Farmakokinetisk betydning av sekvensvarianter i CYP3A4, CYP3A5, POR og PPARA

Abstract

Introduksjon og problemstilling: Cytokrom P450 (CYP)-enzymet CYP3A4 er det kvantitativt viktigste fase 1-enzymet for legemiddelmetabolisme i lever og tarm. Interindividuell forskjell i uttrykk og aktivitet av enzymet gjør at systemisk eksponering av legemidler som metaboliseres av CYP3A4 varierer fra person til person. Genetisk variasjon i CYP3A4 og andre proteiner assosiert med CYP-aktivitet (elektrondonoren cytokrom P450 oksidoreduktase (POR), transkripsjonsfaktoren peroksisom proliferator-aktivert reseptor  (PPAR)) er nylig vist å ha en sammenheng med metabolisme via CYP3A4. Hensikten med dette arbeidet var å utvikle metoder for genotyping av POR*5, POR*28, PPARA(42) og PPARA(48). Videre skulle betydningen av disse sekvensvariantene studeres i forhold til variasjoner i farmakokinetiske parametere for takrolimus og atorvastatin i henholdsvis nyretransplanterte- og sykelig overvektige pasienter.

Metode: DNA ble isolert fra fullblodsprøver, og de ønskede sekvensene ble amplifisert ved PCR. Genotyping av POR*28, PPARA(42) og PPARA(48) ble utført ved kutting med restriksjonsenzymer og elektroforese i 3 % agarosegel. Lengden av PCR-produktene, ble estimert ut fra samtidig analyse av markører med DNA-fragmenter med kjent lengde.

Resultater: Det har blitt utviklet metoder til genotyping av POR*5, POR*28, PPARA(42) og PPARA(48), og metodenes spesifisitet ble bekreftet ved sekvensering. Det var tilsvarende allelfrekvenser (28 og 29%) for PPARA(48) i begge populasjonene. C/D ratio for takrolimus var statistisk signifikant høyere i bærere av PPARA(42) og PPARA(48) variantallel sammenlignet med bærere av villtypeallel (P=0,024, P=0,012). Tilsvarende hadde bærere av minst ett variantallel for begge disse sekvensvariantene 40% lavere CL/F av atorvastatinlakton. Uttrykk av CYP3A4 i tarm var statistisk signifikant lavere (88%, P=0,01) i den kombinerte gruppen med homo- og heterozygote bærere av PPARA(48) sammenlignet med homozygote bærere av villtypeallelet. For POR*28 var allelfrekvensen 30- og 50% i henholdsvis de nyretransplanterte- og de sykelig overvektige pasientene. C/D ratio for takrolimus var statistisk signifikant lavere i den kombinerte gruppen med hetero- og homozygote POR*28-bærere sammenlignet med homozygote bærere av villtypeallel uavhengig av PPARA(48)- og CYP3A5-genotype (P=0,039). C/D ratio var også statistisk signifikant lavere (60%, P<0,001) i pasienter som uttrykker CYP3A5 sammenlignet med de som ikke uttrykker CYP3A5.

Konklusjon: I tillegg til CYP3A5-genotype ble PPARA(42)/(48) funnet å være av størst betydning for dosejustert takrolimuskonsentrasjon hos nyretransplanterte pasienter. Sammenhengen mellom PPARA(42)/(48) og proteinuttrykk av CYP3A4 i de sykelig overvektige pasientene kan muligens forklare den lavere CL/F av atorvastatinlaktonet som ble observert i bærere av PPARA(42)/(48). Ytterligere studier må til for å evaluere hvorvidt genotyping av disse sekvensvariantene kan bidra til å optimalisere individualisert legemiddelterapi.