О журнале

Журнал «Фармакогенетика и фармакогеномика» публикует оригинальные статьи о проведённых клинических, клинико-экспериментальных и фундаментальных научных работах, обзоры, лекции, описания клинических случаев, а также вспомогательные материалы по всем актуальным проблемам персонализированной медицины
Формакогенетика
Подробнее

Топ 10 за все время

Опыт внедрения фармакогенетического тестирования по CYP2C19 для персонализации применения антиагрегантов у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями в многопрофильном стационаре
1548
Ср, 10 Июнь 2015

Резюме. Рассматривается влияние фармакогенетического тестирования, в основе которого лежит выявление генетического полиморфизма CYP2C19, ассоциированного с нарушением образования активного метаболита клопидогрела, на эффективность и безопасность данного препарата у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, находившихся на стационарном лечении в Медицинском центре Банка России. Проанализированы встречаемость аллелей и генотипов по CYP2C19, частота применения фармакогенетического тестирования по CYP2C19 в отделениях Медицинского центра Банка России, тактика выбора антиагрегантов по результатам фармакогенетического тестирования по CYP2C19, а также показания для применения подобного подхода в клинической практике.

Ключевые слова: фармакогенетика, CYP2C19, антиагреганты, клопидогрел, тикагрелор, внедрение, стентирование коронарных сосудов, ангиопластика

Experience of implementing pharmacogenetic testing for CYP2C19 for personalize application of antiplatelet agents in patients with cardiovascular diseases in a multidisciplinary hospital

Karalkin P.A.1, Belyakov I.S.1, Parshina O.V.1, Mirzaev K.B.2,

Otdelnov V.A.1, Sychev D.A.1, 2, Kleimenova E.B.1, Nazarenko G.I.1

1 — Medical Center Bank of Russia, Moscow

2 — RMAPO, Moscow

Resume. The influence of pharmacogenetic testing, which is based on the identification of genetic polymorphism of CYP2C19, associated with impaired formation of the active metabolite of clopidogrel. Estimated efficacy and safety of this drug in patients with cardiovascular disease who were hospitalized at the Medical Center the Bank of Russia. Analyzed allele and genotype CYP2C19, frequency of use of pharmacogenetic testing for CYP2C19 in the departments of Medical Center the Bank of Russia, the tactic of choice of antiplatelet agents on the results of pharmacogenetic testing for CYP2C19, and indications for use of this approach in clinical practice.

Keywords: pharmacogenetics, CYP2C19, antiplatelet agents, clopidogrel, ticagrelor, pharmacogenetic testing implementation, coronary stenting, angioplasty

Автор, ответственный за переписку:

Сычёв Дмитрий Алексеевич — д.м.н., профессор, заведующий кафедрой клинической фармакологии и терапии РМАПО; тел. +7(495)915-30-04; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Введение

Межиндивидуальная чувствительность к лекарственным средствам (ЛС), влияющая на эффективность и безопасность фармакотерапии, остаётся серьёзной проблемой современной медицины. Одним из основных источников таких различий является генетически детерминированное изменение активности ферментов системы биотрансформации ЛС и ксенобиотиков — изоферментов цитохрома P450 (CYP). Цитохром Р450 был впервые описан в 1958 году Klingenberg М. [1] и Garfi nkel D. [2].

Основными изоферментами цитохрома Р450, участвующими в биотрансформации ЛС и детоксикации ксенобиотиков, являются CYP1А2, CYP2С9, CYP2С19, CYP2D6, CYP2E1 и CYP3A4. Изменение нуклеотидной последовательности в генах, кодирующих изоферменты CYP, приводит к образованию функционально дефектных вариантов изоферментов или, наоборот, вариантов с высокой активностью. В результате, генетический полиморфизм изоферментов CYP может модулировать плазменные концентрации ЛС и тем самым стать причиной «неадекватного» фармакологического ответа в виде неблагоприятных побочных реакций (НПР). В случае же пролекарства (которым является клопидогрел) результатом станет неэффективность лечения изза образования недостаточного количества активного метаболита, с соответствующими клиническими последствиями [3]. Именно CYP2C19 является основным ферментом, участвующим в превращении клопидогрела (представляет собой пролекарство) в активный метаболит, который собственно и обладает антиагрегантным действием. В свою очередь, активный метаболит клопидогрела препятствует тромбоцитарной агрегации посредством ингибирования связывания аденозиндифосфата (АДФ) с рецепторами на поверхности тромбоцитов. Неэффективность клопидогрела может быть обусловлена изменением фармакокинетики клопидогрела, вследствие генетических особенностей пациента. К таким генетическим факторам относится, прежде всего, полиморфизм гена CYP2C19 [4], а также CYP3A4 [5]), MDR1 (ABCB1) — кодирующего кишечный транспортёр Р-гликопротеин [6, 7]. Роль полиморфизма CYP2C19 в развитии лабораторной и клинической резистентности к клопидогрелу гена продемонстрирована в многочисленных исследованиях, объединённых в мета-анализы [813].

Агентство по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) в 2010 году внесло изменения в инструкцию по медицинскому применению оригинального препарата (Плавикс®), включив предупреждение о том, что препарат может быть малоэффективен у носителей функционально дефектных аллелей гена CYP2C19 [14]. В 2011 году в Руководство европейского общества кардиологов (ESC) по лечению пациентов с острым коронарным синдромом, были включены рекомендации по фармакогенетическому тестированию с целью выбора антиагрегантного препарата у некоторых категорий пациентов (уровень доказательности IIB) [15]. А согласно рекомендациям Американской ассоциации сердца (АНА) / Американской коллегии кардиологов (ACC), в фармакогенетическом тестировании нуждаются только пациенты из группы риска развития тромбоза стента (уровень доказательности IIIC) [16]. На основе анализа различных руководств можно сформулировать следующие показания для проведения фармакогенетического тестирования по CYP2C19: 

  • вмешательства на незащищённом стволе левой коронарной артерии (ЛКА) (AHA, 2011 г.) [16];
  • бифуркационный стеноз ствола ЛКА (AHA, 2011) [16];
  • стеноз единственной проходимой коронарной артерии (AHA, 2011 г.) [16];
  • повторные чрескожные коронарные вмешательства (ЧКВ) (AHA, 2011 г.) [16]; тромбоз стента в анамнезе (CPIC, 2013 г.) [17];
  • клинические факторы высокого риска (острый коронарный синдром (ОКС), сахарный диабет, хроническая почечная недостаточность) (CPIC, 2013 г.) [17]. 

 

Цель исследования

Целью исследования была оценка результатов внедрения фармакогенетического тестирования по CYP2С19 для персонализации антиагрегантной терапии у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, находившихся на стационарном лечении в Медицинском центре Банка России.

 

Материалы и методы

Пациенты. Фармакогенетическое тестирование по CYP2C19 для персонализации антиагрегантной терапии проводится в Медицинском центре Банка России с 1 января 2012 года по настоящее время. За этот период фармакогенетическое тестирование по CYP2C19 проводилось всем госпитализированным пациентам с сердечно-сосудистыми заболеваниями, имевшим показания к применению клопидогрела и показания к проведению фармакогенетического тестирования [15, 16, 17]. Среди 105 прогенотипированных пациентов было 70 мужчин, 35 женщин европеоидной расы. Средний возраст колебался от 33 до 82 лет и в среднем составил 65±17 лет. Большая часть пациентов была с острым коронарным синдромом, остальные пациенты, перенёсшие ангиопластику и стентирование коронарных сосудов в плановом порядке. Всем пациентам врачи оформляли специально разработанную форму направления на фармакогенетическое тестирование по CYP2C19. Все пациенты подписали информированное согласие на проведение фармакогенетического тестирования. Результаты фармакогенетического тестирования сохранялись в электронной системе хранения результатов лабораторных и инструментальных исследований Видар и были доступны для врачей, при этом давалась следующая клиническая интерпретация выявленных генотипов:

  • При выявлении генотипа GG по аллельному варианту CYP2С19*2 — «У пациента не выявлен генотип, ассоциированный с резистентностью к антиагрегантному действию клопидогрела».
  • При выявлении генотипов GA и AA по аллельному варианту CYP2С19*2 — «У пациента выявлен, генотип ассоциированный с резистентностью к антиагрегантному действию клопидогрела».

Все врачи прослушали лекцию врача-клинического фармаколога «Практические аспекты применения фармакогенетического тестирования для персонализации применения антиагрегантов» на которой обсуждались показания для проведения фармакогенетического тестирования [15, 16, 17] и регламентированные рекомендации по тактике выбора между клопидогрелом (Плавикс®) и тикагрелором (Брилинта®) в зависимости от генотипа пациента (CPIC, 2013 г.) [17].

Характеристика пациентов приведена в табл. 1. Данные для анализа извлекали из историй болезни больничной Медицинской информационной системы Интерин (http://www.interin.ru/).

                                                        

Генотипирование. ДНК из крови выделяли с помощью набора QiAmp Blood DNA Mini Kit (Qiagen, Германия). Исследование полиморфизмов в гене цитохрома CYP2C19 осуществляли методом ПЦР в реальном времени с помощью диагностических наборов CYP2C19SNPэкспресс (НПФ «Литех», Россия) и SNPgenotyping (Life Technologies, США) на приборе LightCycler 480 (Roche, Швейцария) или 7500 Realtime PCR System (LifeTechnologies, США) в соответствии с рекомендациями производителя.

Фармакогенетическое тестирование по CYP2C19 подразумевало выявление аллельных вариантов CYP2C19*2 (полиморфизм rs4244285, замена Pro227Pro) и CYP2C19*3 (полиморфизм rs4986893, нонсенс замена Trp212*). Нуклеотидная замена CYP2C19*2, соответствующая заменепролина на пролин в 227 позиции белка CYP2C19, приводит к появлению альтернативного сайта сплайсинга на 40 нуклеотидов выше исходного сайта экзона 5, что приводит к образованию усечённого (транкированного) не функционального белка CYP2C19. В случае аллеля *3 замена нуклеотида приводит к нонсенс-мутации и появлению стоп-кодона в 2 экзоне гена и аналогично замене Pro227Pro приводит к образованию не функционального белка.

 

Методы статистической обработки результатов.

Применялись методы Хи-квадрат, точный критерий Фишера с использованием пакета статистических программ INSTAT.

Результаты и их обсуждение

По результатам фармакогенетического тестирования по CYP2C19*2 соотношение генотипов было следующим: 

  • генотип GG — 86 (82%) пациентов (рис. 1а);
  • генотип GA — 14 (13%) пациентов;
  • генотип AA — 5 (5%) пациентов.

Следует отметить, что носители генотипа GA (рис. 1б) были расценены как «промежуточные» метаболизаторы (IM), а генотипа AA (рис. 1в) — медленные метаболизаторы (PM) по CYP2С19, носительство которых ассоциировано с генетически детерминированной резистентностью к клопидогрелу, как указывалось выше. При этом частота аллеля G составила 89% (186 аллелей из 210 проанализированных), аллеля A — 11% (24 аллеля из 210 проанализированных).

Полученное распределение генотипов по CYP2C19*2 подчиняется закону ХардиВайнберга (табл. 2): реальные частоты генотипов статистически значимо не отличаются от расчётных (x2= 2,938, р=0,315), что свидетельствует о низкой вероятности систематических, ошибок, как при формировании выборки, так и при выполнении фармакогенетического тестирования.     

 

Ни у одного пациента не было обнаружено носительство аллельного варианта CYP2C19*3, что, вероятно, связано с тем, что данный аллельный вариант чаще встречается у представителей этнических групп монголоидной расы.

Чаше всего на фармакогенетическое тестирование пациентов отправляли врачи кардиологического отделения: 88 (84%) пациентов, затем хирургического — 7 (7%) пациентов и диспансерного отделения — 4 (4%) пациента (табл. 3). Остальные отделения редко использовали фармакогенетическое тестирование CYP2C19 из-за отсутствия в отделении пациентов, имевших показания к первичному назначению клопидогрела. При этом самым частым показанием к проведению фармакогенетического тестирования по CYP2C19 являлось наличие у пациентов ОКС — 95 (91%) пациентов.

                                                                

Анализ тактики выбора антиагрегантов из группы ингибиторов Р2Y12-рецепторов, доступных в Медицинском центре Банка России (клопидогрел / тикагрелор), показал, что среди 19 пациентов с генотипами GA и AA, ассоциированными с генетически детерминированной резистентностью к клопидогрелу, по результатам фармакогенетического тестирования тикагрелор был выбран 15 пациентам (79%), лечение оставлено без изменений 4 пациентам (21%). У 2 из 4 пациентов отсутствие изменений в лечении, вероятно было связано с тем, что данные пациенты не имели показаний к применению тикагрелора, регламентированных инструкцией (отсутствие у пациентов ОКС), у оставшихся 2 пациентов причины подобной тактики оказались не выясненными исходя из анализируемой медицинской документации. При выявлении генотипа GG у 86 пациентов, врачи во всех случаях продолжали лечение клопидогрелом (табл. 4). Итак, тикагрелор чаще назначался при выявлении генотипов GA и AA по CYP2C19*2, чем при генотипе GG (различия оценивались с помощью точного критерия Фишера): р<0,0001, OR 4,75 [95%ДИ 1,99-11,35]. Подобная замена при выявлении генотипов АА и GA была вполне адекватна и поддерживается экспертами [17], поскольку биотрансформация тикагрелора и клопидогрела различаются. Во-первых, тикагрелор не является пролекарством, во-вторых, в его метаболизме принимает участие не CYP2C19, а CYP3A4, который переводит его также в активный метаболит, антиагрегантый эффект которого сопоставим с исходным соединением. В связи с этим генетический полиморфизм CYP2C19 не влияет на антиагрегантное действие тикагрелора, поэтому он может применяться вместо клопидогрела у пациентов с указанными выше генотипами.

 

Следует отметить, что оценка агрегации тромбоцитов (АДФ-индуцированная агрегация тромбоцитов) оценивалась только у 1 пациента с генотипом GA по CYP2C19*2, у которого на фоне применения клопидогрела отмечалась «парадоксальная» чрезмерная антиагрегантная активность.

Был также проведён анализ частоты сердечно-сосудистых событий, включая смерть и повторные госпитализации по поводу сердечно-сосудистых осложнений (по данным из Интерина по повторным госпитализациям и летальным исходам). Из 19 пациентов с генотипами GA и AA недоступны данные по сердечно-сосудистым осложнениям у 4 пациентов из-за их открепления. Из оставшихся 15 пациентов повторные сердечно-сосудистые события были зарегистрированы у 13 (87%) пациентов:

  • ОКС — 8 пациентов;
  • плановое повторное стентирование коронарных сосудов — 3 пациента;
  • ОНМК по геморрагическому типу — 1 пациент;
  • смерть — 1 пациент.

Из-за не большого количества исходов статистический анализ полученных данных по сердечно-сосудистым событиям не возможен. По данным анализа зарубежных и российских исследований [18-25] остаётся множество нерешённых вопросов в отношении коррекции антиагрегантной терапии клопидогрелом у носителей определённых аллелей гена CYP2C19, влияния полиморфизмов гена CYP2C19 на частоту неблагоприятных cсердечно-сосудистых событий (ССС), а также экономической эффективности внедрения фармакогенетического тестирования. В то же время, по нашим данным, носительство «проблемных» генотипов (GA и AA по аллельному варианту CYP2С19*2) — частое явление и обнаружено у 18% пациентов стационара Медицинского центра Банка России, имеющих показания к применению клопидогрела. По мнению большинства из перечисленных экспертов, наиболее целесообразными вариантами являются: назначение тикагрелора или прасугрела, либо повышение дозы клопидогрела. Именно эти варианты изменения тактики антиагрегантной терапии в большинстве случаев выбирали врачи Медицинского центра Банка.

 

Заключение

Вопрос выбора оптимального антитромбоцитарного препарата у пациентов кардиологического профиля, учитывая все генетические, клинические и конституциональные особенности больного, на сегодняшний день остаётся дискутабельным. Для его окончательного решения требуется больше крупных рандомизированных контролируемых исследований. Несмотря на то, что хотя фармакогенетическое тестирование по CYP2C19 не позволяет определять оптимальные терапевтические дозы препаратов у конкретного человека, оно помогает выявлять пациентов с высоким риском неэффективности антиагрегантов (например, с высоким риском тромбоза стентов) и серьёзных неблагоприятных лекарственных реакций, персонализировано корректировать фармакотерапию, а также снижать затраты на лечение [17]. 

По результатам нашего исследования можно сделать следующие выводы:

  • у пациентов, находящихся на стационарном лечении и имеющих показания к назначению клопидогрела носительство ассоциированного с резистентностью аллельного варианта CYP2C19*2 отмечается часто (гетерозигот — 13%, гомозигот — 5%). Аллельный вариант CYP2C19*3, характерный для азиатских этнических групп, не обнаружен у пациентов; полученное распределение генотипов по CYP2C19*2 подчиняется закону Харди-Вайнберга, что свидетельствует об низкой вероятности систематических ошибок как при формировании выборки, так и при выполнении самого фармакогенетического тестирования;
  • пациентам, находившихся на стационарном лечении, фармакогенетическое тестирование по CYP2С19 чаще назначалось врачами отделения кардиологии по показанию — «острый коронарный синдром»;
  • тикагрелор чаще назначался при выявлении генотипов GA и AA по CYP2C19*2, чем у пациентов с генотипом GG, что регламентируется инструкцией по медицинскому применению оригинального клопидогрела (Плавикса®) и повышения Консорциума по внедрению фармакогенетики в клиническую практику CPIC (2013 г.) [17].

В дальнейшем для повышения эффективности применения фармакогенетического тестирования по CYP2C19 необходимо рассмотреть вопрос о более широком его использовании по установленным различными руководствами показаниям (факторы обуславливающие высокий риск тромбоза коронарных стентов), в том числе для обоснования альтернативной тактики в виде тикагрелора на основе результатов фармакогенетического тестирования. Также представляется целесообразным использование фармакогенетического тестирования по CYP2C19 в сочетании с оценкой агрегации тромбоцитов на фоне приёма клопидогрела. При этом можно ожидать повышение эффективности и пользы для пациентов от проведения фармакогенетического тестирования по CYP2C19 в условиях многопрофильного стационара.

 

Литература

  1. Klingenberg M. et al. Pigments of liver microsomes. Arch.Biochem.Biophys. 1958;75:376-386.
  1. Garfi nkel D. et al. Studies on pig liver microsomes. Enzymes and pigment composition of different microsomal fractions. Arch.Biochem.Biophys. 1958;77:493-509.
  2. Evans W.E., McLeod H.L.et al. Pharmacogenomics — drug disposition, drug targets, and side effects. N Engl J Med. 2003;348(6):538-49.
  1. Mega J.L., Close S.L., Wiviott S.D., et al. Cytochrome P-450 polymorphisms and response to clopidogrel. N Engl J Med. 2009;360(4):354-62.
  1. Angiolillo D.J., Fernandez-Ortiz A., Bernardo E., et al. Contribution of gene sequence variations of the hepatic cytochrome P450 3A4 enzyme to variability in individual responsiveness to clopidogrel. ArteriosclerThrombVasc Biol. 2006; 26(8):1895-900.
  2. Taubert D., von Beckerath N., Grimberg G., et al. Impact of P-glycoprotein on clopidogrel absorption. ClinPharmacolTher. 2006; 80(5):486-501.
  1. Simon T., Verstuyft C., Mary-Krause M., et al. Genetic determinants of response to clopidogrel and cardiovascular events. N Engl J Med 2009; 360(4):363-375.
  2. Weiss E.J., Bray P.F., Tayback M., et al. A Polymorphism of a Platelet Glycoprotein Receptor as an Inherited Risk Factor for Coronary Thrombosis. N Engl J Med 1996; 334:1090-1094.
  3. Trenk D., Hochholzer W., Fromm M.F., et al. Cytochrome P450 2C19 681G <A polymorphism and high on-clopidogrel platelet reactivity associated with adverse 1-year clinical outcome of elective percutaneous coronary intervention with drug-eluting or bare-metal stents. J Am CollCardiol. 2008;51:1925—1934.
  4. Shuldiner A.R., O’Connell J.R., Gurbel P.A. et al. Influence of CYP2C19 polymorphism on antiplatelet effects of clopidogrel and long-term recurrent ischemic event occurrence. JAMA. 2009; 302:849—858.
  5. Sibbing D., Stegherr J., Latz W., et al. Cytochrome P450 2C19 loss-of-function polymorphism and stent thrombosis following percutaneous coronary intervention. Eur Heart J 2009; 30 (8): 916—922.
  6. Mega J.L., Simon T., Collet J.P. et al. Reduced-function CYP2C19 genotype and risk of adverse clinical outcomes among patients treated with clopidogrel predominantly for PCI: a meta-analysis. JAMA. 2010;304(16):1821-1830.
  7. Holmes M.V., Perel P., Shah T. et al. CYP2C19 genotype, clopidogrel metabolism, platelet function, and cardiovascular events: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 2011;306(24):2704-2714.
  8. FDA Drug Safety Communication: reduced effectiveness of Plavix (clopidogrel) in patients who are poor metabolizers of the drug. URL: http://www. fda.gov/Drugs/DrugSafety/PostmarketDrugSafetyInformationforPatientsandProviders/ucm203888.htm (28 April 2010).
  9. Steg P.G., James S.K., Atar D., et al. ESC Guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment European Heart Journal 2012; 33(20): 2569—2619.
  10. Levine G.N., Bates E.R., Blankenship J.C., et al. ACCF /AHA/SCAI Guideline for Percutaneous Coronary Intervention. JACC. — 2011; 58(24):44-122.
  11. Scott S.A., Sangkuhl K., Stein C.M., Hulot J.S., Mega J.L., Roden D.M., Klein T.E., Sabatine M.S., Johnson J.A., Shuldiner A.R. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium guidelines for CYP2C19 genotype and clopidogrel therapy: 2013 update. Clin Pharmacol Ther. 2013 Sep;94(3):317-23.
  12. Комаров А.Л., Панченко Е.П., Донников А.Е. и др. Факторы, определяющие клиническую эффективность клопидогрела и прогноз больных со стабильной формой ишемической болезни сердца. // Кардиология. — 2011.- №2.- с. 8-18.
  13. Галявич А.С., Валеева Д.Д., Миннетдинов Р.Ш. и др. Полиморфизм гена CYP2C19 у больных инфарктом миокарда, применяющих клопидогрел. // Кардиология. — 2012.- №4.- с. 20-24.
  14. Кудзоева З.Ф., Бокерия Л.А., Бокерия О.Л. Фармакогенетическое тестирование с использованием современных методик у пациентов, принимающих клопидогрел, как основа персонализированной медицины. // Материалы XVII ежегодной сессии научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева. — Москва. — 2013.- с. 111.
  15. Кнауэр Н.Ю., Лифшиц Г.И., Воронина Е.Н., Коледа Н.В., Гуськова Е.В. Информативность генетических маркеров для оптимизации персона-лизированной терапии клопидогрелом. // Кардиология. — 2013.- т. 53.- №8.- с. 72-75.
  16. Голухова Е.З., Григорян М.В., Рябинина М.Н. Современные аспекты фармакогенетики клопидогрела и его клиническое значение. // Креативная кардиология. — 2014.- №3.- с. 39-52.
  17. Мазуров А.В., Зюряев И.Т., Хаспекова С.Г., Якушкин В.В., Сироткина О.В., Руда М.Я. // Терапевтический архив. — 2014.- т. 86.- №9.- с. 83-89.
  18. Меситская Д.Ф., Никитина Ю.М., Ломакин О.В., Щекочихин Д.Ю., Копылов Ф.Ю. Влияние на прогноз оригинального и генерического клопидогрела в зависимости от различных полиморфизмов генов. // Терапевтический архив. — 2014.- т. 86.- №9.- 77-82.
  19. Сумароков А.Б., Мешков А.Н., Бурячковская Л.И., Учитель И.А. Полиморфизм 416 Т<С гена CYP2C9 и чувствительность к клопидогрелу. // Тромбоз, гемостаз и реология. — 2014.- №1.- с. 53-61.

 

Похожие статьи

Наши проекты

  • banner4
    banner5
    banner6
  • banner1 1
    banner2
    banner3