių klinikinėje praktikoje.

Lietuvoje CYP2C19, CYP2D6, CYP2C9 fermentų sistemos alelinių variantų pasiskirstymo bei jų įtakos vaistų metabolizmui ir gydymo efektyvumui tyrimų nėra daug, tačiau pastaruoju metu mokslininkai vis intensyviau atlieka šios srities tyrimus. Pavyko rasti A. Lengvenytės ir kt (2016). tyrimą, kuriame buvo analizuojama penkių pacientų, sergančių afektiniais sutrikimais genetinio profilio įtaka gydymo efektyvumui [13]. Taip pat, D. Keršytės (2019) magistrinį baigiamąjį darbą, kurio metu tirta CYP2C19*2 varianto įtaka pacientų atsparumui gydant pacientus antiagregantais po aortos vainikinių jungčių formavimo operacijos [14]. Kardiologijos praktikoje svarbūs V. Tatarūno, V. Lesauskaitės ir N. Kupstytės tyrimai, aiškinantys CYP2C19, CYP4F2 bei VKORC1 polimorfizmų įtaką gydant antiagregantais [15,16,17]. Farmakogenetikos įtaką psichofarmakoterapijos efektyvumui aprašė E. Dlugauskas ir kt (2016) [18]. Tiksliosios medicinos metodai yra naudingi ne tik paciento bei gydytojo atžvilgiu, tačiau ir valstybės ekonominiu lygmeniu gydant sudėtingo farmakoterapinio režimo reikalaujančias ligas. Viena iš labiausiai gydymo korekcijų reikalaujančių ligų yra depresija. Atsparumas

farmakologinei terapijai šiai ligai pasireiškia iki 30 proc. visų pacientų, kuriems ji buvo diagnozuota [19]. Mokslininkai nustatė, kad Jungtinėse Amerikos Valstijose (JAV) būtų sutaupoma 5692 doleriai tenkantys vieno paciento gydymui [20]. Depresija JAV kasmet diagnozuojama 17,3 milijonams suaugusiųjų [21], todėl farmakogenetinių tyrimų pritaikymas depresijos gydymui būtų ne tik efektyviausias gydymo būdas klinikiniu, tačiau ir ekonominiu atžvilgiu.

Farmakogenetiniu vertinimu pagrįstas vaistų skyrimas yra labai svarbus pasiekiant efektyviausią gydymą. Šiuo moksliniu darbu norime įvertinti Lietuvoje besigydančių pacientų CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų dominuojančius alelių variantus bei nustatyti galimą šių variantų įtaką vaistų metabolizmui ir farmakoterapijos pasirinkimui.

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas – Įvertinti citochromo P450 fermentų genetinio polimorfizmo įtaką vaistų metabolizmui.

Darbo uždaviniai:

1. Nustatyti dažniausiai vartojamas vaistų grupes, kurioms CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9

fermentų genetinis polimorfizmas gali būti kliniškai reikšmingas.

2. Įvertinti Lietuvos sveikatos universiteto Kauno klinikose besigydančių pacientų CYP2C19,

CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų alelių derinius.

3. Įvertinti individualių pacientų CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų alelių derinius ir

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Citochromo P450 nomenklatūra bei alelinių variantų skirstymas

Citochromo P450 (CYP450) sistemoje šiuo metu yra identifikuota 57 genai. Pastarieji yra skirstomi į 18 skirtingų šeimų. Atsižvelgiant į skirtingus šeimų numerius, šeimos gali būti skirstomos pagal metabolizuojamus substratus. Pavyzdžiui, CYP1-3 šeimoms priklausantys fermentai yra atsakingi už egzogeninių substratų – vaistinių preparatų metabolizmą, tuo tarpu, CYP fermentų šeimos turinčios didesnį skaičių nei 3 (CYP4) dalyvauja endogeninių medžiagų metabolizmo procesuose [22]. Kitas galimas CYP šeimos fermentų klasifikavimo būdas yra pagal amino rūgščių sekos panašumą. Jeigu du CYP fermentai pasižymi daugiau nei 40 proc. panašumo turinčia amino rūgščių seka, jie yra priskiriami tai pačiai CYP fermentų šeimai (CYP1, CYP2). Taip pat, jeigu du CYP fermentai tarpusavyje pagal amino rūgščių seką yra panašūs daugiau negu 55 proc. jie priskiriami tai pačiai pošeimei (CYP2C, CYP2D) [23]. Skaičius, einantis po pošeimę simbolizuojančios raidės, reiškia atskiro fermento numerį (CYP2C9, CYP2D6). Pastarasis skirstymas pavaizduotas 1 paveiksle.

1 pav. CYP 450 fermentų klasifikavimo sistema pagal amino rūgščių sekos panašumą

Mokslininkai norėdami susisteminti CYP fermentų alelinių variantų pasiskirstymą, nusprendė

sukurti žvaigždinių (*) alelinių variantų klasifikavimo sistemą. Šios klasifikavimo sistemos pagalba farmakogenetikos ekspertai gali spręsti apie individualias alelinių variantų disponuojamas savybes aktualias fermentiniam aktyvumui [24]. Pagal šią klasifikavimo sistemą *1 alelinis variantas yra traktuojamas kaip (laukinio tipo arba visiškai funkcionalus), kuomet aleliniai variantai *2 ar *3, lemia atitinkamas individualias fermentinio aktyvumo variacijas. Pilnai funkcionalaus *1 alelinio varianto funkcijos apibrėžimas skirtingiems genams gali skirtis [25]. Pavyzdžiui, arilamino N-acetiltransferazės

CYP 2 C 19

Citochromas P450 Šeima (>40% amino rūgščių sekos panašumas) Pošeimė (>55% amino rūgščių sekos panašumas) Individualaus fermento numeris

visišką funkcionalumą lemiantis alelinis variantas yra *4 [26]. Šie referenciniai aleliai yra nustatomi laboratorijose genetinių tyrimų metu, tačiau skirtingos laboratorijose taikomos metodikos lemia ne pilną rezultatų tikslumą. Šiuo metu egzistuoja daug skirtingų duomenų bazių, kuriose yra talpinama ir vis atnaujinama informacija apie skirtingų alelinių variantų funkcijos apibrėžtumą, vis dėlto, siekiant sukurti vieningą alelinių variantų nomenklatūros sistemą, visų pirma, reikėtų laboratorinės metodikos vienodumo bei tyrimų, atliekamų skirtingo etniškumo ir didesnėse populiacijose.

1.2. Citochromo P450 2C19, 2D6 bei 2C9 fermentų alelinių variantų pasiskirstymo

tyrimai Lietuvoje

Dauguma citochromo P450 (CYP450) šeimai priklausančių fermentų dalyvauja reakcijose, kurių metu metaboliškai aktyvūs ksenobiotikai yra verčiami į vaistinių preparatų elektrofilines formas [27]. Vis dėlto, dažniausiai vaistinių preparatų bei kitų ksenobiotikų metabolizme dalyvauja trys CYP450 pošeimės (CYP1, CYP2, CYP3) [28]. Nepaisant to, CYP fermentai dalyvauja ir riebiųjų rūgščių bei sterolių biosintezės procesuose [29]. CYP fermentų šeimos atstovai tarpusavyje skiriasi amino rūgščių sekomis, pasiskirstymu audiniuose bei specifiškumu substratui. Iš 57 žmogaus organizme esančių CYP450 fermentų, 5 iš jų dalyvauja apytiksliai 90 proc. mažos molekulinės masės vaistų metabolizmo procese. Visi CYP 450 superšeimos fermentai dalyvauja 75 proc. vaistinių preparatų metabolinėse reakcijose [30].

CYP fermentai yra koduojami stipriai polimorfiškų genų, kurie lemia fermentinės funkcijos pakitimus, svarbu žinoti, kokie aleliniai deriniai yra atsakingi už atitinkamų fermentų aktyvumą. Individas disponuojantis lėtą konkretaus CYP fermento funkciją yra priskiriamas prie lėtu fermentiniu aktyvumu pasižyminčių individų. Tokį metabolinį profilį turintys žmonės, yra linkę turėti didesnes vaisto koncentracijas kraujo plazmoje to preparato, kuris yra metabolizuojamas būtent konkretaus fermento. Kita vertus, individai taip pat gali pasižymėti ir greitesne kepenų fermento funkcija, kurią nulemia konkretūs aleliniai deriniai. Tokie individai priskiriami sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižyminčių individų grupei, ir skiriant standartines vaistų dozes, nebus pasiekta minimali terapinė koncentracija kraujo plazmoje. Taip pat, individai gali turėti tiek lėtą fermentinę funkciją, tiek įprastą fermentinę funkciją lemiančių alelių derinį, tokio tipo individai yra priskiriami prie lėtesnio nei įprasto fermentinio aktyvumo individų grupės. Tokiems individams derėtų atsižvelgti į rizikos ir naudos santykį prieš skiriant vaistinį preparatą, nes standartinės dozės skyrimas gali tapti nepageidaujamų reakcijų priežastimi bei norimas terapinis rezultatas nebus pasiekiamas, dėl minimalios efektyvios vaisto koncentracijos kraujo plazmoje nesusidarymo. Nepaisant to, kai kuriems fermentams pagal nustatytų alelinių variantų funkcionalumą egzistuoja ir labai sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižyminčių individų

grupės, vienas tokių fermentų – CYP2C19. Tokį fermentinį funkcionalumą disponuojantys asmenys, kaip ir sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižymintys individai, gydant standartinėmis dozėmis, nepasiekia terapinės vaisto koncentracijos plazmoje, todėl jiems nepasireiškia terapinis vaistinio preparato poveikis [31].

Tyrime, kuriame buvo analizuojami 424 Lietuvos gyventojai iš skirtingų etninių regionų buvo nustatyta, jog lietuviai genetiniu dietos, imuniteto bei ligų aspektais yra išskirtiniai lyginant su kitomis pasaulio populiacijomis [32], remiantis šiuo teiginiu galima sutikti, jog detalus alelinis pasiskirstymas tik sustiprins individualios medicinos bei inovatyvių terapijos metodų pritaikymą bei veiksmingumą. Išskirtinai Lietuvoje buvo analizuota CYP2C19 fermento *2 alelio varianto įtaka pacientams, kurie po ūminės išemijos sindromų vartojo klopidogrelį ar tikagrelorą. Tyrimo metu buvo nustatyta, jog iš 53 pacientų tik vienam pacientui nustatytas lėtas fermentinis aktyvumas bei 17 tiriamųjų pacientų pasižymėjo lėtesne nei įprasta fermentine funkcija, todėl šiems pacientams gydymas standartinėmis dozėmis neatsižvelgiant į genetinius duomenis galėjo turėti neigiamos įtakos gydymo metu [14].

1.3. Citochromo P450 2C19 fermentas

Citochromo P450, 2 šeimos, C pošeimės, 19 fermentas (CYP2C19) priklauso CYP450 superšeimai ir yra randamas 10q23.33 chromosomoje. Didžiausi CYP2C19 kiekiai yra aptinkami kepenyse, mažiau yra randama plonojoje žarnoje. CYP2C19 ekspresija priklauso nuo hepatocitų 4α branduolinių faktorių: HNF4α, HNF4a bei 3 γ hepatocitų branduolinių faktorių pogrupio: HN3γ, FOXA3. Mokslininkai ištyrė, jog atitinkamų alelinių variantų disponavimas lemia didesnę arba mažesnę CYP2C19 fermento ekspresija kepenyse. Sanford ir kt. (2013) tyrime, kurio metu buvo analizuoti 125 kepenų biopsijų mėginiai, įrodyta, jog individai, esantys heterozigotiniai *17 alelio atžvilgiu, CYP2C19 fermento ekspresija kepenyse yra 1,8 karto didesnė negu pas tuos, kurie šio alelio visiškai nedisponuoja. Jeigu individas yra *17 homozigotas ekspresija yra didesnė 2,8 karto [33]. Šiuo metu yra atrasta 35 žvaigždės tipo (*) aleliniai variantai. Alelinis variantas *1 yra atsakingas už įprastą CYP2C19 fermento funkciją, todėl individai, turintys šį alelį savo genotipe yra priskiriami prie įprastu fermentiniu aktyvumu pasižyminčių individų (NM) arba lėtesniu nei įprastas fermentinis aktyvumas pasižyminčių asmenų – (IM). Tuo metu, individai turintys CYP2C19*17 alelinį variantą pasižymi labai sparčiu fermentiniu aktyvumu (UM) arba sparčiu fermentiniu aktyvumu (RM). CYP2C19*2 bei CYP2C19*3 alelinius variantus turintys individai pasižymi lėtu fermentiniu aktyvumu (PM) arba jeigu derinyje turi įprastą funkciją lemiančių alelių priskiriama NM grupei. Atitinkamai, individai gali turėti du skirtingus alelinius variantus arba kopiją to paties alelio [34,35]. Todėl, pagal skirtingų alelių derinius galima daryti prielaidą apie individo CYP2C19 fermento aktyvumą (1 lentelė).

Mokslininkai nustatė, jog genetiniai skirtumai tarp asmenų lemia omeprazolio metabolinio klirenso svyravimus, dėl šios priežasties norimas terapinis rezultatas daugeliui asmenų nėra pasiekiamas [36]. Kitas klinikinėje praktikoje plačiai vartojamas vaistinis preparatas yra klopidogrelis. Šis preparatas yra laikomas pro vaistu, kitaip tariant, norint tapti farmakologiškai aktyviu jis privalo būti oksiduotas kepenų CYP fermentų. Kraujyje 85 proc. klopidogrelio provaisto yra inaktyvuojama esterazių, tik likę 15 proc. gali virsti į aktyvų metabolitą [37]. Vienas iš svarbiausių fermentų, dalyvaujančių klopidogrelio provaisto virtimo į aktyvų metabolitą procese yra CYP2C19. Tačiau, net 25 proc. pacientų, vartojančių klopidogrelį nepasiekia norimo terapinio efekto [38]. ELEVATE-TIMI 56 (2018) klinikinio tyrimo metu pacientai, kurie disponavo 1 arba 2 alelius, lemiančius lėtesnę nei įprastą arba lėtą CYP2C19 fermento funkciją, nepatyrė terapinio klopidogrelio poveikio dėl provaisto negebėjimo virsti į aktyvų metabolitą [39].

1 lentelė. CYP2C19 fenotipų apibūdinimas pagal disponuojamus alelių variantus [39]

(adaptuota pagal Hicks JK, Swen JJ, Thorn CF, Sangkuhl K, Kharasch ED, Ellingrod VL)

CYP2C19 fenotipas Apibūdinimas Alelių variantai

Įprastu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (NM)

Individas, kurio genotipas sudarytas iš dviejų įprastą fermentinį aktyvumą lemiančių alelių

*1/*1;

Sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (RM)

Individas, kurio genotipas sudarytas iš dviejų spartų fermentinį aktyvumą lemiančių alelių arba vieno spartų

fermentinį aktyvumą lemiančio alelio bei vieno įprastą

fermentinį aktyvumą lemiančio alelio

*1/*17;

Lėtesniu nei įprastas fermentinis aktyvumas pasižymintys asmenys (IM)

Individas, kurio genotipas sudarytas iš vieno įprastą fermentinį aktyvumą lemiančio alelio bei vieno lėtesnio nei įprastą metabolinį aktyvumą lemiančio alelio

Labai sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (UM)

Individas, pasižymintys spartesne fermentine funkcija nei sparčią fermentinę funkciją turintis asmuo

*17/*17

Lėtu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (PM)

Individas, kurio genotipas sudarytas iš dviejų lėtą

fermentinį aktyvumą lemiančių alelių

*2/*2, *2/*3, *3/*3;

1.4. Citochromo P450 2D6 fermentas

Citochromo P450 2 šeimos, D pošeimei priklausantis, fermentas 6 (CYP2D6) yra vienas iš labiausiai ištirtų fermentų CYP 450 fermentų didšeimėje. Šį fermentą koduojantis genas yra randamas 22q13.2 chromosomoje [40]. Didžiausia CYP2D6 fermento ekspresija yra kepenyse bei plonajame žarnyne. Kaip ir CYP2C19, taip ir CYP2D6 fermento ekspresijai įtakos turi hepatocitų 4α branduolinis faktorius-HNF4α [41]. HNF4α faktoriaus daroma įtaka CYP2D6 ekspresijai buvo įrodyta atlikus tyrimą, kurio metu buvo tirta 400 kepenų biopsijos mėginių, kurių pagalba identifikuota, jog HNF4α faktoriaus veikla tiesiogiai koreliuoja su mikrosomine CYP2D6 fermento funkcija [42]. Taip pat, CYP2D6 fermentinei funkcijai įtakos turi atitinkami aleliniai variantai. Kaip ir CYP2C19, taip ir šiam fermentui yra taikoma žvaigždinio tipo (*) alelių variantų nomenklatūra [43]. Šiuo metu yra atrasta daugiau nei 100 skirtingų alelinių variantų [44]. Kiekvienas variantas lemia tam tikrą šio fermento funkciją. Pavyzdžiui, pagreitintą fermentinę funkciją lemiančių genų dublikacija žymima CYP2D6*2xN, o individai turintys šį genotipą priskiriami prie sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižyminčių individų (RM) [45]. Toliau aleliniai variantai yra klasifikuojami pagal jų disponuojamą fermentinį funkcionalumą: įprastą fermentinę funkciją lemiantys aleliai – CYP2D6*1,*2 atitinkamai pagal tai ar individas turi du šios funkcijos alelius ar vien jis gali pasižymėti įprastu fermentiniu aktyvumu (NM) arba sparčiu fermentiniu aktyvumu (RM). Sulėtėjusią funkciją – CYP2D6*9, *10, *17, *29, *41, individai pasižymi lėtesniu nei įprastas (IM), lėtu (PM) arba įprastu fermentiniu aktyvumu (NM). Visišką fermento funkcijos nebuvimą – CYP2D6*3, *4, *5, *6, šie individai pasižymi lėtesniu nei įprastas fermentinis aktyvumas (IM) arba lėtu fermentiniu aktyvumu (PM) [46]. Svarbu suprasti galimus alelių derinius ir jų lemiamą individualų fermento CYP2D6 fermentinį aktyvumą (2 lentelė). Vis dėlto, alelinis variantas *41, kai kuriuose publikacijose priskiriamas prie lėtą fermentinį aktyvumą lemiančio alelio, tačiau kai kurie mokslininkai individus, turinčius *41/*41 genotipą priskiria prie įprastu fermentiniu aktyvumu pasižyminčių asmenų grupės [46,47], todėl yra reikalinga atlikti detalesnius tyrimus, kurie vieningai

priskirtų šį alelinį variantą prie atitinkamo disponuojamo CYP2D6 funkcionalumo.

Svarbu suprasti, kad šis fermentas nors ir sudaro mažiau nei 5 proc. visų kepenų fermentų [27], jis dalyvauja apie 25 proc. visų vaistinių preparatų oksidacijos, metabolinėse reakcijose [27,48]. Norėdami įrodyti skirtingų metabolinių profilių įtaką CYP2D6 fermento metabolizuojamiems vaistiniams preparatams, mokslininkai nustatė, jog pacientai, vartojantys kodeiną gydyti lėtinį apatinės nugaros skausmą bei pasižymintys lėtu ar lėtesniu lyginant su normaliu CYP2D6 fermento metaboliniu aktyvumu pasižymi didesne terapinių nesėkmių bei nepageidaujamų reiškinių rizika [49]. Kitas klinikinėje praktikoje dažnai vartojamas vaistinis preparatas – risperidonas, kuris fermento CYP2D6 pagalba yra verčiamas į aktyvų metabolitą 9-hidroksirisperidoną, pasižymintį tokia pat jungimosi prie D2, 5-hidroksitriptamino, α1, α2 adrenoreceptorių bei H1 receptorių geba. Nustatyta, kad individai pasižymintys lėtu fermentiniu aktyvumu, aktyvų risperidono metabolitą išgauna daug lėčiau nei lyginant su įprastu fermentiniu aktyvumu pasižyminčiais asmenimis, todėl tokiems individams yra padidėjusi terapinių nesėkmių rizika [50].

2 lentelė. CYP2D6 fenotipų apibūdinimas pagal disponuojamus alelių variantus [39,51]

[adptuota pagal Hicks JK, Swen JJ, Thorn CF, Sangkuhl K, Kharasch ED, Ellingrod VL;

Dean L]

CYP2D6 fenotipas Apibūdinimas Alelių variantai

Įprastu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (NM)

Individas, kurio genotipas sudarytas iš dviejų įprastą fermentinį aktyvumą lemiančių alelių

*1/*1, *1/*2, *2/*2, *1/*9, *1/*41, *41/*41, *1/*5, *1/*4;

Lėtesniu nei įprastas fermentinis aktyvumas pasižymintys asmenys (IM)

Individas, kurio genotipas sudarytas iš vieno įprastą fermentinį aktyvumą lemiančio alelio bei vieno lėtesnio nei įprastą fermentinį aktyvumą lemiančio alelio

*5/*9, *4/*10;

Sparčiu fermentiniu aktyvumu

pasižymintys asmenys (RM) Individas, kurio genotipas sudarytas iš dviejų spartų fermentinį aktyvumą lemiančių alelių arba vieno spartų

fermentinį aktyvumą lemiančio alelio bei vieno įprastą

fermentinį aktyvumą lemiančio alelio

Labai sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (UM)

Individas, pasižymintys spartesne fermentine funkcija nei sparčią fermentinę funkciją turintis asmuo

*1/*2xN

Lėtu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (PM)

Individas, turintis lėta

fermentinį aktyvumą lemiančių alelių derinį

*4/*4, *3/*4, *5/*5, *5/*6, *4/*41,

1.5. Citochromo P450 2C9 fermentas

Citochromo P450 2C9 (CYP2C9) fermentas yra koduojamas geno, kuris yra 10q24.1 chromosomoje, literatūroje aprašyta apytiksliai 60 skirtingų CYP2C9 alelių [52]. Iš jų CYP2C9*2 bei *3 aleliai yra labiausiai ištirti. Individams, turintiems *2 bei *3 alelius gali būti sutrikusi tarpinių junginių formavimasis, dėl to šiems pacientams yra būdingas sulėtėjęs fermentinis aktyvumas, pagal alelių derinį šiuos alelius turintys individai gali būti priskiriami prie lėtesniu nei įprastas fermentinis aktyvumas pasižyminčių asmenų (IM) grupės arba lėto fermentinio aktyvumo (PM) grupės individų. *1 alelis lemia įprastą fermento funkciją, todėl individai turintys abu šio alelio variantus priskiriami prie NM grupės. [53]. Svarbu suprasti skirtingus tarp individų atsirandančius metabolinius fenotipus ir juos lemiančius alelinius variantus (lentelė 3).

CYP2C9 fermentas yra atsakingas už 10 proc. klinikinėje praktikoje dažniausiai skiriamų vaistinių preparatų [54]. Taip pat, CYP2C9 fermentas yra atsakingas už 15-20 proc. visų preparatų, kurie dalyvauja 1-os fazės metabolizmo procese, metabolinį klirensą [54].

Siekdami įrodyti metabolinio fenotipo įtaką vaistinių preparatų metabolizmui, mokslininkai detaliai ištyrė varfarino terapinį poveikį atsižvelgiant į genetinį individo profilį. Šis preparatas pasižymi siauru terapiniu indeksu, todėl jo individualios dozės tarp individų gali skirtis apie 40 kartų [55]. Mokslininkai atliko tyrimą, kurio metu trijų sveikatos priežiūros įstaigų specialistai skirdami varfariną 119 pacientų pradinę dozę aspkaičiavo taikydami farmakogenetinių tyrimų rezultatus. Kitose trijose sveikatos priežiūros įstaigose dirbantys specialistai 93 pacientams taikė standartinį pradinės varfarino dozės skyrimo algoritmą. Apžvelgus rezultatus buvo įrodyta, jog atsižvelgdami į genetinę individualių pacientų informaciją bei klinikinius faktorius, kitaip tariant, taikydami farmakogenetinį dozės pritaikymo metodą sveikatos priežiūros specialistai išlaikė pageidautiną tarptautinį normalizuotą santykį 62,74 proc. pacientų, kontrolinėje grupėje, kuomet skiriant pradinę dozę neatsižvelgiant į farmakogenetinius tyrimus, tinkamas tarptautinis normalizuotas santykis terapijos metu buvo išlaikytas 55,25 proc. pacientų [56]. Kita mokslininkų grupė norėdami ištirti skirtingų genotipų įtaką varfarino

metaboliniam klirensui įrodė, kad CYP2C9*1/*2 genotipas varfarino klirensą sumažina apie 40 proc., taip pat, jeigu pacientas pasižymi CYP2C9*1/*3 genotipu varfarino klirensas suletėja 75 proc., o *3/*3 genotipą turintiems individams netgi 90 proc. [57].

3 lentelė. CYP2C9 fenotipų apibūdinimas pagal disponuojamus alelių variantus [58] [adaptuota pagal Caudle KE, Rettie AE, Whirl-Carrillo M, Smith LH, Mintzer S, Lee MT]

CYP2C9 fenotipas Apibūdinimas Alelių variantai

Įprastu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (NM)

Individas, kurio genotipas sudarytas iš dviejų įprastą fermentinį aktyvumą lemiančių alelių

*1/*1

Lėtesniu nei įprastas fermentinis aktyvumas pasižymintys asmenys (IM)

Individas, kurio genotipas sudarytas iš vieno įprastą fermentinį aktyvumą lemiančio alelio bei vieno lėtesnio nei įprastą fermentinį aktyvumą lemiančio alelio

*1/*3, *1/*2

Lėtu fermentiniu aktyvumu pasižymintys asmenys (PM)

Individas, turintis lėta

fermentinį aktyvumą lemiančių alelių derinį

*2/*2, *3/*3, *2/*3

1.6. CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų kliniškai reikšmingi vaistai

substratai

Vaistiniai preparatai gali būti CYP sistemos fermentų substratu, induktoriumi arba inhibitoriumi. Atitinkamai, vaistai substratai dar yra skirstomi į jautrius bei vidutinio jautrumo substratus. Jautrūs vaistai substratai yra tokie preparatai, kurių AUC (angl. Area under curve) rodiklis daugiau nei 5 kartus padidėję vartojant kartu su didelės gebos vaistais inhibitoriais. Vidutinio jautrumo vaistai substratai pasižymi AUC rodiklio padidėjimu nuo 2 iki 5-ių kartų vartojant su didelės gebos vaistais inhibitoriais.

Toliau, visi vaistiniai preparatai pasižymi atitinkamomis savybėmis in vitro arba klinikinėmis sąlygomis. Šis vaistų skirstymas yra pagrįstas vartojimo dažnumu bei detalesniu saugumo profilio ištyrimu [59]. Tiek atitinkamo fermento vaistų substratų, tiek inhibitorių ar induktorių vartojimas vienu metu gali turėti neigiamą įtaką gydymo efektyvumui. Vaistas-vaistas farmakokinetinės sąveikos pasireiškia nuo 20 iki 40 proc. vyresnių nei 65 metų pacientų. Didžioji jų dalis yra sukeliama vartojant atitinkamo fermento vaistus induktorius ar inhibitorius. Atsižvelgiant į metabolinių savybių gebą

vaistinių preparatų metabolizmas gali tapti intensyvesnis, tuomet nepasireiškia terapinis poveikis arba sutrumpėja terapinio poveikio trukmė [60].

Siekiant padidinti gydymo efektyvumą bei sumažinti vaistas-vaistas sąveikų, atsirandančių dėl vaistų CYP šeimos fermentų nesuderinamumo svarbu apžvelgti vaistinius preparatus, kurie yra priskiriami prie CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 kliniškai reikšmingi substratai pavaizduoti 4 lentelėje.

4 lentelė. Kliniškai reikšmingi CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų substratai [59,61]

[adaptuota pagal Hachad H, Ragueneau-Majlessi I, Levy RH; Sangkuhl K, Klein TE, Altman RB] Fermentas Jautrūs substratai Vidutinio jautrumo substratai

CYP2C19 S-mefenitoinas Omeprazolas Klopidogrelis Diazepamas Lansoprazolas Rabeprazolas Vorikonazolas CYP2D6 Atomoksetinas Dezipraminas Dekstrometorfanas Eliglustat Nebivololas Nortriptilinas Perfenazinas Tolterodinas R-venlafaksinas Enkainidas Imipraminas Metoprololis Propafenonas Propranololis Tramadolis Trimipraminas S-venlafaksinas

CYP2C9 Celekoksibas Glimepiridas

Fenitoinas Tolbutamidas Varfarinas

1.7. CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų kliniškai reikšmingi vaistai

inhibitoriai

Vaistai priskiriami prie fermento inhibitorių yra skirstomi į silpnus, vidutinio stiprumo ir didelės gebos vaistus inhibitorius. Šie preparatai skiriasi gebėjimu padidinti jautrių vaistų substratų AUC rodiklį. Silpni inhibitoriai šį rodiklį didina nuo 1,25 iki 2 kartų, vidutinio stiprumo – nuo 2 iki 5-ių kartų, o didelę gebą turintys – daugiau nei 5 kartus. CYP2C9 fermentui nėra išskiriama didelės gebos inhibitorių. Preparatai, kurie priskiriami prie klinikinėje praktikoje reikšmingų vaistų inhibitorių pavaiduoti 5 lentelėje.

5 lentelė. Kliniškai reikšmingi CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų inhibitoriai [59] [adaptuota pagal Hachad H, Ragueneau-Majlessi I, Levy RH]

Fermentas Silpni inhibitoriai Vidutinio stiprumo inhibitoriai Didelės gebos inhibitoriai CYP2C19 Omeprazolas Vorikonazolas Felbamatas Flukonazolas Fluoksetinas Fluvoksaminas Tiklopidinas CYP2D6 Amjodaronas Celekoksibas Cimetidinas Klobazamas Kobicistatas Escitalopramas Fluvoksaminas Labetalolis Ritonaviras Sertralinas Vemurafenibas Abirateronas Cinakalcetas Duloksetinas Lorkaserinas Mirabegronas Haloperidolis Bupropionas Fluoksetinas Fluvoksaminas Tiklopidinas CYP2C9 Diosminas Disulfiramas Fluvastatinas Fluvoksaminas Vorikonazolas Amjodaronas Flukonazolas Mikonazolas Piperinas -

1.8. CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų kliniškai reikšmingi vaistai

induktoriai

Induktoriai yra klasifikuojami taip pat kaip ir inhibitoriai – silpni, vidutinio stiprumo bei turintys didelę gebą. Šiai grupei priskiriami vaistiniai preparatai skiriasi savo gebėjimu sumažinti jautrių substratų AUC rodiklį. Silpni inhibitoriai jį sumažina nuo 20 iki 50 proc., vidutinio stiprumo nuo 50 iki 80 proc., o turintys didelę gebą induktoriai daugiau nei 80 proc. CYP2D6 fermentui yra išskirti trys vaistai, kurie pasižymi indukcinėmis savybėmis, visgi šis fermentas skiriasi nuo CYP2C19 bei CYP2C9 fermentų, nes jo indukavimas atsiranda išskirtinai tik nėštumo metu [41]. CYP2C9 fermentui nėra išskiriama jokių didelės gebos induktorių. Vaistiniai preparatai, kurie pasižymi kliniškai reikšmingu indukciniu CYP fermentų aktyvumu pavaizduoti 6 lentelėje.

6 lentelė. Kliniškai reikšmingi CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų induktoriai [59] [ adaptuota pagal Hachad H, Ragueneau-Majlessi I, Levy RH]

Fermentas Silpni induktoriai Vidutinio stiprumo induktoriai

Didelės gebos induktoriai

CYP2C19 Ritonaviras Apalutamidas

Efavirenzas Enzalutamidas Fenitoinas Rifampicinas CYP2D6 Deksametazonas Rifampicinas Fenobarbitalis CYP2C9 Apalutamidas Aprepitantas Karbamezapinas Ritonaviras Enzalutamidas Rifampicinas -

2. TYRIMO METODIKA

2.1.Tyrimo planavimas ir organizavimas

Siekiant identifikuoti CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų alelinių variantų įtaką vaistų metabolizmo procesams buvo atlikta mokslinių publikacijų apžvalga. Atlikus farmakogenetinių tyrimų analizę nustatytas alelinių variantų pasiskirstymas tarp Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikose besigydančių pacientų. Šis tyrimas buvo patvirtintas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Bioetikos centro, leidimo Nr. BEC-FF-07, taip pat, naudojimasis Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikų vidinėje duomenų bazėje esančiais duomenimis buvo patvirtintas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikų mokslo ir studijų koordinavimo tarnybos bei informacinių technologijų programinio aprūpinimo skyriaus.

2.2. Tyrimo objektas

Tyrimo metu buvo analizuojami 54 pacientų, kurie gydėsi Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikose ir kuriems nuo 2017 iki 2018 metų savanoriškai arba gydytojo nurodymu buvo atlikti farmakogenetiniai CYP 450 citochromo fermentų tyrimai.

2.3. Populiacija ir imtis

Įvertinti visi CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų farmakogenetiniai tyrimai, kurie buvo atlikti 54-iems pacientams nuo 2017 iki 2018 metų laikotarpiu. Farmakogenetiniai tyrimai buvo atlikti savanoriškai arba gydančio gydytojo nurodymu. Duomenų peržiūros metu nebuvo atsižvelgiama į pacientų gretutines ligas. Duomenys apie atskirų pacientų farmakoterapinį režimą taip pat buvo analizuotos naudojant Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikų vidinę duomenų bazę Tyrimo metu pacientai buvo suskirstyti į penkias skirtingas grupes pagal CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų alelinių variantų pasiskirstymą, fermentinį aktyvumą bei galimą metabolinį fenotipą pagal alelinius variantus. Atliekant metabolinių profilių skirstymą buvo remiamasi CPIC (angl. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium) gairėmis, kuriose nurodoma, jog įprastu fermentiniu aktyvumu pasižymintys (angl. Normal metabolizers) individai turi kombinaciją atitinkamo fermentą koduojančio geno įprastą funkciją lemiantį alelinį variantą arba vieną įprastos funkcijos alelinį variantą

ir vieną lėtesnę nei įprasta fermentinę funkciją lemiantį alelį. Individai pasižymintys lėtesniu nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers), turi įprastą fermentinę funkciją ir lėtą metabolinę funkciją lemiančių alelinių variantų kombinaciją arba vieną normalios funkcijos alelinį variantą ir nefunkcionalų alelį. Asmenys disponuojantys lėtą fermentinį aktyvumą (angl. Poor metabolizers) turi fermento ne funkcionalumą lemiančių alelių kombinaciją arba vieną nefunkcionalų alelį ir vieną lėtą fermentinę funkciją lemiantį alelinį variantą. Sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižymintys (angl. Rapid metabolizers) grupės individai disponuoja kombinaciją įprastą fermentinę funkciją lemiančių alelių derinį. Taip pat, labai sparčiu fermentiniu aktyvumu pasižymintys pacientai (angl. Ultrarapid metabolizers) disponuoja du labai sparčią fermentinę funkciją lemiančius alelius [58,62,63]. Nors šiuo metu egzistuoja ir kitų farmakogenetikos implementavimo į kasdienę klinikinę praktiką gairių, tokių kaip DPWG (angl. Dutch Pharmacogenetics Working Group) vis dėlto, tyrime buvo nuspręsta metabolinių fenotipų skirstymą atlikti pagal CPIC gaires, kurių sudarymo metu yra atsižvelgiama į iki klinikinių tyrimų duomenis, klinikinių atvejų analizes bei didelės imties klinikinių tyrimų rezultatus. DPWG gairių sudarymo metu atsižvelgiama tik į klinikinius tyrimus, tačiau neanalizuojami iki klinikinių bei individualių klinikinių atvejų tyrimų duomenys. Nepaisant to, CPIC gairių atnaujinimai yra atliekami kaskart atsiradus naujiems moksliniams tyrimams, galintiems turėti įtakos farmakoterapinio režimo pasirinkimui pagal farmakogenetinių tyrimų rezultatus, kuomet DPWG gairės yra atnaujinamos kas keturis metus [64]. Galima teigti, kad CPIC sudaromos gairės yra labiau pagrįstos moksliniu pagrindu lyginant su DPWG gairėmis, taip pat CPIC gairės yra prieinamos keliomis kalbomis. Kuomet DPWG gairės šiuo metu yra leidžiamos tik olandų kalba.

2.4. Tyrimo metodas

Vaistų grupių, kurioms CYP fermentų genetinis polimorfizmas turi didžiausią įtaką, nustatymui naudojome literatūros paieškos metodą „Science Direct“, „Pubmed“, „Scopus“, „Cochrane“ „The University of Washington Metabolism and Transport Drug Interaction Database“ duomenų bazėse, pasirenkant „Drugs metabolized by CYP2C19“, „Drugs metabolized by CYP2D6“, „Drugs metabolized by CYP2C9“, „CYP2C19 pharmacogenetics“, „CYP2D6 pharmacogenetics“, „CYP2C9 pharmacogenetics“, „drug interactions“ raktinius žodžius. Apžvelgti moksliniai straipsniai turėjo būti publikuoti mokslinėje literatūroje laikotarpyje nuo 2010 iki 2020 metų gegužės mėnesio 20 dienos. Iš viso peržvelgta 95 mokslinės publikacijos. Kriterijus atitiko 50 mokslinių publikacijų, kuriuose apžvelgta alelinių variantų įtaka pavieniams vaistiniams preparatas ar vaistų grupėms. Analizuoti farmakogenetiniai tyrimai buvo atliekami Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikų genetikos ir molekulinės medicinos klinikoje. Genetinis tyrimas buvo atliktas naudojant AutoGenomics

Infiniti™ sistemą, su CYP2C19, CYP2D6, CYP2C9 fermentams būdingais genetinės informacijos identifikavimo metodais. 4 ml paciento kraujo buvo surinkta į BD Vacutainer mėgintuvėlį, prieš tai į mėgintuvėlį įpilama kalio etilendiamintetraacto rūgštis (K-EDTA), kuri veikia kaip kraujo krešėjimą slopinanti medžiaga. Surinkti mėginiai buvo iš karto užšaldyti –80 °C temperatūroje. Tolimesnis genetinės informacijos ištyrimas buvo atliekamas pagal AutoGenomics Infiniti™ instrukcijas. Atitinkamo geno hibridizacija buvo atliekama naudojant Biofilm Chip mikrogardelę skirtingiems tiriamiesiems CYP fermentams. Biofilm Chip mikrogardelė padengta plėvele sudaryta iš poliesterio, taip pat kitų komponentų, kurie skirti DNR analizei, taip pat genetinio polimorfizmo nustatymui atitinkamame geno regione. Farmakogenetinė analizė buvo atliekama naudojant Infiniti Plus analizės sistemą, kuris atlieka mėginio paruošimą, aptikimą bei rezultatų analizę. Tyrimo metu naudoti reagentai Intellipac reagentų modulis yra AutoGenomics Infiniti™ sistemos dalis, kuris sudarytas iš keturių rezervuarų, kuriuose talpinami tyrimui reikalingi reagentai su integruotą kompiuterinės atmintinės mikroschema. Skaičiavimai buvo atlikti naudojant „Microsoft Office Excel 2013“.

3. REZULTATAI

3.1. CYP2C19 alelinių variantų bei metabolinių fenotipų pasiskirstymas

Iš viso nuo 2017 iki 2018 metų 54 pacientams buvo atlikti farmakogenetiniai CYP2C19, CYP2D6 bei CYP2C9 fermentų tyrimai. Atsižvelgiant į CYP2C19 fermentą buvo nustatytos penkios skirtingo fermentinio aktyvumo pacientų grupės. Nustatyta, jog 18 pacientų (33,33 proc.) disponavo CYP2C19 fermento *1/*1 genotipą, kuris lemia, įprastą fermentinį aktyvumą (angl. Normal metabolizers). 14 pacientų (25,93 proc.) nustatytas *1/*2 bei *2/*17 CYP2C19 fermento aleliniai variantai. Tokių individų fermentinis aktyvumas buvo lėtesnis nei įprastas (angl. Intermediate metabolizers). Sparčiu CYP2C19 fermento aktyvumu (angl. Rapid metabolizers) pasižymėjo 15 pacientų (27,78 proc.), kuriems nustatytas *1/*17 alelinis variantas. CYP2C19 *17/*17 genotipas nustatytas 4–iems pacientams (7,4 proc.), šie individai pasižymėjo labai sparčiu fermentiniu aktyvumu (angl. Ultrarapid metabolizers). Likusieji 3 pacientai (5,56 proc.) disponavo *2/*2 genotipą ir turėjo lėtą CYP2C19 fermento funkciją (angl. Poor metabolizers). Rezultatai vaizduojami 7 lentelėje.

7 lentelė. CYP2C19 fermento alelinių variantų pasiskirstymo, fermentinio aktyvumo grupių, metabolinio fenotipo bei galimo poveikio vaistinio preparato koncentracijai kraujo plazmoje

duomenys Pacientų skaičius (proc.) Alelinis (-iai) variantas (-ai) Fermentinis aktyvumas Metabolinis fenotipas

Galimas poveikis vaistinio preparato koncentracijai kraujo plazmoje

n=18 (33,33 proc.) *1/*1; Įprastas fermentinis aktyvumas;

NM grupė; Vaistinio preparato

koncentracija kraujo plazmoje bus terapinė;

n=14 (25,93 proc.) *1/*2; *2/*17 Lėtesnis nei įprastas fermentinis aktyvumas;

IM grupė; Vaistinio preparato koncentracija gali viršyti terapinę;

n=15 (27,78 proc.) *1/*17 Spartus fermentinis aktyvumas;

RM grupė; Vaistinio preparato

koncentracija kraujo plazmoje gali būti žemesnė nei terapinė vaistinio preparato

n=4 (7,4 proc.) 17/*17 Labai spartus fermentinis aktyvumas;

UM grupė; Vaistinio preparato

koncentracija kraujo plazmoje nepasieks terapinės

koncentracijos; n=3 (5,56 proc.) *2/*2; Lėtas

fermentinis aktyvumas;

PM grupė; Vaistinio preparato

koncentracija kraujo plazmoje viršys terapinę vaistinio preparato koncentracija kraujo plazmoje;

3.2. CYP2D6 alelinių variantų bei metabolinių fenotipų pasiskirstymas

Farmakogenetinio CYP2D6 tyrimo rezultatų analizės metu identifikuotos keturios skirtingo fermentinio funkcionalumo pacientų grupės. Įprastu fermentiniu aktyvumu (angl. Normal metabolizers) pasižymėjo 26 pacientai (48,15 proc.), kurie disponavo šiuos alelinius variantus: *1/*1,*2/*2,*1/*2,*1/*41,*2/*41. Lėtesniu nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers) pasižymėjo 21 pacientas (38,89 proc.), šiems pacientams būdingi šie aleliniai CYP2D6 fermento variantai: *1/*5, *2/*4, *10/*41, *1/*4, *1/*3, *2/*5, *2/*4, *2/*6. Labai sparčiu (angl. Ultrarapid metabolizers) CYP2D6 fermentiniu aktyvumu pasižymėjo 2 pacientai (3,7 proc.) jiems buvo būdingas *2xN alelinis variantas, o lėtas fermentinis aktyvumas nustatytas 5–iems pacientams (9,26 proc.) su šiais aleliniais variantais: *4/*5, *4/*10, *4/*9, *4/*41 nustatytas lėtas CYP2D6 fermentinis aktyvumas (angl. Poor metabolizers). Rezultatai pavaizduoti 8 lentelėje.

8 lentelė. CYP2D6 fermento alelinių variantų pasiskirstymo, fermentinio aktyvumo grupių, metabolinio fenotipo bei galimo poveikio vaistinio preparato koncentracijai kraujo plazmoje

duomenys

3.3. CYP2C9 alelinių variantų bei metabolinių fenotipų pasiskirstymas

CYP2C9 fermento farmakogenetinis įvertinimas pagal alelinius variantus bei metabolinius fenotipus atskleidė, jog tiriamieji pasižymėjo įprastu fermentiniu aktyvumu (angl. Normal metabolizers) bei lėtesniu nei įprastas fermentiniu aktyvumu (angl. Intermediate metabolizers). Pacientai, kuriems nustatytas CYP2C9 fermento *1/*1 alelinis variantas disponavo įprastą fermentinį aktyvumą (angl. Normal metabolizers), tokių individų buvo 44 (81,48 proc.). Likusiems 10 pacientų (18,52 proc.) buvo nustatytas *1/*2 bei *1/*3 genotipas indikuojantis apie lėtesnį nei įprastą fermentinį CYP2C9 fermento aktyvumą. Tarp tiriamųjų nebuvo nustatyta individų, kurie pasižymėtų lėtu (angl. Poor metabolizers),

Pacientų skaičius (proc.) Alelinis (-iai) variantas (-ai) Fermentinis aktyvumas Metabolinis fenotipas

Galimas poveikis vaistinio preparato koncentracijai kraujo plazmoje n=26 (48,15 proc.) *1/*1,*2/*2,* 1/*2,*1/*41,* 2/*41 Įprastas fermentinis aktyvumas;

NM grupė; Vaistinio preparato

koncentracija kraujo plazmoje bus terapinė; n=21(38,89 proc.) *1/*5,*2/*4,* 10/*41,*1/*4, *1/*3,*2/*5,* 2/*4,*2/*6, Lėtesnis nei įprastas fermentinis aktyvumas;

IM grupė; Vaistinio preparato koncentracija gali viršyti terapinę;

n=2 (3,7 proc.) *1/*2XN; Labai spartus fermentinis aktyvumas;

UM grupė; Vaistinio preparato

koncentracija kraujo plazmoje nepasieks terapinės koncentracijos; n=5 (9,26 proc.) *4/*5,*4/*10, *4/*9,*4/*41 ; Lėtas fermentinis aktyvumas;

PM grupė; Vaistinio preparato

koncentracija kraujo plazmoje viršys terapinę vaistinio preparato koncentracija kraujo plazmoje;

sparčiu (angl. Rapid metabolizers) ar labai sparčiu (angl. Ultrarapid metabolizers) fermentiniu aktyvumu. CYP2C9 farmakogenetinės analizės rezultatai pavaizduoti 9 lentelėje.

9 lentelė. CYP2C9 fermento alelinių variantų pasiskirstymo, fermentinio aktyvumo grupių, metabolinio fenotipo bei galimo poveikio vaistinio preparato koncentracijai kraujo plazmoje

duomenys Pacientų skaičius (proc.) Alelinis (-iai) variantas (-ai) Fermentinis aktyvumas Metabolinis fenotipas

Galimas poveikis vaistinio preparato koncentracijai kraujo plazmoje

n=44(81,48 proc.) *1/*1; Įprastas fermentinis aktyvumas;

NM grupė; Vaistinio preparato koncentracija kraujo plazmoje bus terapinė;

n=10 (18,52 proc.) *1/*2;*1/*3; Lėtesnis nei įprastas fermentinis aktyvumas IM grupė; Vaistinio preparato koncentracija gali viršyti terapinę;

3.4. Individualių pacientų atvejų analizė

Mūsų atlikto tyrimo metu išanalizavome Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikų vidinės informacinės sistemos duomenis, kuriuose buvo pateikiama paciento diagnozė, vartoti vaistiniai preparatai, taip pat, kai kurių preparatų paskirtos dozės bei paciento farmakogenetinio tyrimo duomenys.

Pacientas nr.1 depresijos gydymui vartojo 15 mg citalopramo per parą. Standartinė citalopramo dozė pagal patvirtintą preparato charakteristikų santrauką patvirtintai depresijos diagnozei yra nuo 10 iki 20 mg per parą [65]. Terapinė citalopramo koncentracija kraujo plazmoje svyruoja apie 50 ng/ml [66]. Atlikus farmakogenetinį tyrimą nustatytas CYP2C19 ir CYP2C9 fermentų *1/*1 aleliniai variantai, t.y. įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Normal metabolizers), tačiau įvertinus CYP2D6 fermento alelių derinius nustatytas *1/*2xN alelinis variantas, t.y. labai spartus fermentinis aktyvumas (angl. Ultrarapid metabolizers). *1/*2xN alelinį variantą turintys pacientai pasižymi intensyvesniu vaistinio preparato metabolizmu į mažiau aktyvius citalopramo R/S-demetil metabolitus [67], todėl tokiems pacientams skiriant standartines vaisto dozes būdinga mažesnė nei 50 ng/ml koncentracija plazmoje arba nustatomi tik vaisto pėdsakai. Taigi, skiriant standartines vaisto dozės yra labai didelė tikimybė patirti terapinę nesėkmę, tai yra gydymas bus neefektyvus. Tokiam pacientui reikėtų padidinti skiriamo vaisto

citalopramo paros dozę ir monitoruoti koncentraciją plazmoje iki bus pasiekta terapinė koncentracija plazmoje 50 ng/ml.

Pacientė nr.2 didžiosios depresijos gydymui vartojo 60 mg duloksetino per parą bei 1,5 mg haloperidolio per parą. Duloksetinas pagal patvirtintą preparato charakteristikų santrauką patvirtintam didžiosios depresijos sutrikimui skiriamas nuo 60 iki 120 mg dozėmis per parą [68]. Terapinė duloksetino koncentracija kraujo plazmoje yra nuo 30 iki 120 ng/ml [69]. Haloperidolio patvirtintoje preparato charakteristikų santraukoje nėra patvirtintos didžiosios depresijos indikacijos, tačiau šis preparatas galėjo būti skiriamas norint pagerinti gydymo duloksetinu efektyvumą [70]. Terapinė koncentracija kraujo plazmoje gydant haloperidoliu svyruoja nuo 5 iki 17 ng/ml [71]. Atlikus farmakogenetinį tyrimą pacientei nustatytas CYP2C19 fermento *1/*2 alelinis variantas, lemiantis lėtesnį nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers). CYP2C19*2 alelį turintiems individams būdingas lėtesnis centrinę nervų sistemą veikiančių vaistų metabolizmas [72], todėl CYP2C19 substratų koncentracija kraujo plazmoje gali viršyti terapinę. Farmakogenetinio tyrimo duomenimis pacientei nustatytas CYP2D6 ir CYP2C9 fermentų įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Normal metabolizers). CYP2D6 fermento atžvilgiu nustatytas *2/*2 ir CYP2C9 - *1/*1 alelinis variantas. Duloksetinas bei haloperidolis yra metabolizuojami CYP3A4 bei CYP2D6 fermentų [73,74]. Šiai pacientei vartojant paskirtas 60 mg duloksetino bei 1,5 mg haloperidolio dozes, aptinkama duloksetino koncentracija kraujo plazmoje tikėtina išliks terapinėse ribose, t.y. nuo 60 iki 120 ng/ml, o vartojant haloperidolį – nuo 5 iki 17 ng/ml [69,71]. Taip pat, pacientei nustatytas fermento CYP2C19 *1/*2 alelinis variantas, lemiantis lėtesnį nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers), todėl gali būti aptinkama didesnė nei terapinė CYP2C19 fermento substratų koncentracija kraujo plazmoje. Tokiai pacientei koreguoti paskirtų vaistų dozių nereikia, vis dėlto vartojant CYP2C19 vaistus-substratus, dažnai skiriamus kardiologijos praktikoje vaistų koncentracijos tyrimai turėtų būti atliekami rutiniškai, siekiant išvengti nepageidaujamų reakcijų atsiradimo.

Pacientas nr.3 vartojo standartines lerkanidipino, zofenoprilio, amjodarono, trimetazidino, klopidogrelio, atorvastatino bei bromazepamo dozes. Paciento diagnozė nebuvo nurodyta. Terapinė aktyvaus klopidogrelio metabolito – clopi-H4, koncentracija kraujo plazmoje svyruoja nuo 10,80 iki 14,58 ng/ml [75]. Atlikus farmakogenetinį tyrimą, pacientui nustatytas fermento CYP2C19 *1/*2 alelinis variantas, lemiantis lėtesnį nei įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Intermediate metabolizers) [76]. CYP2C19*2 alelį turintiems individams terapinį efektą sukeliančio klopidogrelio aktyvaus metabolito koncentracija kraujo plazmoje nustatoma didesnė nei 14,58 ng/ml. Taigi, įrodyta, jog vartojant standartines klopidogrelio dozes CYP2C19*2 alelį turintiems pacientams apytiksliai 3 kartus padidėja nepageidaujamų kardiovaskulinių reakcijų tikimybė, kitaip tariant, gydymas yra efektyvus, tačiau nesaugus [77]. Įvertinus CYP2D6 fermento alelinius derinius nustatytas *4/*41 alelinis variantas, lemiantis lėtą fermentinį aktyvumą (angl. Poor metabolizers). Tokiems pacientams nustatoma didesnė

nei terapinė CYP2D6 vaistų-substratų grupei priskiriamų preparatų koncentracija. Įvertinus CYP2C9 fermento alelinius derinius pacientui nustatytas *1/*1 alelinis variantas, t.y. įprastas fermentinis aktyvumas (angl. Normal metabolizers). Taip pat, kartu vartojant du CYP3A4 substratus – klopidogrelį ir atorvastatiną, nustatoma mažesnė nei terapinį poveikį sukelianti atorvastatino ir aktyvaus klopidogrelio metabolito koncentracija kraujo plazmoje, todėl šių vaistų vartojimas kartu siejamas su blogesnėmis klinikinėmis baigtimis [78]. Remiantis patvirtintomis CPIC (angl. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium) klopidogrelio dozavimo gairėmis, šiam pacientui klopidogrelį reikėtų keisti į kitą trombocitų agregaciją slopinantį preparatą [76].

Apibendrinti individualių pacientų atvejai pateikti 10 lentelėje.

10 lentelė. Individualių pacientų farmakoterapinio režimo, vartotų vaistinių preparatų, klinikinės diagnozės, CYP fermentų alelinių variatnų bei metabolinio fenotipo apibendrinimas

Pacientas Vartoti vaistiniai preparatai bei jų dozės

Klinikinė

diagnozė CYP2C19 alelinis variantas (metabolinis fenotipas) CYP2D6 alelinis variantas (metabolinis fenotipas) CYP2C9 alelinis variantas (metabolinis fenotipas) Pacientas nr.1 Citalopramas 15 mg per parą Depresija *1/*1 (NM grupė) *1/*2xN (UM grupė) *1/*1 (NM grupė) Pacientė nr.2 Duloksetinas 60 mg per parą; Haloperidolis 1,5 mg per parą Didžioji depresija *1/*2 (IM grupė) *2/*2 (NM grupė) *1/*1 (NM grupė) Pacientas nr.3 Lerkanidipinas, Zofenoprilis Amiodaronas Trimetazidinas Klopidogrelis Atorvastatinas Bromazepamas (dozės nenurodytos) Nenurodyta *1/*2 (IM grupė) *4/*41 (PM grupė) *1/*1 (NM grupė)