CC BY
162
Биомедицина» № 2. 2010. С. 33 — 37
е ГЕНЕТИКА
Частоты «медленных» аллельных вариантов генов, кодирующих изоферменты цитохрома Р450 СУР2Э6, CYP2C19, CYP2C9 у карачаевцев и черкесов
Д. П. Ромодановский, Б. А. Хапаев, И. В. Игнатьев, В. Г. Кукес, В. Н. Каркищенко
Институт клинической фармакологии ФГУ «НЦ ЭСМП» Росздравнадзора, Научный центр биомедицинских технологий РАМН,Московская обл.
Контактная информация: 109240, Москва, Яузская, 11, (495) 915 30 04 [email protected]
Различия в частотах аллельных вариантов генов, кодирующих изоферменты цитохрома Р450 в различных этнических группах, могут обуславливать «этнические» различия в чувствительности к лекарственным средствам, что может служить основой создания региональных формуляров по фармакотерапии с учетом национального состава. Подобные исследования особенно актуальны для многонациональных регионов, и, в частности, республик Северного Кавказа. В исследование включили 77 черкесов и 152 карачаевцев. Всем участникам определяли носительство «медленных» аллельных вариантов генов СУР2Э6, СУР2С19, СУР2С9 методом ПЦР-ПДРФ после предварительного выделения ДНК из лейкоцитов крови. Частоты аллелей и генотипов по 1846А гена СУР2Э6, 681А (*2), гена СУР2С19 не различались в этнических группах карачаевцев и черкесов. Частота аллельного варианта 357Ьеи гена СУР2С9 достоверно различался между исследуемыми группами и приблизительно в 2 раза выше у карачаевцев: 24,8% у карачаевцев против 12,3% у черкесов, р=0,04. Можно предположить, что карачаевцы более чувствительны к ЛС-субстратам СУР2С9 (оральные антикоагулянты, НПВС, перо-ральные гипогликемические средства).
Ключевые слова: фармакогенетика, цитохрома Р450, генетический полиморфизм, биотрансформация лекарственных средств, этническая фармакология
В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что «работа» системы детоксикации ксенобиотиков, в которую входят и ферменты биотрансформации (особенно изоферменты цитохрома Р450) и транспортеры лекарственных средств (ЛС), определяет уровень концентрации ЛС в плазме крови [6]. При этом очевидно, что влияние на нее различных факторов, включая генетиче-
ские, будут приводить к изменению концентрации ЛС в плазме крови, а значит, и к изменению эффективности и, особенно, безопасности ЛС [4]. При этом наиболее полиморфными изоферментами цитохрома Р450 являются СУР2Б6, СУР2С9, СУР2С19 [8]. Изучение влияния генетических факторов на фармакокинетику и фармакодинамику ЛС-субстратов данных изоферментов, которое, по сути,
является фармакогенетическим исследованием, может послужить основой для разработки индивидуализированного подхода к выбору режима дозирования, что будет способствовать снижению частоты развития серьезных неблагоприятных побочных реакций (НПР) при проведении фармакотерапии соответствующими ЛС, что должно иметь и положительные «экономические» последствия для здравоохранения страны [3]. Однако внедрение подобных фармако-генетических исследований в широкую клиническую практику невозможно без знания о частотах аллельных вариантов изучаемых генов в том регионе, в котором оно планируется, тем более важна информация по частотам аллельных вариантов у представителей различных этнических групп, проживающих на данной территории [7]. Эти различия в частотах аллельных вариантов могут являться основой «этнической предрасположенности» к развитию серьезных НПР [7, 9]. На территории России проживает множество этнических групп, особенно на Северном Кавказе, и во всех этих группах существует необходимость изучения частот аллельных вариантов генов CYP2D6, CYP2C9, CYP2C19, что должно учитываться при составлении региональных формуляров по использованию ЛС.
Целью исследования является изучение частот аллелей и генотипов по «медленным» аллельным вариантам генов CYP2D6, CYP2C19 и CYP2C9 у коренного населения Республики Карачаево-Черкесия: карачаевцев и черкесов.
Материалы и методы
В исследование включили 77 человек (31 мужчину и 46 женщин) в возрасте 56±11 лет, которые сами себя идентифицировали как черкесы, и 125 человек
(44 мужчин и 81 женщину), в возрасте 58±11 лет, которые сами себя идентифицировали как карачаевцы. В исследование не включали лиц, с одинаковыми фамилиями. Мы определили аллельный состав по следующим полиморфизмам: G1846A гена CYP2D6, G681A гена CYP2C19 и Ile357Leu гена CYP2C9 методом ПЦР-ПДРФ после предварительного выделения ДНК из лейкоцитов периферической крови фенольным методом. Достоверность различий значений частот этнических выборок определяли с помощью критерия хи-квадрат статистической программой «Биостатистика» («Primer of Biostatistics»), версия 4.03.
Результаты
Частота клинически значимого аллеля 1846A гена CYP2D6 не имеет достоверных различий между двумя исследуемыми этническими группами и составляет 15% у черкесов и 20,8% у карачаевцев. Анализ генотипа по полиморфизму G1846A гена CYP2D6 выявил отсутствие достоверных различий между исследуемыми этническими группами. Частота гомозигот 1846АА, обуславливающих фенотип «медленных» метабо-лизаторов цитохрома Р450 2D6, составила 2,6% у черкесов и 5,6% у карачаевцев.
Частота клинически значимого аллеля 681А (*2) гена CYP2&9, обуславливающего низкую активность кодируемого им цитохрома Р450 2С19, не имеет достоверных различий между исследуемыми этническими группами и составляет 18,8% у черкесов и 14% у карачаевцев. Анализ генотипа по полиморфизму G681A гена CYP2&9 выявил отсутствие достоверных различий между исследуемыми этническими группами. Частота гомозигот клинически значимого аллеля 681А (*2/*2) составила 6,5% у черкесов и 1,6% у карачаевцев.
Частота клинически значимого аллеля 357Ьеи гена СУР2С9 достоверно различается между исследуемыми группами и приблизительно в 2 раза выше у карачаевцев (24,8% против 12,3% у черкесов). Достоверные этнические различия частоты аллеля 357Ьеи гена СУР2С9 соответственно обуславливают достоверные различия распределения генотипа по данному полиморфизму. Этот факт, во-первых, интересен сам по себе, так как нуждается в корректной интерпретации, а во-вторых, важен с практической стороны для разработки, планирования
и внедрения фармакогенетических подходов индивидуализированной фармакотерапии.
Результаты и обсуждение
По нашим данным, частоты аллелей и генотипов по 1846А гена СУР2Б6, 681А (*2) гена СУР2С19 не различались в этнических группах карачаевцев и черкесов. Кроме того, частоты аллелей и генотипов по 1846А гена СУР2Б6, 681А (*2) гена СУР2С19, обнаруженные у карачаевцев и черкесов, были сопоставимы с частотами аллелей и генотипов по
Таблица 1
Частоты аллелей по полиморфизмам исследуемых генов этнических выборок черкесов и карачаевцев
Ген Полиморфизм Аллель/ Генотип Черкесы Карачаевцы Значения x2, р
Частота, % (Кол-во аллелей) Частота, % (Кол-во аллелей)
СУР2й6 в1846А 1846А 15% (23 ал.) 20,8% (52 ал.) Х2=1,798 р=0,180
1846в 85% (131 ал.) 79,2% (198 ал.)
СУР2С19 в681А 681А 18,8% (29 ал.) 14% (35 ал.) Х2=1,326 р=0,250
681в 81,2% (125 ал.) 86% (215 ал.)
СУР2С9 Ile357Leu 35711е 87,7% (135 ал.) 75,2% (188 ал.) Х2=8,472 р=0,04
3571_еи 12,3% (19 ал.) 24,8% (62 ал.)
Табл и ца 2
Частоты генотипов исследуемых генов этнических выборок черкесов и карачаевцев
Ген Полиморфизм Аллель/ Генотип Черкесы Карачаевцы Значения x2, р
Частота, % (Кол-во аллелей) Частота, % (Кол-во аллелей)
СУР2й6 в1846А 1846АА 2,6% (2 чел.) 5,6% (7 чел.) Х2=2,057 р=0,358
1846вА 24,7% (19 чел.) 30,4% (38 чел.)
1846вв 72,7% (56 чел.) 64% (80 чел.)
СУР2С19 в681А 681АА 6,5% (5 чел.) 1,6% (2 чел.) Х2=3,444 р=0,179
681вА 24,7% (19 чел.) 24,8% (31 чел.)
681вв 68,8% (53 чел.) 73,6% (92 чел.)
СУР2С9 Ile357Leu 357!!е!!е 75% (58 чел.) 52% (65 чел.) Х2=11,369 р=0,003
35711е1_еи 25% (19 чел.) 46,4% (58 чел.)
3571_еи1_еи 0% (0 чел.) 1,6% (2 чел.)
изучаемым аллельным вариантам в популяции русских и других европейских популяциях [1, 5]. Следовательно, можно предположить отсутствие этнической чувствительности у карачаевцев и черкесов к ЛС-субстратам CYP2D6 (бета-адреноблокаторы, нейролептики, антидепрессанты и др.) и CYP2C19 (ингибиторы протонного насоса, некоторые антиконвульсанты и др.). Однако частоты аллеля и генотипов, соответствующих гомозиготному или гетерозиготному носительству 357Leu гена CYP2С9, были достоверно выше у карачаевцев по сравнению с черкесами. Можно предположить, что карачаевцы обладают гене-
Список литературы
1. Гасанов Н.А. Популяционное фармакоге-нетическое исследование CYP2D6 в Республике Азербайджан. // Сборник материалов научнопрактической конференции: «Рациональная фармакотерапия: теория и практика применения лекарств». Хабаровск. 2007. С. 51-52.
2. Сычев Д.А., Игнатьев И.В., Раменская Г.В., Кропачева Е.С., Михеева Ю.А., Панченко Е.П., Белолипецкая В.Г., Белолипецкий Н.А., Казаков Р.Е., Гасанов Н.А., Кукес В.Г. Фармакогенетические исследования системы биотрансформации и транспортеров для персонализации фармакотерапии в кардиологии (российский опыт): фармакогенетические исследования CYP2C9//Клиническая фармакология и терапия. 2007. №3. С. 44-48.
3. Сычев Д.А., Раменская Г.В., Игнатьев И.В., Кукес В.Г. Клиническая фармакогенетика: Учебное пособие/ Под ред. академика РАМН В.Г. Кукеса и академика РАМН Н.П. Бочкова. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. 248 с.
4. Dawood S. Pharmacology, pharmacogenetics, and pharmacoepidemiology: three ps of individualized therapy. Cancer Invest. 2009. Oct. Vol.27, №8. P. 809-815.
тически детерминированной чувствительностью к ЛС-субстратам CYP2C9 (оральные антикоагулянты, НПВС, пе-роральные гипогликемические средства), а следовательно, и предрасположенность к развитию НПР при их применении [2]. С этих позиций можно рекомендовать применять у карачаевцев ЛС-субстратов CYP2C9 начиная с минимальных доз, соблюдая более тщательный контроль за параметрами безопасности данных ЛС. Подобный подход перспективен с точки зрения повышения безопасности фармакотерапии и может быть экономически оправдан за счет сокращения расходов на коррекцию НПР.
5. Gaikovitch E.A., Cascorbi I., Mrozikie-wicz P.M., Brockmoller J., Frotschl R., Kopke K., Gerloff T., Chernov J.N., Roots I.
Polymorphisms of drug-metabolizing enzymes CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP1A1, NAT2 and of P-glycoprotein in a Russian population// Eur. J. Clin. Pharmacol. 2003, Aug. Vol.59, №4. P. 303-312.
6. Gomez A., Ingelman-Sundberg M. Phar-macoepigenetics: its role in interindividual differences in drug response//Clin. Pharmacol. Ther. 2009, Apr. Vol.85, №4. P. 426-430.
7. leiri I., Higuchi S. Pharmacogenomics: inter-ethnic and intra-ethnic differences in pharmacokinetic and pharmacodynamic profiles of clinically relevant drugs//Yakugaku Zasshi. 2009, Feb. Vol.129, №2. P. 231-235.
8. NebertD.W., Dalton T.P. The role of cytochrome P450 enzymes in endogenous signalling pathways and environmental carcinogenesis. Nat Rev Cancer. 2006. Dec;6(12):947-60.
9. Wooten J. Reporting adverse drug reactions//South Med. J. 2009, Apr. Vol.102, №4. P. 345-346.
Frequencies the «slow» allele variants of the genes coding isoenzymes of cytochrome Р450 CYP2D6, CYP2C19,
CYP2C9 in Karachaevs and Circassians
D. P. Romodanovsky, B. A. Khapaev, I. V. Ignatiev, V. G. Kukes, V. N. Karkischenko
Distinctions in frequencies allele variants of the genes coding isoenzymes of cytochrome P450, in various ethnic groups, can cause the ethnic distinctions in sensitivity to drugs that can form a basis of creation of regional data cards on pharmacotherapy taking into account national structure. Similar researches are especially actual for multinational regions, and, in particular republics of the North Caucasus. In research have included 77 Circassians and 152 Karachaevs. To all participants defined caring the slow allele variants of genes CYP2D6, CYP2C19, CYP2C9 method PTSR-PDRF after preliminary allocation of DNA from blood leukocytes. Frequencies alleles and genotypes on 1846A gene CYP2D6, 681A (*2) genes CYP2d9 did not differ in ethnic groups Karachaevs and Circassians. Frequency allele variant 357Leu gene CYP2С9 authentically differed between investigated groups and approximately in 2 times above in Karachaevs: 24,8% in Karachaevs vs 12,3% in Circassians, p=0,04. It is possible to assume that Karachaevs are more sensitive to drugs-substrats CYP2C9 (oral anticoagulants, NSAID).
Key words: pharmacogenetics, cytochrome P450, genetic polymorphism, drug biotransformation, ethnic pharmacology.
