изофермент cyp1a2 что это

Цитохром Р450-опосредованные взаимодействия моноклональных антител и малых молекул

Иммунологически активные белки, такие как интерфероны, интерлейкин (ИЛ)-1, ИЛ-6, ИЛ10, различные лиганды, например, фактор некроза опухоли α, вырабатываемые в организме млекопитающих в ответ на инфекционные или воспалительные процессы, способны ингибировать активность ферментов CYP450, что может привести к увеличению концентрации в крови лекарственных средств (ЛС), являющихся субстратами цитохрома Р450, и развитию токсических эффектов. Уменьшение уровня провоспалительных цитокинов при введении моноклональных антител к цитокинам или их рецепторам, наоборот, может вызвать восстановление активности печеночных ферментов, которая снижается на фоне инфекции или воспаления. Это может сопровождаться снижением эффективности ЛС, являющихся субстратами CYP450, за счет их ускоренного метаболизма и снижения концентрации. В статье представлен обзор исследований CYP450-опосредованных взаимодействий между моноклональными антителами, модулирующими активность цитокинов, и другими ЛС.

Внастоящее время генно-инженерные биологические препараты (ГИБП), к которым относятся терапевтические моноклональные антитела (МАТ), используют для лечения различных заболеваний в онкологии, ревматологии, трансплантологии, гастроэнтерологии, дерматологии и других областях медицины. МАТ к различным цитокинам, или антицитокиновые препараты, которые рассматриваются в данной статье, наиболее широко применяют у паци ентов с ревматическими заболеваниями, в том числе ревматоидным артритом, анкилозирующим спондилитом, системными васкулитами и др. Применение МАТ позволяет добиться значительного улучшения состояния у больных с системными аутоиммунными заболеваниями, которые не отвечают на стандартную иммуносупрессивную терапию [1]. МАТ обычно назначают пациентам, резистентным к лечению базисными противовоспалительными препаратами (БПВП), хотя в некоторых случаях они используются и в качестве препаратов первой линии. В целом МАТ по безопасности по крайней мере не уступают стандартным БПВП [2].

Применение антицитокиновых препаратов позволило существенно повысить эффективность терапии различных аутоиммунных заболеваний. Во многих случаях они позволяют преодолеть терапевтическую резистентность и улучшить не только ближайший, но и отдаленный прогноз при многих системных аутоиммунных заболеваниях [3,4]. Внедрение в клиническую практику МАТ стало крупнейшим достижением в лечении иммуновоспалительных ревматических заболеваний в начале XXI века, а создание новых антицитокиновых препаратов имеет важное значение для прогресса ревматологии и многих других разделов современной медицины [5].

Терапевтические МАТ – это иммуноглобулины класса G, который получают биотехнологическим (генно-инженерным) путем. Фармакокинетические свойства МАТ отличаются от свойств лекарственных средств (ЛС), полученных химическим путем – малых молекул. МАТ выпускаются только в инъекционных формах для подкожного и внутривенного введения. Пероральное введение МАТ невозможно в связи с большой молекулярной массой (более 150 тысяч дальтон), гидрофильностью и деградацией в желудочно-кишечном тракте. Из-за большого размера молекул распределение в тканях медленное, а объем распределения обычно низкий. В отличие от малых молекул, метаболизм которых осуществляется в основном системой цитохрома Р450 (цитохром P450-зависимой монооксигеназой), МАТ подвергаются внутриклеточному катаболизму до олигопептидов и аминокислот посредством фагоцитоза или мишень-опосредованных механизмов. Для большинства МАТ (кроме мышиных) характерен длительный период полувыведения (в среднем 2-3 недели) [6,7].

В связи с принципиальными различиями между малыми молекулами и МАТ, разными путями метаболизма и элиминации взаимодействия между ними представлялись маловероятными. Поэтому первоначально проблеме возможных взаимодействий МАТ и малых молекул уделялось мало внимания. Кроме того, проведение исследований в этой области представляет собой сложную задачу, что связано с четвертичной структурой и нестабильностью крупных белковых молекул, а также с особенностями фармакокинетики МАТ.

Однако в последние годы взгляд на проблему взаимодействий МАТ с малыми молекулами начал постепенно меняться. Это связано с выходом на рынок большого количества МАТ, а также с расширением показаний к назначению ранее зарегистрированных препаратов. Соответственно, многие пациенты, страдающие хроническими заболеваниями, вынуждены принимать различные ЛС совместно с МАТ. Эта проблема особенно актуальна у пациентов пожилого и старческого возраста, у которых полипрагмазия наблюдается наиболее часто.

Все чаще стали появляться сообщения о случаях взаимодействий между МАТ и малыми молекулами. Тем не менее, в российских инструкциях по применению некоторых МАТ по-прежнему указывается, что «поскольку препарат является иммуноглобулином, не ожидается каких-либо метаболических взаимодействий с одновременно применяемыми другими лекарственными препаратами» [8]. Подобные фразы могут ввести в заблуждение врачей, назначающих МАТ совместно с другими ЛС, а межлекарственные взаимодействия могут привести к развитию токсичности или к снижению эффективности терапии.

Взаимодействия между МАТ и малыми молекулами могут происходить на фармакодинамическом уровне посредством воздействия на рецепторы, лиганды и клетки-мишени, а также на фармакокинетическом уровне посредством влияния одних ЛС на процессы всасывания, распределения, метаболизма и элиминации других ЛС. Несмотря на отсутствие метаболизма системой цитохрома Р450, МАТ, тем не менее, могут влиять на активность ферментов этой системы.

В статье представлен обзор исследований взаимодействий МАТ с малыми молекулами на уровне метаболизма в системе цитохрома Р450. Сводная информация о подобном взаимодействии представлена в табл. 1.

Влияние воспаления на активность системы цитохрома Р450

Модуляцию экспрессии изоферментов CYP450 могут провоцировать различные ксенобиотики, попадающие в организм, включая ЛС, пищевые продукты и др. Взаимодействие между ними может сопровождаться увеличением риска токсичности ЛС либо снижением эффективности терапии. Изменение активности изоферментов CYP450 может быть вызвано не только ксенобиотиками. Имеющиеся данные свидетельствует о том, что воспаление при инфекциях, онкологических и аутоиммунных заболеваниях, обширных повреждениях и травмах может влиять на активность системы цитохрома P450 9.

Впервые такой случай был описан в 1978 году. К. Chang и соавт. выявили увеличение концентрации теофиллина в плазме у детей с бронхиальной астмой во время инфекций верхних дыхательных путей, вызванных вирусом гриппа А и аденовирусом, и предположили, что вирусная инфекция способна вызывать изменение метаболизма ЛС [16]. Похожий случай был зафиксирован двумя годами позже во время эпидемии гриппа в Сиэтле (США): снижение клиренса теофиллина во время гриппа у 11 детей с бронхиальной астмой осложнилось нежелательными эффектами препарата, которые потребовали госпитализации. У 3 детей наблюдались головные боли, у 8 – тошнота и рвота, у 2 – судороги [17]. На основании опытов in vitro на культуре гепатоцитов мыши было высказано предположение, что эндогенные интерфероны, вырабатываемые в ответ на присутствие в организме вируса гриппа, сыграли основную роль в снижении активности печеночных ферментов, ответственных за метаболизм теофиллина [18].

Еще одним примером взаимодействия между болезнью и ЛС может служить исследование P. Mayo и соавт., которые изучали фармакокинетику и фармакодинамику верапамила у пациентов с ревматоидным артритом. У обследованных пациентов концентрации верапамила в плазме были значительно выше, чем у здоровых добровольцев, сопоставимых по полу и возрасту. При этом у пациентов с ревматоидным артритом было зафиксировано 7-кратное увеличение сывороточного содержания интерлейкина (ИЛ)-6 [19].

Z. Abdel-Razzak и соавт. исследовали действие 5 цитокинов, в том числе ИЛ-1b, ИЛ-4, ИЛ-6, фактора некроза опухоли (ФНО)-α и интерферона (ИФН)-g, на экспрессию изоферментов цитохрома Р450 (CYP1A2, CYP2C, CYP2E1, CYP3A) на культуре гепатоцитов человека. Результаты исследования показали, что ИЛ1b, ИЛ-6 и ФНО-α в наибольшей степени ингибировали ферменты цитохрома Р450. После 3-дневного применения данных цитокинов степень подавления мРНК и активности ферментов составила более 40%. ИФН-g вызывал снижение уровней мРНК CYP1A2 и CYP2E1, но не влиял на CYP3A. ИЛ-4 напротив, увеличивал активность CYP2E1 в 5 раз, в связи с чем авторы исследования предположили, что в процесс воздействия цитокинов на активность ферментов цитохрома Р450 могут быть вовлечены различные регуляторные механизмы [20].

В исследовании К. Slaviero и соавт. было показано, что у пациентов с онкологическими заболеваниями на поздних стадиях значительное снижение активности CYP3A4 ассоциировано с повышенными плазменными концентрациями воспалительных медиаторов, особенно ИЛ-6, а также С-реактивного белка (СРБ). CYP3A4 является изоферментом, участвующим в метаболизме большинства цитотоксических ЛС – паклитаксела, доцетаксела, иринотекана, топотекана, винкристина, винбластина и винорелбина, а также циклофосфамида, этопозида и тамоксифена. Таким образом, у пациентов с онкологическими заболеваниями, получающих указанные препараты, имеется повышенный риск токсичности химиотерапии [13]. Данные об ингибировании активности CYP3A4 под действием ИЛ-6 у онкологических пациентов были получены и другими авторами [11,21].

У пациентов с застойной сердечной недостаточностью также было выявлено увеличение концентраций ИЛ-6 и ФНО-α в сыворотке [22,23], которое сопровождалось снижением метаболизма ЛС, являющихся субстратами CYP2C19 и CYP1A2 [24].

Предполагается, что влияние воспалительных и инфекционных процессов на метаболизм ЛС происходит по следующему механизму: воспаление стимулирует высвобождение цитокинов из моноцитов, макрофагов и стромальных клеток, что приводит к модуляции активности факторов транскрипции в печени. Эти изменения в конечном итоге ведут к ингибированию большинства генов CYP450. Высвобождение цитокинов также вызывает активацию NO-синтазы с образованием оксида азота (NO), который непосредственно ингибирует экспрессию ферментов CYP450 и/или подавляет функции белков цитохрома P450 посредством их дестабилизации [11,20,25].

Эти данные позволяют предположить, что МАТ к цитокинам также способны изменять работу системы цитохрома Р450.

Влияние цитокинов и МАТ к цитокинам на активность системы CYP450

Интерлейкин-1. ИЛ-1 является цитокином, продуцируемым макрофагами, моноцитами и дендритными клетками в ответ на микробную инвазию, воспаление и повреждение тканей [26]. В исследовании на культуре гепатоцитов человека было продемонстрировано геноспецифическое действие воспалительных цитокинов на уровень мРНК CYP2C, CYP2B6 и CYP3A4 изоферментов цитохрома P450. ИЛ-1 подавлял экспрессию CYP2C8 и CYP3A4 примерно на 75% и 95%, соответственно, не оказывая влияния на экспрессию изоферментов CYP2B6, 2C9, 2C18 и 2C19 [27].

Интерлейкин-2. ИЛ-2 играет важную роль в запуске иммунного ответа, связываясь с рецепторами на поверхности Т-лимфоцитов и стимулируя их пролиферацию и дальнейший синтез ИЛ-2. Взаимодействие ИЛ-2 со специфическими рецепторами приводит также к активации естественных киллеров, лизирующих опухолевые клетки 29. Ингибирующее действие ИЛ-2 на цитохром P450 было показано на культуре гепатоцитов крыс [32]. Подавление активности цитохрома Р450 было также зафиксировано у пациентов, получающих терапию ИЛ-2. Назначение пациентам с колоректальным раком и метастазами в печени высоких доз ИЛ-2 приводило к снижению активности CYP1A2, CYP2C, CYP2E1 и CYP3A4 на 37%, 45%, 60% и 39%, соответственно, по сравнению с контрольной группой. В целом активность цитохрома P450 снизилась на 32% [33]. Считается, что ИЛ-2 может подавлять активность ферментов CYP450, непосредственно связываясь с рецепторами ИЛ-2 на гепатоцитах, а также косвенно, посредством воздействия на клетки Купфера [34].

Интерлейкин-6. ИЛ-6 — это цитокин, продуцируемый макрофагами и другими типами клеток при воспалении или инфекциях в ответ на различные факторы, такие как ИЛ-1 и ФНО-α [26,35]. Влияние этого цитокина на активность ферментов CYP450 установлено в нескольких исследованиях. Была выявлена связь между повышенными концентрациями ИЛ-6 в плазме и ингибированием активности CYP1A2 и CYP2C19, в то время как ИЛ-6 не оказывал влияния на активность CYP2D6 и CYP2E1 [24]. Кроме того, наблюдалась ассоциация между повышенными концентрациями ИЛ-6 и инги бированием CYP3A-зависимого метаболизма цикло спорина, выражавшаяся в трехкратном увеличении концентрации этого препарата у пациентов, перенесших трансплантацию костного мозга [36]. В исследованиях in vitro на культуре гепатоцитов человека ИЛ-6 снижал активность изоферментов CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP3A4 [37].

ИЛ-6, в отличие от ИЛ-1 и ИЛ-2, не используют в терапевтических целях. Однако приведенные данные имеют важное клиническое значение при назначении ЛС пациентам с повышенным уровнем ИЛ-6. Напри мер, у пациентов с ревматоидным артритом повышен риск развития миопатии за счет снижения скорости выведения симвастатина, являющегося субстратом CYP3A4. Миопатия, вызванная симвастатином, имеет дозозависимый характер, что обосновывает применение препарата в меньшей дозе у таких пациентов с целью снижения риска развития поражения мышц. Кроме того, пациентов целесообразно информировать о симптомах миопатии, таких как мышечная боль и слабость, и рекомендовать сообщать о них лечащему врачу. Изменения фармакокинетики ЛС у пациентов с повышенным уровнем ИЛ-6 могут наблюдаться и при применении других субстратов CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, и CYP3A4.

Фактор некроза опухоли-α. ФНО-α является мощным провоспалительным цитокином, продуцируемым активированными макрофагами и лимфоцитами. R. Frye и соавт. выявили отрицательную корреляцию между концентрациями ФНО-α в плазме и активностью CYP2C19 у пациентов с застойной сердечной недостаточностью. Эти данные могут объяснить усиление фармакологического ответа и развитие нежелательных явлений при лечении ЛС, являющимися субстратами CYP2C19, у данных пациентов [24]. A. Glassman и соавт. наблюдали тяжелую ортостатическую гипотензию у 7 из 15 пациентов с застойной сердечной недостаточностью, получавших имипрамин – субстрат CYP2C19, в связи с чем последний был отменен [38].

Модуляторы ИЛ-2. Базиликсимаб – МАТ, взаимодействующее с рецепторами ИЛ-2 на поверхности активированных Т-лимфоцитов и блокирующее связывание ИЛ-2 и пролиферацию Т-клеток [39]. J. Strehlau и соавт. в ретроспективном исследовании в группе детей, получавших базиликсимаб, отметили значительное повышение концентрации в крови циклоспорина (более 300 нг/мл) в раннем посттрансплантационном периоде по сравнению с таковой у реципиентов почечного трансплантата, которые принимали циклоспорин без базиликсимаба. У 3 из 24 детей, получавших базиликсимаб, наблюдалось повышение активности печеночных ферментов, а у 2 детей при биопсии почек был выявлен острый тубулярный некроз, связанный с токсичностью циклоспорина. Авторы предположили, что повышение концентрации циклоспорина является следствием ИЛ 2-рецептор-опосредованного изменения активности системы цитохрома Р450, вызванного базиликсимабом. По мнению авторов, начальная доза циклоспорина у детей с пересаженной почкой, получающих базиликсимаб, должна быть уменьшена до 400 мг/м2 или менее (вместо 500 мг/м2), чтобы избежать нежелательной токсичности циклоспорина [40].

В другом исследовании у взрослых пациентов, получавших базиликсимаб в дозе 20 мг, концентрация такролимуса была на 63% выше, чем у пациентов контрольной группы, которым базиликсимаб не назна чали. На третий день после начала терапии у половины пациентов группы базиликсимаба была зарегистрирована супратерапевтическая концентрация такролимуса (более 20 нг/мл), которая ассоциировалась с развитием острого тубулярного некроза, подтвержденного при биопсии почки [41].

Механизм данных лекарственных взаимодействий не установлен. Полагают, что базиликсимаб, связываясь с ИЛ-2-рецепторами на поверхности Т-лимфоцитов, вытесняет ИЛ-2 из комплекса с рецепторами. Высвободившийся ИЛ-2 начинает взаимодействовать со специфическими рецепторами в клетках печени и кишечника, влияя на активность CYP3A4 [42,43]. Сходный механизм может объяснять взаимодействие муромомаба и циклоспорина.

Муромомаб – первое МАТ, которое было одобрено в 1985 году для профилактики отторжения почечного трансплантата. Препарат связывается с CD3 антигеном на поверхности Т-лимфоцитов [44]. В группе пациентов, получавших муромомаб в комбинации с циклоспорином 4 мг/кг два раза в день, концентрация последнего на 5-й день от начала терапии была значительно выше, чем в группе пациентов, получавших антилимфоцитарный иммуноглобулин в комбинации с циклоспорином (265 и 136 нг/мл, соответственно) [45].

Ранее было установлено, что введение муромомаба сопровождается высвобождением из Т-лимфоцитов цитокинов, таких как ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-6, ФНО-α и ИФН-g [46,47]. Было высказано предположение, что взаимодействие муромомаба и циклоспорина является результатом цитокин-опосредованного ингибирования изоферментов цитохрома Р450. Учитывая возможность подобного межлекарственного взаимодействия при назначении комбинированной терапии, титрование дозы циклоспорина в раннем посттрансплантационном периоде имеет важное значение для предупреждения развития нежелательных явлений [45].

Модуляторы ИЛ-6. Тоцилизумаб – МАТ, которое связывается как с растворимыми, так и с мембранными рецепторами ИЛ-6 [35]. Применяется для лечения ревматоидного артрита и гигантоклеточного артериита. Исследования in vitro показали, что тоцилизумаб может влиять на экспрессию многих ферментов CYP, включая CYP1A2, CY2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 и CYP3A4 [48]. Тоцилизумаб блокирует действие ИЛ-6 и нормализует экспрессию данных изоферментов, что может послужить причиной недостаточной эффективности ЛС, которые являются их субстратами [49]. Так, у пациентов с ревматоидным артритом концентрация симвастатина, субстрата CYP3A4, через одну неделю после однократного введения тоцилизумаба (10 мг/кг) снижалась на 57%, а концентрация омепразола, субстрата CYP2C19, – на 28%, в то время как концентрация декстрометорфана, субстрата CYP2D6, не изменялась. При этом, низкие концентрации симвастатина сохранялись более 5 недель после отмены тоцилизумаба [50,51].

Таким образом, при лечении тоцилизумабом сов местно с ЛС, которые метаболизируются под действием указанных изоферментов, для достижения терапевтического эффекта может потребоваться увеличение дозы ЛС.

Сарилумаб – еще один ингибитор ИЛ-6, который был зарегистрирован в Российской Федерации в 2018 году для лечения ревматоидного артрита. Как и тоцилизумаб, он специфически связывается как с растворимыми, так и с мембранными рецепторами ИЛ-6 [52]. Через неделю после однократного подкожного введения сарилумаба в дозе 200 мг экспозиция симвастатина и симвастатиновой кислоты в крови уменьшилась на 45% и 36%, соответственно [53]. Сарилумаб, вероятно, может влиять и на концентрацию других субстратов CYP3А4.

Ингибиторы фактора некроза опухоли α. Адалимумаб – селективный блокатор ФНО-α, который применяется для лечения ревматоидного артрита и других аутоиммунных заболеваний [54]. J. Wu и соавт. описали возможное взаимодействие адалимумаба с дулоксетином и/или прегабалином. Женщине с сахарным диабетом 1 типа и периферической нейропатией, получавшей дулоксетин 60 мг в день и прегабалин 200 мг три раза в день, был назначен адалимумаб для лечения псориаза и псориатического артрита. После третьей и четвертой инъекций адалимумаба было отмечено появление болей в нижних конечностях, которые исчезли после удвоения дозы дулоксетина [55]. Дулоксетин метаболизируется системой цитохрома P450, в частности изоферментами CYP2D6 и CYP1A2 [56]. Можно предположить, что адалимумаб может увеличивать клиренс любого ЛС, которое метаболизируется данными ферментами, за счет устранения ингибирующего эффекта ФНО-α на экспрессию изоферментов CYP450 [57].

Инфликсимаб представляет собой МАТ, которое связывается с растворимой и трансмембранной формами ФНО-α [58]. В 2002 году Американской администрацией по контролю за пищевыми продуктами и лекарствами (FDA) было получено сообщение (№3970925) о возможном межлекарственном взаимодействии инфликсимаба: у 27-летней курящей женщины, принимавшей контрацептивный препарат Лоэстрин (этинилэстрадиол + норэтистерон) в течение около 8-9 мес, была зарегистрирована беременность после четырех инфузий инфликсимаба в дозе 5 мг/кг. Пациентка в прошлом принимала также месалазин [59]. Насту пле ние беременности после назначения инфликсимаба могло быть результатом снижения эффективности контрацептивного действия препарата в связи с увеличением активности ферментов цитохрома Р450.

Информация о межлекарственном взаимодействии в листках-вкладышах, зарегистрированных FDA

В инструкциях по применению ингибиторов ИЛ-6, таких как тоцилизумаб, сарилумаб и силтуксимаб, содержится дополнительная информация о необходимости соблюдения осторожности при назначении ЛС, являющихся субстратами CYP3A4, снижение эффективности которых является крайне нежелательным (аторвастатин, симвастатин, ловастатин, блокаторы кальциевых каналов, оральные контрацептивы и др.). При этом подчеркивается, что эффект модуляторов ИЛ-6 на активность ферментов CYP450 может сохраняться в течение нескольких недель после прекращения терапии ГИБП [62].

Не все МАТ, модулирующие активность цитокинов, способны влиять на изоферменты CYР450. В качестве примера можно привести деносумаб, предназначенный для лечения остеопороза. Деносумаб – это МАТ, которое связывается с RANKL (рецептор активатора ядерного фактора каппа В) на поверхности остеокластов и блокирует его активность. RANKL был классифицирован как цитокин 64. G. Jang и соавт. не наблюдали какого-либо эффекта деносумаба на метаболизм мидазолама, субстрата CYP3A4, у женщин с постменопаузальным остеопорозом [66].

Влияние малых молекул на метаболизм МАТ системой цитохрома Р450

МАТ не имеют общих путей метаболизма с малыми молекулами и, следовательно, напрямую не конкурируют с химическими ЛС за эти пути. Однако, МАТ могут оказывать непрямое действие на печеночный метаболизм малых молекул. В то же время предположение, что малые молекулы могут влиять на метаболизм МАТ системой цитохрома Р450, кажется маловероятным. Тем не менее, один подобный случай был описан при применении брентуксимаба ведотина, который предназначен для лечения CD30+ ходжкинской лимфомы. Препарат представляет собой конъюгат МАТ и противоопухолевого агента, который связывается с CD30 на поверхности опухолевой клетки. Посредством эндоцитоза образующийся комплекс проникает в клетку и транспортируется в лизосомы, где в результате протеолитического расщепления высвобождается активный компонент – монометил ауристатин Е (ММАЕ), разрушающий сеть микротрубочек и угнетающий клеточный цикл. Антитело катаболизируется как белок, а метаболит ММАЕ является субстратом CYP3A4 и CYP2D6, т.е. подвергается метаболизму подобно малым молекулам [67]. Концентрация ММАЕ может изменяться при совместном назначении с индукторами или ингибиторами цитохрома Р450. В исследовании Т. Han и соавт. при совместном назначении брентуксимаба ведотина с рифампицином, индуцирующим цитохром Р450, концентрация ММАЕ снизилась на 46%, а при совместном назначении брентуксимаба ведотина с кетоконазолом, являющимся ингибитором цитохрома Р450, концентрация ММАЕ увеличилась на 34% [68].

Заключение

Долгое время проблема взаимодействий между МАТ и малыми молекулами недооценивалась и оставалась малоизученной, что частично связано со сложностью проведения исследований в данной области. В настоящее время в научной литературе имеется ограниченное количество данных о подобном взаимодействии. Тем не менее, сегодня признается, что влияние МАТ на изоферменты цитохрома Р450 имеет клиническое значение при одновременном применении субстратов CYP450 с узким терапевтическим индексом, дозы которых необходимо подбирать индивидуально. При лечении ингибиторами ИЛ-6 следует соблюдать осторожность при совместном назначении субстратов CYP3A4, снижение эффективности которых является крайне нежелательным. Таким образом, при применении МАТ, модулирующих активность цитокинов, необходимо учитывать риск потенциальных взаимодействий с другими ЛС и тщательно контролировать состояние пациентов, получающих комбинированную терапию.

Источник

Фармакогенетические подходы к прогнозированию эффективности и безопасности фармакотерапии артериальной гипертензии

Используя в клинической практике индивидуализированный подход к выбору фармакотерапии артериальной гипертензии, включающий определение фенотипических признаков и генетических особенностей пациентов с артериальной гипертензией, возможно добиться повышения

Using an individualized approach to the choice of pharmacotherapy of arterial hypertension in clinical practice, including the definition of phenotypic signs and genetic characteristics of patients with arterial hypertension, it is possible to increase to achieve both efficiency and safety of the therapy.

Одной из важнейших задач, стоящих перед практикующими врачами, является повышение эффективности и безопасности проводимой ими лекарственной терапии путем индивидуализации лечения больного. Для этого необходимо иметь полноценные представления об особенностях как лекарственного препарата (фармакокинетики и фармакодинамики), так и больного (индивидуальные характеристики пациента, в т. ч. генетические).

Как одно из наиболее распространенных сердечно-сосудистых заболеваний, артериальная гипертензия (АГ) является важным фактором риска развития различных сердечно-сосудистых осложнений, таких как инсульт, инфаркт миокарда (ИМ), хроническая сердечная недостаточность (ХСН), а также хроническая болезнь почек (ХБП) [1].

Снижение уровня артериального давления (АД) у пациентов с разной степенью АГ позволяет уменьшить риск инсультов и инфарктов миокарда, а также значительно улучшить качество жизни пациентов. Однако, несмотря на достаточно обширный выбор лекарственных средств, имеющихся в арсенале врача, контроль над уровнем АД в ряде случаев остается неудовлетворительным и с каждым годом количество людей с неконтролируемым АД увеличивается [2, 3]. Так, по данным различных авторов, у 10–45% пациентов применение лекарственных средств (ЛС) оказывается неэффективным [4–6].

Персонализированная медицина как реальный путь повышения эффективности и безопасности фармакотерапии

В настоящее время известно множество причин, которые могут лежать в основе межиндивидуальных различий фармакологического ответа, это пол, возраст, наличие вредных привычек, функциональное состояние органов и систем, прежде всего желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), печени, почек и крови, характер течения основного заболевания и его этиология, сопутствующая терапия, а также генетические особенности пациента и т. д. Именно генетические особенности зачастую являются причиной нежелательных лекарственных реакций (НЛР) организма человека на ЛС [7–9]. Изучение генетических особенностей пациентов легло в основу развития фармакогенетики, а в дальнейшем и персонализированной медицины.

Персонализированная медицина — это подход к оказанию медицинской помощи на основе индивидуальных характеристик пациентов, для чего они должны быть распределены в подгруппы в зависимости от предрасположенности к болезням и ответа на то или иное вмешательство [10–12].

Технологии персонализации применения ЛС на основе изучения индивидуальных особенностей пациента были разработаны еще в XX веке, но только сейчас они становятся более или менее доступны для практического здравоохранения. К подобным технологиям относят фармакогенетическое тестирование, а также определение маркерных субстратов (биомаркеров).

Фармакогенетика активно развивается в последние десятилетия. Все этапы фармакокинетики ЛС (всасывание, распределение, метаболизм/биотрансформация, выведение) находятся под контролем соответствующих генов, поэтому полиморфизмы различных генов могут влиять на все вышеперечисленные фармакокинетические процессы.

Выявление генетических особенностей пациентов — основа персонализированной медицины, поскольку позволяет прогнозировать фармакологический ответ на ЛС, а значит, повысить эффективность и безопасность применения ЛС, так как идентификация соответствующего аллельного варианта, приводящего к изменениям фармакокинетики и/или фармакодинамики у больного, требует коррекции терапии — дозы ЛС, кратности его применения, пути введения, необходимости замены на другой препарат и пр. [13]. То есть использование подобного подхода в клинической практике позволяет индивидуализировать фармакотерапию.

Доказано, что наибольшее клиническое значение имеют полиморфизмы генов, контролирующих синтез и работу ферментов биотрансформации ЛС, а также транспортных белков?переносчиков, то есть транспортеров, участвующих в процессах всасывания, распределения и выведения ЛС. В частности, генетический полиморфизм характерен для генов, кодирующих ферменты I фазы метаболизма, главным образом изоферменты цито­хрома Р-450, и для транспортеров, главным образом Р-гликопротеина [14].

Внедрение персонализированного подхода в практическую медицину при различных заболеваниях внутренних органов направлено как на повышение эффективности лечения, так и на повышение безопасности фармакотерапии [15]. Это особенно важно для целого ряда лекарственных средств, таких как антикоагулянты, психотропные препараты, ингибиторы протонной помпы, ряд препаратов для лечения ишемической болезни сердца и АГ.

Клинические аспекты функционирования системы цитохрома Р450

В настоящее время около 60% лекарственных препаратов окисляются с помощью ферментативной системы CYP3A4, т. е. являются субстратами этой системы. Система CYP3A4, которая является основной в организме человека, обладает индивидуальной активностью, а также характеризуется унимодальным распределением в популяции и отсутствием генетического полиморфизма [16–18].

Межиндивидуальные различия в скорости метаболизма ЛС позволят выделить группы индивидуумов, различающиеся по активности того или иного изофермента метаболизма.

Накоплено много данных о влиянии полиморфизма генов семейства цитохрома Р450 на индивидуальную чувствительность к антигипертензивным препаратам, так как именно изоферменты этого семейства участвуют в метаболизме некоторых препаратов, применяющихся в настоящее время для лечения АГ. Изофермент цитохрома Р450 2C9 (CYP2C9) — один из главных ферментов биотрансформации антагониста рецепторов ангиотензина — лозартана, метаболизирующий его до активного метаболита ЕXP-3174. По данным ряда авторов, носительство аллельных вариантов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 («медленные» метаболизаторы) может приводить к нарушению образования указанного метаболита за счет снижения активности CYP2C9 и снижению клинического эффекта препарата из-за недостаточного образования активного метаболита, который и обладает антигипертензивным эффектом [19].

Клинические аспекты функционирования Р-гликопротеина

Важную роль в фармакокинетике ЛС играет, помимо изоферментов цитохрома Р450, P-гликопротеин (Р-gp). Локализуясь в кишечном эпителии, Р-гликопротеин осуществляет эффлюкс лекарственных веществ — его субстратов в просвет кишечника, тем самым снижая их всасывание. В гепатоцитах и почечном эпителии он опосредует выведение ксенобиотиков в просвет желчных капилляров и почечных канальцев соответственно, а в гистогематических барьерах обеспечивает их непроницаемость для липофильных веществ [20]. На сегодняшний день наиболее изученным является полиморфизм, связанный с изменением функционирования Р-гликопротеина. — это «молчащая», т. е. не приводящая к замене аминокислоты однонуклеотидная замена в экзоне 26 в позиции 3435 (С3435Т), замена цитозинового нуклеотида на тимидиновый в промоторной зоне ABCB1 (ранее именовался MDR1), гена, кодирующего синтез белка Р-гликопротеина [21–23]. Доказано, что у гомозигот по аллелю СС экспрессия гена ABCB1 в тонком кишечнике более чем в 2 раза превышала экспрессию у гомозигот по аллелю ТТ, что свидетельствовало о более высокой активности Р-гликопротеина у лиц с генотипом СС [24]. Этот факт еще раз доказывает необходимость изучения генетического полиморфизма ABCB1 с целью индивидуализации фармакотерапии.

Функции Р-гликопротеина многочисленны и разнообразны. Имеются данные о том, что данный белок выполняет защитную функцию организма, сводя к минимуму всасывание ксенобиотиков и токсинов в гастроинтестинальном тракте и стимулируя их выведение печенью и почками [25, 26]; принимает участие в секреции надпочечниками альдостерона, кортизола, а также лимитирует проникновение глюкокортикостероидов в головной мозг через гематоэнцефалитический барьер; вносит существенный вклад в регуляцию процессов апоптоза в организме, что особенно актуально при лечении злокачественных новообразований, так как одним из ожидаемых эффектов от химиотерапии является именно активация самопроизвольной запрограммированной гибели мутировавших клеток [27, 28].

Немаловажная роль в последние годы отводится Р-гликопротеину как иммуномодулятору. Ген ABCB1 в физиологических условиях экспрессируется на периферических клетках (Т-лимфоцитах). При изучении нормальных Т-лимфоцитов человека в одном из экспериментов было продемонстрировано, что Р-гликопротеин участвует в трансмембранном транспорте таких цитокинов, как интерлейкин-2, интерлейкин-4, интерферон γ [29]. Предполагается, что Р-гликопротеин участвует в осуществлении внутриклеточного транспорта. Так, например, в некоторых исследованиях продемонстрировано, что Р-гликопротеин участвует в перераспределении холестерина в клеточной мембране и в перемещении его в эндоплазматический ретикулум, где в дальнейшем происходит его этерификация [30–32]. Гиперэкспрессия гена ABCB1 на поверхности энтероцитов приводит к тому, что холестерин мицелл из просвета кишечника активнее поступает внутрь энтероцитов. Таким образом, регуляция обмена холестерина является еще одной физиологической функцией Р-гликопротеина.

Биохимические соединения, взаимодействующие с Р-гликопротеином, могут быть разделены на субстраты и ингибиторы Р-гликопротеина. Изучение способностей лекарственных средств подавлять или усиливать функцию Р-гликопротеина имеет большое практическое значение, так как эти особенности могут изменять фармакокинетику и биодоступность ЛС при совместном их применении, а также привести к развитию токсических эффектов этих препаратов или, наоборот, к снижению концентрации субстратов в крови и, как следствие, к уменьшению их терапевтической активности [33].

Большое количество препаратов, используемых в кардиологической практике, является субстратами и/или ингибиторами Р-гликопротеина (табл.) [34].

В зависимости от различных условий одни и те же препараты могут одновременно являться и субстратами Р-гликопротеина, и его ингибиторами. Примером этого может служить препарат верапамил, который в небольших концентрациях является субстратом, а при увеличении дозы проявляет свойства ингибитора Р-гликопротеина [35].

Из антигипертензивных препаратов субстратом Р-гликопротеина является антагонист кальция амлодипин, один из наиболее распространенных на сегодня в клинической практике антагонистов кальция (АК), назначаемый как в монотерапии, так и в составе комбинированной терапии.

Антагонисты кальция в лечении АГ

Антагонисты кальция используются в клинической практике уже около пятидесяти лет, и в настоящее время это одна из наиболее часто назначаемых групп препаратов в кардиологии. АК представлены препаратами дигидропиридинового ряда (нифедипин, фелодипин, амлодипин), фенилалкиламинами (верапамил, галлопамил) и бензотиазепинами (дилтиазем, клентиазем) [36].

На сегодняшний день самым назначаемым представителем АК дигидропиридинового ряда является представитель третьего поколения препаратов этой группы амлодипин. Преимущества эффективности и безопасности представителей третьего поколения у больных подтверждены результатами крупных рандомизированных исследований с амлодипином, таких как PREVENT, ALLHAT, VALUE [37].

Показаниями для применения данного препарата в первую очередь являются АГ и стабильная стенокардия напряжения, что находит отражение в клинических рекомендациях ведущих мировых сообществ кардиологов [38, 39].

Известно, что амлодипин эффективно снижает систолическое артериальное давление (САД) и диастолическое артериальное давление (ДАД) и используется как в монотерапии, так и в комбинации с другими классами антигипертензивных лекарственных средств [40]. Однако известно, что

20% пациентов прекращают прием амлодипина в связи с развитием у них НЛР, таких как отек лодыжек, гиперемия лица и учащенное сердцебиение [41]. Среди многих имеющих место факторов, влияющих на индивидуальную эффективность и безопасность амлодипина, генетика может быть одним из значимых.

С позиции клинической фармакокинетики среди всех АК амлодипин проявляет наиболее высокую и стабильную биодоступность, которая составляет 65%. Препарат также характеризуется медленной скоростью достижения концентрации в плазме крови (через 6–12 часов) и максимальным периодом полувыведения (Т½ около 40 часов), что обеспечивает стабильность плазменной концентрации при однократном приеме в сутки на протяжении более 24 часов [42]. По этим наиболее важным фармакокинетическим характеристикам амлодипин превосходит АК второго поколения (нифедипин ретард, фелодипин и пр.) и АК третьего поколения (лацидипин, лерканидипин) [43, 44]. Благодаря описанным выше особенностям фармакологических и фармакокинетических свойств амлодипин показывает наименьшие эквивалентные дозы для достижения гипотензивного эффекта в сравнении с другими АК [45–47].

По данным литературы для АК характерна прямая корреляционная связь между гипотензивным эффектом и плазменной концентрацией, что свидетельствует об их прямом вазодилатирующем действии. Именно поэтому стабильность гипотензивного эффекта антагонистов кальция в течение суток зависит от стабильности уровня их плазменной концентрации. Отсутствие достаточной остаточной концентрации в конце междозового интервала может быть причиной недостаточной эффективности в ночное время и в ранние утренние часы. Известно, что тяжесть осложнений АГ связана, как правило, с недостаточным ночным снижением АД у больных, а утренний подъем АД является причиной высокой частоты развития инсультов и инфарктов. По данным A. D. Baindridge и соавт., остаточная концентрация через 24 часа после приема 5 мг амлодипина составляет 67%, что свидетельствует о высокой стабильности концентрации последнего на протяжении суток [44, 48].

Известно, что амлодипин метаболизируется изоферментами подсемейства цитохрома P450 (CYP)3А в печени. У взрослых из изоферментов подсемейства CYP3A функционируют CYP3A4 и CYP3A5. Активность CYP3A может значительно варьировать у различных людей и определять в конечном итоге различия в эффективности и переносимости амлодипина [49].

Следует учитывать и тот факт, что амлодипин является субстратом Р-гликопротеина. Многочисленные исследования проводились и проводятся в мире, целью которых является изучение влияния носительства того или иного генотипа по полиморфному маркеру С3435Т гена ABCB1 на работу и уровень экспрессии Р-гликопротеина. Полученные результаты весьма противоречивы [50–52]. В одной из работ было показано, что генетический полиморфизм ABCB1 оказывает некоторое влияние на фармакокинетику амлодипина, что, однако, не влечет за собой изменений фармакодинамических параметров [53].

Предполагается, что носительство генотипа ТТ приводит к повышению экспрессии гена ABCB1. В то же время в ряде исследований высказываются предположения, что носительство генотипа ТТ приводит к снижению работы Р-гликопротеина, и в результате обнаруживаются более высокие концентрации в крови лекарственных препаратов — субстратов данного белка-транспортера, и, как следствие, проявляются токсические эффекты ЛС [54, 55]. Последнее предположение подтверждается результатами исследования, согласно которому у больных с постоянной формой фибрилляции предсердий, являющихся гомозиготами по полиморфному маркеру С3435Т гена ABCB1 (генотип ТТ, n = 28), по сравнению с пациентами, не несущими данный генотип (генотипы СТ, n = 55, и СС, n = 20), чаще наблюдаются симптомы гликозидной интоксикации — у 57% и 13% соответственно (р = 0,0001) при его длительном приеме в дозе 0,25 мг/сут. Причиной данного феномена является то, что именно у пациентов с генотипом ТТ регистрировали более высокие значения минимальной равновесной концентрации дигоксина в плазме крови по сравнению с пациентами с генотипами СТ и СС. При этом выявление генотипа ТТ с чувствительностью 62% и специфичностью 84% прогнозирует развитие симптомов гликозидной интоксикации у пациентов, принимающих дигоксин в дозе 0,25 мг/сут. Связь между концентрацией дигоксина в плазме крови и возникновением симптомов гликозидной интоксикации была доказана в мультицентровом исследовании DIG, поэтому результаты, описанные выше, можно объяснить низкой активностью гликопротеина Р или низким уровнем экспрессии гена ABCB1 у пациентов с генотипом ТТ в кишечнике, печени, почках. В литературе также существуют работы, в которых авторы не обнаруживают разницы в экспрессии ABCB1 и в эффективности «работы» Р-гликопротеина между носителями того или иного генотипа по полиморфному маркеру С3435Т. Это еще раз доказывает необходимость дальнейших исследований разных генотипов (СС, СТ, ТТ) по полиморфному маркеру C3435T гена ABCB1 именно с точки зрения персонализированного подхода при назначении ряда лекарственных средств, в частности амлодипина, с целью оптимизации фармакотерапии АГ.

Заключение

Несмотря на достаточно обширный выбор ЛС для фармакотерапии АГ, имеющихся в арсенале врача, контроль над уровнем АД в ряде случаев остается неудовлетворительным и с каждым годом количество людей с неконтролируемым АД увеличивается. В настоящее время доказано, что это может быть связано, помимо прочих факторов, с генетическими особенностями пациентов, которые также зачастую являются и причиной развития НЛР на ЛС. Имеется большой объем данных о влиянии полиморфизмов генов семейства цитохрома Р450 на фармакологический ответ индивидуумов на то или иное лекарство. Также важную роль в фармакокинетике ЛС играет, помимо изоферментов цитохрома Р450, P-гликопротеин. Используя в клинической практике индивидуализированный подход к выбору фармакотерапии, включающий определение фенотипических признаков и генетических особенностей пациентов с АГ, возможно добиться повышения как эффективности, так и безопасности проводимой терапии.

Литература

* ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова МЗ РФ, Москва
** ГБОУ ДПО РМАПО МЗ РФ, Москва

Источник