Biến thể theo lý thuyết và lỗi kỹ thuật

Các bảng kiểu gen thường kiểm tra một số lượng hạn chế SNP xác định được quan sát phổ biến hơn các alen CYP2D6 và cung cấp thông tin hạn chế về số lượng bản sao gen và các biến thể cấu trúc. Do đó luôn có khả năng một bệnh nhân mang một alen không được xét nghiệm. 

Ví dụ

Một số alen không có chức năng bao gồm CYP2D6 * 11 và * 12 có kiểu gen là CYP2D6 * 2 nếu khôngthử nghiệm. Tương tự, nếu CYP2D6 * 15 hoặc * 44 không được kiểm tra, các alen này được báo cáo là CYP2D6 * 1. Bởi vì CYP2D6 * 1 và * 2 là các dạng 'mặc định', không thể tưởng tượng rằng CYP2D6 * 1 / * 1, * 1 / * 2 và * 2 / * 2 các nhóm kiểu gen có thể chứa các cá thể có các alen hiếm, chưa được kiểm tra góp phần vào sự biến đổi nhìn thấy trong các nhóm này.

Mặc dù nhiều biến thể trình tự đã được mô tả cho CYP2D6 và đã được xác định bởi PharmVar, các biến thể mới lạ tiếp tục được phát hiện, đặc biệt là ở các nhóm dân tộc không được đặc trưng trong quá khứ [14 , 61, 62]. Hơn nữa, các biến thể lý thuyết và haplotypes là cũng được phát hiện trong các quần thể dân tộc chính sử dụng trình tự thế hệ tiếp theo [63, 64]. Do đó luôn có khả năng một chủ thể mang một lý thuyết, chưa được phát hiện các biến thể đóng góp để thay đổi sự trao đổi chất. Ngoài ra còn có một số biến thể không có hoặc chỉ có giới hạn thông tin liên quan đến hoạt động và phần lớn trong số đó không được kiểm tra thường xuyên và có khả năng 'mặc định' thành CYP2D6 * 1 hoặc * 2 trừ khi các SNP khác được phát hiện. Cuối cùng, ngày càng có nhiều báo cáo mô tả lỗi kiểu gen do sự hiện diện của SNP hiếm hoặc chưa biết hoặc SNP trong vùng gen được khuếch đại can thiệp vào một số xét nghiệm TaqMan (Thermo Fisher Khoa học, Waltham, MA, Hoa Kỳ) [65- 67] (một số, nhưng không phải tất cả các xét nghiệm này đều có được thiết kế lại bởi nhà sản xuất để tránh những lỗi như vậy). Tùy thuộc vào nền tảng được sử dụng và bản chất của alen thứ hai, một alen giảm hoặc không có chức năng nào có thể bị bỏ sót hoàn toàn hoặc có thể được xác định là đồng hợp tử, dẫn đến việc gán kiểu hình không chính xác. Các nền tảng khác có thể tạo ra 'không có cuộc gọi' do các mẫu SNP không nhất quán [68, 69] như đã báo cáo cho AmpliChip CYP450 Thử nghiệm (Roche Phân tích Chẩn đoán, Alameda, CA, Hoa Kỳ, một sản phẩm không còn có sẵn.

3. Các yếu tố khác có thể điều chỉnh mức độ biểu hiện CYP2D6 hoặc hoạt động của enzyme

Cần phải nhấn mạnh rằng AS chỉ đơn giản là điểm khởi đầu để dự đoán kiểu hình CYP2D6 và có vô số các yếu tố cụ thể của từng cá nhân, như môi trường hoặc phối hợp các chất nền hoặc chất ức chế CYP2D6, có thể ảnh hưởng đến kiểu hình thực tế hoặc hoạt động của một người tại một thời điểm nhất định. Các phần sau đây không phải là tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến biểu hiện của CYP2D6, mà chỉ nêu ra lý do tại sao một số cá nhân có thể có hoạt động khác với những người trong cùng nhóm kiểu gen, hoặc tại sao một kiểu hình không tương thích với tình trạng chuyển hóa được dự đoán bởi kiểu gen. Sử dụng AS để đưa ra các hướng dẫn trên lâm sàng cũng nên xem xét các yếu tố được mô tả dưới đây.

3.1. Con đường cạnh tranh

Các hợp chất được sử dụng làm chất thăm dò kiểu hình được chuyển hóa chủ yếu bởi CYP quan tâm, chẳng hạn như Dextromethophan, debrisoquine và sparteine ​​cho CYP2D6. Chất nền lý tưởng được sử dụng làm chất thăm dò kiểu hình, con đường chuyển hóa phải chịu trách nhiệm duy nhất cho việc thải trừ của chất thăm dò [ 70 ]. Tuy nhiên, trong thực tế, hầu hết mọi chất nền CYP đều chịu sự biến đổi sinh học và thải trừ bởi nhiều con đường cạnh tranh. Ví dụ, dextrorphan có thể được phát hiện trong nước tiểu từ các PM CYP2D6, phù hợp với các quan sát cho rằng các CYP khác với CYP2D6 xúc tác O -demethylation của DM [ 71 ]. Ngoài ra, DM cũng trải qua N -demethylation bởi các CYP khác, chẳng hạn như CYP3A4 và CYP2C19 [ 71]. Tác động của các con đường cạnh tranh khác nhau tùy thuộc vào phần trăm đóng góp của mỗi enzyme vào quá trình chuyển hóa và thanh thải của thuốc ban đầu. Do đó, mức độ điều chỉnh liều dựa trên CYP2D6 AS hoặc kiểu hình dự đoán (PM, IM, NM, UM) sẽ phụ thuộc vào thuốc, theo đánh giá của Stingl et al. [ 72 ]. Hơn nữa, sự đóng góp tương đối của các con đường có thể thay đổi khi sự hiện diện của một chất cảm ứng. Chẳng hạn, CYP3A4 có thể là 1 con đường chuyển hóa nhỏ trong các trường hợp bình thường, nhưng có thể trở nên nổi bật hơn khi một tác nhân cảm ứng CYP3A4 được phối hợp [ 73]. Con đường thay thế cũng có thể đóng một vai trò quan trọng hơn trong trường hợp chuyển hóa kém CYP2D6 để bù cho sự vắng mặt của hoạt động CYP2D6. Về cơ bản, sự khác biệt về sự đóng góp tương đối của CYP2D6 so với tổng của tất cả các con đường cạnh tranh khác với độ thanh thải thuốc tổng thể được phản ánh bởi mức độ khác biệt trong độ thanh thải hoặc số phận của thuốc trong cơ thể giữa PM và NM (nói chung với hai alen đầy đủ chức năng).

3.2. Tương tác thuốc

Dược động học của thuốc có thể bị thay đổi đáng kể khi có sự xuất hiện chất ức chế. Nhiều loại thuốc bao gồm thuốc chống trầm cảm (ví dụ, paroxetine và fluoxetine) được biết là tương tác với CYP2D6. Những loại thuốc này có thể gây ra hiện tượng đảo ngược nghĩa là một cá thể có thể biểu hiện với hoạt động thấp hơn hoặc không hoạt động so với dự đoán trong xét nghiệm kiểu gen do ức chế enzyme CYP2D6. Để đánh giá chi tiết về tương tác thuốc của thuốc (DDIs) liên quan đến enzyme CYP, chúng tôi khuyên độc giả nên tham khảo nghiên cứu của Bahar et al. [ 74 ].

Mặc dù những người tham gia nghiên cứu thường được yêu cầu cung cấp thông tin về tất cả các loại thuốc được sử dụng, nhưng vẫn luôn có khả năng không phải tất cả các loại thuốc đều được tiết lộ. Những trường hợp như vậy không nhất thiết phải có sự khác biệt về kiểu gen kiểu hình, nhưng có thể có các biến đổi quan sát được giữa các cá thể có cùng kiểu gen. Mức độ ức chế phụ thuộc vào khả năng của chất ức chế, nhưng cũng có các biến thể allel cụ thể cấu thành kiểu gen của bệnh nhân. Điều tra DDI giữa duloxetine, paroxetine, dextromethorphan và tramadol, Storelli et al. [ 75] cho thấy các cá nhân có một alen chức năng (AS = 1) chuyển đổi thành chuyển hóa kém với tốc độ cao hơn so với những cá thể có hai alen chức năng (AS = 2). Các tác giả kết luận rằng các nghiên cứu trong tương lai cần điều tra các biến thể di truyền bổ sung không được thử nghiệm bởi nghiên cứu của họ để dự đoán DDI tốt hơn. Các tác giả cũng thảo luận rằng mô hình dược động học (PBPK) dựa trên sinh lý, các yếu tố đã biết bao gồm di truyền, Các thuốc điều trị đồng thời, vv đóng góp vào hồ sơ chuyển hóa của bệnh nhân, có thể là phương pháp hứa hẹn nhất để dự đoán tốt hơn hoạt động của thuốc đối với bệnh nhân.

3.3. Thảo dược

Theo đánh giá của Thomford et al. [ 76 ], các phương thuốc và chất bổ sung thảo dược thường được coi là an toàn với hầu hết mọi người và không được xem là "thuốc", "tự nhiên" và do đó vô hại. Thực phẩm bổ sung có thể sử dụng cho mục đích phòng ngừa và điều trị. Các thành phần của thảo dược có thể được chuyển hóa qua cytochrom P450 bao gồm CYP2D6, hoặc hoạt động như các chất ức chế do đó can thiệp vào quá trình chuyển hóa của phương pháp trị liệu hoặc thuốc chứng dùng trong nghiên cứu kiểu hình. Có một số loại thảo mộc thường được sử dụng ở Tây và Nam Phi đã được báo cáo là tương tác với CYP2D6. Hyptis suaveolens, còn được gọi là é lớn trong hoặc pignut, ví dụ, được tìm thấy ở các nước châu Phi, nhưng cũng có ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới khác xung quanh như Trung Quốc, Nam Mỹ và Hoa Kỳ. Cây é lớn tròng được sử dụng để điều trị một loạt các bệnh bao gồm ung thư, tiểu đường, sốt rét, viêm gan và bệnh chàm, …. Thomford và cộng sự. [ 77 ] đã chỉ ra trong một báo cáo gần đây rằng chiết xuất cây é lá tròng thô thô ức chế CYPs 1A2, 3A4 và 2D6, ức chế mạnh nhất được quan sát thấy đối với CYP2D6. Các tương tác thuốc - thảo dược như vậy có khả năng can thiệp bất lợi trong điều trị bằng thuốc.

3.4. Các yếu tố sinh lý có thể ảnh hưởng đến hoạt động và biểu hiện CP2D6

Ngoài DDIs, ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy các yếu tố sinh học và hóa lý cũng có thể ảnh hưởng đến dự đoán kiểu hình từ AS. Một bằng chứng trên cơ thể phát triển cho thấy một số cytokine gây viêm được giải phóng trong quá trình viêm và có thể đóng vai trò như chất điều biến biểu hiện gen CYP [ 78 , 79 ] ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến hoạt động CYP2D6. Viêm là một phản ứng bảo vệ phức tạp có thể được kích hoạt bởi một loạt các kích thích và xuất hiện dưới dạng cấp tính (nhiễm trùng) hoặc mãn tính (ví dụ phản ứng dị ứng, tiểu đường, hen suyễn). Tác động của các yếu tố sinh lý, bệnh lý và môi trường đến sự biểu hiện và hoạt động của CYP2D6 và ý nghĩa trong y học chính xác đã được xem xét rộng rãi bởi He et al. [ 80]. Ví dụ, bệnh nhân bị viêm gan C có hoạt động CYP2D6 thấp hơn so với những người không bị nhiễm bệnh. Mặt khác, bệnh tiểu đường và viêm khớp dạng thấp dường như không ảnh hưởng đến hoạt động CYP2D6. Mặc dù những người tham gia nghiên cứu về kiểu hình được mô tả là "khỏe mạnh", các yếu tố bên ngoài như nhiễm trùng hoặc các quá trình không liên tục khác có thể điều chỉnh chuyển hóa thuốc và góp phần làm thay đổi nội cá thể và do đó khiến một người có lệch khỏi hoạt động trung bình quan sát được ở một kiểu gen. Rõ ràng, cần nhiều nghiên cứu hơn để hiểu đầy đủ hơn các yếu tố bên ngoài có vai trò trong sự biến đổi CYP2D6.

Ngoài sự thay đổi vốn có trong bài tiết qua thận, pH nước tiểu cũng có thể tác động đến tỷ lệ trao đổi chất trong nước tiểu rõ ràng và góp phần vào sự thay đổi trong một nhóm kiểu gen. Labbe và cộng sự. đã chỉ ra rằng một phần lớn (lên đến 80%) sự biến đổi quan sát được trong tỷ lệ nước tiểu của thuốc chứng dextromethorphan và metoprolol có thể được giải thích bằng sự thay đổi pH nước tiểu trong phạm vi sinh lý [ 12 ]. Do đó, pH nước tiểu nên được tính khi sử dụng tỷ lệ trao đổi chất trong nước tiểu.

Hơn nữa, chúng tôi chỉ bắt đầu hiểu sâu hơn về sự đóng góp của microbiome đối với sức khỏe tổng thể và vai trò của nó trong chuyển hóa và đáp ứng thuốc [ 81 ]. Một nghiên cứu gần đây cũng cung cấp bằng chứng cho thấy tình trạng dinh dưỡng, đặc biệt là nhịn ăn, làm thay đổi chuyển hóa thuốc qua trung gian P450 ở chuột [ 82 ]. Cho dù, và ở mức độ nào, tình trạng microbiome, dinh dưỡng và việc nhịn đói của một người ảnh hưởng đến hoạt động CYP và trạng thái chuyển hóa CYP2D6, đặc biệt là sự biến đổi bên trong cá thể và giữa cá thể vẫn cần tiếp tục tìm hiểu.

4.Kết luận

Trong 10 năm qua, khái niệm 'điểm hoạt động' đã được chấp nhận như một công cụ để có thể dự đoán dễ dàng kiểu hình CYP2D6 từ kiểu gen / diplotype được báo cáo và đã được áp dụng cho các hướng dẫn CPIC nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng kiến ​​thức gen dược học vào chăm sóc lâm sàng. Tuy nhiên, nó vẫn là một công cụ thô sơ, vì vẫn có sự thay đổi đáng kể giữa các cá nhân trong việc đào thải thuốc và các kiểu hình khác nhau tồn tại trong một nhóm AS nhất định. Đặc tính của các yếu tố di truyền góp phần làm thay đổi điểm số hoạt động có thể cho phép tinh chỉnh hệ thống AS và việc xác định các yếu tố phi di truyền có thể được đưa vào dưới dạng biến ngoại sinh trong các công cụ hỗ trợ dựa trên AS để cá nhân hóa liều CYP2D6.