Русский
EnglishВлияние генетических полиморфизмов на эффективность лозартана у больных эссенциальной артериальной гипертензией
ID: 2012-08-213-A-1545
Оригинальная статья
ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России, кафедра фармакологии; * ФГБУ Саратовский НИИ кардиологии Минздравсоцразвития России
Резюме
Многофакторный молекулярно-генетический анализ позволяет определить роль генетических полиморфизмов в патогенезе эссенциальной артериальной гипертензии и наметить выбор фармакологического препарата в зависимости от активности ферментов биотрансформации цитохрома Р-450. Представлены результаты изучения полиморфных вариантов генов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и генов ферментов цитохрома Р-450 у больных артериальной гипертензией. Показана роль определенных генетических полиморфизмов в эффективности антигипертензивной терапии.
Ключевые слова
артериальная гипертензия, генетический полиморфизм, ДНК-биочипы
Введение
Персонализированная медицина, изучающая генетические основы индивидуального ответа на лекарственные препараты, в настоящее время интенсивно развивается. В ее основе лежат представления о генетическом полиморфизме – заменам нуклеотидов в молекуле ДНК, которые по-разному влияют на функциональную активность соответствующих генопродуктов. Благодаря исследованиям генома человека, впервые появилась возможность не только проводить точную молекулярную диагностику наследственных заболеваний, но и повышать эффективность их фармакотерапии. Большое значение в таких исследованиях имеет изучение полиморфизма генов, продукты которых обеспечивают различные звенья близко сопряженных метаболических цепей. Хорошую модель для таких исследований представляет ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС). Белковые продукты ее генов играют ключевую роль в регуляции артериального давления (АД), обеспечивая важнейшие компенсаторные физиологические процессы в организме.
Накоплено много данных о влиянии полиморфизма генов семейства цитохрома Р-450 на индивидуальную чувствительность к антигипертензивным препаратам, так как именно изоферменты этого семейства участвуют в метаболизме основных препаратов, применяющихся в настоящее время для лечения артериальной гипертензии (АГ). Цитохром Р-450 2C9 (CYP2C9) – один из главных ферментов биотрансформации антагониста рецепторов ангиотензина – лозартана, метаболизирующий его до активного метаболита ЕXP-3174. По данным ряда авторов, носительство аллельных вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 («медленные» метаболизаторы) может приводить к нарушению образования указанного метаболита за счет снижения энзиматической активности CYP2C9 [1] и снижению клинического эффекта препарата. Подобная разница ответа к гипотензивной терапии побудила интерес исследователей к фармакогенетическим исследованиям. Так, к настоящему времени закончено проспективное исследование SILVHIA по изучению влияния полиморфизма генов РААС на ответ к терапии антагонистами рецепторов ангиотензина [2]. На основании научной интерпретации результатов подобных работ и данных клинико-инструментальных исследований станет возможным осуществление максимально эффективных лечебно-профилактических мероприятий для пациента.
Цель
Проанализировать эффективность терапии артериальной гипертензии лозартаном с учетом полиморфизмов генов ангиотензиногена (AGT), ген ренина (REN), генов рецепторов I-II типов ангиотензина 2 (AGTR1, AGTR2), а также гена цитохрома Р-4502С9 (CYP2C9).
Материал и методы
Изучались образцы ДНК 30 больных АГ обоих полов русской национальности, проходящих обследование в стационаре. Средний возраст больных составил 48,1±8,2 лет, средняя длительность заболевания – 6,9±3,6 лет. Значения АД соответствовали 1-2 степени АГ по рекомендациям ВНОК 2008 г.: среднее систолическое – 169,67±2,04 мм рт. ст., диастолическое – 93,5±1,8 мм рт. ст. Диагноз АГ ставили на основании не менее чем двукратных измерений АД по методу Н.С.Короткова до и после лечения лозартаном. Пациенты получали лозартан в дозе 50 мг. в сутки в течение 1 месяца без комбинаций с другими гипотензивными препаратами.
ДНК выделяли из лимфоцитов периферической крови обследованных методом фенольно-хлороформной экстракции, описанным M.B. Johns и соавт. [3]. Для изучения полиморфизмов генов в работе использовался новый эффективный метод генетического тестирования – исследование на биологических микрочипах. Методика разработана в Институте молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН и предполагает предварительную мультиплексную амплификацию фрагментов ДНК с использованием флуоресцентно меченых праймеров. Полученный продукт добавляли на биочип, представляющий собой подложку из стекла или пластика, на которой иммобилизированы молекулы-зонды. Молекулы-мишени, находящиеся в исследуемом образце, по принципу комплементарности связывались с молекулами-зондами. Картина гибридизации представляет собой распределение флюоресцентных сигналов, максимально ярких в точках специфического связывания зонда и мишени. Метод позволяет визуализировать флуоресцентные сигналы на матрице биочипа с помощью аппаратно-программного комплекса. (Возможность изучения полиморфизмов на чипах предоставлена ООО «Геночип» г.Саратов). Были проанализированы отчеты исследований образцов ДНК больных АГ на «Кардио» биочипе, который дает информацию о генетических полиморфизмах ряда генов, вовлеченных в регуляцию АД [4].
Обработка полученных результатов проводилась методами непараметрической статистики с использованием программных пакетов "Microsoft Excel 2003" и "Biostatistics" для Windows (версия 4.03).
Результаты
Среди обследуемых больных носителями АА-генотипа (G83A) гена REN оказались 6 человек (20%), GG-генотипа – 16 человек (53,3%), GА-генотипа 8 человек (26,7%). ТТ-, ТС- и СС-генотипы (Т235С) гена AGT были выявлены у 14 (46,6%), 12 (40%) и 4 (13,4%) человек, соответственно. СС-, АС-, АА-генотипы гена AGTR1 выявлены у 2 (6,7%), 20 (66,7%) и 8 (26,6%) человек, соответственно. АА-, СА-, СС-генотипы гена AGTR2 определены у 7 (23,3%), 13 (43,4%) и 10 (33,3%) человек, соответственно. При изучении генетических полиморфизмов гена CYP2C9 распределение гетеро- и гомозигот было следующим: «медленные» метаболизаторы – 9 человек (30%), из них носители гетерозиготной мутации СТ (C430T) – 5 человек, мутации АС (A1075C) – 4 человека. Гомозигот по «медленным» аллельным вариантам (CYP2C9*2 и CYP2C9*3) в исследуемой группе обнаружено не было.
Существенные различия в гипотензивном эффекте лозартана обнаружены у носителей генетических полиморфизмов генов REN и AGTR1. У обладателей генотипа АА- (G83A) гена REN систолическое АД (САД) снижалось в среднем на 3,2 мм.рт.ст., диастолическое АД (ДАД) – в среднем на 3,8 мм.рт.ст. У пациентов с генотипами GG- и GA- (G83A) САД снижалось в среднем на 14,4 мм.рт.ст., ДАД – в среднем на 18,6 мм.рт.ст. У лиц с генотипами СС-, а также с генотипами АС- и АА- (А1166С) гена AGTR1 снижение средних показателей САД составляло 5,8 мм.рт.ст. и 21,7 мм.рт.ст., ДАД – 3,7 мм.рт.ст. и 18,2 мм.рт.ст. соответственно. У обладателей различных генетических полиморфизмов генов AGT и AGTR2 статистически значимых различий в средних значениях САД и ДАД после терапии лозартаном не обнаружено. Лица с генотипом СТ- (С430Т) гена CYP2C9 не имели клинического эффекта от терапии, средние значения САД и ДАД стали выше на 4,2 мм.рт.ст. и 5,9 мм.рт.ст. соответственно, а у пациентов с генотипом СС- (С430Т) гена CYP2C9 средние значения САД и ДАД снизились на 19,6 мм.рт.ст. и 21,5 мм.рт.ст. соответсвенно. Пациенты с генотипом АС- (А1075С) гена CYP2C9 имели более худший терапевтический эффект (снижение САД на 4,1.мм.рт.ст. и ДАД на 3,2 мм.рт.ст.), чем лица с генотипом АА- (снижение САД на 16,1.мм.рт.ст, ДАД на 17,2 мм.рт.ст.) (таблица).
Обсуждение
При изучении распределения генетических полиморфизмов, а также гипотензивного ответа на фоне терапии лозартаном у больных АГ с носительством различных полиморфных маркеров генов ангиотензиногена (AGT), ген ренина (REN), генов рецепторов I-II типов ангиотензина 2 (AGTR1, AGTR2), а также гена цитохрома Р-4502С9 (CYP2C9), нами были получены результаты, дополняющие известные положения по биотрансформации и клинической эффективности изучаемого препарата.
Оценивались возможные особенности гипотензивной эффективности лозартана с учетом исследуемых полиморфизмов генов REN, AGT, AGTR1, AGTR2 и CYP2C9. Отмечено, что у больных АГ гипотензивная эффективность лозартана не ассоциировалась с тем или иным полиморфным вариантом генов AGT и AGTR2. У носителей мутантных аллелей, также как и немутантных наблюдался одинаково положительный эффект на терапию лозартаном, значимых различий динамики АД обнаружено не было.
У носителей разных генетических полиморфизмов генов REN и AGTR1 клинический эффект гипотензивной терапии зависел от того или иного генетического полиморфизма. Настоящее исследование показало, что лица-носители АА-генотипа (G83A) гена REN имеют достоверно (p<0,05) более низкий клинический эффект на терапию лозартаном, чем пациенты с генотипами GG и GA. Подобная клиническая эффективность препарата наблюдалась среди гомо- и гетерозигот по полиморфизму (A1166C) гена AGTR1: у носителей генотипа СС- гипотензивный эффект лозартана был ниже, чем у носителей АС- и АA- генотипов (статистическую значимость различий оценить невозможно по причине очень малого числа наблюдений в группе СС-генотипа). Уместно предположить, что возможные изменения экспрессии и структуры AGTR1 за счет полиморфизма его гена могут быть причастными к выраженности рецепторного взаимодействия с лозартаном, и как результат – особенностям фармакодинамических влияний. Следует отметить, что к настоящему времени данные по фармакогенетическим аспектам применения лозартана у больных АГ достаточно разноречивы.
У «медленных» метаболизаторов по CYP2C9 (CYP2C9*2 и CYP2C9*3) отмечался неоднозначный гипотензивный эффект лозартана. Носители генотипа СТ- (С430Т) (5 человек) не имели клинически значимого эффекта на лозартан в течение 7 дней, в последствии были подобраны препараты из других фармакологических групп. У пациентов, имеющих генотип АС- (А1075) (4 человека) гипотензивный эффект был недостаточным, препарат также был заменен. По имеющимся в мировой литературе данным, носительство аллельных вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 может приводить к нарушению образования активного метаболита лозартана EXP-3174 за счет снижения активности CYP2C9 и снижению фармакологического эффекта [1]. У пациентов с таким генотипом не следует ожидать хорошего терапевтического эффекта лозартана, что и показало настоящее исследование.
Заключение
Высокая гипотензивная активность лозартана не зависит от носительства полиморфных маркеров Т235С и С3123А генов AGT и AGTR2 соответственно. Генотип АА- гена REN, также как и генотип СС- гена AGTR1 ассоциированы с низким терапевтическим эффектом лозартана. Для лиц гетерозиготных носителей аллельных вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 лозартан не может считаться препаратом первого ряда для лечения АГ. Возможность изучения генетических маркеров, вовлеченных в патогенез эссенциальной АГ, а также генетических полиморфизмов генов изоферментов цитохрома Р-450, является чрезвычайно важным шагом на пути к индивидуализированной фармакотерапии артериальной гипертензии.
Литература
- Yasar U., Forslund-Bergengren C., Tybring G. et al. Pharmacokinetics of losartan and its metabolite E-3174 in relation to the CYP2C9 genotype // Clin. Pharmacol. Ther. – 2002. – Vol.71. – P. 89-98.
- Liljedahl U., Karisson J., Melhus H., Kurland L., Lindersson M. et al. A microarray minisequencing system for pharmacogenetic profiling of antihypertensive drug response // Pharmacogenetics. – 2003. – Vol. 13. P. 7-17.
- ДНК-нанобиочипы в изучении генетической основы мультафакториальных и наследственных заболеваний у детей. Баранов А.А.
- Johns M.B., Paulus-Thomas J.E. Purification of human genomic DNA from whole blood using proteinase K treatment followed by phenol-chlorophorm extraction // Anal Biochem. – 1989. – Vol. 180. P. 276-278.
- Глотов, А.С. Зависимость между возникновением стабильной артериальной гипертензией у детей и полиморфизмом генов ренин-ангиотензиновой и кинин-брадикининовой систем / Глотов А.С., Иващенко Т.Э., Образцова Г.И. и др. // Молекулярная биология. – 2007. – Т. 41. – №1. – С.18-25.
Таблицы
Таблица 1. Полиморфизмы генов и гипотензивный эффект на терапию лозартаном
|
Ген |
Полиморфизм |
Генотип и кол-во пациентов, чел. |
Динамика АД, мм рт.ст. |
|
REN |
G83A |
АА-6 GG+GA-24 |
САД: АА (-3,2), GG+GA (-14,4)* ДАД: АА (-3,8), GG+GA (-18,6)* |
|
AGT |
T235C |
СС-4 ТТ+ТС-26 |
САД: СС (-5,6), ТТ+ТС (-6,1) ДАД: СС (-4,7), ТТ+ТС (-8,7) |
|
AGTR1 |
A1166C |
СС-2 AC+АА-28 |
САД: СС (-5,8), AC+АА (-21,7) ДАД: СС (-3,7), AC+АА (-18,2) |
|
AGTR2 |
C3123A |
АА-7 СА+СС-23 |
САД: АА (-10,1), СА+СС (-11,8) ДАД: АА (-11,2), СА+СС (-12,1) |
|
CYP2C9 |
CYP2C9*2 (C430T) CYP2C9*3 (A1075C) |
СТ-5 СС-25 АС-4 АА-26 |
САД: СТ ( +4,2), СС (-19,6) ДАД: СТ (+5,9), СС (-21,5) САД: АС (-4,1), АА (-16,1)* ДАД: АС (-3,2), АА (-17,2)* |
Примечание: * - p < 0,05. В столбце «Динамика АД» в скобках около наименования генотипа указаны средние значения динамики АД (САД или ДАД) у данных пациентов.
