Influencia del Citocromo P450 en la terapia inmunosupresora del Trasplante Renal

Marta Talise Astier, MD;MLT. Residente de Inmunología Hospital 12 de Octubre

En el ser humano se han identificado más de 21 familias de enzimas citocromales, divididas en 20 subfamilias y 57 genes. Clasificación CYP 450 1) Familia: ejemplo CYP 1 2) Subfamilia: ejemplo CYP 1A 3) Isoenzima: ejemplo CYP 1A2

Citocromo P450 (CYP)

Convierten al fármaco original en un metabolito que puede ser farmacológicamente inactivo, menos activo o, en ocasiones, más activo que la molécula inicial.

El complejo enzimático CYP450 metaboliza compuestos endógenos (esteroides, ácidos grasos, prostaglandinas) y exógenos (fármacos y xenobióticos), a través de procesos de oxidación, reducción e hidroxilación.

Principales familias CYP 450 metabolizadoras de fármacos y otros agentes exógenos:

CYP 1, CYP 2 y CYP 3

Las principales isoformas de la CYP3A son: CYP3A4: Hígado, yeyuno, colon y páncreas. Conforma aprox. el 30 % de todas las enzimas hepáticas.

CYP3A5: Intestino delgado y estomago • Comparten aprox. 85% de homología en AA y alta superposición de sustratos.

• CYP3A4 y CYP3A5 son las principales enzimas responsables de la biotransformación de los fármacos utilizados en la terapia inmunosupresora del Tx de órganos.

Citocromo P450 (CYP) La subfamilia CYP3A constituye del 30 al 70% del total de CYP450 en hígado e intestino y esta involucrada 45 a 60% metabolismo de los Xenobióticos.

Los genes que codifican las isoformas de la CYP3A están localizados en el Cromosoma 7 .

Drogas inmunosupresoras en Trasplante Renal

Acido Micofenólico (MPA) (mycophenolate mofetil)

Inhibidores de la Calcineurina: •Ciclosporina •Tacrolimus.

Inhibidores de la mTORs (mammalian Target Of Rapamycin inhibitors): • Sirolimus (rapamicina) • Everolimus (40-O-(2-hydroxyethyl)-Rapamycin)

Azatioprina

Corticoesteroides

TRANSPORTE Y METABOLISMO DE TACROLIMUS, SIROLIMUS , CICLOSPORINA, Y PREDNISONA.

Transplantation Proceedings, 41, 1441–1455 (2009) Impact factor 1.065

Epitelio intestinal

TRANSPORTE Y METABOLISMO DE TACROLIMUS,

SIROLIMUS, CICLOSPORINA y PREDNISONA.

Epitelio intestinal

Transplantation Proceedings, 41, 1441–1455 (2009) Impact factor 1.065

Hepatocito Sinusoide

Canalículo biliar

Citocromo P450 CYP3A4

La frecuencia de esta mutación en la población mundial es: 0% en Asiáticos 3.6% a 4% en Blancos Americanos 9.3% en Hispano Americanos 54.6% a 67% en Afro Americanos

Mutación más frecuente en el gen CYP3A4 cambio de una Adenina por Guanina en la posición 392 (A>G ) que se conoce como CYP3A4*1B

3 Posibilidades: CYP3A4*1/*1 A/A Homocigoto Wild Type CYP3A4*1B/*1B G/G Homocigoto Mutado CYP3A4*1/*1B A/G Heterocigoto wt/mt

Citocromo P450 CYP3A5 La variante genética más frecuente e importante en el gen de la enzima CYP3A5 es un cambio de Adenina por Guanina en la posición 6986 (6986A>G) dentro del intron 3, lo que trae como resultado un mRNA aberrante y una CYP3A5 truncada y no funcional. Este cambio se denomina CYP3A5*3

La frecuencia del alelo CYP3A5*3 • 85 a 95% en Caucásicos, • 85% en Japoneses, •75% en Hispanoamericanos, •65% en Chinos, •10% a 15% en Afro Americanos.

3 posibilidades: CYP3A5*1/*1 A/A Homocigoto (Expresan Proteína Funcional) CYP3A5*3/*3 G/G Homocigoto (Expresan Proteína No funcional) CYP3A5*1/*3 A/G Heterocigoto (Expresan Proteína parcialmente funcional)

Population CYP3A5*3 (G) CYP3A5*1 (A) Spanish 0.91 0.09 Italian 0.92 0.08 French 0.87 0.13 Korean 0.69 0.31 Chinese 0.78 0.22

Morocan 0.73 0.26 Brazilian white 0.78 0.22 Brazilian mixed 0.64 0.36 Brazilian Black 0.32 0.68

Tanzanian 0.14 0.75

Comparison of the frequencies of CYP3A5 in Caucasian and non-Caucasian populations

Frequencies and roles of CYP3A5, CYP3A4 and ABCB1 single nucleotide polymorphisms in Italian teenagers after kidney transplantation. Stefano Turolo1, Amedea S. Tirelli2, Mariano Ferraresso3, Luciana Ghio1, Mirco Belingheri1, Elena Groppali1, Erminio Torresani2, Alberto Edefonti1.

N= 400

• El genotipo de la Enzima CYP3A5 fué el predictor mas fuerte de los requerimientos de las dosis de Tacrolimus. Pacientes que tenian el genotipo CYP3A5*3*3 (CYP3A5 non-expressors) recibieron dosis significativamente mas altas en la 1era semana, 6 meses, y el 1er año post-Tx (p-0.0001).

• En la 1era semana post-TX , el 41% de los pacientes CYP3A5*3 nonexpressors achieved target blood concentrations compared to 26% of the CYP3A5*1 expressors (ps0.007).

• Encontraron un efecto significativo del genotipo CYP3A4 en los requerimientos de la dosis de Tacrolimus en pacientes que también eran portadores de la variante CYP3A5*3.

Beatriz Tavira, Eliecer Coto García, Carmen Diaz-Corte, Francisco Ortega, Manuel Arias, Armando Torres, Juan M. Diaz, Rafael Selgas, Carlos Lopez-Larrea, Josep M. Campistol and Victoria Alvarezca; on behalf of the REDINREN Pharmacogenetics group.

Conclusión: Los polimorfismos de los genes CYP3A5 y CYP3A4 fueron los unicos asociados con la dosis de Tacrolimus, el genotipado de estos podrian ser una herramienta util para determinar la dosis de Tacrolimus que se debe administrar inmediatamente después del Trasplante.

Clin Chem Lab Med 2011;49(5):825–833 Impact factor 2.150

144 Afro-Americanos (AAs) 551 Non-Afro Americanos (non-AAs)

• Durante los 6 meses del estudio los pacientes AAs presentaron niveles más bajos de Tacrolimus que los pacientes non-AAs, 6.2 (4.4–8.4) ng/mL vs. 8.3 (6.4 –10.4) ng/mL (P<0.0001), y un requerimiento mayor de dosis diarias Tac, 8 (5–10) mg vs. 5 (4–7) mg (P<0.0001) aprox un 60% más.

• La concentración media de Tacrolimus en sangre durante la primera semana post-trasplante fue particularmente más baja en los pacientes AAs que en los non-AAs; 2.1 [1.2–3.5] ng/mL vs. 5.0 [3.1– 8.2] ng/mL (P< 0.0001), a pesar de recibir dosis iniciales de Tac similares. •Al realizar el analisis estadistico univariable simple encontraron que el Citocromo P450 CYP3A5*3 fue la variante asociada a estas bajas concetraciones de Tacrolimus en sangre.

Conclusion: Identificaron que las variantes genéticas del CYP3A5 como el 3A5*3 , pueden explicar la

variabilidad farmacocinética de Tacrolimus y se ha demostrado una importante variabilidad de estos

genotipos segun las diferentes razas.

N= 695

Impact Factor 4.003

FIG 2. Median log transformed dose-normalized Tacrolimus trough concentrations by CYP3A5 genotype status .

CYP3A5*1*1 (AA)

CYP3A5*3*1 (GA)

CYP3A5*3*3 (GG)

Citocromo P450 CYP3A4

La frecuencia descrita de la variante CYP3A4*22 es: • 5 a 8% en Caucásicos, • 4% en Afro Americanos • 4.5% en Chinos

Variante recientemente descrita en el gen CYP3A4 un cambio de Citosina por Timina (C>T ) en el intron 6 que se ha llamado CYP3A4*22.

3 Posibilidades: C/C Homocigoto Wild Type T/T Homocigoto Mutado C/T Heterocigoto Wt/Mt

C/C: alta actividad de la enzima CYP3A4 T/T : baja actividad de la enzima CYP3A4 C/T: baja actividad de la enzima CYP3A4

Pharmacogenetics and Genomics 2012 Impact Factor 3.485

172 Receptores de su primer trasplante Renal, que recibieron Ciclosporina/Micofenolato como terapia inmunosupresora.

La presencia del alelo CYP3A4*22 estuvo significativamente asociado a un riesgo mayor de retraso en la función del injerto comparado con pacientes Wild-type.

Conclusiones: • Ser portador del CYP3A4*22 constituye un factor de riesgo para retraso en la función del injerto y de peor aclaramiento de la creatinina en pacientes que reciben terapia inmunosupresora con Ciclosporina. • El genotipado Pre-trasplante para la variante de CYP3A4*22 podría ayudar a los clínicos a identificar a los pacientes en riesgo de desarrollar retraso en la función del injerto y peor función renal cuando son tratados con Ciclosporina.

N=172

La dosis diaria requerida de Tacrolimus fue un 33% menor en el grupo de pacientes portadores de la variante CYP3A4*22 (T/T) con respecto al grupo de pacientes wild-type C/C.

La variante genetica CYP3A4*22 esta asociada con un metabolismo significativamente alterado del Tacrolimus y representa un factor de riesgo de presentar Niveles en sangre de Tacrolimus supra-terapeuticos en el período de post-trasplante inmediato.

N=185

Conclusión: El genotipado de CYP3A4*22 podría ayudar a los clínicos a identificar precozmente aquellos pacientes en riesgo de presentar sobre-exposición al Tac.

Clinical Chemistry 57:11 1574–1583 (2011) Impact factor 6.886

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a)Extracción del DNA y

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anticoagulada con EDTA (0.5 ml)

Información útil y complementaria para la optimización de las dosis iniciales y de mantenimiento de fármacos con amplia variabilidad Farmacocinética como el Tacrolimus.

TRANSPORTE Y METABOLISMO DE ACIDO

MICOFENÓLICO (MPA)

Transplantation Proceedings, 41, 1441–1455 (2009)

TRANSPORTE Y METABOLISMO DE

AZATIOPRINA

Transplantation Proceedings, 41, 1441–1455 (2009)