THE IMPORTANCE OF BIOTRANSFORMATION GENE POLYMORPHISM IN THE SELECTION OF ANTITHYROSINE KI- NASE THERAPY FOR CHRONIC MYELOID LEUKEMIA

Full Text

Хронический миелолейкоз BCR/ABL1+ (ХМЛ) - клональное опухолевое заболевание, обусловлен- ное злокачественным перерождением стволовых гемопоэтических клеток и характеризующееся усиле- нием пролиферации гранулоцитарного ростка без потери способности к дифференцировке, гипер- плазией миелоидной ткани, миелоидной метаплазией кроветворных органов, ассоциированное с хро- мосомной аномалией - транслокацией t(9;22)(q34;q11), в результате которой образуется химерный онкоген BCR-ABL [2, 3]. Открытие у пациентов с ХМЛ в 1960 году филадельфийской хромосомы (Ph- хромосома) и в последующем в 1986 году химерного гена BCR-ABL1, обладающего тирозинкиназной активностью, позволило выяснить основной патогенетический механизм образования лейкемических клеток при данном заболевании, на основании чего была создана специфическая терапия препара- тами из группы ингибиторов тирозинкиназ (ИТК), способными воздействовать на данную мутацию [2]. Лечение ХМЛ препаратами ИТК коренным образом изменило прогноз этого ранее фатального заболе- вания, улучшив общую выживаемость в несколько раз и сделав возможной перспективу максимально полного подавления остаточного лейкозного клона. В настоящее время ИТК являются основным средст- вом терапии ХМЛ и имеют доказанное преимущество над другими методами лечения [3]. В Россий- ской Федерации для лечения ХМЛ в настоящее время зарегистрированы следующие лекарственные препараты из группы ИТК: иматиниб, нилотиниб, дазатиниб, бозутиниб [3]. Особое значение в клиниче- ской практике имеет дазатиниб - ИТК 2-го поколения, обладающий наиболее широким спектром дей- ствия по отношению к некоторым тирозинкиназам и способностью воздействовать на «дикие» типы BCR- ABL, резистентные к предыдущим ИТК. Как и другие препараты этой группы дазатиниб способен вызвать побочные реакции у некоторого числа пациентов, наиболее характерной и нежелательной из которых является рецидивирующий плевральный выпот. Механизм возникновения этой побочной реакции до кон- ца не ясен, однако имеются данные о предрасполагающих факторах риска к которым относятся: воз- раст старше 45 лет, лимфоцитоз и повышение уровня CD56+-лимфоцитов периферической крови, по- вышенная (140 мг/сут) доза дазатиниба, двукратный по сравнению с однократным прием дазатиниба в сутки, неконтролируемая гипертензия, заболевания сердца и аутоиммунные заболевания [1]. Непереносимость лекарственых средств (ЛС), применяемых по поводу любых заболеваний, явля- ется одной из основных причин неэффективности терапии, развития осложнений, инвалидизации и ле- тальности [8]. Статистические исследования, проведенные в США и Европе, продемонстрировали, что побочные реакции на лекарственные препараты вызывают около 106 тыс. смертей и 2,2 млн. серьезных нарушений ежегодно [4]. Важным фактором, определяющим характер ответной реакции организма на воздействие ЛС, являются генетические особенности конкретного пациента. В связи с этим в некото- рых странах всё более широкое использование находят методы фармакогенетики, направленные на изучение индивидуальных особенностей генотипа с целью прогнозирования эффективности и перено- симости различных видов терапии и повышения безопасности лечения. Особое внимание уделяется изучению полиморфизма генов ферментов, отвественных за метаболизм (биотрансформацию) ЛС [4, 8]. Применяемые при различных заболеваниях ЛС, подвергаются метаболическим изменениям в ор- ганизме с целью образования нетоксичных гидрофильных соединений, которые транспортируются кро- вью и выводятся из организма экскреторными органами. Данный процесс в фармакокинетике называ- ется биотрансформацией (метаболизмом) лекарственных препаратов или ксенобиотиков. В результа- те этих превращений может существенно изменяться как терапевтический эффект, так и токсичность лекарств [10]. Осуществляется биотрансформация под влиянием ферментов печени, локализованных в мембране эндоплазматического ретикулума гепатоцитов и протекает в две фазы: первая - метаболи- ческие реакции с превращением в более полярные метаболиты (окисление, восстановление, гидро- лиз); вторая - реакции конъюгации (соединение с белками, аминокислотами, глюкуроновой и серной кислотами) [4, 6]. В первой фазе метаболизма основную роль играют ферменты цитохрома P450, ко- торые кодируются специфическими генами. В зависимости от аллельного состояния (наличия поли- морфизмов) в этих генах фермент наделяется определённой функциональной активностью, которая может проявляться как снижением, так и повышением его функции. В случае повышения процесс ме- таболизма ЛС ускоряется и их действие снижается, а в случае снижения функции разрушение ле- карств будет происходить медленнее и действие их будет усиливаться вплоть до появления токсических эффектов [9, 10]. Цитохромы P450 - обширное суперсемейство гемопротеинов с монооксигеназной и оксигеназ- ной активностью и различной субстратной специфичностью, которое включает в себя 18 семейств и 43 подсемейства. Они катализируют около 70-80% реакций лекарственного метаболизма. Наиболее важ- ными для биотрансформации лекарств являются цитохромы: CYP1A1, СYP2A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4, CYP3A5. От их активности зависит метаболизм около 90% лекарственных пре- паратов. При этом установлено, что в метаболизме может принимать участие как один, так и несколько цитохромов [0]. Что касаемо дазатиниба, то известно, что данный препарат метаболизируется пре- имущественно за счёт изофермента CYP3A4 [1]. Кроме генов, кодирующих цитохромы, в рамках нашего исследования также будет оценено влияние полиморфизмов гена VKORC1, кодирующего 1 субъединицу специфического фермента - эпоксидредуктазы витамина К. Данный фермент способствует активации поступающего в организм витамина К и участвует в метаболизме антикоагулянтов кумаринового ряда, таких как варфарин [5]. Цель исследования: изучить значение исследования полиморфизма генов биотрансформации ксенобиотиков в прогнозировании риска развития у пациентов с ХМЛ специфических осложений тера- пии ИТК 2-го поколения дазатинибом. Материалы и методы: для реализации целей исследования были отобраны 46 пациентов с ХМЛ, получавших лечение дазатинибом в гематологическом отделении клиники кафедры факультетской те- рапии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова МО РФ иРоссийском научно- исследовательском институте гематологии и транфузиологии ФМБА. У 11 пациентов в период лечения дазатинибом были выявлены специфичные для данного препарата нежелательные явления (рецидици- рующие плевральные выпоты). К настоящему моменту полностью проанализированы результаты ис- следований биоматериалов, полученных от 6 пациентов с диагнозом ХМЛ, 5 из которых имели проявле- ния специфичной токсичности, послужившие причиной отмены дазатиниба. Проведено определение полиморфизмов генов биотрансформации методом ПЦР. В качестве исследуемого материала использовалась ДНК, выделенная из периферической крови испытуемых. Выделение ДНК и приготовление реакционных смесей проводили с помощью наборов фирмы «ДНК- Технология, Россия» и «Литех, Россия». Амплификацию ДНК и получение результатов осуществляли с помощью прибора DT Prime («ДНК-Технология»). Исследовали полиморфизмы следующих генов: CYP2C9: 430С>T, rs1799853; CYP2C9: 1075A>С, rs1057910; СYP3A4: -392A>G, rs2740574; CYP3A5: 6986G>A, rs776746; CYP4F2: 1347C>T, ,rs2108622; VKORC1:_-1639_G>A, rs99232231. Результаты: Распределение однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) генов цитохрома Р450 и VKORC1 в группе пациентов с непереносимостью терапии произошло следующим образом: мутация в гене VKORC1 была выявлена у 3 испытуемых (60%), все имели гетерозиготный генотип (GA); в гене CYP4F2 мутация была выявлена у 2 (40%), все имели гетерозиготный генотип (CT); мутация в гене CYP2C9 выявле- на у 1 испытуемого (20%), гетерозиготный генотип (АС); мутация в гене СYP3A4 выявлена у 1 испытуемого (20%), гетерозиготный генотип (AG). У 3-х испытуемых встречался только 1 ОНП (60%), 2-е испытуемых имели 2 ОНП (40%). Частота встречаемости ОНП в группе с непереностимостью терапии составила 00%. У пациента, относящегося к группе контроля полиморфизмов выявлено не было. Существенный прогресс в понимании молекулярного патогенеза ХМЛ позволил значительно улучшить прогноз и качество жизни пациентов после внедрения в клиническую практику таргетной тера- пии ИТК. Установлено, что наряду с противоопухолевым эффектом данная группа препаратов способ- на вызывать специфические побочные реакции, неблагоприятно влияющие на качество жизни пациен- тов и исход лечения. Рассмотренный нами ИТК 2 поколения дазатиниб наглядно демонстрирует важ- ность прогнозирования нежелательных эффектов противоопухолевой терапии с учётом возможных ин- дивидуальных особенностей пациента. В связи с этим нами была проведена оценка функциональной активности ферментных систем, участвующих в метаболизме ЛС, с целью прогнозирования рецидиви- рующих плевральных выпотов при приёме дазатиниба. Выводы: По предварительным результатам исследования (обработано 13% данных) у пациентов со специфичными проявлениями токсичности частота встречаемости различных ОНП составила 100% по сравнению с группой контроля, в которой ОНП отсутствовали, что при накоплении данных может стать основой для вывода о причинах токсичности дазатиниба у некоторых пациентов. Другим ожидае- мым результатом исследования может стать интерпретация данных о выявлении (пока выявлен только у 1 пациента с симптомами непереносимости) полиморфизма гена фермента CYP3A4, считающегося главным в биотрансформации дазатиниба. Интерес представляет и выявление у 3 испытуемых (60% из проанализированных) мутации в гене VKORC1 (витамин-К-редуктаза). Последующий анализ может под- твердить предположение о значении снижения функциональной активности VKORC1 в возникновении нежелательных явлений. Проведение исследований по изучению полиморфизма генов биотрансфор- мации может способствовать и дополнительному выявлению значения их генетически детерминирован- ной функциональной активности в метаболизме и других ИТК и целого ряда ЛС, применяемых при иных заболеваниях. Такие данные могут стать перспективным инструментом для прогнозирования нежела- тельных реакций при выборе различных видов медикаментозной терапии.

About the authors

A. D Zolotarev

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense

St. Petersburg, Russia

A. S Polyakov

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense

St. Petersburg, Russia

S. N Kolubaeva

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense

St. Petersburg, Russia

References

Supplementary files