Farmakoģenētiskie atklājumi prettuberkulozes terapijā. Latvijas populācijas pētījums

Viktorijas Ulanovas promocijas darba mērķis bija izpētīt prettuberkulozes terapijas farmakoģenētiskos aspektus Latvijas populācijā, ņemot vērā farmakokinētikas faktorus gan atsevišķi, gan kombinācijā un īpašu uzmanību pievēršot izoniazīdam un aminoglikozīdiem.

Personalizētā medicīna pielāgo ārstēšanu pacienta individuālajām īpatnībām, piemēram, ģenētikai, videi un dzīvesveidam, un tās galvenie komponenti ir farmakoģenētika (PGx) un terapeitiskā zāļu uzraudzība (TDM). PGx pēta, kā ģenētiskās variācijas ietekmē zāļu darbību, un tā var optimizēt ārstēšanu un samazināt nevēlamu blakusparādību risku. TDM ietver zāļu koncentrācijas mērīšanu bioloģiskajos paraugos, lai nodrošinātu efektīvu un drošu dozēšanu. TDM parasti izmanto zālēm ar šauru terapeitisko indeksu un nozīmīgām individuālām atšķirībām ārstēšanas atbildes reakcijā. PGx un TDM sniedz klīniski nozīmīgu informāciju par saiknēm starp ģenētiskajām variācijām un zāļu iedarbību.

“Šajā darbā es novērtēju trīs galveno izoniazīda metabolizējošo enzīmu farmakoģenētiskos biomarķierus un veicu terapeitiskās zāļu uzraudzības testus, lai risinātu izoniazīda efektivitātes un toksicitātes starpindividuālās atšķirības. Tas ir īpaši aktuāli pacientiem ar pret zālēm jutīgu tuberkulozi. Pētījums ņem vērā sešus galvenos izoniazīda un tā divu galveno metabolītu farmakokinētiskos parametrus un MT-RNR1¹ gēna variantus, kas saistīti ar aminoglikozīdu izraisītu dzirdes zudumu (AIHL) multirezistentās tuberkulozes ārstēšanā. Tādējādi paplašināta izpratne par precīzijas medicīnas lietojumu prettuberkulozes terapijā,” promocijas darba saturu iezīmē autore Viktorija Ulanova.

Korelācijas analīzes rezultāti izoniazīdam un diviem tā metabolītiem tuberkulozes pacientu asins plazmā.
Pilnās līnijas attēlo Pīrsona korelācijas koeficientu. Punkti attēlo novērotos datus vienam pacientam.
INH – izoniazīds
AcINH – acetilizonizīds
INA – izonikotīnskābe
AUC – laukums zem koncentrācijas-laika līknes
Cmax – maksimālā koncentrācija
NAT2 – N-acetiltransferāze 2
SA – lēnais acetilatora status
IA – vidējais acetilatora status

Promocijas darbā bija vairāki uzdevumi. Pirmkārt, noteikt NAT2² un GSTM1³ genotipu biežumu pacientiem ar pret zālēm jutīgu tuberkulozi. Otrkārt, izstrādāt uz nākamās paaudzes sekvencēšanu un bioinformātiku balstītu protokolu CYP2E1⁴ gēna pilna garuma analīzei. Tika izpētītas galveno izoniazīda metabolizējošo enzīmu ģenētiskās determinantes un to saistība ar izoniazīda un tā divu metabolītu farmakokinētikas parametriem, lai novērtētu potenciālos prognozētājus atbildes reakcijai uz ārstēšanu, ārstēšanas iznākumam un zāļu izraisītas hepatotoksicitātes attīstībai pacientiem ar pret zālēm jutīgu tuberkulozi. Visbeidzot izpētīts ar AIHL saistīto MT-RNR1 gēna variantu biežums baltu valodās runājošajā etnisko latviešu populācijā un novērtēta šo variantu izplatība populācijai raksturīgajās mitohondriālajās haplogrupās.

Ko atklāja pētījums

Izmantojot nākamās paaudzes sekvencēšanas tehnoloģiju, var precīzi identificēt CYP2E1 gēna variantus, kas ir izmaksu ziņā efektīvi un ļauj vienlaikus analizēt vairākus gēna reģionus.

Visi izoniazīda un tā metabolītu parametri, izņemot vienu, bija atkarīgi no NAT2 acetilatora statusa, bet GSTM1 gēna varianti neietekmēja rezultātus. CYP2E1*6 variants bija saistīts ar izoniazīda koncentrāciju un tā metabolītu attiecībām, kas norāda uz kombinēto genotipu pieeju lietderību PGx un TDM pētījumos.

Ģenētiskie faktori, piemēram, NAT2 acetilatora statuss, GSTM1 genotips un CYP2E1 gēna varianti nebija saistīti ar ārstēšanas iznākumu. Tomēr vairāki izoniazīda parametri bija saistīti ar ārstēšanas efektivitāti, piemēram, zemākas izonikotīnskābes / izoniazīda un acetilizoniazīda / izoniazīda attiecības bija saistītas ar pozitīvu krēpu kultūru otrajā ārstēšanas mēnesī.

Ģenētiskie faktori nebija saistīti ar izoniazīda izraisītu aknu bojājumu, izņemot samazinātu acetilizoniazīda līmeni plazmā, kas varētu kalpot kā biomarķieris izoniazīda izraisītai aknu bojājuma diagnostikai.

Sešu MT-RNR1 gēna variantu klātbūtne baltu valodās runājošajā etnisko latviešu populācijā norāda uz nepieciešamību turpmākajos pētījumos iekļaut ototoksicitātes saistīto variantu analīzi, lai izvērtētu mitohondriālās DNS skrīninga lietderību pacientiem pirms aminoglikozīdu terapijas uzsākšanas.

Turpmākie soļi

Izoniazīda un tā metabolītu iekļaušana terapeitiskās zāļu uzraudzības procesā, izmantojot trīs laika punktus, varētu palīdzēt precīzi prognozēt zāļu koncentrāciju un izstrādāt optimālas dozēšanas stratēģijas.

Pētījuma rezultāti parādīja, ka izoniazīda un tā metabolītu parametri ir atkarīgi no NAT2 acetilatora statusa, un samazināts acetilizoniazīda līmenis bija saistīts ar izoniazīda izraisītu aknu bojājumu, kas uzsver ģenētisko variāciju nozīmīgumu zāļu iedarbības kontekstā.
MT-RNR1 gēna variantu klātbūtne baltu valodās runājošajā etnisko latviešu populācijā izceļ nepieciešamību nākotnes pētījumos iekļaut ototoksicitātes saistīto variantu analīzi, lai novērtētu DNS skrīninga piemērotību pacientiem pirms aminoglikozīdu terapijas uzsākšanas.
Ir būtiski veikt papildu pētījumus, lai izvērtētu, vai zāļu metabolismā iesaistīto enzīmu alēliskie varianti rada risku nepietiekamai reakcijai uz tuberkulozes ārstēšanā lietotajām zālēm un paaugstinātu uzņēmību pret zāļu blakusparādībām pacientiem ar dažādu ģenētisko izcelsmi.

¹ MT-RNR1 – gēns, kas kodē mitohondriju ribosomu 12S apakšvienību
² NAT2 – N-acetiltransferāze 2
³ GSTM1 – glutationa S-transferāzes M1 klase
⁴ CYP2E1 – citohroma P450 2. saimes E apakšsaimes 1. loceklis