FARMACOGENÉTICA Dr. Ricardo Molina Gasset, Mayo 2013 Buenos dias: Soy Ricardo Molina, responsable de la unidad de biología molecular del servicio de análisis clinicos del hospital. Hace unos 3 años decidimos crear una unidad de Biología molecular, que aglutinase todas la técnicas de biología molecular (técnicas de microbiología, hematología, oncologías, farmacogenética, etc, que dentro del contexto en el que nos movemos, un hospital comarcal, se pudieran realizar. La idea de montar la unidad vino de la creciente implantación de estas técnicas en la práctica clínica. Los primeros estudios de biología molecular parten de 1902 con los estudios sobre la alcaptonuria……. Dr. Ricardo Molina Gasset, Mayo 2013

Farmacología deriva del griego “Pharmacon”= droga y “Logos”= conocimiento, definida en forma general es la ciencia de las drogas. En un sentido amplio Farmacología es una rama de las ciencias biológicas que estudia la acción de los agentes químicos sobre los seres vivientes. La acción puede ser beneficiosa o dañina y el ser viviente puede ser animal o vegetal. Droga o fármaco es toda sustancia química capaz de inducir una reacción o cambio en el funcionamiento celular y los tejidos vivos.

Subdivisiones de la Farmacología FARMACOGNOSIA: fármacos vegetales, animales, minerales, sintéticos y semisintéticos, bioingenería FARMACOTECNIA Y FARMACIA: formas farmacéuticas industria farmacoquimica dispensación FARMACOQUÍMICA: relación estructura química-acción farmacológia FARMACOLOGÍA CLÍNICA: desarrollo de fármacos, evaluar el uso de fármacos, FVG, etc FARMACOCINÉTICA: ADME VD clearance T1/2 biodisponibilidad bioequivalencia FARMACODINAMIA: Mecanismo de acción, efectos farmacológicos FARMACOGENÉTICA FARMACOGENÓMICA

Aplicaciones Médicas de la Biotecnología Biología Molecular Aplicaciones Genómicas Tecnologías Proteómicas Investigación Médica Bioimagen Aplicaciones Médicas de la Biotecnología Farmacología Bioingeniería Ingeniería Celular Metodología Bioinformática Fontanarosa, P. B & DeAngelis, C. D. JAMA, 2005, Vol.293 No 7, February 16

BREVE HISTORIA DE LA FARMACOGENÉTICA 1º. Garrod (1923) & Haldane (1954) sugieren que la individualidad bioquímica explica las diferentes reacciones que tenemos frente a drogas y alimentos. 2º. Víctor Motulsky (1957): describe conceptos básicos de farmacogenética 3º. Vogel (1959): acuña el término de “FARMACOGENÉTICA” 4º. 1990. Surge el término “FARMACOGENOMIA” 5º. 1991. Lanzado el primer número de la revista “FARMACOGENETICS”

Farmacogenética: Estudio de las diferencias interindividuales genéticamente determinadas en el metabolismo, distribución y acción de los fármacos. Es la rama de la Farmacología que se ocupa del estudio de factores genéticos relacionados con la respuesta individual a los fármacos debidos a variaciones de un gen Farmacogenómica: Farmacogenética + Estudio de las variaciones interindividuales genéticamente determinadas en los mecanismos de enfermedad y la eficacia y toxicidad de fármacos, a través del análisis de las bases genéticas de la absorción, distribución, metabolismo, excreción y afinidad por el receptor diana de los fármacos. Múltiples genes y la relación con ambiente intracelular, extracelular.

Práctica médica actual: conduce a un tratamiento ineficiente Eficacia y respuesta limitada de los fármacos actuales

Se trata una enfermedad, no al individuo. Responde Responde No responde Muy poco Toxicidad ¯ Dosis ­ Dosis Responde No responde Muy poco

RESPONDEDORES NO RESPONDEDORES Un medicamento funciona bien en una persona pero poco o nada en otra con la misma patología. EFECTOS SECUNDARIOS ADVERSOS Unas personas los toleran bien mientras que otras desarrollan efectos adversos.

FACTORES QUE CONDICIONAN ESTA RESPUESTA DIFERENCIAL EDAD SEXO, PESO ENFERMEDADES CAMBIOS FISIOLOGICOS: EMBARAZO, LACTANCIA GENES INTRÍNSECOS ESTADO NUTRICIONAL HÁBITOS DE VIDA (DIETA, TABAQUISMO, ALCOHOL, DROGAS) AMBIENTE OTROS MEDICAMENTOS EXTRÍNSECOS

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

(Polimorfismos de nucleótidos aislados) o SNPs. La raza humana ha acumulado tantas mutaciones a lo largo de su evolución que es posible distinguir entre individuos cercanamente relacionados a través de ellos. A estas mutaciones aisladas se les denomina Single Nucleotide Polymorphisms (Polimorfismos de nucleótidos aislados) o SNPs. 12

-3 billion nucleotide base pairs -99% homology -10 Million SNPs (Distribución: 1 cada 300bp) -Tasa de mutación: 10-7 Human DNA A SNP MAP Aproximadamente 7.000.000 de SNPs con frecuencias validadas en bases de datos públicas y privadas Las técnicas moleculares van dirigidas al examen de la variabilidad genética de los individuos (polimorfismos), o a la identificación de perfiles de expresión característicos mediante técnicas de genómica o proteómica

Estos polimorfismos pueden afectar la predisposición individual a: Algunos SNPs se ubican en genes involucrados directa o indirectamente en la acción de fármacos. Receptores Enzimas Transportadores Blancos terapéuticos Etc Estos polimorfismos pueden afectar la predisposición individual a: Respuesta de los fármacos Reacciones adversas (59% de los farmacos que causan RAM son metabolizados por enzimas hepaticas polimorficas) 14

Brockmöller et al, 2008 Ajuste de dosis basado en el genotipo para algunos fármacos. El valor 100% marca la dosis recomendada por el fabricante. A menudo, dependiendo del genotipo las dosis tendrían que ser muy diferentes de las recomendadas

Las RAMs suponen un gasto mínimo de 4 billones de dólares anuales al Sistema Sanitario de EE.UU sólo en costes por tratamiento directo En USA, más de 2 millones de individuos son hospitalizados anualmente con motivo de reacciones adversas a fármacos. Las RAMs representan el 5% de las admisiones hospitalarias e incrementan la estancia hospitalaria en una media de 2 días (aumenta el coste 2500 $). Las RMAs son una de las causas directas de muerte en los Estados Unidos Las RMAs ocurren en un 32% de los pacientes hospitalizados (el 6.7% de los pacientes sufren RMAs severas). Las RMAs son la 4ª causa directa de muerte en EEUU, con aproximadamente 100,000 muertes /año La Farmacogenética beneficia directamente al 10-20% de las RMAs y se espera que contribuya a mejorar un 15-40% adicional de RMAs The internal communications team: ... Ingelman-Sundberg M. Int Med, 2001; Pirmohamed M, Park, B K, Trends in Pharmacological Sciences, June 2001

Incremento del riesgo fatal (anual) Farmacogenética: reducción de riesgos de la terapia Comparación de riesgos fatales Incremento del riesgo fatal (anual) 1 en 107 1 en 106 1 en 105 1 en 104 1 en 103 1 en 102 Electrocución Accidente aéreo Asesinato Accidente de coche The internal communications team: ... Farmacogenética Reacción fatal frente al fármaco prescrito

EL GENOTIPADO DE POLIMORFISMOS ES HOY RÁPIDO Y MUY SEGURO B

INDUSTRIA FARMACÉUTICA Reducción del coste: -Identificación de dianas terapéuticas -Desarrollo nuevos fármacos. Reducción de tiempo y costes de los ensayos clínicos. Diferenciación del producto en el mercado. Recuperación de fármacos. PRÁCTICA MÉDICA Predecir respuesta terapéutica Prevenir efectos adversos Racionalizar terapia farmacológica LA ECONOMIA Disminución de gasto farmacéutico Disminución de hospitalizaciones Reducción estancias hospitalarias INDUSTRIA DIAGNÓSTICA Desarrollo de nuevos tests

Implantación de la farmacogénetica en la práctica clínica Necesidad de adaptar estructuras Formación y educación de profesionales Toma de decisiones respecto a los fármacos candidatos a análisis farmacogenéticos: estudios de coste-eficacia Laboratorios y especialistas-Control de calidad Aspectos éticos y legales Protección de los derechos de cada paciente, y el acceso a la información generada Generación de mas medicamentos huerfanos y genotipos huerfanos Los fármacos se dirigiran a los genotipos mas frecuentes Los fármacos se dirigirán a las enfermedades más fáciles de tratar. Los fármacos se dirigiran a los los genotipos mas adinerados Intimidad genética Estratificación de las poblaciones por su genotipo Discrimación contra individuos y discrimación contra grupos

Vías de investigación en Farmacogenética: Variación en la metabolización de fármacos Variación en la capacidad de transporte de fármacos Variación en la sensibilidad de las dianas a los fármacos Metabolización Sensibilidad Transporte Algunos polimorfismos con efectos farmacogenéticos conocidos Buenos dias: Soy Ricardo Molina, responsable de la unidad de biología molecular del servicio de análisis clinicos del hospital. Hace unos 3 años decidimos crear una unidad de Biología molecular, que aglutinase todas la técnicas de biología molecular (técnicas de microbiología, hematología, oncologías, farmacogenética, etc, que dentro del contexto en el que nos movemos, un hospital comarcal, se pudieran realizar. La idea de montar la unidad vino de la creciente implantación de estas técnicas en la práctica clínica. Los primeros estudios de biología molecular parten de 1902 con los estudios sobre la alcaptonuria……. Brockmöller et al, 2008

Vías de eliminación de fármacos Aporte % Excreción renal 20 - 25 CYP3A4 30 CYP2D6 20 CYP2C9 / 19 10 Glucuronidación Otras (acetilación, thiopurine metiltransferasa, dihidropirimidine dehidrogenasa) 5

Citocromo P450 La familia del citocromo P450 son hemoproteinas involucradas en cadenas de transporte de electrones. Son enzimas del metabolismo oxidativo (Fase 1): Oxida o reduce fármaco, comprende 57 genes (CYP). Evolutivamente antiguas estando presente en bacterias. Ubicada en mitocondrias y RES en en Hígado, Cerebro, Riñón, Pulmón e Intestino. Se denominan P450 porque absorben luz ultravioleta en una λ de 450 nm. 57 genes en humanos agrupados en 18 familias y 43 subfamilias. Pueden actuar en la metabolización de: Fármacos Compuestos químicos estraños al organismo Ácido araquidónico y icosanoides, Colesterol y síntesis de ác.biliares, Esteroides, Vitamina D3, Ácido retinoico Otras funciones desconocidas Clinical importance of the cytochromes P450. Lancet 2002, 360: 1155-1162

Concentraciones de fármaco según Fenotipo Metabolizador Genotipo Tipo de respuesta a dosis típicas Lento (PM) Intermedio (I) Eficiente (E) Ultrarápido (UM) = Reacciones adversas = Intervalo terapéutico = No efectivo Conc. Tiempo Actividad normal reducida no actividad Aumentada Importancia clínica: PM: acumulación del fármaco y reacciones adversas medicamentos (RAM). UM: dosis ineficaces debido a metabolización rápida o reacción muy intensa ante fármacos que tornan en metabolitos activos.

Vía principal en el metabolismo de los fármacos Oxidación por familia de enzimas hepáticas:CYP450 Proporción de fármacos Metabolizados por algún miembro de P450 CYP2D6 CYP2C9/10 CYP21A2 CYP2A6 CYP2C19 CYP2E1 CYP3A

Familia CYP2

CYP2D6 El citocromo P450 son monooxigenasas, localizadas en el cromosoma 22, las cuales catalizan muchas reacciones envueltas en el metabolismo de las drogas. El citocromo P450 2D6 (CYP2D6) esta localizado en el hígado y metaboliza sobre el 20% de los fármacos de uso común, en particular agentes cardiovasculares y psicotrópicos. Es la enzima con más polimorfismos  más de 75 variaciones alélicas descritas que tienen repercusión clínica.

β-bloqueantes: Carvedilol, Metoprolol Antiarrítmicos de Clase I: Lidocaina, flecainida, Clorfenamina, Debrisoquina, Metoclopramid, Ondansetron, Tropisetron Opioides: Codeína, Tramadol, Dextrometorfano Antidepresivos: Imipramina, Amitriptilina, Notriptilina, Venlafaxine, Fluoxetine, Paroxetine, Tamoxifen, Vincristina Sustratos del CYP2D6 Antihistamínicos: Clorfenamida, Difenidramina Antipsicóticos: Clorpromazina, Haloperidol Inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina: Citalopram, Fluoxetina Bupropion, Celecoxib, Cimetidina, Clomipramina, Cocaina, Doxorubicina, Metoclopramida Metadona, Moclobemida, Quinidina, Ranitidina, Ritonavir, Terbinafina Inhibidores del CYP2D6 Dexametasona Rifampicina Inductores del CYP2D6

Fenotipo asociado a cada alelo (población Caucasiana) Gen altamente polimórfico, con un gran número de alelos identificados, teniendo relevancia médica los alelos CYP2D6*3, CYP2D6*4 y CYP2D6*6 Fenotipo asociado a cada alelo (población Caucasiana) Alelo Actividad Enzimática Frecuencia CYP2D6*1 Actividad normal 36.0% CYP2D6*2 Actividad normal 33.0% CYP2D6*3 Ausencia total de actividad metabólica 1.0% CYP2D6*4 Ausencia total de actividad metabólica 19.0% CYP2D6*5 Ausencia total de actividad metabólica 4.0% CYP2D6*6 Ausencia total de actividad metabólica 1.0% CYP2D6*8 Ausencia total de actividad metabólica CYP2D6*9 Disminución de la actividad enzimática 2.5% CYP2D6*10 Disminución de la actividad enzimática 2.0% CYP2D6*14 Ausencia total de actividad metabólica CYP2D6*17 Disminución de la actividad enzimática CYP2D6*35 Aumento de la actividad enzimática 5.2% CYP2D6*41 Disminución de la expresión génica 8.4%

Prevalencia en poblacion caucasica Tipo metabolización Prevalencia en poblacion caucasica metabolizadotes ultrarrápidos: múltiples copias del gen funcional. La frecuencia de dicho fenotipo en la población Caucasiana puede variar entre 1-10%. metabolizadores lentos : 2 copias (combinadas de cualquier modo) de estos 4 alelos: CYP2D6*3, CYP2D6*4, CYP2D6*5 y CYP2D6*6 metabolizadores intermedios: heterocigotos, con un alelo funcional y otro no funcional, o bien homocigotos para alelos parcialmente funcionales.. metabolizadores rápidos: heterocigotos u homozigotos para alelos funcionales. 1-10%. 80-94%. 5-10%.

Principales alelos según su funcionalidad en población Caucasiana Alelos funcionales: *1, *2,*35 Alelos parcialmente funcionales: *9, *10, *17, *41 Alelos no funcionales: *3, *4, *5, *6 Diferencias Interétnicas según los tipos de alelos Etnia Alelos Alelos Alelos funcionales no funcionales parcialmente funcionales Caucasianos 71% 26% (CYPD6*4) 3% Asiáticos 50% 9% 41% (CYP2D6*10) Africanos 50% 15%(CYPD6*4,*5) 35% (CYP2D6*17) La detección de las variantes alélicas de CYP2D6 permite una farmacoterapia individualizada y mas segura.

Porcentaje de metabolizadores rápidos para el CYP2D6 The internal communications team: ... Ingelman-Sundberg (2001) Journal of Internal Medicine 250: 186

Approximate dose adjustments according to the CYP2D6 phenotype as based on the meta-analysis by Kirchheiner et al. (Mol. Psy. 2004) PM IM UM EM Antidepressants  Imipramine 30 75 130 180  Doxepin 35 77 120 170  Maprotiline  Trimipramine 37 83 125 175  Desipramine 40 76 117 165  Nortriptyline 48 90 115 155  Clomipramine 60 85 112 145  Paroxetine 65 108 143  Venlafaxine 68 105  Amitriptyline 70 135  Mianserin 87 110 Antipsychotics  Perphenazine 80  Thioridazine 82 127  Olanzapine 50 100  Zuclopenthixol 55 142  Aripiprazole  Flupentixol  Haloperidol 67 126

Dosis requerida de Nortriptilina en función del genotipo La Nortriptilina es un antidepresivo utilizado para el tratamiento de depresiones severas. En la figura se muestra la dosis requerida por día en función del genotipo del citocromo CYP2D6, que contribuye a su metabolización. Aquellos que lo eliminan más rápido necesitan una dosis más alta.

CYP2D6 y antidepresivos Kirchheiner J, Nickchen K, Bauer M, et el. Mol Psychiatry 2004 May; 9 (5):442-73.

CYP2D6 y antipsicóticos Kirchheiner J, Nickchen K, Bauer M, et el. Mol Psychiatry 2004 May; 9 (5):442-73.

Presentar déficit o inhibición de CYP no necesariamente produce aumento del efecto farmacológico. 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  no son capaces de producir esta transformación  escaso o nulo efecto analgésico. 10% de los caucásicos son UM  Se intoxican con morfina en dosis habituales. Este resultado es empeorado si CYP3A4 es inhibido farmacológicamente.

Coste medio hospitalización por año Estancia media hospitalización CYP2D6: costes de pacientes hospitalizados por genotipos Resultados de estudios piloto 12,000$ / año 24 días Lento (“Metabolizador lento”) + fármaco 2D6 7,300$ / año 15 días Normal (“Metabolizador eficiente”) Coste medio hospitalización por año Estancia media hospitalización Genotipo CYP2D6 The internal communications team: ... Source: J. Clin. Pharmacol. 20: 246, 2000

CYP2C19 El gen es polimórfico con mas de 20 alelos Los alelos CYP2C19*2 y CYP2C19*3 tiene relevancia, porque presentan una actividad enzimática disminuida En el CYP2C19*2 hay una sustitución de G681>A causando un error de lectura y produciéndose una proteína modificada En el CYP2C19*3 hay una sustitución de G636>A creándose un codón de parada anterior y produce una proteina truncada Son metabolizadores lentos (PM): 2-6% Caucásicos 15-20% Asiáticos 10-20% Africanos 10q24.1-q24.3

Antidepresivos: amitriptilina, citalopram, clomipramina, fluoxetina, imipramina, moclobemida Antiepilépticos: fenitoína, fenobarbitona, S-mefenitoína Benzodiacepinas: diazepam Inhibidores bomba protones: lansoprazol, omeprazol, pantoprazol Miscelánea: carisoprodol, ciclofosfamida, hexobarbital, indometacina, R-mefobarbital, nelfinavir, nilutamida, primidona, progesterona, proguanil, propanolol, tenipósido, (R)-warfarina (8-OH) Sustratos del CYP2C19

Polimorfismo del CYP2C19: CYP2C19*1: Alelo normal CYP2C19*2: Alelo actividad disminuida CYP2C19*3: Alelo actividad disminuida Distribución de los atendiendo a su genotipo: GENOTIPO FENOTIPO Homozigoto CYP2C19*1 // CYP2C19*1 - metabolizadores rápidos. Heterozigoto CYP2C19*1 // CYP2C19*2 - metabolizadores rápidos. Heterozigoto CYP2C19*1 // CYP2C19*3 - metabolizadores rápidos. Homozigoto CYP2C19*2 // CYP2C19*2 - metabolizadores lentos. Homozigoto CYP2C19*3 // CYP2C19*3 - metabolizadores lentos. Heterozigoto CYP2C19*2 // CYP2C19*3 - metabolizadores lentos.

Tasa de curación basada en el genotipo CYP2C19 H. pylori Tasa de curación basada en el genotipo CYP2C19 Tasa Total de Curación = 52% (n=62) (n=9) (n=25) Tasa en % de curación (n=28) wt/ CYP2C19*2 wt/ CYP2C19*3 CYP2C19*2 / CYP2C19*3 CYP2C19*2 / CYP2C19*2 wt/wt Omeprazol 20 mg/d durante 6-8 semanas Amoxicilina 2000 mg/d durante 2 semanas T. Furuta et al., Ann. Int. Med., 129: 1027-1030, 1998

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 CYP3A4 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.

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

CYP 2C9*2 y CYP 2C9*3 El Citocromo P-450-2C9 localizado en el hígado metaboliza fármacos de uso común: : S-warfarin, Ibuprofen, Diclofenaco, accenocumarol. El gen es polimórfico. Los alelos CYP2C9*2, CYP2C9*3, CYP2C9*6, CYP2C9*15 Y CYP2C9*25 son inactivos. Los pacientes con un genotipo metabolizador lento probablemente necesitan dosis mas bajas de S-Warfarina o Acenocumarol, teniendo mayor riesgo de sangrado.

Accenocumarol inhibe el ciclo de la Vitamina K Epoxido Reductasa  -Carboxylasa (GGCX) Accenocumarol Inactivación CYP2C9 Farmacocinética Factores de coagulacion Vit. K dependientes (FII, FVII, FIX, FX, Protein C/S)

Metabolismo del Acenocumarol en función de los polimorfismos CYP2C9: La principal via para la eliminación del acenocumarol es a través de la oxidación en el hígado por el CYP2C9 Metabolismo del Acenocumarol en función de los polimorfismos CYP2C9: CYP2C9*1 (salvaje) - normal CYP2C9*2 (Arg144Cys) - bajo/intermedio CYP2C9*3 (Ile359Leu) - bajo Frecuencia de alelos CYP2C9 de bajo metabolismo: Europeos: CYP2C9*2 - 10.7% CYP2C9*3 - 8.5 % Asiaticos: CYP2C9*2 - 0% CYP2C9*3 - 1-2% Africanos: CYP2C9*2 - 2.9% CYP2C9*3 - 0.8% The other important factor is the CYP2C9 variant alleles occur at an appreciable frequency in the general population.

Accenocumarol inhibe el ciclo de la Vitamina K Epoxido Reductasa  -Carboxylasa (GGCX) Accenocumarol Inactivación CYP2C9 Farmacocinética Factores de coagulacion Vit. K dependientes (FII, FVII, FIX, FX, Protein C/S)

VKORC1 La subunidad 1 del complejo vitamina K epoxi (VKORC1) es una proteína de membrana localizada en los hepatocitos. VKORC1 tiene un papel importante en la ruta de la vitamina K, la cual es esencial para la coagulación. Alta actividad de VKORC1 esta asociada con un incremento de la eficiencia de la coagulación. El efecto anticoagulante de los derivados cumarínicos es por la inhibición de la actividad VKORC1. Los polimorfismos C1173T y G-1639A reducen la actividad de VKORC1 y así aumenta el efecto de los derivados cumarínicos.

Genotipo Fenotipo Dosis Polimorfismo 1173 CC Homozigoto salvaje Normal POLIMORFISMOS VKORC1 Genotipo Fenotipo Dosis Polimorfismo 1173 CC Homozigoto salvaje Normal CT Heterozigoto TT Homozigoto mutante Lento Reducida Polimorfismo 1639 GG GA AA

VKORC1 afecta a la rapidez de respuesta del ciclo de la vitamina K Polimorfismo 1639 1 dosis oral de accenocumarol 30% de cambio en INR Bodin, et al. Blood 2005

La FDA menciona en la etiqueta del Coumadin: “The Food and Drug Administration highlights the opportunity for healthcare providers to use genetic tests (CYP2C9 & VKORC1) to improve their initial estimate of what is a reasonable warfarin dose for individual patients”.

Los tests AmpliChip: Tecnología microarrays de Affimetrix * * * * labeled DNA target CYP450 2D6 & 2C19 * Oligonucleotide probe To address the relevant genetic variations, each array contains over 15,000 different probes complementary to sense and anti-sense P450 genomic DNA. Probes range in length from 18mer to 22mer The internal communications team: ...

The internal communications team: ...

El AmpliChip CYP450 está diseñado para genotipar y fenotipar pacientes para los genes CYP2D6 y CYP2C19. La información obtenida se utilizará para seleccionar los fármacos y las dosis para tratar pacientes. El uso de este test permitirá evitar reacciones adversas y optimizar la eficacia de los tratamientos. Este chip chequea 29 polimorfismos conocidos del gen CYP2D6, incluyendo delecciones y duplicaciones, y 2 polimorfismos del gen CYP2C19. Se utiliza un elevado número de sondas para analizar cada mutación lo que le confiere una muy buena fiabilidad. The internal communications team: ...

Psiquiatría Clínica del dolor Cardiología Oncología Antipsicóticos CYP2D6 y CYP2C19 Psiquiatría Antipsicóticos Antidepresivos Clínica del dolor Opioides Anticonvulsivantes Cardiología Beta-bloqueantes Antiarrítmicos Oncología Tamoxifeno The internal communications team: ...

AmpliChip combina tecnologías en PCR y microarray Prepa. Muestra Amplificacion Fragmentación / Marcaje PCR punto final Muestra Extracción ADN PCR 8 hrs The internal communications team: ... Detección basada en Array Escaneo y Analisis Informe Hibridación

Enzimas metabolizadores De: Evans & Relling, Science 286:487-491, 1999

inmunosupresores inactiva Normalmente a esas drogas

N-acetiltransferasa: se metabolizan por acetilación: Isoniacida, fenelzina, hidralazina, sulfonamidas, dapsona, sulfonilureas, cafeina, procainamida,sulfametazina etc . Acetiladores rápidos (40-50% de europeos blancos y posiblemente latinoamericanos del sur) acetiladores lentos (50-60% Europeos y N/A caucásicos, afro-americanos, africanos negros,10-50% de la población china, 10% de los japoneses). Con frecuencia el metabolito acetilado es más tóxico que la droga original (isoniazida, sulfa, etc). En los acetiladores lentos se observan efectos tóxicos de sobredosis por disminución del metabolismo. 8p22 NAT2 -ACETILACIÓN

EFECTOS SECUNDARIOS ADVERSOS EN ACETILATORES LENTOS Hepatitis y neuropatías periféricas inducidas por isoniacida Inmunotoxicidad debida a la Hidralazina  Mielosupresión   Aumento de riesgo e incidencia de enfermedades idiopáticas Cáncer T. Furuta et al., Ann. Int. Med., 129: 1027-1030, 1998

Epidermolisis bulosa por sulfametazina

Farmacogenética de la Isoniacida Número de sujetos Las concentraciones plasmáticas de la Isoniacida presentan distribución bimodal. 0 10 20 30 40 50 60 umol/L 50% población acetilador rápido 50% población acetilador lento Bajas concentraciones Isoniacida. Altas concentraciones Isoniacida. Hepatotoxicidad Mediada por metabolito acetilado de Isoniacida (Acetilhidracina) Neuropatía periférica Mediada directamente por la Isoniacida 65

Predictores de respuesta terapia Hepatitis C Factores huésped Edad Sexo Etnia Alcohol Resistencia Insulina Fibrosis/Cirrosis Adherencia Genética Factores virales Carga viral Genotipo Cuasiespecies Factores del tratamiento Régimen Dosis y duración Efectos adversos

Promotor de la IL28B en posición -3176 C/T (rs12979860) Polimorfismo Promotor de la IL28B en posición -3176 C/T (rs12979860) Genotipo CC > tasa aclaramiento espontáneo del VHC Tillmann HL. Gastroenterology. 2010;139:1586-92. Mayor eficacia del tratamiento antiviral con interferón Genotipo CC >respuesta viral rápida Thompson AJ, et al. Gastroenterology. 2010; 139:120-9. Genotipo CC >2 veces respuesta viral sostenida 55-80% genotipo CC, 20-40% genotipo CT o TT Ge D, et al. Nature. 2009;461:399-401. Suppiah V, et al. Nat Genetics. 2009;41:1100-1104. Tanaka Y, et al. Nat Genetics. 2009;41:1105-1109. Thompson AJ, et al. Gastroenterology. 2010; 139:120-9.

Polimorfismo IL28B (rs 12979860 CC) se asocia con RVS 1628 pacientes HCV G1 Ge D, et al. Nature. 2009;461:399-401 69 69

Predictores de RVS con Interferón/Ribavirina Caucásicos (n = 871) Afro Americanos (n = 191) Hispanos (n = 75) Factores Asociados con RVS Odds Ratio (IC 95%) 7.3 4.2 Genotipo IL28B rs12979860 (CC vs TT) 3.0 6.1 5.1 HCV RNA Basal (< vs ≥ 600,000 IU/mL) CI, confidence interval; pegIFN, peginterferon; RBV, ribavirin; SVR, sustained virologic response.   More recently, IL28B genotype has been identified as a strong predictor of SVR with peginterferon/ribavirin. There is a patent on this discovery, and we will see whether this becomes part of patient management in the future. We are now seeing the first data on IL28B genotype in the early phase II studies of response-guided therapy with the investigational protease inhibitors. However, if triple therapy can confer 90% rapid virologic response rates, IL28B genotype will be less important with these new regimens than it is for peginterferon plus ribavirin standard of care of today. For more information, go online to: http://clinicaloptions.com/Hepatitis/Journal%20Options/Articles/Ge_Nature_2009/Capsule.aspx 1.1 5.6 Fibrosis Basal (METAVIR F0-F2 vs F3-F4) 2.4 4.1 1.0 10.0 Ge D, et al. Nature. 2009;461:399-401. 70

Prevalencia de Alelos IL28B explicar variación geográfica en RVS En Europa predice la respuesta al tratamiento con Interferón/Ribavirina Thomas DL, et al. Nature. 2009;461:798-802.

HER2 codifica al receptor de factor de crecimiento epidérmico humano tipo 2. Interviene en el control del crecimiento celular, en los procesos de división y de reparación. normal Los tumores con más copias de HER2 crecen y se diseminan con mas rapidez. El 25% de los tumores de mama son HER2 +, siendo los más agresivos.

La HERCEPTINA es el medicamento diseñado para tratar cáncer de mama HER2 +: La HERCEPTINA es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a las células tumorales que sobre-expresan HER2 bloqueándolos e interrumpiendo la señal de crecimiento ilimitado. VALOR AÑADIDO DE LA FARMACOTERAPIA BASADA EN LA FARMACOGENOMIA ESPECIFICIDAD (la quimioterapia afecta a todas las células la HERCEPTINA sólo a las HER2 +). Menos efectos secundarios.

LEUCEMIA MIELOIDE CRÓNICA Cromosoma Filadelfia Acortamiento del brazo largo del cromosoma 22 (22q-) Es el producto de la translocación t(9;22)(q34;q11) Esta traslocación origina dos nuevos genes: el BCR/ABL sobre el cromosoma 22 y su recíproco ABL/BCR sobre el cromosoma 9 La proteina de fusión BCR/ABL tiene actividad de tirosina quinasa, responsable de la leucemogénesis Según el sitio de ruptura en el gen BCR se obtienen proteinas quiméricas de 190, 210 y 230 Kd

En la leucemia mieloide crónica, el cromosoma Filadelfia produce una fusión proteica de abl con bcr(breakpoint cluster region), llamada bcr-abl. Con ello se altera la síntesis proteica y se produce unatirosina kinasa activa continuamente. El imatinib es usado para disminuir la actividad de la tirosina kinasa producida por la traslocación bcr-abl. Cada uno de los sitios activos de la tirosina kinasa tienen un sitio de unión para el ATP. La actividad enzimática catalizada por una tirosina kinasa es la transferencia del terminal fosfato desde el ATP a los residuos de tirosina en sus substratos, un proceso conocido como fosforilación proteica de la tirosina. El imatinib actúa mediante la unión al mismo sitio que el ATP de la tirosina kinasa alterada e inhibiendo la actividad enzimática de la proteína en forma competitiva.9 El imatinib es completamente selectivo para bcr-abl –esto hace que también inhiba otros blancos mencionado previamente (c-kit and PDGF-R), pero no otras tirosina kinasasconocidas. El imatinib también inhibe la proteína abl de células no cancerígenas pero estas células normalmente tienen tirosina kinasas redundantes adicionales las cuales permiten continuar la función aun si la tirosina kinasa abl es inhibida. Algunas células tumorales, sin embargo tienen una dependencia de bcr-abl.7 La inhibición de la tirosina kinasa bcr-abl también estimula su entrada dentro de núcleo, donde es incapaz de llevar a cabo cualquiera de sus funciones normales como anti-apoptotico.10 N Engl J Med, 2002, Vol. 346, No. 9

POLIMORFISMO APOE 1. Alelos: E2 (cisteínas en 112 y 158) E3 (cisteína en 112 y arginina en 158) E4 (argininas en 112 y 158) 2. Genotipos: E2-E2 ( 1.5%) E2-E3 (11.5%) E3-E3 (72.6%) E3-E4 (13.0%) E2-E4 ( 0.5%) E4-E4 ( 0.8%) 3. CT y LDL-colesterol muy altas entre los portadores del alelo E4. 4. E4 => hiperreactividad a cambios dieta e hiporespuesta a estatinas. 5. E4 => factor de riesgo para demencias y EA 6. La respuesta al tratamiento con Tacrine en pacientes con Alzheimer : E2-E3 respuesta 4 veces mayor que E4-E4. (Farlow, et al, 1996 Ann NY Acad Sci 802: 101-110)

EN PRÁCTICAMENTE TODAS LAS ESPECIALIDADES MÉDICAS Y EN CASI TODOS LOS GRUPOS DE FÁRMACOS HAY DATOS FARMACOGENÉTICOS. EN TOTAL DE UN 25% DE LOS FÁRMACOS SE DISPONE DE INFORMACIÓN FARMACOGENÉTICA PharmGKB DATABASE LA ATENCIÓN SE DEBE CENTRAR EN AQUELLOS TRATAMIENTOS DE BAJA EFICACIA, ELEVADO COSTE Y/O ALTOS EFECTOS SECUNDARIOS

UN MODELO DE MEDICINA INDIVIDUALIZADA Información individual Transcriptoma Metaboloma Proteoma Genoma Historia clinica Kit del experto Analisis en tiempo real El paciente visita al medico Mejor diagnostico y tratamiento