Farmacogenetica anticoagulantelor orale – recomandări pentru testarea genetică

Anticoagulantele orale dicumarinice

Anticoagulantele dicumarinice (în special warfarina și acenocumarolul) reprezintă anticoagulantele orale (AO) cel mai des utilizate în practica medicală. Se estimează că 0.5%-1.5% din populație are indicație de tratament cu AO, cel puțin în America de Nord și Europa. 
AO au un indice terapeutic destul de îngust. Doza eficace, oglindită prin valori optime și stabile ale INR, este variabilă de la un pacient la altul. Acest fenomen se datorează metabolismului complex al anticoagulantelor orale, influențat de numeroși factori intrinseci (sex, vârstă, indice de masă corporală, terenul genetic constituțional) și extrinseci (în special interacțiunile cu alte medicamente – inhibitori și inductori de citocrom P450). Hemoragiile majore (mai ales hemoragiile digestive și intracraniene) sunt complicații de temut ale tratamentului cu AO, afectând 1-5% din persoanele tratate (Warkentin et al, 2012). Riscul de hemoragie este maxim în prima lună de tratament (în faza de inducție).

Dintre factorii intrin­seci, terenul genetic contituțional s-a dovedit a avea cea mai mare importanță în ceea ce privește variabilitatea răspunsului la anticoagulante orale. Polimorfismele a două gene, respectiv CYP2C9 (citocrom P450 isoforma 2C9) și VKORC1 (vitamin K epoxid reductaza complexul 1), explică peste 50% din această variabilitate.

Farmacogenetica anticoagulantelor dicumarinice

CYP2C9 este enzima care metabolizează AO. Două polimorfisme ale genei care codifică CYP2C9, respectiv alelele *2 și *3, scad puternic activitatea enzimatică a acesteia, influențând astfel rata metabolizării AO. Persoanele care au o alelă CYP2C9*2 sau CYP2C9*3 (heterozigoții, adică 25-30% din populația generală) sunt considerate „metabolizatoare intermediare”, iar persoanele care au două alele variante (homozigoții CYP2C9*2/*2 sau CYP2C9*3/*3, sau heterozigoții compuși CYP2C9*2/*3, adică 3-5% din populația generală) sunt considerate „metabolizatoare lente”. Alela de referință, „wild-type” se notează CYP2C9*1 și codifică enzima normală, cu activitate enzimatică normală. Astfel, persoanele homozigote CYP2C9*1/*1 sunt considerate „metabolizatoare extensive”. Aceste persoane vor metaboliza normal AO.Pe un studiu efectuat pe 332 de persoane reprezentând un eșantion reprezentativ pentru populația României, am observat că 18.7% dintre noi suntem heterozigoți pentru alela CYP2C9*2, 14.1% dintre noi suntem heterozigoți pentru alela CYP2C9*3, iar 4.2% dintre noi suntem homozigoți pentru una din cele două alele sau heterozigoți compuși CYP2C9*2/CYP2C9*3. Există și alte polimorfisme ale genei CYP2C9, asociate de asemenea cu scăderea activității enzimatice, dar acestea sunt extrem de rare în populațiile caucaziene (Buzoianu et al, 2013).

VKORC1 (vitamin-K epoxid-reductaza complexul 1) este ținta farmacodinamică a AO. Gena care codifică această enzimă este polimorfică; alelele polimorfismelor genei VKORC1 formează trei haplotipuri majore: VKORC1*2, *3 și *4, în vreme ce haplotipul VKORC1*1 se referă la secvența de referință a genei VKORC1. Haplotipul VKORC1*2, definit prin două polimorfisme, respectiv -1639 G>A și 1173 C>T, este determinantul major al variabilității răspunsului la AO. Pe un studiu efectuat pe 332 de persoane reprezentând un eșantion reprezentativ pentru populația României, am concuzionat că 51.2% din noi avem un genotip heterozigot, și 16.6% avem un genotip homozigot pentru alela A a polimorfismului -1639 G>A (Buzoianu et al, 2012).

De ce să efectuăm testare farmacogenetică în cazul tratamentului cu anticoagulante dicumarinice?

Și acum, lucrul cel mai important legat de variația genelor CYP2C9 și VKORC1. Alelele CYP2C9*2 și *3, și polimorfismul VKORC1 -1639 G>A explică aproximativ 40% (proporția exactă depinde de originea etnică, în special) din variabilitatea inter-individuală a dozei de AO necesară pentru atingerea valorii stabile a INR-țintă.FDA (Food and Drug Administration) a introdus în anul 2007 o atenționare pe cutiile de warfarină, susținând că testarea CYP2C9 și VKORC1 este recomandată înaintea inițierii tratamentului, pentru estimarea dozei optime și implicit evitarea hemoragiile induse de acest AO. De altfel, FDA a elaborat un grafic privind doza optimă de AO în funcție de genotipurile CYP2C9 și VKORC1. Persoanele care sunt homozigote atât pentru alela CYP2C9*3, cât și pentru alela A a polimorfismului VKORC1 -1639 G>A, au nevoie de exemplu de o doză de 10-12 ori mai mică față de homozigoții „wild-type” pentru ambele polimorfisme.

Firește că au fost dezvoltați algoritmi farmacogenetici pentru estimarea dozei stabile de AO, care încorporează genotiparea CYP2C9, VKORC1, și chiar CYP4F2 și GGCX (variația acestor două gene se pare că mai contribuie cu încă aproximativ 10% la variabilitatea răspunsului la AO). Tabelul 1 prezintă parametrii luați în calcul în algoritmii Gage și IWPC (International Warfarin Pharmacogenetics Consortium). Unii din acești algoritmi sunt disponibili gratis on-line, cum ar fi de exemplu „WarfarinDosing.org”, elaborat de Barnes-Jewish Hospital. Însă acești algoritmi se referă la estimarea dozei de warfarină, un AO folosit rar în Europa, sau deloc în România. Pe de altă parte însă, acenocumarolul este un medicament strâns înrudit cu warfarina. Exact aceeași factori care influențează metabolizarea warfarinei pot fi extrapolați și la acenocumarol. Astfel, pentru a veni în ajutorul medicilor și pacienților, noi am dezvoltat un asemenea algoritm pentru estimarea dozei săptămânale de acenocumarol, pornind de la rezultate obținute în rândul pacienților români. Acest algoritm ține cont de sex, vârstâ, IMC și rezultatul genotipării CYP2C9 și VKORC1. Acest studiu retrospectiv, în baza căruia am construit acest algoritm, a cuprins 301 pacienți tratați cu acenocumarol (Pop et al, 2013).

Tabel 1. Parametrii luați în calcul în algoritmii de estimare
a dozei de warfarină (adaptat după Johnson et al, 2011)

Vârsta
Sexul
Originea etnică
Talia
Greutatea
Fumatul
Indicația administrării warfarinei
INR - țintă

Interacțiuni medicamentoase

  • Inhibitori: amiodarona, statinele, sulfametoxazolul, antifungice din familia imidazolilor
  • Inductori: rifampina, fenitoina, carbamazepina

Variabilele genetice

  • Genotipul CYP2C9
  • Genotipul VKORC1
  • Genotipurile CYP4F2 și GGCX (algoritmul Gage)

Când este indicată testarea farmacogenetică?

Ideal, ea ar trebui efectuată prospectiv, înaintea administrării acenocumarolului, indiferent de indicația administrării. Evident, rezultatul testării genetice ar trebui eliberat mai repede decât rezultatul altor testări genetice. O durată de execuție de 3-7 zile este de așteptat să fie rezonabilă în majoritatea situațiilor.

În practica medicală curentă însă, este aproape imposibil să se facă această genotipare la toți pacienții, înainte de inițierea tratamentului, din motive diverse, printre care și costul acestei analizate, care nu este deloc rambursat în România. Pacienții care ating valori ale INR mai mari decât cele așteptate, care prezintă sau nu hemoragii, ar merita cu siguranță testați pentru polimorfismele CYP2C9 și VKORC1. Dar în acest caz ar fi vorba de un diagnostic retrospectiv. Este important de punctat faptul că această testare nu are nicio valoare în relație cu alte anticoagulante, în afară de cele dicumarinice.
În perioada următoare, următoarele probleme vor trebui să își găsească răspunsul: contribuția exactă a altor variante genetice (CYP4F2 și GGCX de exemplu) la variabilitatea dozelor de AO și raportul cost/beneficiu al testării genetice. Acest ultim punct a fost adresat deja în cadrul unor studii prospective mari, ale căror rezultate sunt în curs de evaluare (Kimmel et al, 2013; Pirmohamed et al, 2013; Verhoef et al, 2013). 

Încă un lucru important de punctat: testarea farmacogenetică reprezintă un ajutor în alegerea dozei optime necesare atingerii INR-țintă și a preveni hemoragiile induse de AO. Această testare nu reprezintă în niciun caz un substitut pentru monitorizarea regulată a INR.

Concluzii

Ținând cont de faptul că hemoragiile induse de warfarină și acenocumarol pot avea potențial letal și că acestea riscă să apară în special la persoanele care au polimorfismele CYP2C9 sau VKORC1, considerăm justificată testarea genetică înainte de inițierea tratamentului, ceea ce ajută la alegerea dozei optime de acenocumarol, care rămâne deocamdată AO cel mai prescris în România. În perioada imediat următoare, noi vom continua munca începută în România pentru a evalua contribuția polimorfismelor CYP4F2 și GGCX la variabilitatea dozei stabile de acenocumarol, pentru a stabili dacă este oportun să le introducem și pe acestea în algoritmul pentru alegerea dozei optime de acenocumarol.

Mesajul StetoscopCardio: 
  1. Warkentin AE, Donadini MP, Spencer FA, Lim W, Crowther M. Bleeding risk in randomized controlled trials comparing warfarin and aspirin: a systematic review and meta-analysis. J Thromb Haemost. 2012;10(4):512-20.
  2. Buzoianu AD, Trifa AP, Mureşanu DF, Crişan S.Analysis of CYP2C9*2, CYP2C9*3 and VKORC1 -1639 G>A polymorphisms in a population from South-Eastern Europe. J Cell Mol Med. 2012; 16(12):2919-24.
  3. Pop TR, Vesa Ş, Trifa AP, Crişan S, Buzoianu AD. An acenocoumarol dose algorithm based on a South-Eastern European population.Eur J Clin Pharmacol. 2013; 69(11):1901-7.
  4. http://www.warfarindosing.org/Source/Home.aspx
  5. Johnson JA, Gong L, Whirl-Carrillo M, et al; Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium Guidelines for CYP2C9 and VKORC1 genotypes and warfarin dosing. Clin Pharmacol Ther. 2011;90(4):625-9.
Autori

Dr. Adrian Trifa

Disciplina de Genetică Medicală, UMF „Iuliu Haţieganu“ Cluj-Napoca

Dr. Anca Buzoianu

Disciplina de Farmacologie şi Toxicologie, UMF „Iuliu Haţieganu“ Cluj-Napoca