Pharmacogénique Flashcards
variants génétiques influençant la pharmacogénétique
CYP2C9/VKORC1
CYP2D6
Exemples de l’approche des « gènes candidats » en pharmacogénétique
- Le warfarine et les variants génétiques du CYP2C9/VKORC1
- Le CYP2D6 et les bêta-bloquants
- Le CYP2D6 et les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine
- Le CYP2D6 et le codéine - Le CYP2D6 et le tamoxifène
- La pharmacogénétique de la leucémie lymphoblastique aiguë chez l’enfant (pharmacogénétique de la 6- mercaptopurine et du méthotrexate)
La variabilité de la réponse thérapeutique
présence/absence de bénéfice et/ou toxicité pour le même diagnostic et traitement
effets secondaires
sévères ou fatal (moins)
nécessaire d’identifier les facteurs associés à la sensibilité différentielle aux médicaments : pq
afin d’améliorer les thérapies : approche traditionnelle peu efficace
facteurs associés à la réponse variable aux médicaments
facteurs génétiques
facteurs environnementaux : Médicament(s) administré(s), maladie, etc
Solution à l’échec de “la même posologie pour tous”
Ajuster le traitement en fct génétique du patient : individualisé
Pharmacogénétique
- Un lien entre la constitution génétique individuelle et la réponse thérapeutique
- relation entre les variations héréditaires et variabilité interindividuelles dans la réponse aux médicaments.
- relation entre génotype et phénotype
Histoire de la pharmacogénétique : Découverte CYP2D6
Reconnue il y a de nombreuses années
Pratique clinique
Différence dans la réponse/réaction au médicament contre l’hypertension : débisoquine
- vertige, baisse marquée tension : l’incapacité à former métabolite = métaboliseur pauvre car déficience en CYP2D6
- aucun effet secondaire : d transformée en mét inactifs et él ds urine = métaboliseur rapide
But pharmacogénétique
- maximiser l’efficacité du traitement en ciblant certains médicaments seulement à des patients qui vont en toute probabilité répondre.
- identifier des individus qui pourraient être à plus haut risque de subir les effets secondaires - > changer les modalités de traitement en utilisant un médicament différent ou une dose de médicament différente (posologie)
L’ajustement du traitement
En se basant sur les différences au niveau des gènes dont les produits agissent sur les effets des médicaments, il serait possible d’identifier les individus qui répondent bien ou non au traitement
Approche traditionnelle/conventionnelle
tlm dose standard
rép non favorable +/- élevée : un pourcentage des patients résistants répond mal ou ne répond pas du tout au traitement
Médecine de la précision/traitement individualisé
dose diminué, standard ou élevée, ou méd alternatif => C comparables -> rép non favorable dim, toxicité dim
Polymorphismes
Différences génétiques inter-individuelles, variations des séquences de l’ADN
Variabilité génome (malgré haut % pb identique)
Types polymorphismes
Single nucleotide polymorphism (SNP)
Short indels : insertion ou deletion
Polymorphisme de répétions ou de longueur
Impact des polymorphismes
impact la réponse à
Médicaments
Maladies
Agressions environnementales (ex : produits chimiques, les agents pathogènes)
variants fonctionnels
variations des séquences de l’ADN associées à une fonction altérée : modifier la quantité ou la qualité de produits du gène -> mod la réponse au traitement.
- polymorphisme ds région codante ou régulatrice
variants dans région codante
Peut modifier ou non AA -> structure de la protéine
variants dans région régulatrice
- site de liaison du facteur de transcription : mod taux transcr (aucun changement, augmentation liaison, diminution liaison, aucune liaison, nouvelle liaison)
- intron : mod épissage
- 3’UTR : mod stabilité ARN
Génotype
Combinaison des allèles d’un ou plusieurs gènes
AA
Homozygote pour allèle majeur
*1
Aa
Hétérozygote
aa
Homozygote pour l’allèle mineur
Allèle mineur
Moins fréquemment rencontré ds pop
Single nucleotide polymorphism (SNP)
- Le plus fréquent
- variation génétique existant sous forme de deux allèles ds pop
- 3 génotypes : AA, Aa, aa
Polymorphisme de répétitions ou de longueur
1 segment d’ADN est répété plusieurs fois
- court (microsatellite, minisatellite) ou large
- variation génétique existant sous forme de multiples allèles dans la population
Bases de données
Entrez SNP : fréquence allélique, génotypes, etc
PharmGKB : maladies, voies d’action, formations sur gènes, variations sur gènes, etc
Consortium
CPIC
transposer les résultats des recherches pharmacogénomiques en recommandations spécifiques pour des médicaments donnés
- publie recommandations gènes-médicaments
approches en pharmacogénétique
- Approche des « gènes candidats »
2. Dépistage génomique
Approche des « gènes candidats »
Nécessite de connaître le gène candidat
Dépistage génomique
Trouve région du génome ayant les gènes sans connaître les gènes
Ex : approche pan génomique
Gènes candidats
Les gènes qui codent pour les déterminants pharmacocinétiques et pharmacodynamiques des effets des médicaments
Gènes analysés dans les études pharmacogénétiques
- gènes influençant l’absorption, la distribution, le métabolisme et l’excrétion (pharmacocinétique)
- gènes influençant les cibles (pharmacodynamique)
=> influence la réponse
Cyt métabolisant 1/4 des méd
P4502D6
Gènes influençant l’absorption, la distribution, le métabolisme et l’excrétion
Influence la concentration -> effet gènes contrôlant
- enzymes métabolisant des médicaments et leurs produits
- transporteurs
Gènes influençant les cibles des médicaments
Les médicaments doivent se lier à leurs cibles (les récepteurs ou les enzymes), afin de moduler leurs fonctions ->gènes influence effet méd
Réponses possibles au traitement
- optimale
- échec
- effets secondaires
Méthodologie de la pharmacogénétique
Comparer la fréquence génotypique/allélique d’un SNP chez :
Sujets répondants vs. non-répondants
Patients avec toxicité vs. patients sans toxicité
Paramètres pharmacocinétiques, la dose de médicament
->association avec maladie
fréquence comparable = pol pas influence efficacité méd
Études d’association
Compare non répondeurs et rép en fct
- rapport de cotes : valeur de risque de ne pas rép au traitement
- p : significatif (petit)
Effet polymorphisme E métabolisant sur [méd circulant] et rép (PM : diminution activité E, mét non actif)
augmentation copies allèles mut -> augmentation C : augmentation allèles mut -> diminution efficacité E -> augmentation C -> augmentation effets secondaires/risques toxicité
et inverse UM : thérapie moins efficace
s’applique à CYP2D6 : ISRS, métoprolol
Effet polymorphisme affinite récepteur sur [méd circulant] et effet
augmentation copies allèles mut -> diminution effet : augmentation allèles mut -> diminution affinité R -> diminution efficacité méd -> échec traitement
Génotypage
PCR
PCR-RFLP
ASO
PCR (polymerase chain reaction)
Amplifie région cible
- Dénaturation
- Hybridation de sondes complémentaires des extrémités de la séquence cible
- Extension
- Plusieurs cycles
PCR-RFLP
Observe patron gel en fct digestion par E
ASO
Coloration/marquage spécifique à allèles en fct individus
- Homo : pt une coloration
- Hétéro : pt deux colorations
Le warfarine
- Fct warfarine : prescrite pour prévenir et contrôler la thrombo-embolie
- effets sec : inhibition de la réductase de l’époxyde de la vitamine K -> limite la quantité de la vitamine K réduite disponible comme le cofacteur pour la synthèse des protéines essentielles impliquées dans la cascade de la coagulation
- dose RIN requis varie : efficacité plus faible ou toxicité (saignements)
L’efficacité de l’anticoagulothérapie
mesurée par le rapport international normalisé (RIN) : le rapport entre le temps de coagulation du sang du patient et le temps standardisé de coagulation
RIN<2 : sous-efficacité, risque thrombose
RIN>3 : risque toxicité (saignements)
Le warfarine et les variants génétiques du CYP2C9
- Gène candidat : gène codant pour CYP2C9, E mét
- 2 SNP en fct position mod acide nucl
- mod acide nucl -> mod AA -> mod act E -> mod C méd
- stabilisés faible dose : porteurs de variant de CYP2C9 plus nombreux : porteurs de l’allèle CYP2C9*2 ont besoin de doses de warfarine réduites pour atteindre le RIN requis + probabilité plus élevée de développer de complications majeures (saignements), si traités avec les doses standards
Le warfarine et les variants génétiques du VKORC1
Gène candidat
SNP : site de liaison pour un facteur de transcription -> reduction d’ARNm -> dim prot/cibles -> sol : dim dose
approche pan génomique
GWAS
Obsv présence SNP selon dose en fct chromosome -> très présents gènes significatifs
Correction test multiple car bcp SNP : p
*1
majeure, non mutant
Polymorphismes du CYP2D6
Métaboliseur pauvre (MP)
Métaboliseurs extensifs (ME) :
Métaboliseurs intermédiaires (MI)
Métaboliseurs ultrarapides (MU)
Métaboliseur pauvre (MP) dû au CYP2D6
- Des allèles non-fonctionnels ou nuls causés par (à différentes positions sur le gène) :
Sites d’épissage modifiés
Mutation du cadre de lecture
Délétion du gène
Codon d’arrêt prématurée - 2 allèles NF
- act E : 0
- ration mét ou ration urinaire : élevé (méd>mét)
- C élevé, inactivé plus tard : effets secondaires
méd influencés par CYP2D6
bêta-bloquants, inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine, codéine, tamoxifène
Métaboliseurs extensifs (ME)
- *1 : 2
- fct diminuée et *1 : 1,5
Métaboliseurs intermédiaires (MI) de act E 1,0
réduction d’activité enzymatique causée par la substitution de la séquence d’acides aminés
- NF et *1 ou fct dim et fct dim
Métaboliseurs ultrarapides (MU)
duplication génique
- 1 allèle *1 et 1 allèle 2 *1
- > 2,0
- ration mét ou ration urinaire : faible (méd pas effet : C échec traitement
Métaboliseurs intermédiaires (MI) de act E 0,5
réduction d’activité enzymatique causée par la substitution de la séquence d’acides aminés
- NF et fct dim
mesure de l’activité du CYP2D6
Le rapport entre la récupération urinaire du composé d’origine (débrisoquine) et celle de son métabolite après avoir utilisé une dose orale unique du médicament (rapport métabolique)
Bêta bloqueurs
- thérapie pour les maladies cardio-vasculaires : réduction de morbidité et de mortalité à la suite de l’hypertension, de coronaropathie ou d’insuffisance cardiaque chronique
- ex : métoprolol = agit contre les récepteurs bêta 1 adrénergique, mét par par CYP2D6
Les différences interindividuelles dans la réponse au métoprolol
MP : C élevées-> thérapie plus efficace ou effets toxiques secondaires (bradycardie, aggravation de l’insuffisance cardiaque)
concentration plasmatique du métoprolol par rapport aux génotypes CYP2D6
augmentation allèles mutées -> augmentation C
Les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (ISRS)
traitement dépression
- neurotransmetteur sérotonine (5-HT) : modulation de l’humeur et des émotions
- transporteur de la sérotonine (5-HTT) : terminaison de la neurotransmission de la 5-HT; représente une cible pour les ISRS.
Les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (ISRS) et CYP2D6
CYP2D6 Inactivation de ISRS Recommandations CPIC ISRS et CYP2D6 : UM : augm M -> dim C -> R : échec traitement PM : dim M -> augm C -> R : ES => méd alternatif
Codéine et CYP2D6
codéine (inactive) - activation CYP2D6 -> morphine active
MR : morphine produite en fct dose de codéine
PM : la morphine est absente -> R : échec traitement
UM : la production de morphine augmente -> R : ES (empoisonnement (+enfants)
polymorphisme => effet rép à traitements contre douleur
Recommandations CPIC ISRS et codéine : PM et UM évite codéine
Tamoxifène
anti-oestrogène : inhibant la liaison d’oestrogène aux récepteurs d’oestrogène.
- inhibe l’expression des gènes contrôlés par les œstrogènes, dont facteurs de croissance et d’angiogénèse impliqués dans la prolifération de la tumeur.
- traitement du cancer du sein avancé et primaire (cancer du sein positif pour le récepteur d’œstrogène)
Le CYP2D6 et
le tamoxifène
Tamoxifène -CYP2D6 -> Endoxifen=métabolite actif responsable de l’efficacité clinique
Recommandation CPIC IM et PM : méd alternatif
Le CYP2D6 et
le tamoxifène : fréquence ds groupes ethniques
différente fréquence ds différentes pop
Caucasian : fct + fréquent
Asiatiques : fct réduite + fréquent
CYP2D6 activation : effet polymorphisme PM
augmentation copies allèles mut -> diminution efficacité E -> dim C actif -> thérapie moins efficace
et inversement pour UM : risque de toxicité
Le CYP2D6 et
le tamoxifène : arrêt progression cancer en fct t
CYO2D610/10 : plus de temps
Méd/CYP2D6 ayant recommandations CPIC
ISRS, codéine, tamoxifène
thérapie de la LLA
- Amélioration remarquable du taux de survie
- Les cas résistants de la LLA = cause principale de décès liés au cancer pédiatrique
- Toxicité et morbidité de longue durée
- 6-mercaptopurine et méthotrexate
Pharmacogénétique de la leucémie lymphoblastique aiguë chez l’enfant (pharmacogénétique de la 6- mercaptopurine)
6-MP : composant importants de la thérapie de la LLA
- E -> thioguanine nucleotides (TGN) actif
- risque toxicité hématopoïétique sévère/myélosupression si 2 allèles à dose standard
- thiopurine methyltransferase (TPMT) -> inactif
- variant : dim act TPMT= E métabolisant
Pharmacogénétique de la leucémie lymphoblastique aiguë/TMPT : recommandations CPIC
homo : réduire 10 fois
hétéro : réduire 20-50%
TS (thymidylate synthase) et inhibition
Thymidylate synthase (TS) : E nécessaire aux cellules proliférantes car catalyse conversion dUMP - TS -> dTMP => cible importante agents chimiothérapeutiques
Inhibition : diminution de dTMP, augmentant de l’ incorporation de l’uracil dans l’ADN => altération chromosomique et la mort cellulaire par apoptose
méthotrexate
Application thérapeutique étendue
Associé à la rechute et à la toxicité
Antagoniste du folate et inhibition du TS
Pharmacogénétique de la leucémie lymphoblastique aiguë chez l’enfant (pharmacogénétique méthotrexate) : L’impact du polymorphisme dans le gène TS sur l’évolution de la LLA
Polymorphisme TS : augm récep -> augmente rechute p. r. non-rechute et dim survie sans rechute : + de cibles -> dose standard non suffisante
Polymorphisme TS
Polymorphisme de longueur (répétition) dans le gène TS
- Site : 5’UTR
- Type : 28bp, répétition
=> 3R3R : Transcription augmentée, Niveaux de TS plus élevés -> expression cible élevée
L’expression de la cible du médicament
- Réduite : méd>cible : sat cible -> Effet du médicament satisfaisant
- Élevée : cible>méd -> Saturation incomplète - la fonction résiduelle de la cible est préservée -> Effet du médicament diminué
