Terapeutic, Farmacologie i Toxicologie Clinic 192

REFERATE GENERALE

progreSe n Farmacogenomica antiretroViralelor

Prof. Univ Dr. - Universitatea de Medicin i Farmacie "Victor Babe" Timioara

cuvinte cheie

terapia antiretroviral, farma-cogenomica, CYP450, gena/pro-

teina CYP2B6

Noile achiziii privind farmacogenomica medicaiei antiretrovirale (ARV) permit formulri predictive privitoare la eficacitatea regimurilor terapeutice combinate, de tip HAART, precum i unele aprecieri asupra apariiei unor posibile reacii adverse la respectivele componente ale aces-tor regimuri ARV.

Terapia antiretroviral este n mod special pretabil pentru investigaiille farmacogenetice, att sub aspectul cuan tificrii expunerii la tratament, ct i al unor efecte adverse crora le pot fi aplicate msuri de validare. In plus, s-au acumulat cunotine privind farmacocinetica, dinamica terapiei antiretrovirale/ARV, precum i identificarea unor gene-candidate, implicate n metabolizarea medicamentelor, n transportul lor n organism i n dezvoltarea reaciilor adverse. Aceast lucrare recenzeaz o serie de date recent publicate, prezentnd stadiul actual al problemei.

Keywords

antiretroviral therapy, phar-macogenomics, CYP450, CYP2B6

gene/protein

new trends in the pharmacogenomics of antiretroviral therapy

Recent developments in the pharmacogenomics of antiretroviral drugs provide new prospects for predicting the efficacy of antiretroviral therapy and potential adverse effects. Antiretroviral therapy is especially suitable for pharmacogenomic investigation as both drug exposure and treatment response can be quantified and certain adverse effects can be assessed with validated measures. Additionally, there is increasing knowledge of the pharmacokinetics and dynamics of antiretroviral drugs, and some can-didate genes implicated in the metabolism, transport and adverse effects have been identified. This article reviews the recently published work and summarizes the state of research in this area.

l. negruiu

introducereTerapia cu ARV utilizat azi n infecia HIV/

SIDA i mai ales noile scheme de tip HAART reprezint, incontestabil, un real succes care a permis prelungirea considerabil a duratei de via a pacienilor notri, dar devine tot mai actual ntrebarea: ce fel de via?, cu alte cuvinte, ce fel de calitate a vieii este rezervat acestora?

ntradevr, multe din terapiile ARV actuale sunt grevate de un numr mare de reacii secundare la medicamentele din aceste scheme, reacii secundare generate fie de fiecare tip de medicament n parte, fie de sumaii de efecte secundare i/sau toxice, induse de medicamentele componente ale schemei.

Dac lum n considerare i dezvoltarea de rezistene genotipice fa de tot mai multe din medicamentele ARV actuale, manifestate fie fa de un singur component, fie de apariia unor mutaii de rezisten ncruciat a HIV fa de mai multe clase de medicamente, putem realiza faptul c att clinicianul ct mai ales, pacientul, sunt pui n situaii incomode i dificile care se soldeaz tot mai frecvent cu eecuri terapeutice, generate de rezistena genotipic i fenotipic, asociat cu reaciile adverse sau toxice induse de TARV.

Terapia antiretroviral este pretabil pentru stu-diile de farmacogenomic deoarece att expunerea medicamentoas ct i rspunsul la tratament pot fi cuantificate iar anumite reacii adverse pot fi

Anul XII, Vol.12, Nr. 2/2008 193

REFERATE GENERALE

msurate. n prezent se cunosc foarte multe date privind

farmacocinetica medicaiei antiretrovirale, fiind identificate deja i unele gene implicate n me-tabolismul sau transportul plasmatic al unor ARV precum i n dezvoltarea unor reacii adverse.

Totui, studii recente, concentrate asupra aso-cierii anumitor gene, a variantelor lor genice cu dezvoltarea unor reacii adverse nu au dus la for-mularea unor concluzii unitare, lucru de altfel de ateptat din cauza variabilelor genetice implicate.

n afar de exemplele tipice de diferene meta-bolice i de transport al medicamentelor i de determinantele genetice, ale fiecrui individ, ce pot afecta rspunsul pacienilor la terapia antiretroviral, rmn de investigat nc multe aspecte privind far-macogenetica proceselor ce induc apariia de efecte secundare, utiliznd tehnologiile farmacocineticii i farmacodisponibilitii, cu referire special la medicaia ARV actual.

n ciuda scderii dramatice a morbiditii i mortalitii dup implementarea terapiei HAART, necesitatea optimizrii terapiei antiretrovirale devine o urgen imperativ - n primul rnd datorit variabilitii de metabolizare inter-individual a acestor medicamente, rspunsurile pacienilor i efectele adverse fiind adesea generate de particularitile genetice ale fiecrui subiect, considerat individual.

Abordrile tradiionale asupra ajustrii dozelor pe kg/corp i n raport de normalitatea parametrilor ce evalueaz funciile renale/hepatice, nu pot ex-plica i corecta diferenele inter-individuale.

Abilitatea de a identifica factorii genetici implicai n reaciile organismului vis-a-vis de compoziia medicamentului, de lipsa rspunsului adecvat/eficace sau explicarea apariiei toxicitii - sunt elurile testrilor ce utilizeaz metodele farmacogenomicii.

n cele ce urmeaz vom face o mic incursiune n domeniul att de vast i dinamic al implicrii metodelor de studiu farmacogenomic care permit aprecierea apariiei i dezvoltrii mecanismelor ce pot genera unele reacii secundare sau toxice fa de clasele de medicamente (ex. drogurile antiretro-virale (ARV).

Poate c nu este inutil s ne reamintim, pentru nceput, cteva noiuni de baz privind genomul, genomica i farmacogenomica.

genomica este tiina care se ocup cu generarea de informaii privind structura i funciile genomului unor organisme, prin utilizarea unor tehnologii sau

metode aplicate sistematic i care pot fi realizate la scar industrial.

genotiparea: determinarea unor secvene relevante ale unor baze nucleotidice, aparinnd fiecruia dintre cei doi cromozomi parentali.

Farmacodinamia: se ocup cu studiul dinamicii proceselor biochimice i fiziologice ce determin efectele unui medicament asupra organismului.

Farmacogenetica/genomica: se ocup cu stu-diul variaiilor genetice ce determin un rspuns difereniat fa un anume medicament - prin identificarea unor gene particulare implicate n metabolizarea acelui medicament n organism.

ce poate oferi farmacogenetica:Identificarea markerilor genetici de predicie a bolii; de ex.: trisomia 21 i sindromul DownPrecizarea unor mecanisme patogenetice de boal; ex.: HbS n celulele din anemia sicklemic i susceptibilitatea redus la malarieIdentificarea unor noi inte pentru medi-camente; ex.: polimorfismul co-receptorilor CCR5Identificarea unor pacieni dintr-un grup care prezint o probabilitate crescut de a rspunde la un anume tratament sau care vor prezenta o probabilitate redus de a dezvolta efecte adverse la acesta. ex.: prezena antigenului HLA-B5701 i hipersensibilizarea la Abacavir.

limitele farmacogenomicii: n general - patologia multifactorial.

asocierea doar cu o anumit afeciune; ex.: progresiunea HIV i fondul HLA sau prezena unor anume co-receptori pentru HIV etc.Utilizarea unor metode de studiu pentru. desci-frarea unor mecanisme patogene, dar care nu pot fi utilizate de rutin n clinicRaportul cost/beneficiu:Evenimente frecvente, relevante (>1%)Consecine terapeutice relevanteImplementarea unei logistici adecvate, adesea scumpeValidarea i credibilitatea unor teste necesare pentru laborator

Odat cu implementarea farmacogenomicii, bo-lile ncep s fie evaluate mai ales prin mecanismele care le produc i nu numai prin analiza simptomelor induse. Acest tip de abordare permite aprecierea dezvoltrii unor rspunsuri biologice timpurii, ce vor permite subsecvent aprecieri asupra prognos-ticului i susceptibilitii fa de o boal sau fa de un anume medicament.

Termenii de farmacogenomic i farmaco-

Terapeutic, Farmacologie i Toxicologie Clinic 194

REFERATE GENERALE

genetic sunt folosii n limbajul tiinific curent ntr-o manier interanjabil, fr a reprezenta, fiecare dintre ei, o definiie clar i proprie.

Farmacogenetica se refer la indivizi i include tehnicile de identificare a genelor unei persoane, pentru slujirea conceptului: o adevrat medicin pentru un adevrat pacient.

Farmacogenomica se refer la aplicarea unor tehnologii de investigare a unor diverse mecanis-me farmaco-metabolice, avnd o expresie dinamic - genomica funcional - ce utilizeaz seturi de me-tode i tehnici care permit descifrarea i predicia unor tipuri de reacie a organismelor declanate de administrarea unui medicament, n cazul nostru a TARV.

Dintre tehnicile de studiu folosite de farmacogenomic amintim: evaluarea exprimrii difereniate a genelor (DGE), proteomica, analiza yeast2-hybrid (Y2H), metode de imunohistopatolo-gie sau doar histologice, etc.

Redm mai jos cteva dintre posibilele implicri ale farmacogenomicii n domeniul terapiei anti-HIV. (tabel i)

1. inhibitorii non-nucleozidici de revers transcriptaz.

Inhibitorii non-nucleozidici de reverstrans-criptaz (NNRTI) reprezint una din cele 4 categorii principale de ageni antiretrovirali utilizai astzi.

NNRTI blocheaz activitatea revers tran-scriptazei prin inhibiie alosteric. Exist 3 medi-

camente NNRTI aprobate (efavirenz, nevirapine i delavirdine).

Un potenial antiviral crescut i o tolerabilitate clinic au dus la folosirea mai extins a NNRTI n terapia HAART.

n ciuda diferenelor de structur chimic i farmaco-genomic, NNRTI urmeaz aceleai ci metabolice, att efavirenzul ct i nevirapina fiind convertite n metabolii inactivi de ctre sistemul enzimatic al citocromului P450 (CYP), n principal de CYP2B6 i mai puin de CYP3A4

De aceea, polimorfismul funcional al aces-tor enzime poate fi utilizat folosind metodele de investigare ale farmacocineticii pentru aprecierea eficacitii i toxicitii acestor ageni i poate fi aplicat n individualizarea regimurilor bazate pe aceti markeri genetici.

S-a investigat relaia dintre SNP (Snp = Single-nucleotide polymorphism = polimorfismul unui singur nucleotid), adic variaia comun a unei singure perechi de baze din molecula de ADN): din gena CYP2B6 i efectul ei asupra farmacocineticii efavirenzului, a toxicitii i a rspunsului elaborat de

pacieni n ultimii 2 ani de terapie cu efavirenz.Gena CYP2B6 este foarte polimorf, descoper-

indu-se o serie de noi variante funcionale prezente la diferite populaii etnice. Printre multiplele poli-morfisme legate de exprimarea proteinei CYP2B6, varianta 516G a fost cea mai studiat i asociat cu diferenele privind expunerea plasmatic i

drog Fenotip gene

Abacavir Hipersensibilizare HLA* 5701

Atazanavir Hiperbilirubinemie, PK UGT-1

Efavirenz SNC-toxicitate, PKRspuns-Tx, rezisten la EfavirenzCYP2B6 MDR1

Nelfinavir Tx-rspuns, PK CYP2C19

NenevirapinHipersensibilitateHepatotoxicitatePK

HLA-DRB1*01MDR1CYP2B6

NRTI LipoatrofieNeuropatie perifericPromotor TNF- HFE

PI Dislipidemie APOCRETN

HAART Recuperarea CD4+ MDR1XX vs. XY

tabelul i HIV/HAART i farmacogenetica

Anul XII, Vol.12, Nr. 2/2008 195

REFERATE GENERALE

toxicitatea CNS a efavirenzului - la pacienii aduli cu HIV.

O scdere semnificativ a clearance-ul efa-virenzului, urmat de o cretere corespunztoare a concentraiei sale plasmatice a fost observat la pacienii cu genotip T/T.

S-a efectuat un studiu pe 71 de copii infectai cu HIV care au primit regimuri coninnd efavirenz timp de mai mult de 6 luni.

Media orar a clearance-lui a fost considerabil mai sczut la copiii cu genotip T/T (3.0 l/h/m2) fa de copiii cu genotip G/T sau G/G/5.7 i 7.0 l/h/m2

Varianta 516G>T a fost asociat cu media timpu-lui de njumtire a efavirenzului dup ntreruperea terapiei (23, 27 i 484 pentru G/G, G/T i T/T), sugernd c genotipul T/T poate duce la un risc crescut de dezvoltare a rezistenei.

Genotipul T/T poate fi asociat cu concentraii persistente de efavirez n plasm i acest lucru poate duce la expunerea HIV la concentraii sub-optimale medicamentoase, cu efect de dezvoltare a rezistenei la NNRTI. Acest lucru este deosebit de important pentru efavirenz, deoarece o singur mutaie (K103) confer rezistena la ntreaga clas de NNRTI. Totui, folosirea acestei variante pentru a prezice viitorul tratamentului cu efavirenz este nc sub semnul interogaiei.

ntr-un alt studiu nu s-au evideniat nici un fel de corelaii ntre genotipurile pacienilor i perioada de timp scurs pn la apariia eecului terapeutic sau pn la constatarea creterea nivelului de CD4, dei polimorfismul a fost asociat cu expuneri plasmatice mari i cu unele efecte adverse aprute dup prima sptmn de terapie cu efavirenz.

Relaia dintre variantele genetice ABCB1 (MDR1),CYP2B6, CYP3A4, CYP3A5, CYP2C19 i farmacocinetica efavirenzului, toxicitatea CHS i efectele terapeutice a fost comunicat printr-un studiu de interaciuni genetice.

Au fost evaluate nou variante alelice aparinnd unor eantioane de ADN provenite de la 340 de pacieni, iar principalele gene analizate au fost CYP2B6 (516G>T) i ABCB1 (2677 G >T i 3435 C > T).

A fost identificat un locus care implic relaia 516 G >T i care a fost interpretat ca fiind cel mai bun model pentru populaia de culoare neagr, n timp ce interaciunea dintre 516 G >T i 2677 G >T a fost mai evident pentru populaia alb. Mai mult, interaciunea ntre CYP2B6 i ABCB1 a fost semnificativ asociat cu eecul virusologic.

Riscul de toxicitate CHS a fost cel mai bine prezis de interaciunea dintre dou locusuri ABCB1, fr implicarea CYP2B6.

O alt abordare genetic asupra asocierii varian-telor CYP2B6 cu farmacocinetica efavirenzului a fost analiza comprehensiv a haplotipului, artndu-se faptul c dou noi allele care i-au pierdut funcia - CYP2B6*27 - marcat de 593>C i CYP2BC*28 - marcat de 1132 C >T - au diminuat cu 85% activitatea enzimelor i truncarea proteinelor.

Expunerile plasmatice ale efavirenzului au fost semnificativ mai mari la purttorii homozigoi de alele incriminate. Au fost definite genotipurile deficitare n metabolizarea CYP2B6.

Odat cu utilizarea tot mai mare a Nevirapinei a devenit important determinarea funcional a markerilor genetici pentru regimurile coninnd nevirapin, n special la anumite subpopulaii.

Deoarece nevirapina este metabolizat de CYP2B6 i 3A4, polimorfismul asociat cu o expri-mare alterat a acestor enzime poate avea, teoretic, o influen asupra farmacocineticii nevirapinei i asupra rspunsului terapeutic al pacienilor.

S-a descoperit o asociere semnificativ ntre genotipul CYP2B6 51G T/T i expuneri plasmatice mai mari ale nevirapinei.

ntr-un studiu efectuat pe 23 de pacieni dn Uganda i tratai cu nevirapin s-a determinat o concentraie mai mare a acesteia la cei cu geno-tipul CYP2B6 51G T/T - fa de genotipurile G/G sau T/T.

ntr-un alt studiu, efectuat n Africa de Sud pe 385 de pacieni, s-a analizat asocierea dintre CYP 2B6, CYP 3A i polimorfismele ABCB1 precum i hepatotoxicitatea nevirapinei i s-a constatat c alele T din poziia 3435 a genei ABCB1- s-au asociat cu un risc sczut de toxicitate hepatic indus de nevirapin.

Nevirapina poate cauza un sindrom de hipersensi-bilitate manifestat prin febr, rash, toxicitate hepatic acut i/sau implicare multisistemic. S-a demonstrat c sistemul imun ar fi implicat n acest sindrom de hipersensibilitate i c nevirapina sau metaboliii ei ar juca rolul unui antigen care declaneaz un rspuns imun mediat de celulele T.2. inhibitorii de proteaz (ip)

PI suprim replicarea viral printr-un efect in-hibitor potent exercitat asupra proteazei HIV, care cliveaz moleculele proteice virale n fragmente mai mici i care n patogeneza HIV sunt vitale, att pentru replicarea viral n interiorul celulei, ct i pentru eliberarea particulelor virale mature/virionii

Terapeutic, Farmacologie i Toxicologie Clinic 196

REFERATE GENERALE

dintr-o celul infectat. Prima faz a metabolismului PI-urilor este

efectuat de enzimele CYP3A4/5. S-a sugerat c structura anumitor IP poate fi

influenat de genotipul CYP3A5*1.S-a studiat asocierea dintre clearance-ul Saqui-

navirului i diferitele variante alelice ale genelor care codeaz CYP3A4 i 3A5. Genotipul CYP3A5*1 a fost asociat cu un clearance crescut al saquinaviru-lui, determinat fiind ca aproape de 2 ori mai mare dect al purttorilor de CYP3A5*3.

Acest lucru a fost reconfirmat de un studiu realizat pe 16 voluntari tanzanieni sntoi, la care expunerea medie de saquinavir n rndul indivizilor cu 2 alele funcionale CYP3A5 (*1/*1) a fost cu 34% mai sczut fa de cei fr alele funcionale.

Genotipul CYP3A5 a fost asociat cu o cretere de 44% a clearance-lui oral al indinavirului la 11 pacieni HIV care aveau CYP3A525.

Nelfinavirul este singurul IP cu un metabolit activ prezent n concentraii terapeutice. Produsul enzimatic al conversiei nelfinavirului de ctre CYP2C19 este metabolitul hidroxil-t-butilamid nel-finavir (M8). S-a identificat un anumit polimorfism n structura enzimatic a CYP2C19 (681G>A) care confer un metabolism diminuat i care duce la o scdere a formrii M8. S-a stabilit o asociere ntre CYP2C19 681G>A i expunerile plasmatice de nel-finavir la 347 de pacieni infectai HIV11. Valorile medii ale curbei timpului de njumtire al nelfi-navirului au fost mai mari cu 36% la pacienii cu genotip AA fa de cei cu genotip GG. Aceste geno-tipuri au fost asociate cu proporia concentraiei plasmatice de M8 astfel: cea mai mic proporie a fost notat la purttorii de genom AA.

ntr-un alt studiu, mai recent, efectuat pe 24 de pacieni HIV pozitivi s-a confirmat parial rolul polimorfismului 681G >A n metabolismul nelfinavirului, cu diferene remarcabile n ceea ce privete proporia de M8 la purttorii AA fa de purttorii AG.[26] n ciuda descoperii markerilor genetici necesari pentru conversia nelfinavirului n M8 relevana clinic a acestei conversii nu este pe deplin cunoscut.

Variaiile genetice ale enzimelor necesare pentru faza a doua a metabolismului afecteaz structura anumitor IP. Folosirea indinavirului i a atazanavirului a fost asociat cu valori crescute ale bilirubinei ca rezultat al inhibiiei competi-tive a uridin difosfat-glucuronoziltransferazei 1A1 (UGT1A1) enzim de faz II care conjug i elibereaz bilirubina din plasm. Polimorfismul

UGT1A1*28 cu apte repetiii la nivelul promote-rului (7/7) este responsabil de sindromul Gilbert, care se asociaz cu hiperbilirubinemie sever la 118 pacieni caucazieni tratai cu Atazanavir27. Varianta genetic asociat cu sindromul Gilbert face parte dintr-un haplotip de 4 variante UGT1A care includ UGT1A1*28, UGT1A3(-66C), UGT1A7 (-57G) i UGT1A7129k/131k(28). Pacienii infectai HIV care au acest haplotip prezint o predispoziie de a face hiperbilirubinemie n momentul tratamentului cu atazanavir. n contrast cu pacienii HIV pozi-tivi caucazieni, tratai cu indinavir, polimorfismul UGT1A1*6 n regiunea codant este mai important dect UGT1A1*28 ca factor de risc pentru hiperbili-rubinemie la pacienii thailandezi(29). Concentraiile bilirubinei totale cresc semnificativ din sptmna 24 la 96 de pacieni thailandezi tratai cu indinavir avand o tendin de asociere a alelelor mutante UGT1A1. Deoarece hiperbilirubinemia indus de atazanavir sau indinavir este rareori sever, geno-tiparea polimorfismului UGT1A1 are relevan clinic redus. Dei hiperbilirubinemia indus de atazanavir sau indinavir nu este un indicator al hepatotoxicitii, ea devine inacceptabil la unii pacieni din punct de vedere cosmetic.

p-gp i importana lor IP-urile sunt substraturi pentru diveri transpor-

tatori trans-membranari cum ar fi P-gp. De aceea variaiile genetice ale transportatorilor P-gp au o influen major asupra farmacocineticii acestor ageni. Produsul multirezistenei medicamentoase a primerului genic (ABCB1/MDR1) este P-gp care acioneaz ca un transportator ATP - depen-dent de eflux fiind capabil s pompeze IP-ul din citoplasm la exteriorul celulei. Aceast protein se gsete n mod fiziologic n ficat, rinichi, glanda suprarenal, pancreas, intestine, limfocite i bariera hematoencefalic de aceea ea limiteaz absorbia intestinal a IP i difuzia lor n circulaie. (30)

Au fost identificate cteva SNP-uri n gena ABCB1-n exonii 21 (G2677T/A) i 26(C3435T). Iniial s-a raportat c nivele sczute de nelfina-vir i o cretere marcat a numrului de celule CD4 au fost asociate cu genotipul TT31. Cteva studii ulterioare au indicat faptul c nu exist o corelaie semnificativ ntre genotipurile ABCB1, farmacocinetic i rspunsul la tratamentul cu indi-navir32, lopinavir 30,33 sau atazanavir30. Aceste studii sufer din cauza numrului limitat al pacienilor nrolai.

Un studiu cu mai mult relevan clinic a fost efectuat pe 118 pacieni spanioli infectai HIV, care

Anul XII, Vol.12, Nr. 2/2008 197

REFERATE GENERALE

a demonstrat c prezena a cel puin unei alele T n ABCB1 3435C>T prezice concentraii plasmatice sczute de atazanavir27. Deoarece schimbarea C>T este asociat semnificativ cu diminuarea activitii P-gp, aceste descoperiri contrazic ipoteza general dup care concentraia plasmatic mare este asociat cu alelele T. O posibil explicaie a acestui paradox a fost confirmat ntr-un studiu care arta c indivizii homozigoi pentru alelele ABCB1 2677T prezint o intensificare a exprimrii CYP3A4 n ficat i in-testin care metabolizeaz atazanavirul i i diminu concentraiile plasmatice34. Acest lucru sugereaz c variaiile genetice ale enzimelor metabolice joac un rol mai important dect cel al transportorilor n farmacocinetica anumitor IP.

IP-urile sunt molecule de baz slab-lipofilice care se leag puternic de proteinele plasmatice n principal de acidul 1-glicoproteic (numit i orosomucoid [ORM]) i albumin35. S-au speculat impactul proteinei de legare i variantele genetice particulare ale acestor proteine asupra variabilitii inter-individuale ale concentraiilor plasmatice ale IP i eficacitii lor. S-a efectuat un studiu de cohort pe 434 de pacieni elveieni cu HIV n care s-a analizat influena fenotipurilor ORM (ORM1 F1 i ORM1- variantele S) asupra clearance-lui i acumulrii celulare de indinavir, lopinavir i nelfi-navir35. n acest studiu nici concentraia nici feno-tipurile de ORM nu au avut o influen asupra far-macocineticii nelfinavirului sau efavirenzului. Totui, concentraia ORM a avut o influen semnificativ asupra clearance-lui indinavirului i lopinavirului atunci cnd a fost asociat cu concentraii ORM1 variantele S. Clearance-ul indinavirului a fost mult mai mare la pacienii cu F1F1 fa de cei cu F1S i SS. Expunerea celular a acestor IP-uri nu a fost influenat de concentraiile sau fenotipul ORM.

Hipertrigliceridemia i dislipidemia sunt cele mai comune complicaii metabolice asociate cu trata-mentul antiretroviral care conine IP-uri. Pacienii HIV care vor fi identificai genetic cu un posibil risc de dislipidemie, legat de tratamentul cu IP-uri, vor facilita optimizarea regimurilor care s duc la supresia viral, reducnd riscul de complicaii cardiovasculare. Datorit prezenei SNP-urilor n gene cum ar fi apolipoproteina E (APOE) i APOC-III - implicate n metabolismul lipoproteinelor i adipocitelor, s-a demonstrat o asociere cu hiperlipi-demia la populaia general36 i s-a speculat c aceste SNP-uri pot fi predictive pentru tulburrile lipidice la pacienii HIV pozitivi tratai cu antiretrovirale. S-au analizat recent profilurile lipidice la 626 de

pacieni infectai HIV pentru a determina impactul maxim asupra nivelelor lipidice n funcie de ras/etnie, genotipuri APOC-III/APOA-1 i expunerea la IP37. Prin acest studiu s-a demonstrat c rasa/etnia este un factor predictiv semnificativ asupra profi-lurilor lipidice, n care afro-americanii au cele mai mari nivele de trigliceride atunci cnd sunt expui la IP, n comparaie cu caucazienii i hispanicii. Surprinztor, dei alelele variante ale APOC-III contribuie la profiluri lipidice nefavorabile n toate cele trei populaii, hispanicii au cel mai sczut nivel de cretere a trigliceridelor dintre aceti pacieni, cu anumite alele variante la APOC-III-482,-455 i Intron1 sau la un genotip compus APOC III. Aceste descoperiri sugereaz c heterogenitatea rasial/etnic joac un rol important n dezvoltarea complicaiilor metabolice asociate cu IP-uri.

Recent, cteva studii au investigat efectul poli-morfismului factorului de necroz tumoral (TNF) asupra tulburrilor lipidice38,39. Prezena poli-morfismului G>A n poziia 238 a regiunii promotor a TNF duce la apariia mai rapid a lipodistrofiei la pacienii caucazieni care primesc terapie HAART.Riscul progresiei lipodistrofiei a fost semnificativ crescut la heterozigoii cu 238 G>A, comparativ cu purttorii de alele slbatice (p=0,014). S-a pre-supus c alterarea exprimrii TNF poate modula efectele antiretroviralelor n esuturile adipoase unde TNF- este implicat n diferenierea i apoptoza adipocitelor38. 3. inhibitorii de reverstranscriptaz nucleozi-dici i nucleotidici

NRTI-urile sunt prodroguri care necesit fosfo-rilare ca s formeze metabolii activi intracelulari. Exist o relaie necunoscut ntre concentraiile plasmatice ale NRTI-urilor i nivelele intracelu-lare de metabolii activi. Exist o corelaie ntre concentraia intracelular a zidovudinei trifosforilat i eficacitatea antireroviral40. Dei s-au identificat cteva SNP-uri n genele enzimelor responsabile pentru conversia intracelular a NRTI-urilor, deocamdat nu exist date privind impactul asupra eficacitii NRTI.

NRTI-urile sunt substraturi pentru un numr de casete de legare ATP (ABC) ale transportato-rilor membranari, incluznd ABCC4 (proteina 4 asociat cu rezistena multi-medicamentoas [MRP4],ABCC5(MRP5) i ABCG2 (BCRP), care au o mare variabilitate genetic i pot influena structura NRTI.

Un studiu pe 33 de pacieni HIV pozitivi a evaluat impactul multiplelor polimorfisme n

Terapeutic, Farmacologie i Toxicologie Clinic 198

REFERATE GENERALE

structurile ABCC4 (1612C>T, 3463G>A, 3724G>A i 4131T>G) i ABCG2 (421C>A i 34G>A) asu-pra farmacocineticii lamivudinei i zidovudinei25. Nu s-a descris nici o relaie ntre aceti ageni i polimorfismele ABCG2. Totui, genotipul ABCC4 4134T>G a fost asociat cu o cretere a concentraiei lamivudinei-trifosfat de 20% (p=0,004). Varianta ABCC4 3724G>A a fost asociat cu o concentraie medie de zidovudin trifosfat de 49% (p=0,03). Totui, aceste date provin din analiza unui numr mic de pacieni i de aceea este necesar confirmarea prin trialuri de cohort.

Cteva studii au investigat factorii predictivi genetici - pentru toxicitatea NRTI-urilor.

De cnd a fost descris asocierea ntre markerii HLA i reaciile de hipersensibilitate la abacavir41, au fost publicate un numr mare de articole care confirm aceste descoperiri. ntr-un studiu efectuat pe un grup de 260 pacieni infectai HIV, incidena reaciilor de hipersensibilitate a fost semnificativ sczut aa cum rezult dintr-un screening genetic prospectiv al HLA-B*5701, nenregistrndu-se nici un caz de hipersensibilitate la abacavir n rndul celor 148 pacieni cu antigen HLA-B*570142 pre-zent. ntr-un studiu de cohort, efectuat pe 137 de pacieni HIV francezi, screeningul prospectiv al HLA-B*5701 a sczut incidena - de la 12 la 0% i rata de ntreruperi nedorite a terapiei cu abacavir - de la 10,2 la 0,73%43. Rezultatele acestor studii ntresc premiza c exist o corelaie puternic ntre genotipul HLA-B*5701 i toxicitatea abacavirului i c acest fapt reprezint cel mai bun exemplu de aplicare a farmacogenomicii2 n acest domeniu. Totui, primul studiu a inclus n principal pacieni de sex masculin caucazieni din Australia41 i de aceea rezultatele nu pot fi extrapolate la pacieni de alt etnie. n ciuda afirmaiilor c ar exista o relaie ntre tipul HLA i hipersensibilitatea la abacavir la pacientele caucaziene i hispanice, nu s-a stabilit nc dac este necesar screeningul pacienilor asi-atici i afro-americani pentru c prevalena natural a antigenului HLA-B*5701 este sub 1% la aceste populaii45.

Folosirea NRTI-urilor a fost asociat cu neuropa-tia periferic care s-ar putea datora leziunilor mito-condriale i stressului oxidativ. Deoarece fierul este esenial pentru funcia mitocondrial i deficiena de fier este implicat n patogeneza neuropatiei periferice, s-a emis ipoteza c mutaiile genice ntlnite n hemocromatoz (HFE) influeneaz predispoziia de a face neuropatie periferic - indus de didanosin/stavudin (un studiu pe 509

pacieni46). n acest studiu dintre pacienii tratai cu didanosin/stavudin, incidena neuropatiei peri-ferice la heterozigoii HFE C282Y a fost semnificativ mai sczut fa de cei cu C282Y, neavnd legtur cu rasa/etnia. Totui apariia neuropatiei periferice a crescut dramatic dup introducerea abacavirului i tenofovirului.

Dei tenofovirul este considerat un NRTI sigur, s-au descris cteva cazuri de nefrotoxicitate indus de acesta - cum ar fi tubulopatia proximal renal. Deoarece tenofovirul este excretat n mare parte prin urin i este mediat n transport de proteinele multirezistente (MRP)2 i MRP4 la nivel celular, nefrotoxicitatea ar putea fi asociat cu variantele genetice ale transportorilor pentru MRP2 (ABCC2) i MRP4 (ABCC4). S-a testat aceast ipotez la 13 pacieni HIV pozitivi cu tubulopatie proximal renal, comparativ cu 17 pacieni care nu prezentau reacii adverse47. Varianta 1249G>A a ABCC2 a fost asociat cu toxicitatea renal dat de tenofovir (p

Anul XII, Vol.12, Nr. 2/2008 199

REFERATE GENERALE

minant n riscul progresiei i prognosticului bolii i n rspunsul pacienilor la tratament. n ultimii ani farmacogenomica a cercetat diferenele ntre etnii/minoriti i a inclus o mulime de inte cum ar fi: multiplele enzime de metabolizare, trans-portorii medicamentoi i receptori49. S-a sugerat c metabolismul medicamentos nu trebuie luat n considerare ca unic parametru pentru obser-varea inter-rasial a variabilitii sau rspunsului medicamentos i c alte mecanisme incluznd transportul medicamentului pot fi determinante. Printre transportorii medicamentoi care joac un rol important s-au studiat n principal P-gp codate de gena ABCB1. Alelele slbatice (CC) ale genei ABCB1 n locusul 3435C>T au o prevalen mai mare la populaia afro-american fa de cea caucazian i cea hispanic30,50. Aceste diferene rasiale n polimorfismul ABCB1 pot contribui la anticiparea diferenelor rasiale ale rspunsului clinic la antiretrovirale31.

Asistm deci, la nceputul erei genomice a terapiei antiretrovirale i, n ciuda aplicaiilor

tulburri medicamentoase/metabolice polimorfism

toxicitate metabolic indusa de medicament Bibliografie

inhibitori nucleozidici de reverstranscriptazAbacavir HLA-B*5701 Asociat cu hipersensibilitatea la abacavir [43]

Zidovudina i Lamivudina MRP4 Crete gradul de eflux intracelular al acestora [51]

inhibitori non-nucleozidici de reverstranscriptaz

Efavirenz CYP2B6 516G>TCrete expunerea efavirenzului i

incidena toxicitii/SNC (sistem nervos central)

[16,52]

NevirapineCYP2B6 516G>T Crete expunerea la nevirapin [16]

HLA-DRB*0101 Asociat cu hipersensibilitatea la nevirapin [21]

inhibitori de proteazIndinavir UGT1A1 Asociat cu hiperbilirubinemie [53]

AtazanavirUGT1A1 Asociat cu hiperbilirubinemie [27,54]

ABCB1 3435C>T Asociat cu expunerea la atazanavir [27,54]

modificri metaboliceLipoatrofie TNF 238 allele Crete incidena lipoatrofiei [38,55] ABCB1 3435C>T Risc sczut de dezvoltare a lipoatrofiei [2]Hiperlipidemia

APOE Asociat cu hiperlipidemia [39]APOC3

limitate de pn acum, noile descoperiri farmacog-enomice vor facilita terapia individualizat i se vor obine rspunsuri terapeutice mai bune la pacienii infectai HIV (Tabel II).

BibliografieJ van lutzen: pharmacogenomics: opportunity for 1.

personalized treatment of HiV infection..university Hos-pital eppendorf, Hamburg. Network Pub. 2006

martin am, nolan d, gaudieri S, phillips e, mallal 2. S: pharmacogenetics of antiretroviral therapy: genetic variation of response and toxicity Pharmacogenomics 5(6), 643655(2004)

Fox J , B of f i to m, Wi nston a: the c l i ni-3. cal implications of antiretroviral pharmacog-enomics. Pharmacogenomics 7(4), 587596 (2006) * references 1 and 2 provide comprehensive and insightful reviews on antiretroviral pharmacogenomics.

ma Q, okusanya oo, Smith pF 4. et al.: pharmacoki-netic drug interactions with non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors. Expert Opin. Drug Metab. Toxicol. 1(3), 473485 (2005)

riska p, lamson m, macgregor t 5. et al.: disposition

tabelul ii O sintez a perturbrilor medicamentoase-metabolice induse de TARV

legenda: apo: Apolipoprotein; cYp: Cytochrome P450; Hla: Human leukocyte antigen; mrp: Multidrug resistance-associated protein; tnF: Tumor necrosis factor; ugt: Uridine diphosphate glucurono-syltransferase.

Terapeutic, Farmacologie i Toxicologie Clinic 200

REFERATE GENERALE

and biotransformation of the antiretroviral drug nevirapine in humans. Drug Metab. Dispos. 27(8), 895901 (1999)

Ward Ba, gorski Jc, Jones dr, Hall Sd, Flockhart da, 6. desta Z: The cytochrome p450 2B6 (cYp2B6) is the main catalyst of efavirenz primary and secondary metabolism: implication for HiV/aidS therapy and utility of efavirenz as a substrate marker of cYp2B6 catalytic activity. J. Pharmacol. Exp. Ther. 306(1), 287300 (2003)

Klein K, lang t, Saussele t 7. et al.: genetic variability of CYP2B6 in populations of african and asian origin: allele frequencies, novel functional variants, and possible implications for anti-HiV therapy with efavirenz. Pharma-cogenet. Genomics 15(12), 861873 (2005)

tong K, He ml, lin cK 8. et al.: The implications of a high allelic frequency of CYP2B6g516t in ethnic chinese persons. Clin. Infect. Dis. 43(4), 541542; author reply 542544 (2006)

Wang J, Sonnerborg a, rane a 9. et al.: identification of a novel specific CYP2B6 allele in africans causing impaired metabolism of the HiV drug efavirenz. Pharmacogenet. Genomics 16(3), 191198 (2006)

Saitoh a, Fletcher cV, Brundage r 10. et al.: efavirenz pharmacokinetics in HiV-1 infected children are associ-ated with CYP2B6-g516t polymorphism. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 45(3), 280285 (2007)

ribaudo HJ, Haas dW, tierney c 11. et al.: pharmaco-genetics of plasma efavirenz exposure after treatment discontinuation: an adult aidS clinical trials group Study. Clin. Infect. Dis. 42(3), 401407 (2006)

Haas dW, Smeaton lm, Shafer rW 12. et al.: pharmacoge-netics of long-term responses to antiretroviral regimens con-taining efavirenz and/or nelfinavir: an adult aids clinical trials group Study. J. Infect. Dis. 192(11), 19311942 (2005) *u update confirming association between CYP2B6 poly-morphisms and efavirenz plasma exposure.

motsinger aa, ritchie md, Shafer rW 13. et al.: mul-tilocus genetic interactions and response to efavirenz-containing regimens: an adult aidS clinical trials group study. Pharmacogenet. Genomics 16(11), 837845 (2006).

ritchie md, Haas dW, motsinger aa 14. et al.: drug transporter and metabolizing enzyme gene variants and nonnucleoside reverse-transcriptase inhibitor hepatotoxic-ity. Clin. Infect. Dis. 43(6), 779782 (2006)

rotger m, tegude H, colombo S 15. et al.: predictive value of known and novel alleles of CYP2B6 for efavirenz plasma concentrations in HiV-infected individuals. Clin. Pharmacol. Ther. 81(4), 557566 (2007)

rotger m, colombo S, Furrer H, decosterd l, Buclin 16. t, telenti a: does tenofovir influence efavirenz pharma-cokinetics? Antivir. Ther. 12(1), 115118 (2007)

rotger m, colombo S, Furrer H 17. et al.: influence of CYP2B6 polymorphism on plasma and intracellular concentrations and toxicity of efavirenz and nevirapine in HiV-infected patients. Pharmacogenet. Genomics 15(1), 15 (2005)

penzak S, Kabuye g, mugyenyi p 18. et al.: cytochrome p450 2B6 (CYP2B6) g516t influences nevirapine plasma concentrations in HiV-infected patients in uganda. HIV Med. 8(2), 8691 (2007)

Haas dW, Bartlett Ja, andersen JW 19. et al.: pharmaco-

genetics of nevirapine-associated hepatotoxicity: an adult aidS clinical trials group collaboration. Clin. Infect. Dis. 43(6), 783786 (2006)

gatanaga H, Yazaki H, tanuma J 20. et al.: Hla-cw8 primarily associated with hypersensitivity to nevirapine. AIDS 21(2), 264265 (2007)

littera r, carcassi c, masala a 21. et al.: Hla-dependent hypersensitivity to nevirapine in Sardinian HiV patients. AIDS 20(12), 16211626 (2006)

martin am, nolan d, James i 22. et al.: predisposition to nevirapine hypersensitivity associated with HLA-DRB1*0101 and abrogated by low cd4 t-cell counts. AIDS 19(1), 9799 (2005)

morse gd, catanzaro lm, acosta ep: clinical 23. pharmacodynamics of HiV-1 protease inhibitors: use of inhibitory quotients to optimise pharmacotherapy. Lancet Infect. Dis. 6(4), 215225 (2006)

mouly SJ, matheny c, paine mF 24. et al.: Variation in oral clearance of saquinavir is predicted by CYP3A5*1 genotype but not by enterocyte content of cytochrome p450 3a5. Clin. Pharmacol. Ther. 78(6), 605618 (2005)

Josephson F, allqvist a, Janabi m 25. et al.: CYP3A5g-enotype has an impact on the metabolism of the HiV protease inhibitor saquinavir. Clin. Pharmacol. Ther. 81(5), 708712 (2007)

anderson pl, lamba J, aquilante cl, Schuetz e, Fletch-26. er cV: pharmacogenetic characteristics of indinavir, zidovu-dine, and lamivudine therapy in HiV-infected adults: a pilot study. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 42(4), 441449 (2006) * comprehensive study on several polymorphisms and their potential association with multiple antiretrovirals. Further confirmations are needed.

Burger dm, Schwietert Hr, colbers ep, Becker m: 27. The effect of the CYP2C19*2 heterozygote genotype on the pharmacokinetics of nelfinavir. Br. J. Clin. Pharmacol. 62(2), 250252 (2006)

rodriguez-novoa S, martin-carbonero l, Bar-28. reiro p et al.: genetic factors influencing atazana-vir plasma concentrations and the risk of severe hy perbil irubinemia . AIDS 21(1), 4146 (2007) * First report of polymorphisms associated with ritonavir boosted atazanavir plasma exposure.

lankisch to, moebius u, Wehmeier m 29. et al.: gil-berts disease and atazanavir: from phenotype to udp-glucuronosyltransferase haplotype. Hepatology 44(5), 13241332 (2006)

Boyd ma, Srasuebkul p, ruxrungtham K 30. et al.: relationship between hyperbilirubinaemia and udp-glucuronosyltransferase 1a1 polymorphism in adult HiV-infected Thai patients treated with indinavir. Phar-macogenet. Genomics 16(5), 321329 (2006)

ma Q, Brazeau d, Zingman BS 31. et al.: multidrug re-sistance 1 polymorphisms and trough concentrations of atazanavir and lopinavir in patients with HiV. Pharma-cogenomics 8(3), 227235 (2007)

Fellay J, marzolini c, meaden er 32. et al.: response to antiretroviral treatment in HiV-1-infected individuals with allelic variants of the multidrug resistance transporter 1: a pharmacogenetics study. Lancet 359(9300), 3036 (2002)

Verstuyft c, marcellin F, morand-Joubert l 33. et al.:

Anul XII, Vol.12, Nr. 2/2008 201

REFERATE GENERALE

absence of association between MDR1 genetic polymor-phisms, indinavir pharmacokinetics and response to highly active antiretroviral therapy. AIDS 19(18), 21272131 (2005)

Winzer r, langmann p, Zilly m 34. et al.: no influence of the p-glycoprotein genotype (MDR1 c3435t) on plasma levels of lopinavir and efavirenz during antiretroviral treatment. Eur. J. Med. Res. 8(12), 531534 (2003)

lamba J, Strom S, Venkataramanan r 35. et al.: mdr1 genotype is associated with hepatic cytochrome p450 3a4 basal and induction phenotype. Clin. Pharmacol. Ther. 79(4), 325338 (2006)

colombo S, Buclin t, decosterd la 36. et al.: oroso-mucoid (1-acid glycoprotein) plasma concentration and genetic variants: effects on human immunodeficiency virus protease inhibitor clearance and cellular accumulation. Clin. Pharmacol. Ther. 80(4), 307318 (2006)

Hegele ra: monogenic dyslipidemias: window on 37. determinants of plasma lipoprotein metabolism. Am J Hum Genet. 69(6), 11611177 (2001)

Foulkes aS, Wohl da, Frank i 38. et al.: associ-ations among race/ethnicity, ApoC-III genotypes, and lipids in HiV-1-infected individuals on anti-retroviral therapy. PLoS Med. 3(3), e52 (2006) * ethnic differences in genomics of hyperlipidemia.

nolan d, moore c, castley a 39. et al.: tumour necrosis factor- gene -238g/a promoter polymorphism associated with a more rapid onset of lipodystrophy. AIDS 17(1), 121123 (2003)

tarr pe, taffe p, Bleiber g 40. et al.: modeling the influ-ence of APOC3, APOE, and TNF polymorphisms on the risk of antiretroviral therapy-associated lipid disorders. J. Infect. Dis. 191(9), 14191426 (2005)

Fletcher cV, Kawle Sp, Kakuda tn 41. et al.: Zidovudine triphosphate and lamivudine triphosphate concentrationresponse relationships in HiV-infected persons. AIDS 14(14), 21372144 (2000)

mallal S, nolan d, Witt c 42. et al.: association between presence of HLA-B*5701, HLA-DR7, and HLA-DQ3 and hypersensitivity to HiV-1 reverse-transcriptase inhibitor abacavir. Lancet 359(9308), 727732 (2002)

rauch a, nolan d, martin a, mcKinnon e, almeida 43. c, mallal S: prospective genetic screening decreases the incidence of abacavir hypersensitivity reactions in the Western australian HiV cohort study. Clin. Infect. Dis. 43(1), 99102 (2006)

Zucman d, de truchis p, majerholc c, Stegman S, 44. caillat-Zucman S: prospective screening for human leu-kocyte antigen-B*5701 avoids abacavir hypersensitivity

reaction in the ethnically mixed french HiV population. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 45(1), 13 (2007)

martin am, nolan d, gaudieri S 45. et al.: predis-position to abacavir hypersensitivity conferred by HLA-B*5701 and a haplotypic Hsp70-Hom variant. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101(12), 41804185 (2004) ** a landmark study on association between Hla geno-types and abacavir hypersensitivity.

phillips eJ: genetic screening to prevent abacavir 46. hypersensitivity reaction: are we there yet? Clin. Infect. Dis. 43(1), 103105 (2006)

Kallianpur ar, Hulgan t, canter Ja 47. et al.: Hemochro-matosis (HFE) gene mutations and peripheral neuropathy during antiretroviral therapy. AIDS 20(11), 15031513 (2006)

izzedine H, Hulot JS, Villard e 48. et al.: association between ABCC2 gene haplotypes and tenofovir-induced proximal tubulopathy. J. Infect. Dis. 194(11), 14811491 (2006).

ray aS, cihlar t, robinson Kl 49. et al.: mechanism of active renal tubular efflux of tenofovir. Antimicrob. Agents. Chemother. 50(10), 32973304 (2006)

Xie Hg, Kim rB, Wood aJ, Stein cm: molecular basis 50. of ethnic differences in drug disposition and response. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 41, 815850 (2001)

Kim rB, leake BF, choo eF 51. et al.: identification of functionally variant MDR1 alleles among european americans and african americans. Clin. Pharmacol. Ther. 70(2), 189199 (2001)

Schuetz Jd, connelly mc, Sun d 52. et al.: mrp4: a previ-ously unidentified factor in resistance to nucleoside-based antiviral drugs. Nat. Med. 5(9), 10481051 (1999).

Haas dW, ribaudo HJ, Kim rB 53. et al.: pharmacogenet-ics of efavirenz and central nervous system side effects: an adult aidS clinical trials group study. AIDS 18(18), 23912400 (2004)

Zucker Sd, Qin X, rouster Sd 54. et al.: mechanism of indinavir-induced hyperbilirubinemia. Proc. Natl Acad. Sci. USA 98(22), 1267112676 (2001)

rodriguez novoa S, Barreiro p, rendon a 55. et al.: plasma levels of atazanavir and the risk of hyperbilirubinemia are predicted by the 3435c-->t polymorphism at the multidrug resistance gene 1. Clin. Infect. Dis. 42(2), 291295 (2006) * The first report to assess aBcB1 polymorphisms with atazanavir exposure.

maher B, alfirevic a, Vilar FJ, Wilkins eg, park BK, 56. pirmohamed m: tnF- promoter region gene polymor-phisms in HiV-positive patients with lipodystrophy. AIDS 16(15), 20132018 (2002)