ФАРМАКОГЕНЕТИКА Лекция №8

биотрансформации
5.Индукция ферментов биотрансформации
6.Генетический полиморфизм ферментов

7.Взаимодействие цитохромов с лекарствами
8.Генетический полиморфизм и фармакотерапия
9.Чиповый метод анализа генетического полиморфизма

примаквина.
1957 – Признание генетической природы индивидуальной чувствительности к лекарствам (А.

Мотульский, В. Калов).
1958 – Введение термина «фармакогенетика» (Ф.Фогель).
1962 – Издание первой книги по фармакогенетике – (В Калов).
1977 –Установление генетической природы (полиморфизмом гена CYP2D6) скорости метаболизма противитуберкулезного препарата дебризоквина.
1980 -Установление связи между токсичностью меркаптопурина и дефицитом фермента тиопуринтрансферазы.
1987 – Описание полиморфизма гена CYP2C9.
1990 – Исследование ассоциаций генетического полиморфизма с эффективностью лекарственной терапии.
2000 – Внедрение фармакогенетических тестов в клиническую практику.
2004 – Практическое применение первого фармбиочипа (одобрено FDA).
2007 – Первый генетический тест на чувствительность к антикоагулянту варфарину (одобрено FDA).

метаболизм и выведение лекарства
Фармакодинамика – взаимоотношение между
концентрацией, местом действия и эффектом
Фенотипирование лекарства- прямой метод
определения активности лекарства по
фармакокинетике субстрата
Генотипирование - анализ полиморфизмов генов, определяющих метаболизм лекарства
Генетическая гетерогенность - генный полиморфизм
Фармакогенетика – индивидуальная реакция на лекарства
Фармакогеномика – союз функциональной геномики и
молекулярной фармакологии

Фенотипические эффекты лекарств в

зависимости от функции генов фармакокинетики и фармакодинамики .

Первый генетический тест , одобренный FDA май 2007г.
(CYP2C9 и VKORC1 ) на прием антикоагулянта -Варфарина

аспирин,кортизон, ,морфин, резерпин, метопролол, метилтестостерон, и др.
Лекарства с низким печеночным

клиренсом:
теофеллин, парацетомол
По скорости метаболизма лекарств различают:
«Экстенсивные » метаболизаторы- норма
«Медленные» метаболизаторы – сниженная
«Быстрые или сверхактивные» метаболизаторы

– лекарство)
Оксидазы со смешанной функцией
Реакции восстановления и гидролиза
Фаза II
Синтетические реакции
Коньюгация

ЛС через метаболически активные радикалы (фазы I)
Возможен метаболизм ЛС только за счет ферментов Фазы I или Фазы II

ФАЗА II

ФАЗА III

АКТИВАЦИЯ

КСЕНОБИОТИКОВ С

ОБРАЗОВАНИЕМ

АКТИВНЫХ

ПРОМЕЖУТОЧНЫХ

ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫХ

МЕТАБОЛИТОВ

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ

АКТИВНЫХ

ПРОМЕЖУТОЧНЫХ

ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫХ

МЕТАБОЛИТОВ В

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ

НЕТОКСИЧНЫЕ

КОМПОНЕНТЫ

ОКСИДАТИВНЫЙ

СТРЕСС,

ТОКСИЧНОСТЬ,

МУТАЦИИ, РАК

ЦИТОХРОМЫ

P450,

ЭЕПОКСИ

Д-

ГИДРОЛАЗЫ

И ДР.

ГЛЮТАТИОН

-

ТРАНСФЕРАЗЫ,

N-

АЦЕТИ

Л-

ТРАНСФЕРАЗЫ,

UDF-

ГЛЮКОРОН

-

СУЛЬФОТРАНСФЕРАЗЫ

И ДР.

ВЫВЕДЕНИЕ

ВОДОРАСТВОРИМЫХ

НЕТОКСИЧНЫХ

КОМПОНЕНТОВ ИЗ

ОРГАНИЗМА

ЛЕКАРСТВА,

ПИЩА.

КАНЦЕРОГЕНЫ,

ЗАГРЯЗНЕНИЕ

ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Сочетанное действие ферментов системы детоксикации обеспечивает обезвреживание тысяч ксенобиотиков, включая самые разные лекарства, Оно определяет индивидуальную реакцию организма и составляет основу персонифицированной фармакогенетики и фармакогеномики

ОСНОВНЫЕ ФАЗЫ ДЕТОКСИКАЦИИ

ксенобиотиков Е.В.Баранова
53 гена Р-450 семейства А.B,C,D,E

Основные химические реакции биотрансформации проканцерогенов с участием генов метаболизма

регуляторной области гена
Аутоиндукция – сам ксенобиотик активатор фермента
2.Рифампицин-дексаметазоновый тип –

взаимодействие индуктора с рецепторами-регуляторами транскрипции
3. Этаноловый тип –стабилизация молекулы фермента метаболизма путем образования комплекса с некоторыми ксенобиотиками

ЛЕКАРСТВАМИ

чувствительности к лекарствам
ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИЕ:
изменение абсорбции - инотиазид – NAT2
превращение

в активную форму кодеин –морфин –CYP 2D6
системные особенности метаболизма
конкуренция препаратов за фермент
индукция ферментов метаболизма
индукция/ингибирование пищевыми продуктами
ФРАМАКОДИНАМИЧЕСКИЕ:
поступление /выведение препарата из клетки
изменения в белках рецепторах

2
Сyp2 D6
PM
Сyp2 D6
EM
Сodeine
Сyp2

D6
PM

Сyp2 D6
EM

Е.В.Баранова

diazepam + omeprazol+

Пациент 1

Пациент 2

Сyp2 С19
PM

Сyp2 С19
EM

(Б) анализатора биочипов, соединенного с персональным компьютером
Исследовательский анализатор
Анализаторы изображения
А

метаболизма
Блок 1 CYP1A1 - C4887A

A4889G T6235C
CYP2D6 - G1934A DelA2637
Блок 2 GSTM1 - 0/0 0/+ +/+
GSTT1 - 0/0 0/+ +/+
Блок-3 NAT2 - 481C>T 590 G>A 895G>A
MTHFR - C677T
Блок 4 СYP2C9 - C430T C61075T
CYP2C19 - G681A

мутантных генотипов
CYP1A1, mEPHX1, GSTM1, GSTT1, NAT2
и эффективность лечения

эндометриоза

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ НЕЭФФЕКТИВНОСТИ

МЕДИКАМЕНТОЗНОЙ ( ГОРМОНАЛЬНОЙ)
ТЕРАПИИ 1. Быстрая форма -CYP1A1,
2.Функц. Ослабленная D CYP19, 3. Медленная форма mEPHX1;4.Нулевой вариант GSTM1 (0/0)
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКРЫ, БЛАГОПРИЯТНЫЕ ДЛЯ ПРОГНОЗА ЛЕЧЕНИЯ :

1.Медленные формы CYP1A1
2.«Генотип (TTTA)11 /(TTTA)11 , CYP19,
3.«быстрая форма» mEPHX1,
4 +/+ (или +/-) генотип GSTM1

S-methyltransferase (TPMT) локализован на хромосоме 6p22.3 и состоит из 9

интронов и 10 экзонов.

Белковый продукт гена TPMT инактивирует противоопухолевые препараты: меркаптопурин, азатиопурин, тиогуанин.


1 из 300 европейцев является гомозиготой по аллелю с очень низкой ферментной активностью по данному локусу.


~ 10 % индивидов - гетерозиготы по аллелю со средней белковой активностью.


~ 89% людей - гомозиготы по аллелю с высокой белковой активностью.

Структура и аллельные варианты гена ТРМТ.

ТПМТ-БИОЧИП

к лекарственным препаратам

определяется состоянием и
функциональной активностью генов метаболизма


2. Основу индивидуальной чувствительности к
лекарственным препаратам составляют особенности
генетического полиморфизма

3. Выбор оптимальной индивидуальной дозировки
лекарства должен производиться с учетом результатов
тестирования соответствующих генов метаболизма

4. Технология биочипов существенно повышает
эффективность популяционных и скринирующих программ по фармакогенетике и предиктивной медицине.
5. Внедрения генетического тестирования в практическое здравоохранения возможно только с обязательным учетом результатов других лабораторных исследований при совместных усилиях генетиков и врачей,