Влияние генетических факторов на фармакокинетику и фармакодинамику

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЯРОСЛАВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ФАРМАКОЛОГИИ

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА N 1

Вариант№7

Тема: «Влияние генетических факторов на фармакокинетику и фармакодинамику ЛВ. Примеры»

Ф.И.О. Капитановой Анны Викторовны

Курс 5 N группы 4

N варианта 5 № зач. Книжки 10027

Домашний адрес: 142621, МО, Орехово-Зуевский р-н,

г. Куровское, ул. 40 лет Октября, д. 47, кВ. 11

ЯРОСЛАВЛЬ, 2014 год

Крупнейшим достижением науки, ознаменовавшим переход в III тысячелетие, явилась расшифровка генома человека. Это открытие определяет новый уровень развития медицины во всех областях исследований. В первую очередь возникает необходимость пересмотра характеристик нормального физиологического состояния от биохимических до психологических. Приобретают материальную основу и подлежат раскрытию факторы предрасположенности к заболеваниям, механизмы патогенеза. И на этой основе, безусловно, должны совершенствоваться методы лечения, прежде всего фармакотерапия [10].

При стандартном подходе к организации помощи все то, что сегодня имеет медицина, не всегда работает, потому что системы биотрансформации лекарственных препаратов имеют определенные особенности. Эти особенности привязаны к этносу, а также к полиморфизму генов, развившемуся в результате случайных точечных мутаций. Для врача это имеет не теоретическое, а сугубо практическое значение. Есть такой тип метаболизма, как ацетилирование. В организме ацетилируется такой препарат, как изониазид, он даже используется как тест-препарат для проверки: быстрым или медленным «ацетилятором» является конкретный пациент. Изониазид по-прежнему остается одним из основных препаратов для лечения туберкулеза. И если человек является быстрым «ацетилятором», препарат, принятый в стандартной дозе, у него очень быстро метаболизируется и выводится. Имеются данные, убедительно свидетельствующие о том, что быстрые «ацетиляторы» получают неэффективную терапию. У этих людей разрушение изониазида происходит чрезвычайно быстро, и они плохо поддаются лечению [1, 10, 12].

У медленных «ацетиляторов» тоже существует проблема. Изониазид медленно разрушается, накапливаясь в организме, появляются токсические проявления - полиневриты, гепатиты [1].

Отсюда необходимость разработки индивидуального подхода к лечению людей с особенностями полиморфизма гена изофермента системы цитохрома [1, 10, 12].

Генетическую зависимость действия лекарств в научном аспекте начали изучать задолго до раскрытия генома. Накопленные данные позволили рационализировать применение многих лекарств с учетом индивидуальной чувствительности.

Научная, медицинская и экономическая целесообразность фармакогенетических разработок сегодня не вызывает сомнений, поскольку их итогом является повышение эффективности фармакотерапии с исключением побочных действий, что сокращает обусловленные болезнями трудопотери, занятость госпитального фонда, расход лекарств.

Новейшим направлением фармакогенетики является изыскание оригинальных фармакологических средств, направленных на определенные фенотипы патологических состояний и чувствительность к лекарствам. Имея конечной целью также индивидуализацию фармакотерапии, такие разработки можно использовать в едином комплексе молекулярно-генетических, биохимических, фармакологических исследований, совмещенных с медико-генетическими и популяционными подходами. Создание подобных средств, вплоть до индивидуальных препаратов для конкретного больного, - дело недалекого будущего. Именно на этом пути следует ожидать прорыва в лечении распространенных мультифакторных заболеваний, включая онкологические и сердечно-сосудистые [2, 8, 9].

Клинические испытания находятся на стыке науки и реальной жизни. Производители лекарств отслеживают результаты испытаний в надежде получить новые лекарственные средства. Ученые и врачи ищут ответа на вопросы, которые могут привести к лечению конкретного заболевания и расширить знания о болезни. Для больных участие в клиническом испытании нередко является последней возможностью исцелиться или, по крайней мере, получить доступ к современной медицинской помощи [6].

Дорога нового препарата к рынку длинна и не всегда заканчивается успешно. По оценкам специалистов, лишь одно из 20 лекарств, проходящих клинические испытания, получает разрешение на практическое применение. Однако лет через пятнадцать процент успешных испытаний увеличится, поскольку уже сейчас все больше препаратов разрабатывается с помощью фармакогеномики [6].

Фармакогеномика -- новая наука о том, как генетика влияет на индивидуальную реакцию на конкретное лекарство. Она поможет более эффективно решать множество медицинских проблем с наименьшим числом побочных реакций. Суть заключается в ДНК каждого человека. В настоящее время лекарства эффективны в 30-60% случаев. Фармакогенетическое тестирование позволит выявить тех больных, которым они помогут или у которых они вызовут побочные эффекты, делающие прием лекарств опасным.

Исследования по фармакогеномике в настоящее время применяются для назначения лекарств при таких заболеваниях, как рак молочной железы, ВИЧ/СПИД и лейкемия. Однако в будущем доля фармакогеномики в клинических испытаниях будет неуклонно расти. Тщательный отбор добровольцев, участвующих в клинических испытаниях для выявления генетических вариаций, позволит устранить от участия тех, у кого велика вероятность неудачи либо вследствие неэффективности лекарства, либо из-за тяжелых побочных эффектов. Это значит, что большее количество лекарств, прошедших клинические испытания, получит одобрение, а это позволит сэкономить миллиарды долларов, которые тратятся сейчас на неэффективные испытания или на лечение побочных эффектов.

Исследованию нового лекарственного средства с участием людей предшествует несколько лет (от двух до десяти) его изучения: на этом этапе моделируются молекулы и изучается их потенциальный эффект, затем компоненты проверяются на животных. Если доклинические испытания обнадеживают, то ученые переходят к исследованиям с участием человека. Клинические исследования проходят три фазы. На первой фазе на 20-80 здоровых добровольцах определяются безопасность и дозировка. На второй -- число добровольцев увеличивается от 100 до 300 для определения эффективности и безопасности лекарства. Третья используется для дальнейшего исследования эффективности и отслеживания побочных реакций при длительном приеме препарата. Исследования на этой фазе требуют наибольшего числа добровольцев - в среднем от одной до пяти тысяч. Четвертая фаза, или постмаркетинговое исследование для анализа безопасности и эффективности препарата в долгосрочном плане, часто проводится уже после его регистрации.

Для обеспечения научной достоверности клинических испытаний лицензирующие органы требуют результаты рандомизированных плацебо контролируемых исследований, которые ясно свидетельствовали бы, что новый продукт не приносит вреда и значительно более действенен, чем назначение плацебо. В то время как эта неопределенность отпугивает некоторых потенциальных добровольцев, более ста тысяч больных ежегодно участвуют в испытаниях, финансируемых Национальным институтом здоровья США.

Даже когда лекарство попадает на рынок, нет никакой гарантии, что оно там останется, поскольку клинические испытания не позволяют выявить все побочные эффекты, а современная наука еще не может охватить все разнообразие больных с данной патологией. Клинические исследования должны дать статистически значимые доказательства безопасности и эффективности препарата, следовательно, чем больше число людей, пораженных данным недугом, тем больше больных требуется. Чтобы выявить побочные эффекты препаратов, рассчитанных на большие группы больных, например, артериальной гипертензией или с высоким уровнем холестерина в крови, необходимо проверять препараты на 30-50 тыс. человек. Это нецелесообразно, а потому, как заявляет директор отдела FDA по медицинской политике Роберт Темпль, задача заключается в выявлении побочных эффектов или проблем, которые возникают у одного из тысячи человек. Директор центра фармакогеномики Калифорнийского университета в Сан-Франциско Кэтлин Джиакомини в интервью, опубликованном в электронном университетском журнале Impact, говорит: «Если трое из тысячи умрут во время клинического испытания из-за реакции на лекарство, то такой препарат не попадет на рынок. Даже если лекарство эффективно для большинства людей, его слишком опасно назначать, поскольку мы не знаем, кто попадет в число тех, кто его не переносит» [6].

Это означает, что побочные эффекты новых лекарств, обнаруженные после их запуска в производство, могут привести к изъятию этих самых лекарств с фармацевтического рынка, даже тех, которые могли бы помочь многим людям, например троглитазон для лечения диабета, мибефрадил - препарат для лечения сердечно-сосудистых заболеваний и цизаприд для лечения кислотного рефлюкса. В каждом из этих случаев побочный эффект, не выявленный во время клинических испытаний, обнаружился при широком применении лекарства, но было и много больных, у которых отрицательные побочные эффекты отсутствуют. К примеру, цизаприд продолжали назначать больным, участвовавшим в специальной программе, которая позволяет ограниченное использование лекарств, не получивших одобрения, в тех случаях, когда потребность в них высока и отсутствует реальная альтернатива (Investigational New Drug Program) [6].

В отдаленной перспективе разработка лекарств с учетом фармакогеномики может привести к тому, что препараты придется реже отменять, поскольку исследователи и врачи будут заранее знать, кому лекарство поможет, а у кого оно вызовет тяжелые побочные реакции.

Хотя идея эта не нова, она, как считают ряд экспертов, приобрела реальные очертания в связи с идентификацией 30-35 тыс. генов в рамках проекта по изучению генома человека. Оправданы усилия и по созданию больших генетических баз данных, таких как британский Biobank. Это обеспечит доступ к большому количеству генетической информации, которая может быть проанализирована и смоделирована таким образом, чтобы предсказать влияние на конкретного больного не только лекарственной терапии, но и любого медицинского вмешательства, такого как диета, физические упражнения или программы профилактики [6].

Некоторые эксперты считают, что ситуация, когда не все лекарства положительно действуют на всех больных, является нормальной. Это подобно тому, как некоторые люди более склонны к диабету или гипертонии вследствие своей генетической предрасположенности; не все страдающие гипертонией и диабетом будут одинаково реагировать на лекарственные средства.

Есть два ключевых момента для понимания поведения назначаемых лекарств. Это нашло отражение в двух разных направлениях -- фармакогенетике и фармакогеномике, толкование терминов которых предложено Консорциумом по фармакогеномике. Фармакогенетика изучает влияние индивидуальных генетических различий на безопасность и эффективность препарата. Фармакогеномика занимается изучением всего генома человека, инфекционного агента или опухоли. Гены индивида в целом или отдельной его ткани (включая опухолевую) могут определять эффективность лекарства при той или иной болезни. Если оно эффективно, то данное сочетание генов позволит определить степень его эффективности и вероятность развития у данного конкретного больного опасных побочных реакций или взаимодействий с другим лекарством. Зная «генетический рисунок» конкретного человека, можно будет назначать лекарство только тем, кому оно принесет пользу, и не назначать его тем, у кого могут возникнуть побочные реакции. Это уже происходит при лечении некоторых видов рака и ВИЧ-инфекции/СПИДа. В качестве примера можно привести лечение острой лимфобластной лейкемии у детей с помощью методики генетического скрининга. В каждом случае определялось, имеются ли генетические мутации, которые препятствовали бы метаболизму распространенного противоракового препарата для лечения заболевания. Если у детей выявляется мутация, то у них развиваются жизнеугрожающие побочные реакции при назначении нормальных доз препарата. Дозировка меняется в зависимости от генетического набора. Данная методика используется в ведущих исследовательских противораковых центрах для лечения детей с данным заболеванием [6].

Развитие фармакогенетики и фармакогеномики имеет значение не только для лечения известными препаратами, но и для создания новых. Допустим, у нас имеется доведенное до стадии клинических испытаний лекарственное средство, которое может вызвать побочные эффекты у определенного числа испытуемых. Как только соберут ДНК у всех потенциальных участников, будет возможно разработать тест, благодаря которому от участия в клиническом испытании будут отстранены те больные, у которых могут возникнуть побочные эффекты. Это позволит получить одобрение на применение препарата у тех больных, которым он принесет пользу. Для некоторых вышеупомянутых лекарств это может означать возвращение на рынок.

По прогнозам специалистов, пройдет не менее 15 лет, прежде чем генетические тесты, проводимые перед включением препарата в программу клинических испытаний или его назначением, станут обычным делом. Прежде чем широкое применение фармакогеномики станет реальностью, необходимо собрать и сохранить большое число образцов ДНК. Затем нужно установить связь безопасности или эффективности препарата с различными вариациями генов. На следующем этапе исследователи должны будут проанализировать образцы ДНК, чтобы выявить прогностические маркеры. Если результаты окажутся воспроизводимыми, то тест может быть использован на группе испытуемых и отработан для широкого применения на практике. Это означает, что добровольцев для клинических исследований будут тестировать, прежде чем включить в испытания. Те, кто генетически предрасположены к побочным реакциям, не смогут в них участвовать. В результате больше новых лекарств будут чаще получать одобрение, побочные реакции станут отмечаться реже, а врачам удастся вылечить больше людей [6].

Сегодня фармакогенетика -- не просто теоретические размышления клинических фармакологов и биологов, а насущная практическая потребность, учитывая, что огромное количество препаратов, созданных в прошлом веке, врачи применяют до сих пор, но данных по многим из них нет [6].

Доказательная медицина предполагает, что все то, что не доказано, должно пройти соответствующую проверку. Сегодня медицина стоит в начале этой длинной, интересной и очень важной цепочки проблем.

Историческими предпосылками фармакогенетики были следующие события. В 20-х годах прошлого столетия комиссией Лиги Наций были введены единицы ED50 и LD50, до сих пор используемые в экспериментальных и клинических фармакологических исследованиях. Однако с их помощью невозможно прямо выделить влияние генетических факторов. Последнее требует применения методов оценки, принятых в медицинской, а сегодня и в молекулярной генетике, основанных на понимании того, что чувствительность больных к лекарствам не описывается нормальным распределением. Первые упоминания о роли наследственности в эффектах экзогенных соединений обнаруживаются в работах французского исследователя Lucien Guenot и английских ученых Archibald Garrod и William Bateson. В конце 90-х годов ХIХ века А. Garrod доказал роль ферментов в детоксикации чужеродных соединений и установил, что у одних индивидуумов эти ферменты работают в рамках определенной нормы, в то время как у других их активность может быть снижена либо отсутствует. Он предполагал, что на индивидуальную токсичность вещества влияет степень его биотрансформации. Была сформулирована гипотеза о том, что исходно нетоксичные продукты могут образовывать токсичные метаболиты. В 1914 г. А. Garrod сделал доклад в Британской медицинской ассоциации, посвященный детоксицирующим ферментам. В дальнейшем его идеи были развиты английским ученым Williams, выявившим основные пути биотрансформации ксенобиотиков микросомальными ферментами печени и разделившим эти процессы на две фазы: 1 - окисление, восстановление, гидролиз; 2 - процессы конъюгации. Другая серия работ, предшествующих фармакогенетике, была проведена в 20-30-х годах Blakeslee на экспериментальной станции Carnegie. Изучалась способность индивидуумов определять запах розовой и красной вербены. Было установлено, что 2/3 обследованных могли чувствовать запах розового, но не красного растения, а остальные - наоборот. Несколько позже Fox, разрабатывавший подсластители в лаборатории Du Pont, наблюдал феномен «вкусовой слепоты». Он обнаружил, что 3/5 обследованных, пробовавших подсластитель, находили его исключительно горьким, тогда как остальные -- безвкусным. Позже Snyder установил, что «вкусовая слепота» имеет аутосомно-рецессивное наследование [10].

Появление фармакогенетики как науки связано с именами W. Kalow, выходца из Германии, работающего в университете Торонто, американского генетика A. Motulsky и немецкого генетика Vogel. В 1948 г. в Берлине было зарегистрировано несколько пациентов с отравлениями в результате применения местного анестетика прокаина. W. Kalow стал изучать эстеразу, гидролизирующую препарат. Им был создан доступный УФ-метод, которым была определена активность этого фермента - бутирилхолинэстеразы. Kalow выявил пациентов с высокой и низкой активностью фермента. Ученый обследовал больных с другим, более мощным побочным эффектом, вызываемым миорелаксантом сукцинилхолином. Первичные клинические испытания сукцинилхолина, выполненные на нескольких сотнях пациентов, показали, что препарат является миорелаксантом ультракороткого действия. По мере расширения его применения в клинике было выявлено, что у некоторых больных этот препарат вызывает длительную остановку дыхания. В норме сукцинилхолин распадается на неактивные продукты с участием бутирилхолинэстеразы. Установлено, что у больных с осложнениями фермент синтезируется в нормальном количестве. Однако его аффинность к субстрату была значительно снижена. Это могло быть обусловлено только нарушениями в структуре фермента вследствие мутации. Впервые была установлена связь между побочным действием лекарства и генетическим дефектом метаболизирующего его фермента.

Другой распространенный фармакогенетический феномен был выявлен в конце 1940-х годов группой Alf Alving. Было обнаружено, что примахин вызывает гемолиз у некоторых мужчин африканского происхождения. Деструктивный эффект оказался связан с недостаточностью эритроцитарной глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ). Следствием недостаточности Г6ФДГ является уменьшение уровня восстановленного глутатиона. При этом тиоловые ферменты теряют активность. Падает содержание АТФ, изменяется K/Na градиент, нарушается стабильность мембран эритроцитов. Генетические исследования показали, что дефицит Г6ФДГ сцеплен с Х-хромосомой. Аномальные формы фермента имеют сниженную активность. Гемолитические осложнения возникают при действии не только примахина, но и других лекарств-окислителей, продуцирующих пероксид водорода [12].

Третий открытый фармакогенетический феномен был связан с препаратом для лечения туберкулеза - изониазидом [12].

Перечисленные и некоторые другие фармакогенетические феномены, открытые в середине ХХ века, были обобщены в монографии A. Motulsky «Drug Reaction, Enzymes and Biochemical Genetics», выпущенной в 1957 году при поддержке Совета FDA (США). В том же году Vogel предложил термин «фармакогенетика». Первая международная конференция по фармакогенетике была организована в Нью-Йорке в 1967 г. Фармакогенетические наблюдения суммированы W. Kalow в 1962 г. в монографии «Pharmacogenetics: Heredity and Response to Drugs». В 1992 г. W. Kalow выпустил энциклопедическую монографию «Pharmacogenetics of Drug Metabolism», обобщающую все известные данные по фармакогенетике человека [12].

Сотрудники отдела клинической фармакологии и фармакотерапии Института терапии им. Л.Т. Малой АМН Украины работают над проблемой оптимизации терапии больных с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) с учетом их фармакогенетического профиля. Актуальность проблемы заключается в том, что заболеваемость ХСН по всему миру принимает масштабы эпидемии. Эта концепция была «просчитана» на симуляционной модели развития заболевания до 2010 г. на примере Нидерландов. Данные говорят о снижения распространенности ХСН в популяции пациентов до 60 лет, которая с излишком «компенсируется» ростом этого показателя в старших возрастных группах. Значение ХСН для здравоохранения будет неуклонно возрастать, так как стимулируется улучшением профилактики, ранней диагностики и усовершенствованием методов лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Старение человечества неминуемо будет сопровождаться возрастанием количества атипичных форм заболевания, в первую очередь с асимптомной дисфункцией левого желудочка, а также форм, которые имеют сохраненную систолическую функцию сердца.

Применение ингибиторов АПФ позволяет снизить риск смерти больных ХСН в среднем только на 23%. Согласно результатам исследования SOLVD, постоянное на протяжении 4 лет применение эналаприла у больных ХСН приводило к снижению риска смерти в среднем на 16%. Подобные данные установлены и при исследовании эффективности применения в-адреноблокаторов при ХСН.

Одним из объяснений данного феномена может быть высокая межиндивидуальная вариабельность ответа на применение данных классов препаратов.

Для лечения ХСН применяются такие группы лекарственных средств, как диуретики, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (иАПФ) и/или блокаторы рецепторов ангиотензина II первого типа (сартаны), в-адреноблокаторы, сердечные гликозиды (дигоксин). Каждый из представителей данных групп лекарственных средств могут по-разному действовать у больных, что обусловлено их фармакогенетическим профилем.

Например, дигоксин широко применяется в клинической практике более двухсот лет. Будучи представителем ЛС с узкой терапевтической широтой, он в 10-30% случаев вызывает нежелательные лекарственные реакции (НЛР) в виде гликозидной интоксикации . Известно, что риск развития гликозидной интоксикации увеличивается у пациентов пожилого и старческого возраста с гипокалиемией, находящихся в тяжелом состоянии [7]. Существуют также и генетически детерминированные факторы риска развития гликозидной интоксикации [10]. Именно таким фактором является полиморфизм гена MDR1, кодирующего гликопротеин Р. Гликопротеин Р обеспечивает главный транспортный механизм выведения дигоксина: он осуществляет активную секрецию дигоксина в желчь и мочу [5, 10].

Как показали исследования последних лет, наибольшее клиническое значение имеет полиморфный маркер С3435Т гена MDR1, представляющий собой замену в нуклеотидной последовательности в положении 3435 цитозина на тимин. В исследованиях in vitro было показано, что у носителей ТТ-генотипа отмечается снижение экспрессии гена MDR1 в ряде органов: двенадцатиперстной кишке лимфоцитах, почках и печени. Снижение экспрессии гена MDR1 в кишечнике и почках должно приводить к уменьшению количества гликопротеина Р в этих органах и, следовательно, к более полному всасыванию и замедленному выведению лекарственных средств - субстратов гликопротеина Р.

В исследовании, проведенном Д.А. Сычевым и соавт. (2006), чаще выявляли симптомы гликозидной интоксикации у больных с ТТ-генотипом. Кроме того, именно у этой группы пациентов регистрировались более высокие значения равновесной концентрации дигоксина в плазме крови по сравнению с пациентами с генотипами СС и СТ [3]. Связь между концентрацией дигоксина в плазме крови и возникновением симптомов гликозидной интоксикации очевидна и доказана в мультицентровом исследовании DIG. Hoffmeyer и соавт. (2000), Kurata и соавт. (2002), Verstuyft и соавт. (2003), анализируя фармакокинетику дигоксина после его однократного приема в исследованиях на здоровых добровольцах, показали, что максимальная концентрация этого препарата в плазме крови, а также площадь под фармакокинетической кривой достоверно больше у лиц с ТТ-генотипом по сравнению с индивидуумами, имеющим СС-генотип. Johne и соавт. (2002) выявили более высокие значения минимальных равновесных концентраций дигоксина у здоровых добровольцев с ТТ-генотипом при его длительном применении .

Механизм действия и АПФ при ХСН обусловлен блокадой ангиотензинпревращающего фермента. Доказано, что уровень АСЕ примерно на 50% находится под генетическим контролем и зависит от полиморфизма гена АПФ, структура которого была определена в 1988 году. Вскоре после этого был идентифицирован I/D полиморфизм, который заключается во вставке (insertion) или утрате (deletion) фрагмента из 287 нуклеотидов в 16-м интроне гена АПФ. На основании распределения I- и D-аллелей выделяют три генетических варианта полиморфизма: гомозиготные - I/I, D/D, а также гетерозиготный I/D. Многими исследованиями доказано, что D-аллель и DD-генотип являются важными генетическими факторами риска сердечно-сосудистых поражений, в то время как I-аллель и II-генотип являются протективными факторами. Проведено большое количество работ по изучению полиморфизма гена АПФ у больных с инфарктом миокарда, артериальной гипертензией и дилатационной кардиомиопатией - основными причинами развития ХСН, где была выявлена высокая частота встречаемости D-аллели и DD-генотипа [4].

Сартаны блокируют рецепторы ангиотензинзина II первого типа. Ген сосудистого рецептора ангиотензина II первого типа (АTR1) расположен на хромосоме 3q21-q25. Описано 16 его полиморфных состояний, из них клинически наиболее полно охарактеризована мутация в положении 1166, приводящая к замене аденина (А) на цитозин (С). Таким образом, возможны следующие варианты генотипов гена ATR1: АА, АС, СС [4]. От типа полиморфизма вышеуказанных генов зависит эффективность иАПФ, блокаторов рецепторов ангиотензина II.

В лечении больных ХСН в настоящее время рекомендовано применение четырех в-адреноблокаторов (в-АБ): метопролола сукцината, карведилола, бисопролола и небиволола.

Препараты связываются с в1-рецепторами (в1-АР) кардиомиоцитов. В проведенных раньше исследованиях іn vіtro продемонстрировано, что наличие Arg в положении 389 аминокислотной последовательности в1-АР сопоставимо с троекратным повышением уровня изопротеренолстимулированной активности аденилатциклазы в сравнении с полиморфизмом Gly389. Полиморфизм в1- и в2-АР также может быть ассоциирован с увеличением толерантности к физической нагрузке, ингибированием апоптоза [29]. Однако в этом исследовании не было выявлено никаких расхождений в частоте появления полиморфизмов в1- и в2-АР и их комбинации в группе пациентов с ХСН и в группе здоровых добровольцев.

В исследовании BEST была изучена роль полиморфизма в1-АР в клиническом применении в-АБ у больных ХСН. Проведенное ранее экспериментальное исследование ХСН на линии 3-месячных трансгенных мышей и медикаментозной терапии в-АБ обнаружило роль Arg389 генотипа в ответ на антагонизм в-АР. После проведения исследования буциндолола у больных ХСН І-IІІ класса по NYHA был выполнен фармакогенетический анализ образцов ДНК, в результате которого установлено отсутствие расхождений в базовых характеристиках больных с генотипом Arg389 и носителей Gly389 (гомозиготных по этому аллелю и гетерозиготных Arg/Gly389). Было выявлено, что терапевтическая эффективность применения буциндолола отсутствовала в группе Gly389-носителей, что доказывает роль полиморфизма в1-АР в фармакологическом эффекте буциндолола .

Исследования продемонстрировали более яркие фармакологические эффекты в-АБ у носителей аллельных вариантов данного гена. В исследовании H. Bruck и соавт. (2005) показано, что бисопролол блокировал влияние агониста в-АР добутамина на гемодинамику и гуморальный статус (повышение активности ренина) в большей мере у носителей варианта Arg389, чем у носителей Gly389 (42% в белой популяции).

Успехи современной фармакологии в расшифровке механизмов действия препаратов на молекулярном уровне и распознавании причин неэффективности приводят к созданию качественно новых классов лекарственных средств -- ингибиторов мРНК-рецепторов.

В исследовании Y.C. Zhang и соавт. (2000) апробировалась способность ингибитора мРНК в1-АБ олигонуклеотида оказывать гипотензивный эффект и ингибировать кардиальные в1-АБ линии гипертензивных крыс. Исследование показало, что однократное введение препарата приводило к снижению плотности в1-АР на 30-50% без влияния на в2-АР [13]. Липофильные в-АБ (карведилол и метопролол) быстро и полностью (около 90%) всасываются в желудочно-кишечном тракте, проходят через гематоэнцефалический барьер. Карведилол является субстратом для гликопротеина Р. Все липофильные в-АБ биотрансформируются путем окисления с участием изофермента цитохрома Р450 2D6 (CYP2D6), причем пресистемный метаболизм данных лекарственных средств во время первого прохождения через печень составляет до 80%. Необходимо учитывать, что метаболизм в-АБ с эфектом «первого прохождения» через печень может изменяться даже при нормальной функциональной активности гепатоцитов: липофильные в-АБ, уменьшая печеночный кровоток (пропранолол, например, на 30%), могут замедлять свой собственный метаболизм в печени и таким образом удлинять период полувыведения (Т1/2) во время продолжительного применения. Так, при длительном назначении Т1/2 пропранолола может увеличиться в 2-3 раза в сравнении с одноразовым приемом. Пропранолол, как и другие липофильные в1-АБ, может замедлять вывод из крови других препаратов, которые метаболизируются в печени (например, лидокаин, гидралазин, теофиллин).

Скорость биотрансформации в-АБ генетически детерминирована, что связано с полиморфизмом гена CYP2D6. Носители функционально дефектных аллельных вариантов гена CYP2D6, так называемые медленные метаболизаторы по CYP2D6, в популяции могут составлять от 0,7% (китайцы) до 6% (белое население США) и даже 20% (Гонконг). При этом 95% всех медленных метаболизаторов по CYP2D6 -- носители вариантов CYP2D6*3, CYP2D6*4, CYP2D6*5; другие варианты (CYP2D6*6, CYP2D6*7, CYP2D6*8, и пр.) встречаются намного реже [5]. Накопилось большое количество данных, которые свидетельствует о том, что полиморфизм гена CYP2D6 влияет на фармакокинетику в-АБ, что проявляется замедлением их биотрансформации, а это, в свою очередь, может приводить к нежелательным реакциям.

В настоящее время у врачей имеется ложное предубеждение о фармакогенетическом тестировании как об очень сложном, дорогом и недоступном методе. Фармакогенетическое тестирование основано на рутинной полимеразной цепной реакции (ПЦР). При этом от больного нужен всего лишь 1 мл крови из вены. Многие врачи даже и не подозревают, что фармакогенетический тест выполняется 1 раз в жизни. При этом не имеет никакого значения, когда берется материал для фармакогенетического тестирования (при обострении заболевания или в период ремиссии, до еды или после и т. д.).

Что касается стоимости, то стоимость выявления одного полиморфизма не превышает стоимости одного анализа, который выполняется с помощью ПЦР (например, на ВИЧ-инфекцию).

Кроме того, в настоящее время активно разрабатываются так называемые ДНК-чипы, с помощью которых у одного больного можно быстро определить несколько десятков генетических полиморфизмов, характеризующих чувствительность тех или иных лекарственных средств. Уже один такой фармакогенетический ДНК-чип разрешен к применению в Европе, он создан для выбора нейролептиков и антидепрессантов и режимов дозирования. Вероятно, в скором времени будут созданы кардиологические, пульмонологические, гастроэнтерологические, онкологические, психиатрические чипы и т. д. В будущем речь пойдет о создании фармакогенетического паспорта пациента. При этом врач, даже видя пациента в первый раз, посмотрев его фармакогенетический паспорт, может выбрать наиболее эффективный и безопасный препарат в наиболее эффективной и безопасной дозе. Здесь уже речь идет не о фармакогенетике, а о фармакогеномике [13].

Таким образом, персонализированная медицина, в частности клиническая фармакогенетика, является перспективным направлением, которое только начинает реализовываться на практике. Проблемы персонализованной медицины и клинической фармакогенетики постоянно обсуждаются практически на всех крупных медицинских симпозиумах, а в 2005 г. на Всемирном экономическом форуме в Давосе был организован семинар по этой теме. Кроме того, два года назад эксперты Еврокомиссии в своих рекомендациях по этическим, юридическим и социальным последствиям генетического тестирования подчеркнули необходимость государственной поддержки активного внедрения фармакогенетического тестирования в клиническую практику.

фармакогенетика медицина патологический лекарство

Литература

1. Воробьев П. Фармакогенетика далекая и близкая // Вестник Московского научного общества терапевтов «Московский доктор». - 2007 (январь) № 2 (43). - С. 3, 4.

2. Голубев Д. Фармакогенетика -- новая наука (2002) // www.oss.ru.

3. Значение фармакогенетических исследований гликопротеина -Р для индивидуализации фармакотерапии дигоксином: новый подход к старой проблеме / Сычев Д.А., Игнатьев И.В., Андреев Д.А. и др. // Российский кардиологический журнал. - 2006. - № 4. (http://medi.ru/doc).

4. Исследование I/D полиморфизма гена ангиотензинпревращающего фермента и A/C полиморфизма гена рецепторов I типа ангиотензина II у больных с хронической сердечной недостаточностью различных функциональных классов, развившейся на фоне ИБС / Бойцов С.А., Кириченко П.Ю., Кузнецов А.Е. и др. // Сердечная Недостаточность. - 2006. - Том 4, № 2. - С. 98-102.

5. Кукес В.Г. Метаболизм лекарственных средств: клинико-фармакологические аспекты // М.: Реафарм, 2004, С. 113-120.

6. Марро Э. Фармакогенетика: больше новых лекарств без побочных реакций // www.nizhparm.ru/press/about/6666.htm.

7. Место сердечных гликозидов в лечении хронической сердечной недостаточности. Часть I. Клиническая фармакология / Сидоренко Б.А., Преображенский Д.В., Шарошина И.А. и др. // Кардиология. - 2005. - № 4. - С. 36-44.

8. Превентивное генетическое тестирование // www.unk.com.ua/.

9. Пузырев В.П., Макеева О.А., Голубенко М.В. Гены синтропий и сердечно-сосудистый континуум // Вестник ВОГиС. - 2006. - Том 10, № 3. - С. 479-191.

10. Середенин С.Б. Лекции по фармакогенетике. - М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 303 с.

11. Середенин С.Б., Бледнов Ю.А., Бадыштов Б.А. О роли наследственности в реакциях на лекарственные средства // Итоги науки и техники, серия «Генетика человека». - 1982. - Т. 6. - С. 90-141.

12. Середенин С.Б., Дурнев А.Д. Фармакологическая защита генома. М.: ВИНИТИ, 1992.

13. Сычев Д. Лечить не болезнь, а болезнь у больного, или фармакогенетика в действии // www.zdrav.net/analysis/lechit.

Размещено на Allbest.ru