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Genómica y prescripción de psicofármacos

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Presentación del tema: "Genómica y prescripción de psicofármacos"— Transcripción de la presentación:

1 Genómica y prescripción de psicofármacos
Dra. Juana Villarroel Garrido Clínica Psiquiátrica Universitaria Hospital Clínico Universidad de Chile Julio 2008

2 Introducción: Problemas clínicos al prescribir psicofármacos
El clínico no tiene cómo predecir la respuesta de un paciente a un fármaco específico en distintos aspectos del tratamiento: Eficacia: Un % significativo de los pacientes tratados con fármacos mantienen síntomas psiquiátricos. No logran remisión. Velocidad de respuesta: En la mayoría de los pacientes, la respuesta a psicofármacos aparece luego de varias semanas de tratamiento. Hay gran variabilidad entre pacientes. RAM: Un % significativo de los pacientes tratados desarrollan efectos adversos inducidos por fármacos. RAM severos, incluso la muerte. El tiempo que el clínico requiere para observar si un fármaco produce efecto, es tiempo perdido si éste no funciona y es necesario cambiar el tratamiento. Durante ese tiempo el paciente mantiene síntomas psiquiátricos, comorbilidades, consecuencias sociales de la enfermedad, incluso riesgo de suicidio.

3 En la práctica clínica actual Prescribir un fármaco no es fácil
Es un proceso de ensayo y error. El uso de esquemas farmacológicos rígidos del tipo “Talla única” asume que las poblaciones de pacientes son homogéneas con poca variabilidad interindividual. Cada paciente puede requerir cambios no planificados en el fármaco elegido y/o dosis: Por falta de Eficacia Por RAM El problema de la variabilidad interindividual está determinado (entre otos aspectos) por: Que los síndromes psiquiátricos están formados por entidades nosológicas heterogéneas  Endofenotipos. Que los pacientes muestren respuestas heterogéneas a determinados esquemas farmacológicos  Fenotipos espec.

4 Genoma humano Existen ~3 billones de bases en el DNA.
99.7% es información compartida por todos los homo sapiens. 0.3% marca las diferencias individuales. En la era post genoma se conoce la “lista de genes”, pero la comprensión de las causas de las variaciones interindividuales aún es limitada, por su gran complejidad. Existe investigación activa pero aún insuficiente para comprender cómo influyen los genes a distintos niveles (molecular, neuronal, redes neurales, conductas, relación con el ambiente).

5 Heredabilidad Cuanto aportan los genes

6 Problema: Variabilidad interindividual ¿Cómo resolver este problema?
Identificación de predictores de respuesta Variables clínicas: Manuales clasificatorios son insuficientes para caracterizar pacientes  Diagnóstico sindromático es excesivamente amplio. Severidad y variaciones clínicas son insuficientes. Variables biológicas: N. Plasmático – N. LCR de neurotransmisores o sus metabolitos. Niveles hormonales – Challenge neurohormonales. Imágenes funcionales. Investigación actual  Necesidad de identificar endofenotipos (genética – clínica) que permitan caracterizar a subgrupos de pacientes.

7 Genómica como disciplina que busca respuestas Conceptos
Farmacogenética: Estudio de las diferencias interindividuales genéticamente determinadas en el metabolismo y distribución de fármacos. Single genes. Farmacogenómica: Farmacogenética + Estudio de las variaciones interindividuales genéticamente determinadas en los mecanismos de enfermedad y los blancos de acción de fármacos. Múltiples genes. Relación con ambiente intracelular, extracelular, extraorganismo.

8 Determinantes de un fenotipo
Genética SNPs Haplotipos Secuenciación Expresión transcripcional Cantidad – funcionalidad de transcripción Transcripción RNA total Proteómica Marcadores bioquímicos específicos Trascripción proteínas Fenotipo Enfermedad Respuesta a fármacos ambiente

9 Polimorfismos Concepto de Polimorfismo: Variantes genéticas de un gen (al menos 2) que ocurre con frecuencia significativa ( 1% o más) en la población. Tipos: Single Nucleotide Polymorphism (SNP): GAATTTAAG GAATTCAAG Simple Sequence Length Polymorphism (SSLP): NCACACACAN NCACACACACACACAN NCACAN Insertion/Deletion: GAAATTCCAAG GAAA[ ]CCAAG

10 Utilidad de la farmacogenómica en la práctica clínica
Permitiría disecar la heterogeneidad de la enfermedad y de la respuesta a fármacos. Como el genotipo de un sujeto es invariable  en cualquier momento de la enfermedad o tratamiento puede ser estudiado. No es afectado por el tratamiento. Las técnicas actuales permiten estudiar con precisión el genotipo (sangre – mucosa). Aporta la oportunidad de Identificar predictores biológicos de respuesta a fármacos. Identificar los sustratos moleculares de la acción de los fármacos.

11 Para aplicar la farmacogenómica a la clínica se requiere I
Para aplicar la farmacogenómica a la clínica se requiere I.- Definición de fenotipos Un tema crucial de los estudios genéticos es la validez y replicabilidad de los fenotipos en estudio. La mayoría de los estudios clásicos de vulnerabilidad chocan con la heterogeneidad de los pacientes seleccionados. El fenotipo más usado ha sido la respuesta a fármaco en el corto plazo, medido por cambios en escalas estandarizadas. Menos estudios evalúan tasas de remisión o recaídas, por largo plazo.

12 Para aplicar la farmacogenómica a la clínica se requiere I
Para aplicar la farmacogenómica a la clínica se requiere I.- Definición de fenotipos Pocos estudios incluyen pacientes con placebo. Por razones éticas: Dar placebo a sujetos con enfermedad que tiene tratamiento establecido y razonablemente seguro. Por razones económicas-publicitarias: Tasa de respuesta a placebo = % v/s Tasa de respuesta a antidepresivo = 60-70%. Sugiere que la mitad de los respondedores “activos” pueden ser por efecto placebo  falsos positivos en análisis farmacogenómico. Futuros estudios requerirán mayor definición del fenotipo “respondedor a placebo”.

13 Para aplicar la farmacogenómica a la clínica se requiere II
Para aplicar la farmacogenómica a la clínica se requiere II.- Comprender la complejidad de la heredabilidad de la respuesta a fármacos Estudios epidemiológicos y de concordancia sugieren que la mayoría de las patologías psiquiátricas tiene componentes genéticos  lo que no es necesariamente extrapolable a la respuesta a fármacos. La mayoría de la información de heredabilidad de respuesta a fármacos viene de estudios con antidepresivos: Hermanos ingresados a protocolos de tratamiento AD muestran concordancia de respuesta mayor a 50%. Hay menos estudios con antipsicóticos: EQZ negros responden más rápido a AP que EQZ blancos (Emsley et al, Ethnicity and treatment response in schizophrenia: a comparison of 3 ethnic groups. J Clin Psychiatry 2002; 63:9–14). ( sin embargo hay aspectos ambientales diferenciadores: status nutricional y masa corporal). ¿Cómo descartar efectos ambientales compartidos en los familiares de los pacientes?

14 Algunos… Polimorfismos significativos en el uso de psicofarmacos
Promotor Transportador 5HT Citocromo P450 UDP-Glucuronil Transferasa Thiopurine S-Methyltransferase (TPMT) Trasportadores de farmacos: ABCB1

15 Algunos… Polimorfismos significativos en el uso de psicofarmacos
Promotor Transportador 5HT Citocromo P450 UDP-Glucuronil Transferasa Thiopurine S-Methyltransferase (TPMT) Trasportadores de farmacos: ABCB1

16 Polimorfismo de la región promotora del transportador 5HT
SLC6A4: Alelo largo 16 repeticiones (528 pares de bases) Alelo corto 14 repeticiones (484 pares de bases) La actividad transcripcional del alelo L es 2 a 3 veces mayor que la del alelo S  Polimorfismo funcional. Modula la influencia de eventos vitales estresantes en depresión (Caspi, 2003; Kendler 2005)  Portadores de alelo corto (SS o LS) son más vulnerables. LL presentan Respuesta a ISRS más rápida / más completa / mantenida en el tiempo. LS y SS requieren mayor dosis ISRS para obtener respuesta similar a LL. Respuesta parece proporcional a RAM.

17 Polimorfismos CYP Requiere introducción en: Metabolismo de fármacos
Aspectos farmacología

18 Farmacología como disciplina que busca respuestas Conceptos
Farmacodinamia: Lo que el fármaco hace sobre el organismo Efecto de un fármaco en órganos – tejidos - receptores específicos. Hay fármacos con efectos extendidos – otras con efectos específicos. El efecto de un fármaco tiene relación dosis/ respuesta con curvas específicas de respuesta óptima. El Efecto de un fármaco puede ser: Efecto clínico esperado  órgano blanco RAM  otros órganos

19 Farmacología como disciplina que busca respuestas Conceptos
Farmacodinamia: Lo que el fármaco hace sobre el organismo Efecto de un fármaco en órganos – tejidos - receptores específicos. Hay fármacos con efectos extendidos – otras con efectos específicos. El efecto de un fármaco tiene relación dosis/ respuesta con curvas específicas de respuesta óptima. El Efecto de un fármaco puede ser: Efecto clínico esperado  órgano blanco RAM  otros órganos Muy complejo – mucha información – no será analizado en esta exposición.

20 Farmacología como disciplina que busca respuestas Conceptos
Farmacocinética:  Influencia CYP Lo que el organismo hace sobre el fármaco Biodisponibilidad: % de absorción según la vía de administración. En SNC tb considerar: Paso de barrera hematoencefálica. C max: Concentración máxima – peak plasmático. Vida media plasmática – unión a proteínas – vida media en tejidos específicos – AUC (área bajo la curva). Clerance metabólico hepático: Principalmente CYP450 Prodroga  Droga activa Droga activa  Metabolito inactivo Clearance renal. Transportador de droga hacia el intracelular (poco estudiado)

21 Metabolismo Vías de eliminación de fármacos
Aporte % Excreción renal CYP3A4 30 CYP2D6 20 CYP2C9 / 19 10 Glucuronidación Otras (acetilación, thiopurine metiltransferasa, dihidropirimidine dehidrogenasa) 5

22 Metabolismo:  Eficacia farmacologica RAM
Factores que afectan la respuesta a drogas: Factores intrinsecos: Edad, sexo, raza, enfermedades, disfuncion de organos, y genetica. Cambios fisiologicos: embarazo, lactancia. Factores extrinsecos: Tabaco, dieta, medicación concomitante. Reaccion adversa a medicamentos: Causan al menos el 5% de hospitalizaciones en USA. Son significativos en al menos el 10% de pacientes hospitalizados tratados por otras causas. RAM severos al año en USA. 7000 muertes por RAM al año en USA.

23 RAM 59% de los farmacos que causan RAM son metabolizados por enzimas hepaticas polimorficas. Existe polimorfismos en transportadores, receptores y otros blancos terapéuticos, asociados a variabilidad interindividual en la respuesta a drogas.

24 RAM más frecuentes Prolongación QT, arritmias, muerte súbita.
Falla hepática. Sd. de Stevens Johnsons. Otros RAM menores: Rusch cutáneo menor Molestias gastrointestinales Boca seca Sedación o activación Cefalea

25 Citocromo P450 Enzimas del metabolismo oxidativo (Fase 1): Oxida o reduce fármaco. Evolutivamente antiguas. Presente en bacterias. Ubicada en mitocondrias y RES. Presente en Hígado – Cerebro – Riñón – Pulmón - Intestino. Denominación P450: Absorben luz ultravioleta en presencia de monóxido de carbono en una longitud de onda de 450 nm. Familias – Subfamilias: Según similitud secuencia aminoacidica. Clasificación: Esteroidogénicas. Xenobióticas: Metabolizan sustancias exógenas: 1,2,3,4.

26 CYP2D6 Es la enzima con más polimorfismos  más de 75 variaciones alélicas descritas. Polimorfismos tienen repercusión clínica. Gen 22q13.2 Actúa en: Sustratos endógenos Sustancias herbales – fúngicas – químicos ambientales. Psicofármacos: 50 – 70% total. Se expresa principalmente en hígado.

27 CYP2D6 Metabolizador rápido:
(Homozigous extensive metabolizers, EM, “wild type”)  Sujeto con 2 alelos que codifican para actividad enzimática normal. Metabolizador lento: (Homozigous poor metabolizers, PM, “Poor metabolizers”)  Sujeto con 2 alelos que producen escasa o nula actividad enzimática. Metabolizador intermedio: (Intermediate metabolizer, IM)  Sujeto heterocigoto portador de 1 alelo con función reducida. Metabolizador ultrarápido: (Ultrarapid metabolizer, UM)  Con duplicación o multiplicación de genes.

28 Polimorfismo CYP2D6 y etnicidad
PM: Pp CYP2D6 *3, *4, y*5. 7-10% Caucasicos 1% Asiaticos UM: Pp CYP2D6 *1, *2, *17. 1-3% Caucasicos europeos 7% Españoles blancos 29% Etiopes negros

29 CYP2D6 Algunos… Inhibidores Inductores Sustratos Fluoxetina
No conocidos Venlafaxina Mirtazapina Clomipramina Amitriptilina Haloperidol Risperidona Sertralina Paroxetina Fluvoxamina Bupropion Nefazodona Clozapina

30 CYP2D6 Algunos… Inhibidores Inductores Sustratos
Fluoxetina No conocidos Venlafaxina Mirtazapina Clomipramina Amitriptilina Haloperidol Risperidona Sertralina Paroxetina Fluvoxamina Bupropion Nefazodona Clozapina  Poca importancia comparado con genética.

31 CYP2D6 y antidepresivos Kirchheiner J, Nickchen K, Bauer M, et el. Mol Psychiatry 2004 May; 9 (5):

32 CYP2D6 y antipsicoticos Kirchheiner J, Nickchen K, Bauer M, et el. Mol Psychiatry 2004 May; 9 (5):

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34 CYP3A4 La segunda en importancia metabólica.
En poblaciones presenta actividad continua Gaussiana  Múltiples genes involucrados en su regulación. Polimorfismos tienen poco importantes en clínica. Importancia por Inducción / Inhibición: Su actividad puede variar hasta 400 veces.

35 CYP3A4 Algunos… Inhibidores Inductores Sustratos Claritromicina
Carbamazepina Clomipramina Eritromicina Oxcarbazepina Sertralina Fluoxetina Fenitoina Venlafaxina Ketoconazol Prednisona Benzodiazepinas Cimetidina Dexametasona ACO Diltiazem (Stress crónico) Alcohol H. de San Juan Pomelo

36 CYP3A4 Algunos… Inhibidores Inductores Sustratos
Claritromicina Carbamazepina Eritromicina Oxcarbazepina Sertralina Fluoxetina Fenitoina Venlafaxina Ketoconazol Prednisona Benzodiazepinas Cimetidina Dexametasona ACO Diltiazem (Stress crónico) Clomipramina Alcohol H. de San Juan Warfarina Pomelo (250cc) Sildenafil  Mucha importancia comparado con genética.

37 CYP2C9 / C19 Con polimorfismos de importancia clínica: CYP2C9 Son PM:
2% Asiáticos 6-9% Caucásicos CYP2C19 Son PM: 2-6% Caucásicos 15-20% Asiáticos 10-20% Africanos En conjunto son 20% actividad metabólica hepática.

38 CYP2C9 / C19 Algunos… Inhibidores Inductores Sustratos
Fluvoxamina Rifampicina AINE Fluconazol Fenitoína Inhibidores Cox-2 Ketoconazol THC Metronidazol  Poca importancia comparado con genética.

39 CYP1A2 Sin polimorfismos de importancia. Principal inductor: Tabaco.
Si un sujeto deja de fumar bruscamente y mantiene dosis de fármacos puede intoxicarse.

40 CYP1A2 Algunos… Inhibidores Inductores Sustratos
Fluvoxamina Nicotina Amitriptilina Ciprofloxacino Omeprazol Clomipramina Pomelo Fenobarbital Mirtazapina Repollo Haloperidol Brócoli Olanzapina Coliflor Clozapina Carne asada a parrilla Paracetamol  Mucha importancia comparado con genética.

41 Pruebas funcionales CYP2D6: Prueba de Espartaína:
El paciente ingiere dosis oral de 100 mg – recolección orina de 12 horas. Tasa metabólica espartaína/dehidroespartaína. CYP2C19: Prueba de S-mefenitoína. Son alternativa / complemento a genotipificación.

42 Presentar déficit o inhibición de CYP no necesariamente produce aumento del efecto farmacológico. Ejemplo: Codeína La Codeina es un opiaceo de amplio uso, y baja potencia analgésica. 90% es metabolizada por CYP2D6 (desmetilación) a MORFINA. 10% es metabolizado por CYP3A4 a norcodeína y codeína-6-glucuronico. 7% de los caucásicos son PM (poor metabolizer)  no son capaces de producir esta transformación  escaso o nulo efecto analgésico. % son UM (ultrarapid metabolizer)  Se intoxican con morfina en dosis habituales. Este resultado es empeorado si CYP3A4 es inhibido farmacológicamente.

43 Al final… La variabilidad genética influye en la respuesta clínica (Eficacia/RAM) de algunos sujetos, para algunos grupos de fármacos. En algunos casos bien seleccionados, la genotipificación puede ser de gran utilidad para el tratamiento. En otros casos, son más importantes la interacciones farmacológicas y con el ambiente. La genómica está en activo desarrollo y “de moda”. Las interacciones metabólicas siguen siendo cruciales al momento de tomar decisiones clínicas.

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