Глава 72. Фармакогенетика, фармакогеномика и фармапротеомика в педиатрии
Jonathan B. Wagner, Matthew J. McLaughlin, J. Steven Leeder
Межиндивидуальная изменчивость в ответ на какое-либо ЛС в одинаковых дозах является наследственной характеристикой как взрослого, так и детского контингента. В фармакогенетике, изучающей роль генетических факторов в распределении ЛС и фармакологический ответ, известно много примеров того, как генетический полиморфизм может влиять на межиндивидуальные фармакокинетические различия и индивидуальную реакцию на конкретный ЛП. Фармакогенетическая изменчивость обуславливает широкий спектр реакций на медикаменты, наблюдаемый у детей любого возраста (в том числе на стадии внутриутробного развития). Таким образом, ожидается оптимизация терапии у детей, если будет достигнута цель персонализированной медицины — найти подходящий ЛП для конкретного больного (рис. 72.1). Однако педиатры прекрасно понимают, что дети — это не маленькие взрослые. Многочисленные процессы биологического созревания организма охватывают период от момента рождения до конца подросткового возраста, так что при использовании информации, полученной в результате реализации проекта «Геном человека» и связанных с ним инициатив для оптимизации фармакотерапии в педиатрической практике, необходимо учитывать изменяющийся характер экспрессии генов, происходящий в ходе индивидуального развития организма.
Рис. 72.1. Перспективы геномной медицины по осуществлению контроля за состоянием организма человека. Целью персонализированной медицины является выявление подгрупп пациентов с положительной ответной реакцией на конкретный лекарственный препарат и минимальным риском развития побочных эффектов, а также пациентов с отсутствием ответной реакции или с клиническими проявлениями чрезмерной токсичности при стандартном режиме дозирования. Еще одним преимуществом фармакогеномики является возможность выбора наиболее подходящего альтернативного лекарственного препарата для пациентов, у которых лечение обычными лекарственными препаратами в стандартных дозах не дает положительного эффекта (адаптировано из Yaffe S.J., Aranda J.V. Neonatal and pediatric pharmacology, ed 3, Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2004)
Определение терминов
Термины фармакогеномика и фармакогенетика, как правило, используются взаимозаменяемо, и зачастую трудно найти им точные смысловые определения. Классическое определение фармакогенетики исходит из клинического генетического тестирования или исследований генетической изменчивости, которые обуславливают индивидуальную реакцию на ЛС. Примером фармакогенетических особенностей являются специфические побочные реакции на лечение, такие как длительный паралич дыхательных мышц, вызванный приемом сукцинилхолина, гемолиз под воздействием противомалярийных ЛП и нейротоксическое действие изониазида, которые, как было установлено, являются следствием наследственных изменений энзиматической активности. Роль фармакогенетических различий стала более ощутимой, и это подтверждается тем, что периоды полувыведения некоторых ЛП максимально идентичны у монозиготных близнецов, чем у дизиготных. Однако важно отметить, что, помимо фармакогенетических различий, на изменение процессов метаболизма и интенсивности ответной реакции организма на ЛС влияют факторы окружающей среды (диета, приверженность к курению, одновременное лекарственное или токсическое воздействие), физиологические характеристики (возраст, пол, сопутствующие заболевание, беременность), а также приверженность пациента к ЗОЖ. Кроме того, этническая принадлежность является еще одним потенциальным генетическим фактором, определяющим фармакодинамику используемых ЛС. У всех пациентов китайского происхождения с положительным тестом на HLA-B*1502, отмечается повышенный риск развития синдрома Стивенса–Джонсона, вызванного карбамазепином; пациенты — представители белой расы с HLA-B* 5701 имеют повышенный риск развития реакции гиперчувствительности на абакавир (табл. 72.1).
Таблица 72.1. Примеры влияния генных полиморфизмов на фармакологический ответ
Ген | Фермент/мишень | ЛП | Клинический ответ |
BCHE | Бутирилхолинэстераза | Сукцинилхолин | Длительный паралич |
Цитохром P450 (CYP; англ. cytochrome P450) 2C9 | Цитохром P450 2C9 | Варфарин | Пациентам, имеющим ≥1 аллели со сниженной функцией, требуются более низкие дозы варфарина для оптимальной АКТ, особенно лабораторный контроль на начальном этапе приема антикоагулянтов |
CYP2C19 | Цитохром P450 2C19 | Клопидогрел | Пациенты, имеющие ≥1 аллель с потерей функции, имеют пониженную способность к образованию фармакологически активного метаболита клопидогрела и сниженный антиагрегантный эффект |
CYP2D6 | Цитохром P450 2D6 | Кодеин | Слабые метаболизаторы — лица с двумя аллелями с потерей функции — не метаболизируют кодеин в морфин и поэтому не испытывают анальгетического эффекта. Ультрабыстрые метаболизаторы — люди с ≥3 функциональными аллелями — имеют повышенный риск морфиновой интоксикации |
Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (G6PD; англ. glucose-6-phosphate dehydrogenase) | Г-6-ФД | Примахин (др.) | Гемолиз |
HLA-A*3101 | Лейкоцитарный АГн человека А31 | Карбамазепин | Носители аллеля HLA-A*3101 имеют повышенный риск развития синдрома Стивенса–Джонсона (ССД) и токсического эпидермального некролиза (ТЭН), вызванных приемом карбамазепина |
HLA-B*1502 | Лейкоцитарный АГн человека B15 | Аллопуринол | Носители аллеля HLA-B*1502, принадлежащие к этнической группе хань китайской популяции, имеют повышенный риск развития ССД и ТЭН, вызванных приемом карбамазепина |
HLA-B*5701 | Лейкоцитарный АГн человека B57 | Абакавир Флуклоксациллин | Носители аллеля HLA-B*5701 имеют повышенный риск развития реакции гиперчувствительности на фоне приема абакавира и повреждение печени, вызванное приемом флуклоксациллина |
HLA-B*5801 | Лейкоцитарный АГн человека B58 | Аллопуринол | Носители аллеля HLA-B*5801 имеют повышенный риск серьезных кожных побочных реакций на аллопуринол, включая реакции гиперчувствительности, а также развития ССД и ТЭН |
N-ацетилтрансфераза (NAT; англ. N-acetyltransferases) 2 | N-ацетилтрансфераза 2 | Изониазид, гидралазин | Пациенты, гомозиготные по полиморфизму «медленного ацетилирования», более предрасположены к интоксикации изониазидом или СКВ, вызванной гидралазином |
SLCO1B1 | Белок-транспортер органических анионов (OATP; organic anion-transporting polypeptides) 1B1 | Симвастатин | Носители аллеля SLCO1B1* 5 имеют повышенный риск побочных эффектов со стороны костно-мышечной системы, вызванных приемом симвастатина |
Тиопурин S-метилтрансфераза (TPMT; thiopurine S-methyltransferase) | Тиопурин S-метилтрансфераза | Азатиоприн 6-меркаптопурин | Пациенты, гомозиготные по инактивирующей мутации, подвержены повышенному риску интоксикации при лечении стандартными дозами азатиоприна или 6-меркаптопурина (6МР); быстрый метаболизм провоцирует неадекватное лечение |
Уридиндифосфат-глюкуронилтранс-фераза (UGT1A1; англ. uridine-diphosphate-glucuronyl transferase) | Уридиндифосфоглюкуро-нозилтрансфераза 1А1 | Иринотекан | Аллель UGT1A1* 28 связан со снижением глюкуронизации SN-38, активного метаболита иринотекана, и повышенным риском нейтропении |
VKORC1 | Витамин К-оксидоредуктазный комплекс 1 | Варфарин | Пациентам с гаплотипом, связанным со сниженной экспрессией белка VKORC1 (терапевтическая мишень варфарина), необходимы более низкие дозы ЛП для достижения стабильной антикоагуляции |