Genetyka a terapia przeciwpłytkowa – nowe odkrycia z Burkina Faso

Czy genetyka zmienia terapię przeciwpłytkową?

Genetyka wpływa na skuteczność klopidogrelu u pacjentów z Burkina Faso – nowe badanie

Choroby sercowo-naczyniowe (CVD) stanowią główną przyczynę zachorowalności i śmiertelności na świecie, przy czym ich obciążenie nieproporcjonalnie dotyka kraje o niskich i średnich dochodach. W Burkina Faso obserwuje się eskalację problemu CVD na skutek szybkiej urbanizacji, zmian stylu życia oraz ograniczonego dostępu do zasobów opieki zdrowotnej. Skuteczne leczenie chorób sercowo-naczyniowych często obejmuje terapię przeciwpłytkową zapobiegającą zdarzeniom zakrzepowym, a klopidogrel jest jednym z najczęściej przepisywanych leków z tej grupy.

Klopidogrel to prolek, który wymaga biotransformacji wątrobowej do wytworzenia aktywnego metabolitu hamującego receptor płytkowy P2Y₁₂ i zmniejszającego agregację płytek krwi. W tym procesie aktywacji metabolicznej kluczową rolę odgrywa układ enzymatyczny cytochromu P450, szczególnie izoenzym CYP2C19. Gen CYP2C19, zlokalizowany na chromosomie 10q23.33, ma ponad 39 różnych alleli i około 2000 zidentyfikowanych polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (SNP). Polimorfizmy genetyczne w genie CYP2C19 mogą prowadzić do zmian aktywności enzymatycznej, wpływając na skuteczność terapeutyczną klopidogrelu.

Jednym z najistotniejszych polimorfizmów jest allel CYP2C19*2 (G681A, rs4244285), wariant utraty funkcji, który skutkuje zmniejszoną aktywnością enzymu. U nosicieli allelu CYP2C19*2 wykazano zmniejszoną odpowiedź na klopidogrel, co prowadzi do wyższego wskaźnika niepożądanych zdarzeń sercowo-naczyniowych, takich jak zakrzepica stentu, zawał mięśnia sercowego i udar mózgu. “Polimorfizm ten jest szczególnie istotny klinicznie, ponieważ nosiciele wykazują 32,4% spadek ekspozycji osocza na aktywny metabolit klopidogrelu” – podkreślają autorzy badania.

Jak wpływają polimorfizmy CYP2C19 na metabolizm klopidogrelu?

Konsorcjum Implementacji Farmakogenetyki Klinicznej (CPIC) dostarcza wytycznych do interpretacji genotypów CYP2C19 i odpowiadających im fenotypów metabolicznych. Ultraszybcy metabolizerzy (UM, ~5-30% pacjentów) mają normalną (*1/*17) lub zwiększoną aktywność enzymatyczną (*17/*17) dzięki alleli takim jak CYP2C19*17. Ekstensywni metabolizerzy (EM, ~35-50% pacjentów) wykazują normalną aktywność enzymatyczną, zwykle posiadając dwa allele CYP2C19*1. Pośredni metabolizerzy (IM, ~18-45% pacjentów) posiadają jeden funkcjonalny allel i jeden allel utraty funkcji (np. CYP2C19*1/*2), co skutkuje zmniejszoną aktywnością enzymatyczną. Słabi metabolizerzy (PM, ~2-15% pacjentów) mają dwa allele utraty funkcji (np. CYP2C19*2/*2), co prowadzi do znacznie upośledzonej aktywności enzymatycznej.

Czy profil genetyczny populacji Burkina Faso różni się od innych grup etnicznych? W jaki sposób może to wpływać na skuteczność terapii przeciwpłytkowej? Naukowcy postanowili zbadać rozkład wariantu genu CYP2C19*2 wśród pacjentów poddawanych leczeniu klopidogrelem w Ouagadougou w Burkina Faso.

W przekrojowym badaniu wzięło udział 73 pacjentów z chorobami układu sercowo-naczyniowego, leczonych klopidogrelem na oddziale kardiologii Centrum Szpitalnego Uniwersyteckiego Yalgado OUEDRAOGO (CHU-YO) w Ouagadougou w okresie od stycznia do czerwca 2023 r. Burkina Faso, kraj śródlądowy w Afryce Zachodniej, ma szacowaną populację około 24 milionów ludzi (stan na połowę 2025 r.). Kraj charakteryzuje się zróżnicowanym składem etnicznym, przy czym grupa etniczna Mossi stanowi około połowę populacji. Kraj wykazuje młody profil demograficzny, z medianą wieku 17,7 lat. Gęstość zaludnienia wynosi około 88 osób na kilometr kwadratowy, a mieszkańcy miast stanowią 33,7% całkowitej populacji. Wielkość próby została określona na podstawie dostępności zasobów i wcześniejszych badań o podobnym zakresie.

Jakie wyniki przyniosły badania genetyczne?

Próbki krwi żylnej (5 ml) pobrano do probówek EDTA i wysłano do laboratorium w celu analizy genetycznej. DNA izolowano z osadu krwi metodą wysalania, a genotypowanie wariantu G681A genu CYP2C19 przeprowadzono za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) z następczą analizą polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP). Enzymatyczne trawienie produktów PCR przez endonukleazę restrykcyjną MspI dało fragmenty o długości 120 bp i 49 bp dla genotypu GG (ekstensywny metabolizer), pojedynczy fragment 169 bp dla genotypu AA (słaby metabolizer) oraz trzy fragmenty 169 bp, 120 bp i 49 bp dla genotypu GA (pośredni metabolizer) wariantu allelicznego CYP2C19*2.

Wyniki badania wykazały częstość występowania genotypu dzikiego GG (ekstensywni metabolizerzy) na poziomie 65,8%, heterozygotycznego genotypu AG (pośredni metabolizerzy) – 28,8% oraz homozygotycznego wariantu AA (słabi metabolizerzy) – 2,7%. Rozkład genotypów w badanej populacji był zgodny z równowagą Hardy’ego-Weinberga, co sugeruje stabilną częstość alleli w populacji. Porównanie częstości genotypów między mężczyznami a kobietami nie wykazało istotnych statystycznie różnic (p > 0,05).

Wysoka częstość występowania genotypu GG CYP2C19*2 (68,5%) w badanej populacji sugeruje, że większość pacjentów posiada normalną aktywność enzymu CYP2C19, co jest kluczowe dla metabolicznej aktywacji klopidogrelu do jego aktywnej formy. Jednak obecność heterozygotycznego genotypu AG (28,8%) i homozygotycznego wariantu AA (2,7%) wskazuje, że znaczna część populacji nosi co najmniej jedną kopię allelu utraty funkcji CYP2C19*2.

Czy czynniki niegenetyczne wpływają na aktywację leku?

“Mutacja c.681G>A w egzonie 5 genu CYP2C19*2 zaburza miejsce splicingowe, powodując przesunięcie ramki odczytu, które prowadzi do przedwczesnego zakończenia translacji” – wyjaśniają badacze. “Ten polimorfizm znany jest z obniżania aktywności enzymatycznej CYP2C19, potencjalnie prowadząc do zmniejszonego tworzenia aktywnego metabolitu klopidogrelu, a w konsekwencji do zmniejszonej skuteczności przeciwpłytkowej.”

Co ciekawe, pomimo obecności allelu CYP2C19*2, prawie wszyscy pacjenci zgłaszali dobrą odpowiedź na leczenie klopidogrelem. Może to być przypisane kilku czynnikom, takim jak: (i) osoby z heterozygotycznym genotypem AG dla CYP2C19*2 (pośredni metabolizerzy) mogą zachować wystarczającą aktywność CYP2C19, aby skutecznie metabolizować klopidogrel, choć prawdopodobnie w zmniejszonym tempie w porównaniu z osobami z genotypem GG (ekstensywni metabolizerzy); (ii) alternatywne szlaki metaboliczne obejmujące inne enzymy cytochromu P450, takie jak CYP3A4 i CYP2B6, mogą kompensować zmniejszoną aktywność CYP2C19, pomagając w aktywacji klopidogrelu; (iii) zmienność w ocenie odpowiedzi klinicznej, ponieważ wyniki zgłaszane przez pacjentów mogą nie w pełni odzwierciedlać subtelne różnice w skuteczności leku.

Częstość allelu CYP2C19*2 wynosiła 16,4% w obecnym badaniu. Wyniki te są zgodne z wcześniejszymi badaniami przeprowadzonymi w populacjach afrykańskich, które wykazały różne częstości allelu CYP2C19*2, ale ogólnie wskazują na znaczącą obecność tego wariantu. Na przykład badanie w Nigerii wykazało częstość allelu CYP2C19*2 na poziomie 15,5%, podczas gdy badania w Tanzanii i Ugandzie wykazały częstości odpowiednio 12,6% i 17,9%. Porównanie z innymi populacjami ujawnia znaczące różnice międzyetniczne w częstościach alleli CYP2C19*2 i CYP2C19*3. W populacji tajskiej CYP2C19*2 występował z częstością 25,36%, podczas gdy CYP2C19*3 obserwowano u 4,50% osób. Co ciekawe, CYP2C19*3 był nieobecny w kilku innych populacjach, w tym kaukaskiej, latynoskiej, afrykańskiej, włoskiej, macedońskiej, tanzańskiej i północnoindyjskiej. Obecność CYP2C19*3 w populacji tajskiej sugeruje większą różnorodność genetyczną w niektórych populacjach azjatyckich, co może wpływać na profile odpowiedzi na leki.

Jak optymalizować terapię przeciwpłytkową w świetle badań?

Oprócz wariantów genetycznych, na odpowiedź na klopidogrel wpływa również wiele czynników niegenetycznych, w tym interakcje lek-lek, stany fizjologiczne, czynniki stylu życia, zmienność funkcji płytek krwi i przestrzeganie zaleceń terapeutycznych. Inhibitory pompy protonowej (IPP), blokery kanału wapniowego (CCB), niektóre statyny, leki przeciwgrzybicze i SSRI mogą hamować enzymy CYP, zmniejszając aktywację i skuteczność klopidogrelu. Otyłość, cukrzyca, przewlekła choroba nerek (CKD) i dysfunkcja wątroby również upośledzają metabolizm klopidogrelu, prowadząc do zmniejszonego hamowania płytek krwi.

Co interesujące, palenie tytoniu zwiększa skuteczność klopidogrelu poprzez indukcję CYP1A2 i CYP2B6, podczas gdy sok grejpfrutowy i nadmierne spożycie alkoholu mogą hamować enzymy CYP, ograniczając aktywację leku. Stan zapalny, szczególnie w ostrym zespole wieńcowym (ACS) i infekcjach, zwiększa reaktywność płytek krwi, zmniejszając efekt klopidogrelu. Dodatkowo, słabe przestrzeganie terapii i nieoptymalne schematy dawkowania (np. stosowanie dawki nasycającej 300 mg zamiast 600 mg) mogą skutkować niewystarczającym hamowaniem płytek krwi, zwiększając ryzyko zakrzepowe.

W świetle tych ustaleń istnieją przekonujące argumenty za rozważeniem testów farmakogenetycznych na obecność wariantów CYP2C19 u pacjentów, którzy mają otrzymać klopidogrel, szczególnie w regionach, gdzie allel CYP2C19*2 jest powszechny. Alternatywne leki przeciwpłytkowe, które nie są metabolizowane przez CYP2C19, takie jak prasugrel lub tikagrelor, mogą być rozważane u pacjentów zidentyfikowanych jako nosiciele alleli utraty funkcji w celu poprawy wyników terapeutycznych.

Jednak wdrożenie rutynowych testów genetycznych w miejscach o ograniczonych zasobach, takich jak Burkina Faso, stwarza wyzwania, w tym koszty, dostępność placówek testowych i ograniczenia infrastruktury opieki zdrowotnej. Dlatego konieczne może być opracowanie opłacalnych strategii, takich jak ukierunkowane testy dla pacjentów wysokiego ryzyka lub wytyczne specyficzne dla populacji, które uwzględniają genetyczną strukturę populacji pacjentów.

Ograniczenia badania obejmowały stosunkowo małą kohortę pacjentów, co może ograniczać możliwość uogólnienia wyników. Potrzebne są większe badania, aby potwierdzić częstość występowania allelu CYP2C19*2 w szerszej populacji. Allel CYP2C19*17, wariant zwiększający funkcję enzymu, nie był również oceniany. Osoby noszące CYP2C19*17 wykazują ultraszybki metabolizm (UM), co może wpływać na skuteczność klopidogrelu i zwiększać ryzyko krwawienia.

Ocena odpowiedzi na klopidogrel była oparta na raportach pacjentów, a nie na obiektywnych punktach końcowych klinicznych lub pomiarach laboratoryjnych. Przyszłe badania powinny obejmować kompleksowe genotypowanie wszystkich istotnych alleli CYP2C19, testy funkcji płytek krwi i monitorowanie zdarzeń sercowo-naczyniowych, aby dokładnie ocenić wpływ polimorfizmu CYP2C19*2 na wyniki leczenia.

Badanie to podkreśla znaczącą częstość występowania polimorfizmu CYP2C19*2 wśród pacjentów otrzymujących klopidogrel w Ouagadougou w Burkina Faso. Chociaż większość pacjentów zgłaszała dobrą odpowiedź na leczenie, obecność alleli utraty funkcji sugeruje potencjalne ryzyko zmniejszonej skuteczności leku u części osób. Wyniki te podkreślają potrzebę zwiększenia świadomości na temat czynników genetycznych wpływających na metabolizm klopidogrelu i wspierają rozważenie spersonalizowanych podejść terapeutycznych.

Biorąc pod uwagę wysoką częstość występowania allelu CYP2C19*2 w populacji Burkina Faso oraz jego potencjalny wpływ na skuteczność klopidogrelu, klinicyści powinni być świadomi znaczenia czynników genetycznych w optymalizacji terapii przeciwpłytkowej. Personalizacja leczenia w oparciu o profil genetyczny pacjenta może przyczynić się do zmniejszenia ryzyka zdarzeń sercowo-naczyniowych i poprawy ogólnych wyników leczenia.

Podsumowanie

Badanie przeprowadzone w Burkina Faso analizowało wpływ polimorfizmu genetycznego CYP2C19*2 na skuteczność terapii klopidogrelem. Wyniki wykazały, że 65,8% pacjentów to ekstensywni metabolizerzy (genotyp GG), 28,8% to pośredni metabolizerzy (genotyp AG), a 2,7% to słabi metabolizerzy (genotyp AA). Częstość występowania allelu CYP2C19*2 wyniosła 16,4%, co jest zbieżne z wynikami z innych populacji afrykańskich. Pomimo obecności allelu CYP2C19*2, większość pacjentów wykazywała dobrą odpowiedź na leczenie, co może być związane z kompensacyjnym działaniem alternatywnych szlaków metabolicznych. Badanie podkreśla znaczenie uwzględniania czynników genetycznych w optymalizacji terapii przeciwpłytkowej oraz potrzebę personalizacji leczenia, szczególnie w populacjach o wysokiej częstości występowania wariantów genetycznych wpływających na metabolizm leków.