ES2557885T3

ES2557885T3 - Métodos para seleccionar medicamentos antidepresivos

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Publication number: ES2557885T3
Application number: ES11001368.7T
Authority: ES
Inventors: David A. Mrazek; Dennis J. O'kane; John L. Black
Original assignee: Mayo Foundation for Medical Education and Research
Current assignee: Mayo Foundation for Medical Education and Research
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2016-01-29
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: US20150148336A1; JP2010176661A; EP2393028A2; US9111028B2; JP5348840B2; JP5438524B2; DK1599576T3; US8401801B2; HK1164503A1; EP1599576A4; JP5438610B2; DK2393028T3; WO2004074456A2; EP1599576B1; JP2007525154A; JP2010273681A; US20230420139A1; US20200048712A1; EP2393028A3; US20160237494A1

Abstract

Medio legible por ordenador que contiene instrucciones ejecutables que cuando se ejecutan hacen que un procesador realice operaciones para seleccionar un medicamento antidepresivo para un paciente que comprende: (1) recibir genotipos de un paciente para un panel de genes, en el que dicho panel comprende un gen de CYP2D6, un gen de CYP2C19 y un gen de 5HTTR, y en el que dicho panel comprende (a) uno o más alelos de CYP2D6 de citocromo P450 seleccionados del grupo que consiste en los alelos CYP2D6 *2, *3, *4, *5, *10 y *17 (b) uno o más alelos de CYP2C 19 de citocromo P450 seleccionados del grupo que consiste en los alelos 2C19*2A, *2B, *3, *4, *5A, *5B, *6, *7 y *8; (c) un gen de transportador de serotonina 5HTTR que consiste en dos alelos seleccionados independientemente de las formas corta (s) y larga (l) del gen de 5HTTR, en el que la forma larga del gen de 5HTTR comprende una inserción de 44 pares de bases en la región promotora, y la forma corta del gen de 5HTTR comprende una deleción de 44 pares de bases en la región promotora; (2) asignar un fenotipo metabólico a cada genotipo de los genes de citocromo P450 en (1), en el que el fenotipo metabólico se selecciona de reducido (P), intermedio (I) y extenso (E), y el fenotipo metabólico se asigna tal como sigue: P >= individuos que son homocigotos o que son heterocigotos compuestos para los alelos en (a) o (b), I >= individuos que son heterocigotos, con un alelo normal y un alelo polimórfico seleccionado de los alelos en (a) o (b), y E >= individuos que no tienen ningún polimorfismo, deleción o duplicación inactivante; (3) dar como resultado un perfil de medicamento para seleccionar un medicamento antidepresivo para dicho paciente en el que dicho perfil de medicamento se basa en el fenotipo metabólico de dicho paciente y se selecciona de:**Tabla**

Description

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del gen funcional de CYP2D6 y da como resultado el metabolismo ultrarrápido de SSRI y otros fármacos. Los individuos sin polimorfismos, deleciones o duplicaciones inactivantes tienen el fenotipo de un individuo con metabolismo reducido de fármacos y se denominan CYP2D6*1. El alelo CYP2D6*2 tiene actividad enzimática disminuida que resulta de sustituciones de aminoácidos. Los alelos CYP2D6*3 y *4 representan casi el 70% de las 5 deficiencias totales que dan como resultado el fenotipo de metabolismo reducido. El polimorfismo responsable para CYP2D6*3 (2549A>del) produce un cambio de marco en el ARNm. Un polimorfismo relacionado con el alelo CYP2D6*4 (1846G>A) altera el corte y empalme del ARNm. Estos cambios producen formas truncadas de CYP2D6 desprovistas de actividad catalítica. Otros casos de metabolismo reducido son CYP2D6*5, *10 y *17. CYP2D6*5 se debe a una deleción completa del gen. Los polimorfismos en CYP2D6*10 y *17 producen sustituciones de

10 aminoácidos en la enzima CYP2D6 que tienen actividad enzimática disminuida. Todos estos polimorfismos son autosómicos recesivos. Por consiguiente, sólo los individuos que son homocigotos o que son heterocigotos compuestos para estos polimorfismos presentan metabolismo reducido. Los individuos que son heterocigotos, con un gen normal y un gen polimórfico, tendrán metabolismo intermedio entre aquellos con metabolismo extenso (normal) y metabolismo reducido.

15 CYP1A2 metaboliza muchas aminas aromáticas y heterocíclicas incluyendo clozapina e imipramina. El alelo CYP1A2*1F puede dar como resultado un producto con capacidad de inducción superior o actividad aumentada. Véase Sachse et al. (1999) Br. J. Clin. Pharmacol. 47: 445-449. CYP2C19 también metaboliza muchos sustratos incluyendo imipramina, citalopram y diazepam. Los alelos CYP2C19 *2A, *2B, *3, *4, *5A, *5B, *6, *7 y *8 codifican

20 para productos con poca o ninguna actividad. Véase Ibeanu et al. (1999) J. Pharmacol. Exp. Ther. 290: 635-640.

CYP1A1 puede estar asociada con reacciones tóxicas o alérgicas por la generación extrahepática de metabolitos reactivos. CYP3A4 metaboliza una variedad de sustratos incluyendo alprazolam. CYP1B1 puede estar asociada con reacciones tóxicas o alérgicas por la generación extrahepática de metabolitos reactivos y también metaboliza

25 hormonas esteroideas (por ejemplo, 17-estradiol). Los sustratos para CYP2A6 y CYP2B6 incluyen ácido valproico y bupropión, respectivamente. Los sustratos para CYP2C9 incluyen Tylenol y Antabuse (disulfuram). Los sustratos para CYP2E1 incluyen fenitoína y carbamazepina. Las disminuciones en la actividad en una o más de las enzimas de citocromo P450 pueden afectar a uno o más de las otras enzimas de citocromo P450.

30 Tabla 1

Genes de citocromo P450

Gen de citocromo P450: Alelo Polimorfismo

1A1: *1A Ninguno

*2: A2455G

*3: T3205C

*4: C2453A

1A2: *1A *1F *3 Ninguno -164C>A G1042A

1B1: *1 Ninguno

*2: R48G

*3: L432V

*4: N453S

*11: V57C

*14: E281X

*18: G365W

*19: P379L

*20: E387K

*25: R469W

2A6: *1A Ninguno

*1B: CYP2A7 translocado al extremo 3’

*2: T479A

*5: *1B + G6440T

2B6: *1

*2: R22C

*3: S259C

*4: K262R

*5: R487C

*6: Q172H; K262R

*7: Q172H; K262R; R487C

2C8: *1A Ninguno

*1B: -271C>A

*1C: -370T>G

*2: I269F

*3: R139K; K399R

*4: I264M

2C9: *1 Ninguno

*2: R144C

*3: I359L

*5: D360E

2C18: m1 m2 T204A A460T

2C19: *1A Ninguno

*1B: I331V

*2A: Defecto de corte y empalme

*2B: Defecto de corte y empalme; E92D

*3: Nuevo codón de terminación 636G>A

*4: Codón de iniciación GTG, 1A>G

*5(A,B): 1297C>T, cambio de aminoácido(R433W)

*6: 395G>A, cambio de aminoácido (R132Q)

*7: IVS5+2T>A, defecto de corte y empalme

*8: 358T>C, cambio de aminoácido (W120R)

2D6: *1A Ninguno

*2: G1661C, C2850T

*2N: Duplicación génica

*3: Deleción de A2549

*4: G1846A

*5: Deleción génica

*6: Deleción de T1707

*7: A2935C

*8: G1758T

*10: C100T

*12: G124A

*17: C1023T, C2850T

*35: G31A

2E1: *1A Ninguno

*1C, *1D: (repeticiones de 6 u 8 pb)

*2: G1132A

*4: G476A

*5: G(-1293)C

*5: C(-1053)T

*7: T(-333)A

*7: G(-71)T

*7: A(-353)G

3A4: *1A *1B Ninguno A(-392)G

*2: Cambio de aminoácido (S222P)

*5: Cambio de aminoácido (P218R)

*6: Cambio de marco, 831 ins A

*12: Cambio de aminoácido (L373F)

*13: Cambio de aminoácido (P416L)

*15A: Cambio de aminoácido (R162Q)

*17: Cambio de aminoácido (F189S, disminuido)

*18A: Cambio de aminoácido (L293P, aumentado)

3A5: *1A Ninguno

*3: A6986G

*5: T12952C

*6: G14960A

Normalmente, para seleccionar un medicamento, también se obtiene el genotipo de otros genes diana además del genotipo de los genes que codifican para enzimas que metabolizan fármacos. Los genes diana pueden codificar para productos que están relacionados con la capacidad del paciente para responder a una clase particular de medicamento. Por ejemplo, para seleccionar un antidepresivo, los genes diana pueden ser el gen de transportador de serotonina y el gen de receptor de serotonina 2A. Para seleccionar un antipsicótico, el gen diana puede ser un

gen de transportador de dopamina.

La tabla 2 expone los alelos para genes diana que pueden genotiparse además de los genes que codifican para

enzimas que metabolizan fármacos. Por ejemplo, el panel de genes que va a genotiparse puede incluir uno o más

5 genes de receptores de dopamina (por ejemplo, genes que codifican para los receptores de dopamina D1, D2, D3,

D4, D5 y/o D6), un gen de transportador de dopamina, uno o más genes de receptores de serotonina (por ejemplo,

genes que codifican para los receptores de serotonina 1A, 1B, ID, 2A o 2C), un gen de catecol-O-metiltransferasa

(COMT), o un gen de triptófano hidroxilasa. En una realización, se incluyen en el panel un gen de COMT y un gen de

triptófano hidroxilasa con genes de citocromo P450. En otras realizaciones, se evalúan uno o más genes de 10 receptores de dopamina, uno o más genes de receptores de serotonina, un gen de COMT y un gen de triptófano

hidroxilasa en combinación con los genes de citocromo P450.

Tabla 2

Gen: Símbolo Polimorfismo

Transportador de dopamina: DAT1, SLC6A3 VNTR de 40 pb Alelo de 10 repeticiones G710A, Q237R C124T, L42F

Receptor de dopamina D1: DRD1 DRD1 B2 T244G C179T G127A T11G C81T T595G, S199A G150T, R50S C110G, T37R A109C, T37P

Receptor de dopamina D2: DRD2 TaqI A A1051G, T35A C932G, S311C C928, P310S G460A, V154I

Receptor de dopamina D3: DRD3 Ball en exón 1 MspI DRD3 1 Gly/Ser (alelo 2) A25G, S9G

Receptor de dopamina D4: DRD4 48 repeticiones en el exón 3 Alelo de 7 repeticiones Inserción/deleción de 12/13 pb T581G, V194G C841G, P281A

Receptor de dopamina D5: DRD5 T978C L88F A889C, T297P G1252A, V418I G181A, V61M G185C, C62S T263G, R88L G1354A, W455

Triptófano hidroxilasa: TPH A218C A779C G-5806T A-6526G Alelo 194 (CT)m(CA)n(CT)p en UTR en 3’, 5657 pb distantes del exón 11

Transportador de serotonina: 5-HTTR Repetición de promotor (inserción de 44 pb (L)/deleción (S) (L = forma larga; S = forma corta) Repetición variable de exón 2 A1815C G603C G167C

Receptor de serotonina 1A: HTR1A RsaI G815A, G272D G656T, R219L C548T, P551L A82G, I28V G64A, G22S C47T, P16L

Receptor de serotonina 1B: HTR1B G861C G861C, V287V T371G, F124C T655C, F219L A1099G, I367V G1120A, E374K

Receptor de serotonina 1D: HTR1D G506T C173T C794T, S265L

Receptor de serotonina 2A: HTR2A C74A T102C T516C C1340T C1354T

Receptor de serotonina 2C: HTR2C G796C C10G, L4V G68C, C23S

Catecol-o-metiltransferasa: COMT G158A (también conocido como Val/Met) G214T A72S G101C C34S G473A

Por ejemplo, para seleccionar un antidepresivo, puede evaluarse el genotipo de cuatro genes de citocromo P450 (por ejemplo, genes que codifican para 2D6, 2C19, 3A4 y 1A2), el gen de transportador de serotonina (5HTTR) y el gen de receptor de serotonina 2A (HTR2A) en un paciente. En particular, puede determinarse si el paciente contiene 5 el alelo CYP2D6 *2, *3, *4, *10, *17 o *5 del, los alelos CYP2C19 *2(A,B), *3, *4, *5 (A,B), *6, *7, *8, los alelos CYP3A4 *1B, *2, *5, *6, *12, *13, *15A, *17 o *18A, el alelo CYP1A2 *1F, la forma corta o larga del gen de transportador de serotonina y el polimorfismo de HTR2A T102C. Cada uno de estos genes influye en el metabolismo de al menos un medicamento antidepresivo o está asociado con una mejor respuesta al tratamiento. Tal como se describe en el presente documento, se ha creado un algoritmo basándose en un conjunto de seis reglas

10 relacionadas con el genotipo de estos seis genes. Basándose en este algoritmo, se proporcionan perfiles de medicamento para un paciente dado basándose en el genotipo del paciente, permitiendo que un médico seleccione un antidepresivo aceptable sin el ensayo y error de determinar si el paciente responderá o tolerará un antidepresivo particular.

15 Determinación del genotipo

Generalmente se usa ADN genómico para determinar el genotipo, aunque también puede usarse ARMm. El ADN genómico se extrae normalmente de una muestra biológica tal como una muestra de sangre periférica, pero puede extraerse de otras muestras biológicas, incluyendo tejidos (por ejemplo, raspados de la mucosa en el revestimiento

20 de la boca o de tejido renal o hepático). Pueden usarse métodos de rutina para extraer ADN genómico de una muestra de sangre o tejido, incluyendo, por ejemplo, extracción con fenol. Alternativamente, puede extraerse ADN genómico con kits tales como el kit tisular QIAamp® (Qiagen, Chatsworth, CA), el kit de purificación de ADN genómico Wizard® (Promega) y el kit de aislamiento de ADN genómico A.S.A.P.™ (Boehringer Mannheim, Indianápolis, IN).

25 Normalmente, se realiza una etapa de amplificación antes de continuar con el genotipado. Por ejemplo, pueden usarse técnicas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para obtener productos de amplificación del

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paciente. PCR se refiere a un procedimiento o técnica en el que se amplifican enzimáticamente ácidos nucleicos diana. Normalmente se emplea la información de secuencia de los extremos de la región de interés o más allá para diseñar cebadores de oligonucleótido que son idénticos en secuencia a cadenas opuestas del molde que va a amplificarse. Puede usarse PCR para amplificar secuencias específicas a partir de ADN así como de ARN, incluyendo secuencias a partir de ADN genómico total o ARN celular total. Los cebadores normalmente tienen de 14 a 40 nucleótidos de longitud, pero pueden oscilar entre 10 nucleótidos y cientos de nucleótidos de longitud. Se describen técnicas de PCR generales, por ejemplo en PCR Primer: A Laboratory Manual, Ed. de Dieffenbach, C. y Dveksler, G, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1995. Cuando se usa ARN como fuente del molde, puede usarse transcriptasa inversa para sintetizar las cadenas complementarias de ADN (ADNc). También pueden usarse reacción en cadena de la ligasa, amplificación por desplazamiento de cadena, replicación de secuencia autosostenida o amplificación basada en secuencia de ácido nucleico para obtener ácidos nucleicos aislados. Véase, por ejemplo, Lewis (1992) Generic Engineering News 12(9):1; Guatelli et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:1874-1878; y Weiss (1991) Science 254:1292-1293.

Los cebadores normalmente son oligonucleótidos monocatenarios y bicatenarios que tienen de 10 a 50 nucleótidos de longitud, y cuando se combinan con ADN genómico de mamífero y se someten a condiciones de PCR, pueden extenderse para producir un producto de ácido nucleico correspondiente a una región de interés dentro de un gen. Normalmente, los productos de PCR tienen al menos 30 nucleótidos de longitud (por ejemplo, 30, 35, 50, 100, 250, 500, 1000, 1500 ó 2000 o más nucleótidos de longitud). Cebadores tales como los enumerados en la tabla 7 son particularmente útiles para producir productos de PCR para los genes que codifican para el transportador de dopamina, receptores de dopamina, triptófano hidroxilasa, transportador de serotonina, receptores de serotonina, y COMT. Pueden amplificarse regiones específicas de ADN de mamífero (es decir, pueden replicarse de manera que se produzcan múltiples copias exactas) cuando se usa un par de cebadores de oligonucleótido en la misma reacción de PCR, en la que un cebador contiene una secuencia de nucleótidos procedente de la cadena codificante de un ácido nucleico y el otro cebador contiene una secuencia de nucleótidos procedente de la cadena no codificante del ácido nucleico. La “cadena codificante” de un ácido nucleico es la cadena no transcrita, que tiene la misma secuencia de nucleótidos que el transcrito de ARN especificado (con la excepción de que el transcrito de ARN contiene residuos de uracilo en lugar de residuos de timidina), mientras que la “cadena no codificante” de un ácido nucleico es la cadena que sirve como molde para la transcripción.

Una única mezcla de reacción de PCR puede contener un par de cebadores de oligonucleótido. Alternativamente, una única mezcla de reacción puede contener una pluralidad de pares de cebadores de oligonucleótido, en cuyo caso pueden generarse múltiples productos de PCR (por ejemplo, 5, 10, 15 ó 20 pares de cebadores). Cada par de cebadores puede amplificar, por ejemplo, un exón o una parte de un exón. También pueden amplificarse secuencias de intrón.

Pueden amplificarse exones o intrones de un gen de interés y luego secuenciarse directamente. Puede usarse secuenciación de cebador con colorante para aumentar la precisión en la detección de muestras heterocigotas. Alternativamente, puede usarse una o más de las técnicas descritas a continuación para determinar el genotipo.

Por ejemplo, puede usarse hibridación específica de alelo para detectar variantes de secuencia, incluyendo haplotipos completos de un mamífero. Véase, Stoneking et al., 1991, Am. J. Hum. Genet. 48:370-382; y Prince et al., 2001, Genome Res., 11(1):152-162. En la práctica, pueden amplificarse muestras de ADN o ARN procedentes de uno o más mamíferos usando pares de cebadores y los productos de amplificación resultantes pueden inmovilizarse sobre un sustrato (por ejemplo, en regiones diferenciadas). Las condiciones de hibridación se seleccionan de manera que una sonda de ácido nucleico pueda unirse específicamente a la secuencia de interés, por ejemplo, la secuencia de ácido nucleico variante. Tales hibridaciones normalmente se realizan en condiciones de alta rigurosidad ya que algunas variantes de secuencia incluyen sólo una única diferencia de nucleótido. Las condiciones de alta rigurosidad pueden incluir el uso de disoluciones de baja fuerza iónica y altas temperaturas para el lavado. Por ejemplo, las moléculas de ácido nucleico pueden hibridarse a 42ºC en 2X SSC (NaCl 0,3 M /citrato de sodio 0,03 M /dodecisulfato de sodio (SDS) al 0,1% y lavarse en 0,1X SSC (NaCl 0,015 M /citrato de sodio 0,0015 M), SDS al 0,1% a 65ºC. Las condiciones de hibridación pueden ajustarse para representar características únicas de la molécula de ácido nucleico, incluyendo la longitud y la composición de la secuencia. Las sondas pueden marcarse (por ejemplo, de manera fluorescente) para facilitar la detección. En algunas realizaciones, uno de los cebadores usados en la reacción de amplificación está biotinilado (por ejemplo, en el extremo 5’ del cebador inverso) y el producto de amplificación biotinilado resultante se inmoviliza sobre un sustrato recubierto con avidina o estreptavidina (por ejemplo, en regiones diferenciadas).

Pueden obtenerse digestos de restricción específicos de alelo de la siguiente forma. Para variantes de secuencia de nucleótidos que introducen un sitio de restricción, el digesto de restricción con la enzima de restricción particular puede diferenciar los alelos. Para variantes de secuencia que no alteran un sitio de restricción común, pueden diseñarse cebadores mutagénicos que introducen un sitio de restricción cuando está presente el alelo variante o cuando está presente el alelo de tipo natural. Una parte del ácido nucleico de interés puede amplificarse usando el cebador mutagénico y un cebador de tipo natural, seguido por digestión con la endonucleasa de restricción apropiada.

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Determinadas variantes, tales como inserciones o deleciones de uno o más nucleótidos, cambian el tamaño del fragmento de ADN que engloba la variante. La inserción o deleción de nucleótidos puede evaluarse amplificando la región que engloba la variante y determinado el tamaño de los productos amplificados en comparación con patrones de tamaño. Por ejemplo, una región de un gen de interés puede amplificarse usando un conjunto de cebadores de cualquier lado de la variante. Uno de los cebadores normalmente está marcado, por ejemplo, con un resto fluorescente, para facilitar el dimensionamiento. Los productos amplificados pueden someterse a electroforesis a través de genes de acrilamida con un conjunto de patrones de tamaño que se marcan con un resto fluorescente que difiere del que lleva el cebador.

Pueden desarrollarse cebadores y condiciones de PCR que amplifican un producto sólo cuando está presente el alelo variante o sólo cuando está presente el alelo de tipo natural (MSPCR o PCR específica de alelo). Por ejemplo, pueden amplificarse por separado ADN de paciente y un control usando o bien un cebador de tipo natural o bien un cebador específico para el alelo variante. Entonces se examina cada conjunto de reacciones para determinar la presencia de productos de amplificación usando métodos convencionales para visualizar el ADN. Por ejemplo, las reacciones pueden someterse a electroforesis a través de un gel de agarosa y el ADN puede visualizarse mediante tinción con bromuro de etidio u otro colorante de intercalación de ADN. En muestras de ADN de pacientes heterocigotos, se detectarían productos de reacción en cada reacción. Las muestras de pacientes que contienen únicamente el alelo de tipo natural tendrían productos de amplificación sólo en la reacción que usa el cebador de tipo natural. De manera similar, las muestras de pacientes que contienen únicamente el alelo variante tendrían productos de amplificación sólo en la reacción que usa el cebador variante. También puede realizarse PCR específica de alelo usando cebadores específicos de alelo que introducen sitios de cebado para dos cebadores universales marcados con transferencia de energía (por ejemplo, un cebador marcado con un colorante verde tal como fluorosceína y un cebador marcado con un colorante rojo tal como sulforodamina). Los productos de amplificación pueden analizarse para detectar la fluorescencia verde y roja en un lector de placas. Véase, Myakishev et al., 2001, Genome 11(1):163-169.

También pueden usarse métodos de escisión de apareamiento erróneo para detectar secuencias diferentes mediante amplificación por PCR, seguido por hibridación con la secuencia de tipo natural y escisión en los puntos de apareamiento erróneo. Pueden usarse reactivos químicos, tales como carbodiimida o hidroxilamina y tetróxido de osmio para modificar los nucleótidos con apareamiento erróneo para facilitar la escisión.

También están disponibles comercialmente kits para detectar muchas de las variantes de citocromo P450. Por ejemplo, los kits TAG-IT™ están disponibles de Tm Biosciences Corporation (Toronto, Ontario).

Selección de medicamentos

Una vez determinado el genotipo para cada gen en el panel, puede seleccionarse el medicamento. Normalmente, la selección incluye correlacionar el genotipo de los genes de citocromo P450 con la capacidad de cada enzima de citocromo P450 codificada por cada gen de citocromo P450 para metabolizar el medicamento. El genotipo de otros genes diana en el panel, por ejemplo, los genes de transportador de serotonina y/o de transportador de dopamina, puede correlacionarse con la capacidad del paciente para responder al medicamento.

Puede usarse un algoritmo para seleccionar los medicamentos más apropiados para un paciente individual. El diseño del algoritmo requiere la identificación inicial del fenotipo, que proporciona una identificación preliminar del universo de posibles medicamentos. En la siguiente etapa del algoritmo, pueden introducirse de manera secuencial los resultados de los análisis del gen diana. Posteriormente puede clasificarse por orden la lista potencial de medicamentos apropiados basándose en cofactores específicos en la ecuación algorítmica, que asignan una puntuación positiva, negativa o neutra a cada uno de los medicamentos identificados en el conjunto de posibles elecciones identificadas originalmente. Este proceso ajusta la clasificación por orden basándose en el polimorfismo genotípico portado por el paciente. En el siguiente punto de entrada en la ecuación algorítmica, pueden introducirse los resultados de los análisis de genes de CYP. Este análisis algorítmico se diseña para colocar los medicamentos en tres categorías: 1) medicamentos cuyo uso es aceptable, es decir, el medicamento tiene alta probabilidad de metabolismo normal dentro de un individuo teniendo un genotipo particular, 2) medicamentos que pueden usarse con precaución (por ejemplo, medicamentos que requieren algún ajuste de la dosificación basándose en un metabolismo atípico); y 3) medicamentos que deben evitarse o usarse con precaución y monitorización, por ejemplo, debido a las dificultades potenciales en la dosificación. En este punto en el proceso de selección, pueden introducirse en la ecuación algorítmica los datos relacionados con la respuesta al medicamento de parientes de primer y segundo grado del paciente, lo que está relacionado con la selección de medicamentos de fármacos en la primera categoría que se ha identificado. Entonces puede calcularse un ajuste de los medicamentos apropiados, clasificados por orden basándose en respuestas clínicas de miembros de la familia.

La selección de un medicamento apropiado puede mejorarse adicionalmente incluyendo tanto datos de dianas como datos relacionados con el metabolismo del fármaco. Esto puede determinar el efecto de los productos de CYP sobre la respuesta clínica de un paciente particular. Por ejemplo, la inclusión de datos de dianas y datos relacionados con el metabolismo del fármaco proporciona la cantidad de fármaco disponible, la capacidad del paciente para utilizar el fármaco e información sobre la calidad de la diana de receptor del fármaco, proporcionando un enfoque racional

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extensión a 72ºC durante 1 min, seguido por una extensión final a 72ºC durante 10 min.

Se detectaron polimorfismos usando la estación de trabajo de biología molecular Nanogen según el manual de usuario de Nanogen. Se desalaron las muestras en placas de desalación de Millipore. En un tubo de centrífuga de 5 1,5 ml, se añadieron los siguientes reactivos: 2,0 l de sonda de tipo natural, 2,0 l de sonda de polimorfismo, 2,0 l de estabilizador y 44 l de tampón con alto contenido en sal. Cada ensayo tenía sondas y estabilizadores que se marcaron y eran específicos para el mismo. Se agitaron con vórtex los reactivos, se centrifugaron brevemente y se dispensaron sobre la matriz Nanochip durante 5 minutos y se colocaron en un recipiente oscuro. Se leyeron los chips con un método de tendencia desde 24ºC hasta 50ºC, con lecturas cada dos grados. Se confirmó que la sonda 10 fluorescente se hibridaba a 24ºC y que todas las sondas se deshibridaron a 50ºC. Si las unidades relativas de fluorescencia (URF) estaban por encima de 80 en cualquier chip a 50ºC, se vaciaron los chips en 200 l de NaOH 1,0 M durante 10 minutos y se lavaron tres veces con dH2O y una vez con tampón con alto contenido en sal. Se incluyeron un control heterocigoto (heterocigoto conocido, uno para “normalizar” o acotar las URF y el otro para confirmar el patrón de tendencia correcto observado en heterocigotos previamente genotipados) y un control

15 negativo (sin ADN) para cada polimorfismo. Para la resta del fondo, se usó L-histidina.

Las tablas 3-5 resumen el número total de participantes para diferentes grupos de edad y el fenotipo metabólico inferido de CYP2D6 detectado usando el procedimiento anterior. La tabla 6 proporciona los haplotipos de 2D6 particulares que se observaron en los pacientes que tenían subtipos de depresión resistente a medicamentos

20 antidepresivos.

Tabla 3

Número total de participantes en cada agrupamiento (todas las edades; N = 86) 25 Fenotipo metabólico inferido de CYP2D6

Respuesta apsicotrópicos: Reducida Intermedia Extensa Ultrarrápida

Sin respuesta: 5 16 6 0

Efecto secundario: 5 16 7 0

Ambos: 8 17 5 1

Total: 18 49 18 1

Tabla 4 Número total de participantes en cada agrupamiento (edades: <19; N = 12) Fenotipo metabólico inferido de CYP2D6

Respuesta apsicotrópicos: Reducida Intermedia Extensa Ultrarrápida

Sin respuesta: 0 3 0 0

Efecto secundario: 3 3 0 0

Ambos: 1 1 0 1

Total: 4 7 0 1

35

Tabla 5 Número total de participantes en cada agrupamiento (edades: >18; N = 74) 40 Fenotipo metabólico inferido de CYP2D6

Respuesta apsicotrópicos: Reducida Intermedia Extensa Ultrarrápida

Sin respuesta: 5 13 6 0

Efecto secundario: 2 13 7 0

Ambos: 7 16 5 0

Total: 14 42 18 0

Tabla 6 Subtipos de depresión resistentes a medicamentos antidepresivos1

imagen9

100MR: *1/*2P Hz*2 I

101MR: Hz *4 I

102MR: *1/*10 Hz *10 I

103MR: Hz *4 I

104MR: *2/*2P Homo *2 I-P

105MR: Hz *11 I

106MR: Hz *4 I

107MR: Homo *3 Ninguna

108MR: Hz *4 I

109MR: *2/*2 Homo *2 I-P

110MR: Hz *2 I

111MR: Hz *2 I

112MR: TN N

113MR: Hz *2 I

114MR: TN N

115MR: TN N

116MR: *3/*4 Comp. Hz *3/*4 P

117MR: Hz *4 I

118MR: Hz *2 I

119MR: Compuesto Hz *2/*4 P

120MR: Hz *4 I

121MR: Hz *4 I

122MR: Hz *4 I

123MR: TN N

124MR: Hz *12 I

125MR: Hz *4 I

126MR: Hz *4 I

128MR: TN N

129MR: Hz *4 I

130MR: Hz *1E N

131MR: Homo *4 P

132MR: Hz *4 I

133MR: Hz *2 I

134MR: Compuesto Hz *2/*3 P

135MR: Compuesto Hz *3/*4 P

136MR: Hz * I

137MR: Hz *2 I

138MR: Compuesto Hz *2/*4 P

139MR: Compuesto Hz *2/*5 P

141MR: Homo *5 Ninguna

142MR: Compuesto Hz *4/*15 P

143MR: Hz *4 I

144MR: Hz *17 o *34 I

145MR: Hz *3 I

146MR: Compuesto Hz *4/*5 P

147MR: TN N

148MR: Hz *2 I

149MR: TN N

150MR: Hz *2 I

155MR: TN N

156MR: Hz *4 I

157MR: Hz *2 I

158MR: Hz *4 I

159MR: Hz *2 I

160MR: TN N

161MR: Hz *2 I

162MR: TN N

164MR: Hz *2 I

165MR: Hz *2 I

166MR: TN N

167MR: Compuesto Hz *2/*4 P

168MR: Compuesto Hz *2/*4 P

169MR: TN N

170MR: Hz *2 I

171MR: Compuesto Hz *2/*3 P

172MR: Hz *2 w/ duplicación Act. inc.

173MR: Hz *2 I

174MR: Hz *4w/ duplicación equilibrada N

175MR: Hz *2 I

176MR: Hz *4 I

177MR: Hz *2 I

179MR: Homo *2 I-P

180MR: Homo *2 I-P

181MR: TN N

182MR: Hz *4 I

183MR: TN N

184MR: Hz *2 I

185MR: TN N

187MR: Compuesto Hz *2/*4 P

188MR: Hz *4 I

189MR: Hz *10 I

190MR: TN N

191MR: Hz *2 I

192MR: Hz *4 I

193MR: Hz *2 I

194MR: Hz *3 I

195MR: Hz *17 o *34 I

196MR: Hz *4 I

197MR: Compuesto Hz *2/*4 P

198MR: Hz *2 I

199MR: Compuesto Hz *2/*4 P

1 P=reducida; N=normal; I=intermedia; HI = inducibilidad superior; TN=tipo natural

Se encontró que todos estos adolescentes tenían haplotipos de 2D6 atípicos (véanse las tablas 3-5). Los resultados iniciales del análisis de los alelos del gen de citocromo P450 en una muestra de adulto también demostraron un alto grado de variabilidad en los polimorfismos del gen de 2D6 (véanse las tablas 3-5). Se observó que los adolescentes

5 con polimorfismos asociados con metabolismo reducido de 2D6 tenían historiales clínicos marcados por o bien una reducida respuesta a los medicamentos o bien una alta frecuencia de efectos secundarios cuando se habían tratado con inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina que se metabolizan mediante la enzima 2D6.

Ejemplo 2

10 Determinación del genotipo de los genes de transportador de dopamina, receptores de dopamina, triptófano hidroxilasa, receptores de serotonina y COMT

Las siguientes sondas y cebadores de la tabla 7 pueden generarse para detectar el genotipo de los genes de

15 transportador de dopamina (DAT1, SLC6A3), receptores de dopamina (DRD1, DRD2, DRD3, DRD4 y DRD5), triptófano hidroxilasa (TPH), transportador de serotonina (5-HTT), receptores de serotonina (HTR1A, HTR1B, HTR1D, HTR2A y HTR2C) y COMT.

Símbolo: Polimorfismo Cebador directo Cebador inverso Sonda de TN Sonda variante Estabilizador SEQ ID

DAT1,SLC6A3: >G710A,Q237R AGCTGCCACC AGCRGCCACT 29-33

>C124T, L42F: GAGCTGGTGAG GAGCTGGTGAA 34-38

VNTR de 40 pb: 39-40

DRD11: >T595G,S199A 41-45

>G150T, R50S: GGTGTCGGAAC GGTGTCGGAAA 46-50

>C110G, T37R: CCAGGAGCG CCCAGGAGCC imagen10 51-55

>A109C, T37P: CCAGGAGCGT CCAGGAGCGG imagen11 56-60

DRD2: >A1051G,T351A GGTCCGGGT GGTCCGGGC imagen12 61-65

>C932G,S311C: CCATGGTGGG CCATGGTGGC 66-70

>C928T,P310S: GTGGGACGG GGTGGGACGA 71-75

>G460A,V154I: imagen13 76-80

DRD3: >A25G, S9G TTCAGGTGGCT TCAGGTGGCC 81-85

DRD4: >T581G,V194G GGACGAGTAGA GGACGAGTAGC 86-90

>C841G,P281A: GGCGCGGG GGCGCGGC 91-95

DRD5: >A889C,T297P CCGACAGGGT CGACAGGGG 96-100

>G1252A,V418I: CGGGGGGAAC CGGGGGGAAT 101105

>G181A,V61M: CTGCGGACAC CTGCGGACAT 106110

imagen14

>G185C, C62S: GGCTGCGC TGGCTGCGG 111115

>T263G, R88L: GCCACGAAGA GCCACGAAGC 116120

>G1354A,W455-: GTCCAGCTCC GTCCAGCTCT 121125

HTR1A: >G815A,G272D GCACAGAGCAC GCACAGAGCAT 126130

>G656T,R219L: GCGCAGCTC GCGCAGCTA 131135

>C548T,PSS1L: CATGCGTCGG CATGCGTCGA 136140

>A82G, I28V: ACGTCGGAGAT CGTCGGAGAC 141145

>G64A, G22S: GTTGCCGCC GTTGCCGCT 151155

>C47T, P16L: AAGGGAGCCG AAAGGGAGCCA 156160

HTR2A: T102C TTAGCTTCTCCA TTAGCTTCTCCG 156160

HTR1D: >C794T,S265L CCGAGTGCG GCCGAGTGCA 161165

HTR2C: >C10G, L4V GCATTCCTCAG GCATTCCTCAC 166170

>G68C, C23S: 171175

CYP1A2*IF: -164C>A AAGGAGCTGG GAAGGAGCTGA 176180

20 5

10

15

20

25

30

35

40

Ejemplo 3

Se determinó el genotipo de los genes de CYP2D6, CYP2C19 y 5HTTR en 97 pacientes usando los métodos descritos anteriormente. Tal como se indica en el ejemplo 1, se evaluaron los alelos CYP2D6 *2, *3, *4, *10, *17 y *5 del, CYP2C19 *2 (A,B), *3, *4, *5 (A,B), *6, *7 y *8, y la forma corta/larga del gen de 5HTTR.

Cada paciente que se genotipó presentaba o bien una reducida respuesta a al menos un medicamento antidepresivo

o bien un efecto secundario intolerable a al menos un medicamento antidepresivo. Basándose en la información de genotipo, se generaron 18 perfiles de medicamento (tabla 8). En la tabla 8, PM es metabolizador reducido; IM es metabolizador intermedio; EM es metabolizador extenso; s es la forma corta del gen; y l es la forma larga del gen. Cada perfil de medicamento proporciona medicamentos antidepresivos cuyo uso es aceptable, medicamentos antidepresivos que han de usarse con precaución y medicamentos antidepresivos que han de evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

TABLA 8

Resultados de la micromatriz de algoritmo de medicamento del estudio farmacológico

Categoría de genotipo de gen clave: 2D6 2C19 5HTTTR Frecuencias de genotipo en el estudio farmacológico

Perfil de med. 1: PM PM s/s 2

Perfil de med. 2: PM PM s/l 2

Perfil de med. 3: PM PM l/l 1

Perfil de med. 4: PM EM s/s 1

Perfil de med. 5: PM EM s/l 6

Perfil de med. 6: PM EM l/l 1

Perfil de med. 7: IM PM s/s 1

Perfil de med. 8: IM PM s/l 7

Perfil de med. 9: IM PM l/l 3

Perfil de med. 10: EM PM s/s 0

Perfil de med. 11: EM PM s/l 6

Perfil de med. 12: EM PM l/l 3

Perfil de med. 13: IM EM s/s 2

Perfil de med. 14: IM EM s/l 17

Perfil de med. 15: IM EM l/l 16

Perfil de med. 16: EM EM s/s 7

Perfil de med. 17: EM EM s/l 10

Perfil de med. 18: EM EM l/l 12

El perfil de medicamento 1 está asociado con metabolizadores reducidos 2D6 y 2C19 y la forma s/s del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 1, el uso de bupropión es aceptable, mirtazapina y fluvoxamina pueden usarse con precaución, mientras que citalopram, escitalopram, paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina, nortriptilina y sertralina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 2 está asociado con metabolizadores reducidos 2D6 y 2C19 y la forma s/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 2, el uso de fluvoxamina y bupropión es aceptable, sertralina y mirtazapina pueden usarse con precaución, y citalopram, escitalopram, paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina y nortriptilina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 3 está asociado con metabolizadores reducidos 2D6 y 2C19 y la forma l/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 3, el uso de fluvoxamina y bupropión es aceptable, sertralina y mirtazapina pueden usarse con precaución, y citalopram, escitalopram, paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina y nortriptilina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 4 está asociado con metabolizadores reducidos 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma s/s del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 4, el uso de bupropión es aceptable, mirtazapina, citalopram, fluvoxamina y escitalopram pueden usarse con precaución, y paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina, nortriptilina y sertralina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 5 está asociado con metabolizadores reducidos 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma s/s del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 5, el uso de citalopram, fluvoxamina, bupropión y escitalopram es aceptable, sertralina y mirtazapina pueden usarse con precaución, y paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina y nortriptilina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

5

15

25

35

45

55

65

El perfil de medicamento 6 está asociado con metabolizadores reducidos 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma l/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 6, el uso de citalopram, fluvoxamina, bupropión y escitalopram es aceptable, sertralina y mirtazapina pueden usarse con precaución, y paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina y nortriptilina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 7 está asociado con metabolizadores intermedios 2D6, metabolizadores reducidos 2C19 y la forma s/s del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 7, el uso de bupropión es aceptable, mirtazapina, venlafaxina, amitriptilina, nortriptilina, fluvoxamina y sertralina pueden usarse con precaución, y citalopram, escitalopram, fluoxetina, imipramina y paroxetina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 8 está asociado con metabolizadores intermedios 2D6, metabolizadores reducidos 2C19 y la forma s/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 8, el uso de fluvoxamina, bupropión y sertralina es aceptable, mirtazapina, paroxetina, venlafaxina, amitriptilina y nortriptilina pueden usarse con precaución, y citalopram, escitalopram, fluoxetina e imipramina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 9 está asociado con metabolizadores intermedios 2D6, metabolizadores reducidos 2C19 y la forma l/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 9, el uso de fluvoxamina, bupropión y sertralina es aceptable, mirtazapina, paroxetina, venlafaxina, amitriptilina y nortriptilina pueden usarse con precaución, y citalopram, escitalopram, fluoxetina e imipramina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 10 está asociado con metabolizadores extensos 2D6, metabolizadores reducidos 2C19 y la forma s/s del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 10, el uso de bupropión y venlafaxina es aceptable, mirtazapina, nortriptilina, imipramina, amitriptilina, sertralina, paroxetina y fluoxetina pueden usarse con precaución, y fluvoxamina, citalopram y escitalopram deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 11 está asociado con metabolizadores extensos 2D6, metabolizadores reducidos 2C19 y la forma s/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 11, el uso de sertralina, venlafaxina, paroxetina, bupropión y fluoxetina es aceptable, y mirtazapina, fluvoxamina, nortriptilina, citalopram, escitalopram, imipramina y amitriptilina pueden usarse con precaución.

El perfil de medicamento 12 está asociado con metabolizadores extensos 2D6, metabolizadores reducidos 2C19 y la forma l/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 12, el uso de sertralina, venlafaxina, paroxetina, bupropión y fluoxetina es aceptable, y mirtazapina, fluvoxamina, nortriptilina, citalopram, escitalopram, imipramina y amitriptilina pueden usarse con precaución.

El perfil de medicamento 13 está asociado con metabolizadores intermedios 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma s/s del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 13, el uso de bupropión y mirtazapina es aceptable, venlafaxina, amitriptilina, imipramina, nortriptilina, citalopram, fluvoxamina, escitalopram y sertralina pueden usarse con precaución, y paroxetina y fluoxetina deben evitarse o usarse con precaución y monitorización estrecha.

El perfil de medicamento 14 está asociado con metabolizadores intermedios 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma s/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 14, el uso de citalopram, fluvoxamina, bupropión, escitalopram, sertralina y mirtazapina es aceptable, y paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina y nortriptilina pueden usarse con precaución.

El perfil de medicamento 15 está asociado con metabolizadores intermedios 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma l/l del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 15, el uso de citalopram, fluvoxamina, bupropión, escitalopram, sertralina y mirtazapina es aceptable, y paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina y nortriptilina pueden usarse con precaución.

El perfil de medicamento 16 está asociado con metabolizadores extensos 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma s/s del gen de 5HTTR. En pacientes con el perfil de medicamento 16, el uso de bupropión, mirtazapina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina y nortriptilina es aceptable, y paroxetina, fluoxetina, fluvoxamina, sertralina, escitalopram y citalopram pueden usarse con precaución.

El perfil de medicamento 17 está asociado con metabolizadores extensos 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma s/l del gen de 5HTTR. El perfil de medicamento 18 está asociado con metabolizadores extensos 2D6, metabolizadores extensos 2C19 y la forma l/l del gen de 5HTTR. En pacientes con los perfiles de medicamento 17 ó 18, el uso de citalopram, fluvoxamina, bupropión, escitalopram, sertralina, mirtazapina, paroxetina, fluoxetina, venlafaxina, amitriptilina, imipramina y nortriptilina es aceptable.

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Tabla 9

HTR2A

Suj. n.º: Edad Sexo Raza Diagnóstico 2D6 2C19 3A4 1A2 5HTTR T102C

1: 16 F Cauc. ADHD; trastorno de ajuste NOS; depresión NOS; psicosis NOS; trastorno bipolar 3/9, frec. red.:*3 =1%*9 = 3% 2/2, frec. red.:*2 = 14% *1*1 *1/*1F s/s TC

2: 42 F Cauc. Trastorno de ansiedad generalizada,trastorno depresivo NOS; trastorno de pánico 4/4, frec. red.:*4=18% 1/2, frec. red.:*1=86%*2=14% *1*1 *1/*1F s/s TC

3: 67 F Otra Trastorno depresivo mayor 4/9, frec. red.:*9=3% 2/2, frec. red.:*2=14% *1*1 *1/*1 l/l CC

4: 50 F Cauc. Trastorno de pánico, trastorno de ansiedad generalizada; distimia, trastorno somatomorfo NOS 4/4, frec. red.*4=18% 1/2, frec. int:*1=86%*2=14% *1*1 *1/*1F s/l CC

5: 39 F Cauc. Trastorno de ansiedad generalizada 3/4, frec. red.*3=33%*4=18% 1/2, frec. red.:*1=86%*2=14% *1*1 *1/*1F l/l CC

6: 12 F Hispana Trastorno bipolar NOS 1/1, frec ext.*1=37% 1/2, frec. int.*1=86% *2=14% *1/*1B *1/*1 s/l CC

7: 54 M Trastorno bipolar 2P/2P, frec. ext.:*2P=desc. 1/1, frec. ext.: *1=86% *1*1 *1/*1F s/l TC

8: 47 F Cauc. Psicosis depresiva mayor 1/5, int.*1=37%*5=4% 1/1, ext.*1=37% *1/*1B *1/*1 l/l TC

9: 25 F Cauc. Trastorno de pánico 2/2P, frec. ext.:*2=33%*2P=desc. 1/1, frec. ext.: *1=37% *1*1 *1/*1 s/l TC

10: 16 F Asiáticaamericana Trastorno depresivo mayor frente a bipolar 4/10, frec. red.:*4=18%*10=2% 1/1, frec. ex.: *1=86% *1*1 *1F/*1F s/l TT

26

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Claims

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